Traumatic Patellar Dislocation and Clinical Significance of Medial Patellofemoral Ligament Injury

Abstract

Polvilumpion sijoiltaanmeno on tavallinen, usein nuoren aikuisen akuutti polven nivelsidevamma, joka liittyy tyypillisesti liikuntasuorituksiin. Sijoiltaanmenon yhteydessä pääasiallisin polvilumpion tukirakenne, sisempi patellofemoraaliligamentti (MPFL), vaurioituu. Polvilumpion ensimmäisen sijoiltaanmenon jälkeen monilla esiintyy toistuvia polvilumpion muljahteluja tai sijoiltaanmenoja, polven kipua, liikunnallisen aktiivisuustason heikkenemistä ja polvilumpion liukupinnan nivelkulumaa. Polvilumpion ensimmäisen sijoiltaanmenon hoitotapa on ollut epäselvä, koska laadukkaita tutkimuksia on niukasti. Perinteisesti suurin osa polvilumpion ensimmäisistä sijoiltaanmenoista on hoidettu ilman leikkausta saranalastalla tai polvilumpiotuella.

Tämän väitöskirjan tarkoituksena oli selvittää polvilumpion ensimmäisen sijoiltaanmenon ilmaantuvuus, riskitekijät ja vertailla eri hoitomenetelmiä. Lisäksi tutkimus selvitti nykyaikaisen MPFL-leikkauksen pitkäaikaistuloksia ja sekä MPFL-vammakohdan kliinistä merkitystä. Tutkimus kohdistui vuosina 1994-2002 varusmiespalveluksensa suorittaneisiin nuoriin miehiin ja naisiin. Tutkimusaineistoon kuului yli 130 000 nuoren, 18-28 vuotiaan aikuisen väestö, jota analysoiden selvitettiin polvilumpion ensimmäisen sijoiltaanmenon ilmaantuvuus ja riskitekijät. Väitöskirjatutkimuksessa verrattiin MPFL-leikkauksen ja perinteisemmän polvilumpion tukileikkauksen pitkäaikaistuloksia, kun leikkaus oli tehty toistuvan polvilumpion sijoiltaanmenon vuoksi. Väitöskirjatutkimukseen kuului myös kaksi etenevää tutkimusta, joissa verrattiin tähystystekniikalla tehtävää polvilumpioleikkausta ilman leikkausta hoidettuihin sekä satunnaistetussa tutkimusasetelmassa polvilumpion avoleikkausta ilman leikkausta hoidettuihin. Hoitoryhmiä seurattiin keskimäärin seitsemän vuotta. Lisäksi väitöskirjassa analysoitiin kolmen eri MPFL-vauriokohdan pitkäaikaisennuste, kun jälkihoito oli ollut sama, ilman leikkausta, saranalastaa käyttäen. Päätemuuttujina tutkimuksissa olivat vamman jälkeinen polvilumpion tukevuus ja liikunta-aktiivisuustason säilyminen.

Väitöskirjatutkimuksen perusteella polvilumpion ensimmäinen sijoiltaanmeno on aiemmin arvioitua yleisempi polvivamma, jonka vuotuinen ilmaantuvuus on 77/100 000 nuoressa aikuisväestössä. Potilaan pituus ja paino todettiin olevan polvilumpion sijoiltaanmenon riskitekijöitä. Huono fyysinen suorituskyky, ylipaino tai heikko lihaskunto ei lisännyt riskiä saada polvilumpion sijoiltaanmeno. Modernilla MPFL-leikkauksella saavutettiin perinteistä leikkaustekniikkaa vastaava polvilumpion tukevuus, mutta polvilumpionivelen kulumaa kehittyi merkitsevästi vähemmän. Alkuvaiheen tähystysleikkauksesta ei todettu merkitsevää hyötyä ilman leikkausta hoidettuihin verrattuna. Sen sijaan etenevä satunnaistettu tutkimus polvilumpion ensimmäisen sijoiltaanmenon hoidosta paljasti, että ilman leikkausta hoidetut kärsivät merkitsevästi enemmän polvilumpion löysyydestä kuin alkuvaiheessa leikatut. Leikatut eivät silti olleet oireettomampia muissa mittauksissa. Kun jälkihoito ensimmäisen sijoiltaanmenon jälkeen oli ollut samanlainen, MPFL-repeämä reisiluun kiinnityskohdasta ennusti merkitsevää fyysisen suoritustason laskua ja merkitsevästi löysempää polvilumpiota kuin MPFL-repeämä polvilumpion kiinnityskohdassa tai nivelsiteen keskiosassa.

Väitöskirjatutkimuksen perusteella polvilumpion ensimmäinen sijoiltaanmeno, joka liittyy akuuttiin polven vääntövammaan, aiheuttaa MPFL-vaurion. Vauriokohta tulisi magneettikuvausta käyttämällä määrittää, koska tulkitseminen auttaa oikean hoitomuodon valinnassa. Polvilumpion ensimmäinen sijoiltaanmeno, johon liittyy MPFL-repeämä reisiluun kiinnityskohdasta, näyttää olevan hyödyllistä hoitaa alkuvaiheen leikkauksella. Väitöskirjatutkimuksen tulokset osoittavat, että polvilumpionivelen kuluma on merkittävä ilmiö polvilumpion sijoiltaanmenon sairastaneilla. Aiemmissa tutkimuksissa nivelkulumaa on esiintynyt runsaasti sekä ilman leikkausta hoidetuilla että perinteisin leikkausmenetelmin hoidetuilla. Tämän tutkimuksen mukaan anatomiseen korjaukseen pyrkivä MPFL-leikkaus vähentää nivelkuluman kehittymistä. Tämän vuoksi polvilumpion sijoiltaanmenon leikkaushoidoksi suositellaan MPFL-leikkausta, joskin polven anatomiset poikkeavuudet tulee huomioida leikkaushoitoa suunnitellessa.

First-time (primary) traumatic patellar dislocations are considered to be a consequence of active lifestyle and defined as acute ligamentous knee injury. After first-time patellar dislocation various subsequent problems may occur such as anterior knee pain, recurrent patellar instability, decreased level of sporting activity, and development of patellofemoral osteoarthritis (OA). The management of a primary traumatic patellar dislocation has been controversial with no evidence-based consensus how a clinician should treat these injuries to achieve the best possible result. Traditionally, most primary patellar dislocations have been treated nonoperatively. Recently, however, increasing interest has been focused on investigating primary traumatic patellar dislocation and the possible benefits of initial surgical management. This phenomenon has arisen since the medial patellofemoral ligament (MPFL) has been recognized as the primary medial stabilizer of the patella and MPFL inju! ry has been associated with traumatic patellar dislocations.

The purpose of this thesis was to investigate the incidence, risk factors and initial management of primary traumatic patellar dislocation, the long-term results of MPFL reconstruction and the clinical significance of the MPFL injury in primary traumatic patellar dislocation. The study population consisted of Finnish military conscripts who served during 1994-2002. Five data sets were used. The first data was obtained from a large military health care database of over 130 000 young adults 18-28 years of age. This information was combined with the Finnish National Hospital Discharge Register in order to assess the incidence and risk factors for primary traumatic patellar dislocation. The second data compared MPFL reconstructions and distal realignment procedures performed in Central Military Hospital in 1994-1997. The outcome variables in this study were long-term recurrent instability and the presence of patellofemoral OA. The third and fourth data consisted of two prospective cohorts comparing initial arthroscopic medial repair and nonoperative treatment, and stabilizing surgery and nonoperative treatment (randomly allocated), respectively. These patients were clinically followed-up and the outcome variables were subsequent patellar instability and clinical symptoms. The fifth data consisted of a cohort of conscripts with nonoperatively treated primary patellar dislocation with MPFL injury. In this cohort, the predictive value of the MPFL injury location was assessed when subsequent instability was used as the primary outcome.

The follow-up review of these physically active young adults disclosed that primary traumatic patellar dislocation is a common knee injury yielding an incidence rate of 77/100 000 person-years. The risk factors for primary traumatic patellar dislocation were height and weight, not poor physical performance or muscle fitness. MPFL reconstruction compared to distal realignment procedure achieved comparable patellar stability but significantly less patellofemoral OA progression. The prospective study comparing initial arthroscopic medial repair to nonoperative management failed to show any benefit with initial arthroscopic stabilization. The prospective randomized study with or without initial stabilizing surgery revealed that patients who underwent surgery had more stable patellae at follow-up. To explore the clinical significance of the MPFL injury location, the magnetic resonance imaging (MRI) evaluation of nonoperatively treated patients proved that a femoral avulsion o! f the MPFL predicted subsequent instability and lower return to preinjury level of activity when compared to other MPFL injury locations (patellar and midsubstance).

While previous studies have concluded that MPFL injury is frequently associated with primary traumatic dislocations with variation in the location of the MPFL tear, the studies in this thesis are the first to indicate a clinical aspect of using MRI findings in guiding the treatment pathway. In primary traumatic patellar dislocation, MR images should be evaluated because of the predictive value they carry. It may be concluded that patients who have high demands of patellar stability are likely to benefit from initial surgical repair or reconstruction. If we look at the long-term consequences of patellar dislocation, there are specific circumstances where initial stabilizing surgery should be considered; cases presenting substantial disruption of the MPFL at its femoral attachment, an osteochondral fracture that requires surgery, a laterally subluxated instable patella in patients with high demand of patellar stability, and in patients not improving with appropriate rehabi! litation.

This thesis also indicates that PF OA is a frequent sequel of patellar dislocation. Based on the previous findings of PF OA presence after nonoperative management and traditional distal realignment surgery, there is a role for anatomic MPFL reconstruction that seems to reduce the risk of OA progression. Especially when stabilizing surgery is considered after traumatic patellar dislocation, MPFL reconstruction should be preferred. Based on the findings of this study and previous literature, a treatment algorithm for first-time traumatic patellar dislocation is proposed.