Biomechanical factors and gluteus medius structure in hip osteoarthritis: clinical and radiographic findings

Abstract

O presente trabalho teve como objectivo o estudo da relação entre a função, os factores biomecânicos e o grau das alterações radiográficas em doentes com diferentes graus de osteoartrose (OA) da anca. Foi efectuado protocolo de avaliação clínica e radiográfica a ambas as ancas de 65 doentes a aguardar cirurgia para colocação de prótese total da anca (PTA). Durante a cirurgia foram efectuadas, em todos os doentes, biópsias do músculo glúteo médio (GM) ipsilateral. A reavaliação 6 meses após cirurgia foi efectuada em 18 destes doentes. Utilizando a soma das medidas da entrelinha articular (EA) efectuadas em ambas as ancas e em 3 pontos da região de suporte de carga (lateral, superior e axial), obteve-se uma correlação mais forte com a função das ancas medida pelo índice de Lequesne (r=0.67, p<0.05), relativamente a qualquer valor individual incluindo a EA mínima; esta correlação foi também mais marcada com todas as amplitudes articulares com destaque para a abdução (r=0.60, p<0.05) e a rotação externa (r=0.57, p<0.05). O comprimento dos osteófitos acetabulares superiores (OAS) teve uma correlação positiva significativa com o score de dor do índice de Lequesne (r=0.38, p<0.05) e negativa com a abdução máxima (r=-0.50, p<0.05); a abdução teve a correlação mais forte com o ângulo de abdução livre radiográfico (r=0.60, p<0.05), situado entre o colo do fémur e a extremidade dos OAS e com vértice no centro da cabeça do fémur. Após mais de 6 meses da cirurgia, a anca operada apresentou correlação significativa dos parâmetros radiográficos (braço de alavanca dos músculos abdutores e índice disfuncional) com o tempo de permanência na abdução activa máxima (respectivamente r=0.61 e r=0.63; p<0.05). A soma das 3 medidas da EA teve correlação significativa com a área média das fibras do GM, sendo esta mais marcada com a EA da anca oposta (r=0.49, p<0.05) do que da anca a aguardar cirurgia (r=0.32, p<0.05). Este trabalho sugere que, nos doentes submetidos a PTA, o braço de alavanca abdutor é determinante nos resultados funcionais pós-cirurgia. A soma dos valores da EA em 3 pontos estandardizados da área de suporte de carga tem a maior correlação com o grau de evolução da OA da anca. Os OAS limitam a amplitude da abdução da anca. A atrofia do GM correlaciona-se com a medida da EA de ambas as ancas. O défice de força dos abdutores pode condicionar o desgaste articular da anca contralateral. Estes resultados apontam para a importância do reforço dos músculos abdutores e da adopção de estratégias que diminuam a sobrecarga mecânica articular de forma a prevenir e limitar a evolução da OA da anca.

This study investigated the possible relationship between function, biomechanical factors and radiographic degenerative changes in patients with several degrees of hip osteoarthritis (OA). A clinical and radiographic evaluation protocol was performed on both hips of 65 patients awaiting surgery for total hip replacement (THR). During surgery a biopsy of the ipsilateral gluteus medius (GM) muscle was done in all patients. Post-surgery follow up was performed in 18 patients. The sum of radiographic joint space width (JSW) made in three points of the load bearing region (lateral, superior and axial) in both hips, evidenced a stronger correlation with hip function measured by the Lequesne Index (r=0.67, p<0.05), when compared to any individual value, including minimum JSW. This correlation was also stronger with all joint ranges, particularly abduction (r=0.60, p<0.05) and external rotation (r=0.57, p<0.05). Cranial acetabular osteophytes (CAO) length correlated positively and significantly with pain score of Lequesne Index (r=0.38, p<0.05) and negatively with maximal abduction (r=-0.50, p<0.05); abduction had the strongest correlation with the radiographic abduction free angle (r=0.60, p<0.05), located between the femoral neck and CAO lateral extremity, and with the apex at the centre of the femoral head. Follow up conducted over 6 months showed a significant correlation between post-surgery radiographic parameters (abductor muscle lever arm and hip dysfunction index) and time of maximal active abduction (r=0.61, r=0.63 and p<0.05, respectively). The sum of the three measures of hip JSW was correlated significantly with the mean GM fibre area. This correlation was stronger with the JSW of contralateral hip (r=0.49, p<0.05) than in hip awaiting surgery (r=0.32, p<0.05). This study suggests that in THR the abductor lever arm length is critical to post-surgery functional results. The sum of three standard measurements of JSW in hip weight-bearing area has the strongest correlation with the clinical development of hip OA; the hip abduction range of motion is limited by CAO; the GM atrophy correlates with JSW of both hips. The abductor weakness leads to the increase of mechanical impact during load shift, which may determine the wearing-off of the contralateral hip. Therefore, the present results point to the importance of reinforcing the abductor muscles, together with strategies to decrease the joint mechanical overload, in order to prevent and limit the evolution of hip OA.