Background: Although symmetry of spatio-temporal parameter and center of pressure (COP) shift during walking is associated with knee adduction moment, research on clinical association with knee osteoarthritis (OA)-related knee pain and functional scores is lacking. Objects: The aims were 1) to compare symmetry of gait parameters and COP-shift in patients with unilateral knee OA and pain and matched controls, and 2) to investigate the relationship between symmetry of gait parameters and COP-shift, and clinical measures. Methods: Female subjects (n = 16) had with unilateral radiological knee OA and pain. Healthy controls (n = 15) were age-matched to OA group. Symmetry of foot rotation, step length, stance and swing phase, lateral symmetry of COP and anterior/posterior symmetry of COP during walking was assessed. To assess the clinical variables, pain intensity, pain duration and function using Knee Osteoarthritis Outcome Survey (KOOS) subscales were collected. We compared symmetry between groups using Mann-Whitney U-test or independent t-test. Relationships between clinical measures and symmetry index measured using Spearman's correlation test. Statistical significance was set at α = 0.05. Results: Knee OA group showed significantly greater values of only lateral symmetry of COP (p < 0.01) than healthy group. Values of lateral symmetry of COP had moderate or strong correlation significantly with the intensity of knee pain, pain duration, and scores of all KOOS subscales (p < 0.01). Conclusion: Patients with unilateral knee OA and pain showed more asymmetry of lateral COP-shift during walking compared with matched healthy controls. In addition, larger asymmetry of lateral COP-shift has the moderate or strong association with worse of knee pain, worse in KOOS scores and longer duration of knee pain. Asymmetry of lateral COP-shift during walking may be one of the characteristics of unilateral knee OA as the compensatory strategy response to unilateral OA of the knee.
This study aimed to design a knee brace with dry electrode EMS (Electrical Muscle Stimulation) for elite badminton players suffering from knee pain and assess its effectiveness in relieving pain and improving mobility. The assessment measured knee joint range of motion (ROM), Sargent jump height, and pain perception using a visual analog scale (VAS). Four experimental groups were established: stability, pain induction after 100 squats, muscle soreness induction with a regular knee brace, and muscle soreness induction with the EMS knee brace. The most suitable knee brace was selected from four samples to design the EMS knee brace. The conductive fabric was integrated into the inner surface of the knee brace to enhance EMS conductivity for the quadriceps muscles. Tensile strength tests showed that the dry electrode did not significantly affect the physical functionality of the knee brace.Regarding knee joint ROM and Sargent jump height, the EMS knee brace outperformed muscle soreness induction with a regular knee brace and wearing a standard knee brace. VAS measurements demonstrated that the EMS braces effectively alleviated pain perception in most cases. The results indicate the potential for developing EMS braces to alleviate pain and prevent injuries for athletes across various sports.
슬관절 후방십자인대 손상이 의심되는 응급환자의 슬대퇴 관절을 촬영하기 위한 보조기구를 제작하고 그 유용성을 평가하고자 하였다. 실험 방법은 2006년 1월부터 2006년 12월까지 슬관절 손상으로 을지대학병원에 내원한 환자 중 후방십자인대 손상 의증으로 Knee post stress view와 Knee Merchant view 그리고 보조기구를 이용한 Knee post stress view를 모두 촬영하고, 무릎 MRI(Knee MRI)검사를 시행한 17명을 대상으로 하였다. $170{\times}50{\times}70\;cm$의 보조 기구를 제작하였으며 Knee post stress view와 보조기구를 이용한 Knee Seo's view에서 경골의 후방전위 간격을 측정하여 유용성을 평가하였다. 그 결과 보조기구를 이용한 Knee Seo's view가 기존의 Knee post stress view에 비해 후방십자인대 손상 여부의 판단이 더 정확한 것으로 나타났다. 기존 촬영법의 경골 후방전위 간격 차이는 $6.17{\pm}3.04$이었으며, 보조기구를 이용한 촬영법의 경골 후방전위 간격 차이는 $8.74{\pm}4.47$이었다. 결론적으로 자체 제작 보조기구를 이용한 슬대퇴 관절 촬영법은 기존에 슬관절면 손상을 보기 위한 Knee Merchant view와 후방십자인대 손상을 보기 위한 Knee post stress view를 동시에 1회 촬영으로 끝낼 수 있었으며, 기존의 Knee post stress view 보다 후방십자인대 손상 여부를 보다 정확하게 알 수 있었다. 따라서 후방십자인대 및 슬대퇴 관절 손상이 의심되는 응급환자에서 talometer나 MRI 검사의 선행 검사로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 사료된다.
Severe osteoarthrosis of the knee joint often requires total knee arthroplasty (TKA) to yield adequate knee function. The knee joint with TKA is expected ideally to restore the characteristics, however, this is not necessarily true in the clinical cases. In this study the motions of the intact joint and the joint after TKA were investigated numerically using computer simulation. For active knee extension from 90 degrees of flexion to full extension, the intact knee joint exhibited anterior tibial translation near the full extension while it showed only rotation for other flexion angles. Physiologic external rotation of the tibia near full extension was also noted in the analytical model. The analysis of the tibial insert of three different shapes (flat, semicurved, and curved types) demonstrated characteristic rotational and sliding motions as well as different contact forces.
Severe osteoarthrosis of the knee joint often requires total knee arthroplasty(TKA) to yield adequate knee function. The knee joint with TKA is expected ideally to restore the characteristics, however, this is not necessarily 1.ue in the clinical cases. In this study the motion of the intact joint and the joint after. TKA were investigated numerically using computer simulation. For active knee extension from 90 degrees of flexion to full extension, the intact knee joint exhibited anterior tibial translation near the full extension and it showed only rotation at other flexion angles. Physiologic external rotation of the tibia near full extension known as screw home movement was also noted in the analytical model. The analysis of the tibial insert of three different shapes (flat, semicurved, and curved types) demonstrated characteristic rotational and sliding motion as well as different contact forces.
Purpose : The purpose of this study was to verify the relationships among the knee adduction moment, hip rotation range, strength of hip rotators, and Foot Posture Index of healthy young adults. Method : Thirty-two healthy adults(24 male, 8 females) participated in this study. Subjects performed 5 walking trials to evaluate the knee adduction moments using a three-dimensional motion analysis system. Hip rotation ranges and hip rotator strengths were measured using a standard goniometer and a handheld dynamometer, respectively. The mean of three trials of clinical tests was used for data analysis. Results : The first peak knee adduction moment was significantly correlated with the hip rotation ranges and hip rotator strengths (P<.05). The second peak knee adduction moment was showed significant correlations with hip external rotation and rotation ratio. There were no correlations between Foot Posture Index and all knee adduction moments (P>.05). Conclusion : This study suggests that imbalances of the range of motion and strength of the internal and external rotation of the hip joint can affect knee adduction moments. The impact may exacerbate musculoskeletal disorders such as osteoarthritis of the knee. Therefore, further studies should be conducted to evaluate the effects of clinical interventions to correct these imbalances on the reduction of the knee adduction moments in patients with knee osteoarthritis.
Knee osteoarthritis is one of the most prevalent arthritis that weakens the muscles. This study focused on evaluating muscular functionality of knee osteoarthritis subjects. Muscular strengths of muscles around knee and hip joints of middle-aged female subjects aged over 40 suffering from knee osteoarthritis were evaluated by isokinetic dynanometer. Also, relation between the observed muscle imbalance in knee and hip joints and visual analogue scale was investigated. Subjects performed 8-weeks exercise on weakened muscles - particularly on knee extensors and hip abductors - and had their isokinetic muscular functionalities analyzed again. After the 8-weeks exercise, subjects' thigh circumferences were increased, accompanied with muscular strength improvements and decrease in visual analogue scale. Hence we emphasize the importance of exercise for muscular strength enhancement of knee extensors and hip abductors, in rehabilitation programs for knee osteoarthritis.
Purpose: This study compared the muscle activities of the Vastus medialis oblique (VMO) and the Vastus lateralis (VL) at three different knee extension angles: 90°, 135°, and 180° in the sitting position. Methods: Twenty subjects between 20 and 30 years of age participated in the study. A mobile phone application called the Clinometer was used to measure the knee joint angle. Electromyography (EMG) was performed to measure the muscle activities of the VMO and VL muscles during knee isometric extension exercises. The pulling sensor was used to maintain 70% of the maximum strength of the knee extensor continuously in the sitting position. After attaching the EMG sensor, the subjects were asked to perform isometric knee extension exercises randomly among three knee extension angles (90°, 135°, or 180°) in the sitting position. One-way repeated measures analysis of the variance and a Bonferroni post hoc test was used to identify the VMO and VL muscle activity during knee extension angles among 90°, 135°, and 180°. Results: The VMO and VL muscle activities increased with increasing knee extension angle in the sitting position (p<0.01). Conclusions: Knee extension exercise at a 180° angle in the sitting position can be recommended to increase the muscle activity of the VMO and VL muscle activities efficiently.
PURPOSE: This study investigated to correlation between foot and knee posture characteristics in knee osteoarthritis patients. METHODS: The subjects of this study were 103 patients with clinically and radiographically-confirmed knee osteoarthritis was investigated using the quadriceps angle (QA), distance of both knee (DBK), ankle dorsiflexion angle (ADA), navicular drop (ND). One-way ANOVA and Pearson's correlation were used to investigate the correlation between foot and knee posture measurements. All of whom agreed to participate in the study. In order to assure the statistical significance of the results, we used for SPSS ver. 18.0 for windows. RESULTS: The results of this study were as follows : 1) There were statistically significant difference in the correlation between QA and DBK. 2) There were statistically significant difference in the correlation between DBK and ADA. CONCLUSION: According the results of this study, patients with osteoarthritis exhibit more genu varus knee posture. Moreover patients with osteoarthritis were not correlation between foot and knee Posture characteristics.
In the total knee arthroplasty (TKA), kinematic benefic of a mobile-bearing total knee prosthesis is still arguing. Main reasons for implant failure are loosening and polyethylene wear and should be solved with new designs with mob ile bearings. The kinematics of the knee prosthesis also affects the implant failure. Recently, a second generation of p rostheses with a mobile-bearing was developed. The current study aimed to assess the kinematic path of the 2nd generation mobile knee prosthesis compared to the normal knees. Using 3D/2D registration method, CT-derived 3D knee models were fitted to sequential 2D X-ray images during knee flexion. 3D kinematics of the femur and the tibia were analyzed. The 2nd generation mobile-bearing TKA prosthesis (e.motion, Aesculap, Germany) knees showed less external rotation and knee flexion range compared to the normal knee, but the trend of external rotation was similar each other.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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