I den första av en artikel i två delar undersöker Chris Mallac meniskrottens anatomi och biomekanik, hur skador kan uppstå och vilka bilddiagnostiska kriterier som krävs för att diagnostisera en ”rot”-reva.
2018 European Women’s Handball Championship Qualifiers – Denmark v Iceland –
Skador på menisken är en vanlig skada hos idrottare som ägnar sig åt idrotter som kräver belastad knäflexion med extra axiell kompression och rotation. Många idrotter passar in i denna profil; några exempel är fotbollsgrenarna, många kampsporter, hockey, nätboll, basketboll och tennis. Dessa skador varierar från mycket enkla, små revor som kan hanteras icke-kirurgiskt, till allvarligare större revor som kan fragmentera och förskjutas, vilket skapar låsnings- och fångstkänslor inne i knäet – eller stora meniskskador i samband med korsbandsskador som vanligen kräver kirurgiskt ingrepp.
En form av meniskskada som kan få betydande konsekvenser för knäets naturliga biomekanik och en tidig begynnande degeneration är meniskrotsrevor. Meniskrotsinsatserna är en viktig faktor för att upprätthålla korrekt knäkinematik och för att undvika degenerativa förändringar i knäet. Skador på meniskrötterna kan leda till meniskextrusion, en minskning av knäets kontaktyta, en ökning av belastningen på det hyalina ledbrosket och slutligen leddegeneration med artros som följd.
Anatomi och biomekanik
De halvmåneformade mediala och laterala fibrokartilage-meniskorna har en konkav övre yta som anpassar sig till formen på de stora konvexa femurkondylerna(1-3) och en platt nedre tibialyta som artikulerar med den platta tibialplatån. Meniskerna är indelade i tre distinkta segment(2-4):
- Förre horn/rot med enkla plana infästningar i tibiaplattan;
- Kroppen;
- Förre horn/rot med komplexa tredimensionella infästningar i tibiaplattan.
Rötterna fungerar som ”förankringar” för menisken på tibia. Via ”rötterna” är menisken utformad för att omvandla axiella tryckbelastningar till ”hoopspänningar” under både knäextension och djup flexion. Detta underlättas av det sammanflätade nätverket av kollagenfibrer, proteogylkaner och glykoproteiner som utgör den makroskopiska strukturen hos meniskernas fibrobroskage(5).
Meniskerna överför belastningar från lårbenet till skenbenet genom att sträcka ut de cirkumferentiella kollagenbuntarna i radiell riktning. Detta skapar en ”extruderingseffekt” på menisken mot ledens utsida(3,4,6). De cirkumferentiella fibrarnas fördelning av hoopspänningar bidrar till att överföra relativt jämna axiella belastningar över ledytorna, vilket förhindrar överdriven belastning och nedbrytning av ledbrosket. Detta visas i figur 1.
Figur 1: ”Hoop stress” fördelning av krafter på menisken
Det anses att den viktigaste funktionen för att förebygga artros i knäet är upprätthållandet av denna ”hoop spänning” i menisken, vilket möjliggör korrekt intraartikulär lastöverföring över knäleden. Den mediala menisken överför ca 90 % belastning på den mediala sidan och den laterala menisken ca 70 %(7,8). Meniskerna skonar därför brosket från att bära 100 % av kroppsvikten. Meniskerna har dessutom en roll i knäets proprioception eftersom de fungerar som sekundära stabilisatorer, och de bidrar också till produktionen av synovialvätska och därmed till smörjningen av knäleden.
Det ligger utanför ramen för den här uppsatsen att diskutera den exakta anatomin hos meniskrötterna, annat än att betona att de fäster menisken stadigt på tibia. Meniskens bakre rötter är mer omfattande och tredimensionella och har ganska avancerade och invecklade fästen jämfört med de främre rötterna. När det gäller skadeprevalens är de bakre rötterna mer benägna att skadas, särskilt medialmeniskens bakre rot.
Och även om de främre rotfästena inte är lika tredimensionella som de bakre rötterna, har medialmeniskens främre rotfäste rapporterats ha den största infästningsstället av alla meniskrotfästen(3,9). Den främre roten av den mediala menisken har ett nära samband med det främre korsbandet (ACL) som fäster i tibia(3), och fyra typer av infästningar har beskrivits för den främre roten av den mediala menisken(10).
För det sista har det främre hornet beskrivits ha en förbindelse med det främre intermeniskala ligamentet, även känt som det tvärgående ligamentet, i cirka 70 % av knäna(9-11). I 46 % av fallen gick det främre intermeniskaligamentet från det främre hornet av den mediala menisken till det främre hornet av den laterala menisken och från det främre hornet av den mediala menisken till den laterala aspekten av ledkapseln framför den laterala menisken i 26 % av knäna(11). De intermeniskala ligamentens roll är fortfarande kontroversiell(12). Figur 2 ger en översikt över meniskens och meniskrötternas anatomi.
Figur 2: Meniskens och meniskrötternas anatomi
Patogenes av meniskrotskador
Meniskrotskador beskrevs för första gången 1991 av Pagnani et al(13), och en mängd forskning har bedrivits om meniskrotskador (i synnerhet skador på meniskrötter (särskilt medialmeniskans bakre hornrotskador) under de senaste tre decennierna. Det är nu accepterat att en skada på meniskfästet, särskilt på den mediala sidan, kan leda till meniskextrusion och en försämrad avledning av ”hoop stress”, vilket i sin tur leder till att ledbrosket utsätts för stress på grund av den minskade kontaktytan och accelererad leddegeneration(14,15).
Som andra meniskbristningar kan meniskrotsskador uppträda i både akut och kroniskt läge. De posteriora rotfästena är de vanligaste skadade områdena, där den mediala meniskens posteriora rot är den mest sårbara för skada. Akuta revor uppstår i situationer med akuta ligamentskador i knäet, t.ex. ACL- och PCL-skador, eller kan uppstå på grund av trauma från höga kompressions- och skjuvkrafter som skulle kunna uppstå vid djup knäböjning eller hyperflexion(5,13,16). Riss i laterala meniskens bakre rot är inte lika vanligt som i mediala meniskens bakre rot, och om de inträffar tenderar de att endast inträffa i idrottssammanhang hos idrottsmän.
Den laterala menisken är dubbelt så rörlig som den mediala menisken och den laterala menisken har därför en mindre roll när det gäller att stabilisera knäet och utsätts därför för mindre påfrestningar än den mediala menisken(17, 18). Därför har det laterala bakre hornet rapporterats vara mindre påverkat av kroniska instabiliteter i korsbandet än det mediala bakre hornet(17). Forskare har rapporterat att idrottsaktivitet är inblandad i cirka 87 % av de laterala meniskskadorna, och 70 % förekommer vid ”pivot-kontakt”-sporter som fotboll, fotboll och kampsporter(17).
Mediala meniskens bakre rotsträckor förekommer i cirka 10-21 % av artroskopiska meniskreparationer eller meniskektomier(19,20). MRI-avbildning kan missa upp till en tredjedel av dessa skador, varför den faktiska prevalensen kan vara ännu högre(19,20). Dessutom har man rapporterat en incidens på cirka 3 % för revor av den bakre roten i den mediala menisken, tillsammans med multiligamentösa revor(13,16).
Det är intressant att kroniska revor av den bakre roten i den mediala menisken är ganska vanliga i asiatiska länder hos äldre personer, där en golvbaserad livsstil är vanemässigt och traditionellt(19). I ett hyperflexerat knäläge som man antar med en golvbaserad livsstil kan ett överdrivet tryck läggas på menisken, särskilt på den mediala meniskroten i det bakre hornet(19). I dessa populationer kan andelen rivningar av mediala meniskens bakre horns rot vara så hög som 20-30 % av alla rivningar av den mediala menisken(19,21). Det förekommer främst i den äldre befolkningen, och debuten sker vanligtvis efter 50 års ålder(22).
Skademekanismer
I djupa knäböjningar från 90 grader och framåt överför de bakre hornen på den mediala och laterala menisken mer belastning än de främre hornen(1,23). Som nämnts ovan har den mediala meniskens bakre rot den minsta rörligheten av alla meniskrötter, och studier har rapporterat att den belastning som läggs på den bakre mediala roten resulterar i en högre incidens av rivningar jämfört med de andra rötterna(4,18,20).
Signifikanta skador på meniskens mediala posteriora rotanslutningar – såsom rotavulsioner och fullödiga degenerativa revor och radiella revor i anslutning till roten – har kopplats till kliniskt signifikant medial meniskextrusion. Meniskutträngning föreligger när menisken är förskjuten i förhållande till tibiaplattans kant(14). Vid en meniskextrusion försämras överföringen av ”hoop stress” avsevärt, vilket leder till accelererad degenerativ ledskada(14,15).
Forskning har fastställt att en betydande reva i den mediala meniskens bakre rot har ett liknande ogynnsamt utfall på det högsta tibiofemorala kontakttrycket (en 25-procentig ökning) som en total medial meniskektomi(24,25). Det har också visats att en skada på den mediala meniskens bakre rot leder till ökad extern rotation och lateral translation av tibia(24). Sådana förändringar kan i slutändan öka den varusinriktning av lemmarna som ofta rapporteras hos patienter med dessa skador(5). Det är därför absolut nödvändigt att noggrant identifiera sådana meniskrotskador för att vägleda behandling, kirurgiskt beslutsfattande och prognos.
Diagnos
Signaler och symtom
Meniskrotskador är vanligtvis mycket svåra att skilja från andra enklare meniskskskador. Några av de kännetecken som återfinns i den kliniska presentationen kan vara:
- Smärta i ledlinjen vanligen på den drabbade sidan.
- Ett poppande ljud vid en trivial skada är vanligt för mediala meniskrotsrevor bakre rotsträckor(22).
- Känslorna av att låsa sig och ge vika är kanske inte så vanliga vid bakre rotsträckor(26).
- Ofta kan den utlösande händelsen vara ganska godartad. I cirka 70 % av meniskrotsträckorna är skademekanismen endast ett mindre trauma, t.ex. djupa knäböjningar(27).
- Det vanligaste fysiska tecknet är smärta i det bakre knäet med djup böjning och ömhet i ledlinjen(26).
- Studier visar att McMurray-testet är positivt hos endast 57 % av patienterna och att effusion föreligger hos endast 14,3 % av patienterna(26).
- Varusstress-testet i full extension med ett avslappnat knä kan reproducera den meniskextrusion som kan palperas längs den anteromediala ledlinjen. Detta test har beskrivits för medial meniskal posterior root avulsion. Extrusionen försvinner när knät återgår till normal inriktning(28).
Bildbehandling
Och utan robusta fysiska tecken och symtom som kan användas för att vägleda det kliniska beslutsfattandet har MRT blivit alltmer använd för att diagnostisera meniskrotsavbrott. Många författare beskriver varierande känslighet och specificitet med MRT(20,29,30). När det gäller de vanligare mediala meniskrotsrevorna bakre rotsträckor har det föreslagits att dessa inte är svåra att diagnostisera om diagnosen baseras på tre olika diskriminerande egenskaper på bilder i MRT-planet tillsammans med kliniska symtom(31). Dessa MRT-tecken omfattar:
- ”Spöktecken” från sagittalplanet (detektionsfrekvens 100 %), vilket innebär avsaknad av en identifierbar menisk i sagittalplanet eller hög signal som ersätter den normala mörka menisksignalen(5,14,31).
- En vertikal linjär defekt (tecken på trunkering) på koronalplanet (100 %).
- En radiell linjär defekt på axialplanet (94 %).
Det finns dessutom några andra användbara referenspunkter för läsning av MRT:
- T2-viktade sekvenser anses i allmänhet vara de bästa bilderna för visualisering av tårar med tanke på deras maximala specificitets- och sensitivitetsvärden(31), även om vissa anser att axiella bilder ger högst sensitivitet och specificitet(29).
- Med tanke på svårigheten att visualisera en ren reva (på grund av den relativt lilla storleken på varje meniskrot) har förekomsten av meniskextrusion beskrivits som ett fynd som i hög grad korrelerar med förekomsten av en rotreva(32).
- Medial meniskextrusion definieras som en partiell eller total förskjutning av menisken från det tibiella ledbrosket(14,33).
- Studier har rapporterat att mer än 3 mm extrusion på midkoronal avbildning är signifikant förknippad med ledbroskdegeneration, allvarlig meniskdegeneration, komplexa rivningsmönster och revor som involverar meniskroten(14).
Klassificering av skada
La Prade granskade 71 fall av rotrevor och klassificerade revorna i en av fem typer(34). Han konstaterade att typ-2 revor var den vanligaste typen av rotsträckor som hittades i deras fallstudie (67,6 %). I tabell 1 beskrivs La Prades klassificering av meniskrotsträckor. Se även figur 3, som visualiserar en komplett radiell rotsträckning och en avulsionsfraktur på roten.
Tabell 1: Klassificering av meniskrotsträckor
Figur 3: Visualiseringar av rotsträckor
Slutsats
Meniskrotskador kan betraktas som en katastrofal skada på menisken hos idrottsutövare, eftersom en skada på roten avsevärt förändrar meniskens förmåga att absorbera och fördela belastning på grund av förlust av ”hoop stress”-mekanismen. Meniskroten kan skadas hos idrottare i den vanliga pivotförskjutningsmekanismen (som också skadar korsbanden), eller skadas vid full knäböjning och knäböjning under belastning. De bakre rötterna är de vanligaste skadade rötterna och den mediala meniskens bakre rot är den överlägset vanligaste. Dessa skador är svåra att diagnostisera vid klinisk undersökning. Därför behövs vanligtvis specifika MRT-egenskaper för att diagnostisera skadan före en artroskopisk undersökning av knäet. Del två av denna artikel kommer att i detalj beskriva behandlingsplanen för meniskrotskador.
- Sporthälsa. 2012;4(4):340-351
- Radiol Clin North Am. 2007;45(6):1033-1053, vii
- 1995;11(4):386-39
- Australas Radiol. 2006;50(4):306-313
- Br Med Bull. 2013;106:91-115
- Am J Sports Med. 2002;30(2):189-192
- Sports Med Arthrosc Rehabil Ther Technol. 2010;2:1
- J Bone Joint Surg Br. 1999;81:37-41
- 1995;11(1):96-103
- Am J Sports Med. 1998;26(4):540543
- Am J Sports Med. 2000;28(1):74-76
- 2012;19(2):135-139
- 1991;7(3):297-300
- Skeletal Radiol. 2004;33(10):569-574
- 2011;18(3):189-192
- 2009;25(9):1025-1032
- Orthop Traumatol Surg Res. 2009;95(8) (suppl 1):S65-S69
- Am J Sports Med. 1991;19(3):210-215; diskussion 215-216
- 2004;20(4):373-378
- Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2008;16(9):849-854
- J Korean Knee Soc. 2005;17:160-4
- Arch Orthop Trauma Surg. 2004;124:642-5
- Clin Orthop Relat Res. 1975;109:184-192
- J Bone Joint Surg Am. 2008;90(9):1922-1931
- Am J Sports Med. 2009;37(1):124-129
- 2009;25(9):951-958
- 2011;27:346-54
- Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2011;19(12):2072-2075
- Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2012;20(10):2098-2103
- AJR Am J Roentgenol. 2005;185(6):1429-1434
- J Comput Assist Tomogr. 2008;32:452-7
- J Magn Reson Imaging. 2008;28(2):466-470
- Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2011;19(2):222-229
- AJSM Pre View, publicerad den 1 december 2014 som doi:10.1177/0363546514559684