Effect of muscle contractions on cartilage: morphological and functional magnetic resonance imaging evaluation of the knee after spinal cord injury / Efeito da contração muscular na cartilagem: avaliação morfológica e funcional por imagens de ressonância magnética do joelho após trauma medular

ABSTRACT

ABSTRACT OBJECTIVE: To evaluate the effect of complete absence of muscle contractions on normal human cartilage in the presence of joint motion. METHODS: Patients with complete acute spinal cord injuries were enrolled. All patients underwent magnetic resonance imaging (MRI) on both knees as soon as their medical condition was stable and at six months after the primary lesion. All patients received rehabilitation treatment that included lower-limb passive motion exercises twice a day. The MRIs were analyzed by two radiologists with expertise in musculoskeletal disorders. A region of interest was established at the patellar facets and trochlea, and T2 relaxation times were calculated. The area under the cartilage T2 relaxation time curve was calculated and standardized. RESULTS: Fourteen patients with complete spinal cord injuries were enrolled, but only eight patients agreed to participate in the study and signed the informed consent statement. Two patients could not undergo knee MRI due to their clinical conditions. Initial knee MRIs were performed on six patients. After six months, only two patients underwent the second bilateral knee MRI. Both patients were neurologically classified as Frankel A. An increase in T2 values on the six-month MRI was observed for both knees, especially in the patellofemoral joint. CONCLUSION: The absence of muscle contractions seems to be deleterious to normal human knee cartilage even in the presence of a normal range of motion. Further studies with a larger number of patients, despite their high logistical complexity, must be performed to confirm this hypothesis.

RESUMO

RESUMO OBJETIVO: Avaliar o efeito da completa ausência de contração muscular na cartilagem humana normal na presença de movimento articular. MÉTODOS: Pacientes com lesão completa da medula espinal foram incluídos. Todos os pacientes foram submetidos à ressonância magnética (RM) em ambos os joelhos assim que as condições clínicas foram estabilizadas e depois de seis meses da lesão inicial. Todos os pacientes receberam tratamento de reabilitação que incluía movimentos passivos para exercitar os membros inferiores duas vezes por dia. RMs foram analisadas por dois radiologistas com experiência em doenças musculoesqueléticas. As regiões de interesse consideradas foram as facetas da patela e a tróclea e os tempos de relaxamento T2 foram calculados. A área da cartilagem abaixo dos valores de relaxamento em T2 foi calculada e padronizada. RESULTADOS: Foram incluídos 14 pacientes com lesão medular completa, porém apenas oito concordaram em participar do estudo e assinaram o termo de consentimento informado. Dois pacientes não puderam fazer RM dos joelhos devido às condições clínicas. RM inicial foi feita em seis pacientes. Após seis meses, apenas dois pacientes fizeram a segunda RM de ambos os joelhos. Ambos estavam em condição neurológica classificada como Frankel A. Um aumento dos valores em T2 no sexto mês foi observado em ambos os joelhos, especialmente na articulação patelofemoral. CONCLUSÃO: A ausência de contração muscular parece ser deletéria à cartilagem do joelho humano normal, mesmo na presença de movimentos articulares normais. Mais estudos com um número maior de pacientes devem ser feitos para confirmar essa hipótese.