Current Concepts in ACL Injury, Surgery, and

0 downloads 0 Views 4MB Size Report
Jan 21, 2017 - degree in physical therapy from Jordan University of Science and. Technology in ... other conflicts of interest pertaining to this course book. ABOUT THE ..... initial or second ACL injury allows clinicians to develop risk profiles, screen individuals to ..... Manual muscle testing of knee flexors and extensors.
1/21/2017

R0552_ebook

Current Concepts in ACL Injury, Surgery, and Rehabilitation Zakariya H. Nawasreh, Elizabeth A. Wellsandt, David S. Logerstedt

previous page

PRINT ALL  

Current Concepts in ACL Injury, Surgery, and Rehabilitation      

         

By Zakariya H. Nawasreh, BS, MS Elizabeth A. Wellsandt, DPT David S. Logerstedt, PT, PhD, MPT, MA, SCS     4 clock hours will be awarded upon successful completion of this course.

https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

1/86

1/21/2017

R0552_ebook

ABOUT THE AUTHOR Zakariya  H.  Nawasreh,  BS,  MS,  graduated  with  a  bachelor  of  science degree  in  physical  therapy  from  Jordan  University  of  Science  and Technology  in  2006  and  a  master  of  science  degree  in  health  and rehabilitation  sciences  from  the  University  of  Pittsburgh  in  2011.  He  has worked as a teaching assistant and supervised students’  clinical  training  in the  applied  medical  sciences  at  Jordan  University  of  Science  and Technology.  He  is  pursuing  a  doctorate  in  biomechanics  and  movement science  at  the  University  of  Delaware,  with  a  focus  on  operative  and nonoperative ACL intervention and outcomes. Elizabeth  A.  Wellsandt,  DPT,  received  her  doctorate  in  physical  therapy and bachelor of science degree in medicine from the University of Nebraska Medical Center, Omaha, in 2009. From 2009 to 2011, Dr. Wellsandt worked as  a  physical  therapist  in  multiple  outpatient  orthopedic  clinics  across  the United States, providing care to patients with ACL injuries – both those with access  to  standard  medical  treatment  and  those  in  medically  underserved communities  where  nonoperative  treatment  was  their  only  option.  She  is currently pursuing her doctorate in biomechanics and movement science at the University of Delaware, with a focus on operative and nonoperative ACL intervention and outcomes. David S. Logerstedt, PT, PhD, MPT, MA, SCS, graduated with a bachelor of science degree in health and human performance from the University of Montana  and  a  master  of  arts  degree  in  exercise  physiology  from  the University  of  North  Carolina.  He  earned  a  master’s  degree  in  physical therapy from East Carolina University and a doctorate in the interdisciplinary program  of  biomechanics  and  movement  science  from  the  University  of Delaware.  He  completed  a  postdoctoral  research  position  in  knee osteoarthritis and total knee arthroplasty with Drs. Lynn Snyder­Mackler and Joseph  Zeni,  Jr.  Dr.  Logerstedt  is  currently  a  research  assistant  professor and interim academic  director  of  the  sports  residency  in  the  department  of physical  therapy  at  the  University  of  Delaware.  Dr.  Logerstedt  has  been  a practicing  rehabilitation  specialist  for  more  than  15  years  and  is  board certified  in  sports  physical  therapy.  He  was  a  physical  therapist  at  the athletes’  Olympic  Village  polyclinic  at  the  2002  Salt  Lake  City  Winter Olympics.  He  has  presented  his  research  on  ACL  and  knee  disorders  at national  and  international  conferences  and  has  published  in  prestigious sports medicine journals on ACL injuries. The authors have disclosed that they have no significant financial or other conflicts of interest pertaining to this course book. ABOUT THE PEER REVIEWER Trevor A. Lentz, PT, SCS, CSCS, is a physical therapist at the University of Florida Health Orthopaedics and Sports Medicine Institute in Gainesville. He received  his  master’s  degree  in  physical  therapy  from  the  University  of Florida  and  completed  a  postgraduate  sports  residency  through  the University  of  Florida  Health  Shands  Rehab/University  of  Florida  Clinical Residency  Program  in  2007.  He  specializes  in  the  rehabilitation  of  sports­ https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

2/86

1/21/2017

R0552_ebook

related orthopedic knee and shoulder injuries. Mr. Lentz has authored and co­authored numerous peer­reviewed publications and abstracts, as well as presented  nationally  on  the  topic  of  ACL  reconstruction  outcomes  and psychosocial factors in rehabilitation. He currently serves  as  a  reviewer  for the Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy and has been a guest lecturer  for  the  musculoskeletal  practice  curriculum  in  the  Department  of Physical Therapy at the University of Florida. Trevor A. Lentz has disclosed that he has no significant financial or other conflicts of interest pertaining to this course book. Physical Therapy Planner: Julie Heinrichs, DPT The  planner  has  disclosed  that  she  has  no  significant  financial  or other conflicts of interest pertaining to this course book. Copy Editor: Diane Hinckley, BA Indexer: Mary Kidd Western Schools’ courses are designed to provide healthcare professionals with  the  educational  information  they  need  to  enhance  their  career development  as  well  as  to  work  collaboratively  on  improving  patient  care. The  information  provided  within  these  course  materials  is  the  result  of research  and  consultation  with  prominent  healthcare  authorities  and  is,  to the  best  of  our  knowledge,  current  and  accurate  at  the  time  of  printing. However,  course  materials  are  provided  with  the  understanding  that Western  Schools  is  not  engaged  in  offering  legal,  medical,  or  other professional advice. Western  Schools’  courses  and  course  materials  are  not  meant  to  act  as  a substitute for seeking professional advice or conducting individual research. When  the  information  provided  in  course  materials  is  applied  to  individual cases,  all  recommendations  must  be  considered  in  light  of  each  case’s unique circumstances. Western Schools’ course materials are intended solely for your use and not for  the  purpose  of  providing  advice  or  recommendations  to  third  parties. Western  Schools  absolves  itself  of  any  responsibility  for  adverse consequences  resulting  from  the  failure  to  seek  medical,  or  other professional  advice.  Western  Schools  further  absolves  itself  of  any responsibility  for  updating  or  revising  any  programs  or  publications presented, published, distributed, or sponsored by Western Schools unless otherwise agreed to as part of an individual purchase contract. Products  (including  brand  names)  mentioned  or  pictured  in  Western Schools’  courses  are  not  endorsed  by  Western  Schools,  any  of  its accrediting organizations, or any state licensing board.

COPYRIGHT© 2014—Western Schools. All Rights Reserved. No part(s)  of  this  material  may  be  reprinted,  reproduced, transmitted, stored in a retrieval system, or otherwise utilized, in any  form  or  by  any  means  electronic  or  mechanical,  including https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

3/86

1/21/2017

R0552_ebook

photocopying  or  recording,  now  existing  or  hereinafter  invented, nor  may  any  part  of  this  course  be  used  for  teaching  without written permission from the publisher.

https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

4/86

1/21/2017

R0552_ebook

INTRODUCTION  

COURSE OBJECTIVES After completing this course, the learner will be able to: 1. Identify the major components of the anterior cruciate ligament (ACL) and its relationship to arthrokinematics of the knee. 2. Discuss the etiology and clinical course typically seen after ACL injury and reconstruction. 3. Identify the risk factors associated with noncontact ACL injury. 4. Describe the components of a comprehensive clinical examination for patients with a suspected ACL injury. 5. Classify patients as potential copers or noncopers to assist in decision making regarding management following ACL injury. 6. Formulate a treatment progression using clinical strategies and evidence­based interventions after ACL injury and reconstruction. 7. Recognize the clinical outcomes after ACL injury and reconstruction.  

I

njury  to  the  anterior  cruciate  ligament  (ACL)  can  be  devastating.  An estimated 80,000 to 250,000 ACL injuries occur each year in the United States. ACL injuries are the most prevalent of internal knee lesions and can result in short­term physical impairments and long­term joint morbidity. The  purpose  of  this  intermediate­level  course  is  to  provide  physical therapists and physical therapist assistants with an overview of the etiology and  risk  factors  of  isolated  ACL  injuries;  to  discuss  pertinent  clinical examination,  classification,  and  prognosis  after  ACL  injuries  and reconstruction; and to review interventions relevant to successful outcomes after  injury  or  surgery.  With  the  modifications  and  advancements  in  ACL surgical procedures  and  the  proliferation  of  research  on  interventions  and outcomes,  many  clinicians  find  it  difficult  to  keep  apprised  of  the  latest evidence and integrate into their clinical practice new information that could have  a  direct  impact  on  patient  outcomes.  Decisions  regarding  which patients are appropriate for nonoperative management  of  an  ACL­deficient knee,  how  to  safely  progress  patients  through  a  criterion­based  guideline, and when to provide recommendations  for  safe  return  back  to  sports  after ACL  injury  or  reconstruction  are  challenging.  Physical  therapists  and physical  therapist  assistants  will  be  able  to  use  the  knowledge  and  skills outlined  in  this  course  with  their  patients  immediately  after  ACL  injury  or https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

5/86

1/21/2017

R0552_ebook

surgery in order to maximize patients’ response to exercise at their current functional level while minimizing risk of injury to the healing tissue.

https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

6/86

1/21/2017

R0552_ebook

CURRENT CONCEPTS IN ACL INJURY, SURGERY, AND REHABILITATION INCIDENCE

I

njury  to  the  anterior  cruciate  ligament  (ACL)  is  the  most  prevalent  of internal  knee  lesions,  with  upwards  of  250,000  ACL  injuries  occurring each  year  in  the  United  States  (Frank  &  Jackson,  1997;  Griffin  et  al., 2000;  Majewski,  Susanne,  &  Klaus,  2006).  More  than  127,000  ACL reconstructions  are  performed  annually,  making  it  the  sixth  most  common ortho pedic  procedure  in  the  United  States  (Hughes  &  Watkins,  2006;  Kim, Bosque, Meehan, Jamali, & Marder, 2011). A  tear is most likely to occur in the mid­substance of the ACL during low­impact injuries, as seen in sporting activities (Kennedy, Hawkins, Willis, & Danylchuck, 1976; Noyes, DeLucas, & Torvik, 1974). Research shows that 20.3% of all athletic knee injuries sustained over a 10­year  period  were  ACL  injuries  (Majewski  et  al.,  2006).  Approximately 30%  of  all  ACL  injuries  are  contact  in  nature  (Hewett,  Stroupe,  Nance,  & Noyes, 1996). The incidence of noncontact ACL injuries is greater in sports that  require  multidirectional  activities,  such  as  rapid  deceleration,  pivoting, cutting,  and  landing  from  jumps  (Griffin  et  al.,  2006).  Sports  activities account  for  88%  of  injuries  to  the  ACL,  although  ACL  injuries  from  motor vehicle  accidents  and  mishaps  at  work  have  also  been  reported (Magnussen  et  al.,  2010).  In  the  United  States,  most  ACL  injuries  occur  in young  athletes  (Wojtys  &  Brower,  2010)  and  those  of  various  ages  who participate  in  basketball,  soccer,  football  (Magnussen  et  al.,  2010),  and downhill skiing (Pujol, Blanchi, & Chambat, 2007).

FUNCTIONAL ANATOMY

T

he  ACL  originates  on  the  medial  side  of  the  lateral  femoral  condyle and  runs  through  the  intercondylar  fossa  to  insert  onto  the  medial tibial eminence (Figure 1). It can be divided into 2 functional bands, the  anteromedial  and  postero lateral  bundles  (Petersen  &  Zantop,  2007). These 2 bands play different roles depending on the degree of knee flexion. The  anteromedial  bundle  remains  taut  throughout  the  full  degree  of  knee range of motion, with increased tightening near full flexion (Amis & Dawkins, 1991;  Sapega,  Moyer,  Schneck,  &  Komalahiranya,  1990).  The posterolateral  bundle  is  taut  in  full  extension  and  in  deep  flexion  but slackens  throughout  the  midrange  of  motion.  The  ACL  is  the  primary restraint to anterior translation of the tibia relative to the femur and a major secondary restraint to internal rotation, particularly when the joint is near full extension (Duthon et al., 2006). Normal knee arthrokinematics is maintained with the ACL, along with the posterior cruciate ligament (PCL), through the https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

7/86

1/21/2017

R0552_ebook

four­bar  linkage  system  (Muller,  1983).  The  four­bar  linkage  system  is  a model  of  the  knee  in  which  the  ACL  and  PCL  are  depicted  as  rigid  bars connecting to the femur and tibia. The restraints of these ligaments help to control  roll  and  glide  in  the  knee  joint  throughout  a  full  range  of  motion. Damage  to  the  ACL  can  disrupt  this  system,  resulting  in  aberrant  motion during activity.   FIGURE 1: KNEE ANATOMY

  Note: Retrieved from http://publications.usa.gov/USAPubs.php?PubID=5713

MECHANISM OF INJURY

D

amage to the ACL can result from a contact or a noncontact injury. An  estimated  70%  of  ACL  injuries  result  from  noncontact mechanisms  (Hewett,  Myer,  &  Ford,  2006).  Injuries  are  often reported  during  activities  involving  cutting,  changing  direction,  or  landing from a jump; landing on the foot instead of toes and being perturbed before landing both increase the risk of ACL injury (Griffin et al., 2006). Shimokochi and  Shultz  performed  a  systematic  review  of  studies  published  through 2007  examining  the  mechanics  of  noncontact  ACL  injury  (Shimokochi  & Shultz,  2008).  They  concluded  that  noncontact  ACL  injuries  are  likely  to happen  during  deceleration  and  acceleration  motions  with  excessive https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

8/86

1/21/2017

R0552_ebook

quadriceps contraction and reduced hamstring co­contraction at or near full knee extension. ACL loading was higher during these situations: the application of a quadriceps force when combined with knee internal rotation; a valgus load combined with knee internal rotation; or excessive valgus knee loads applied during weightbearing, decelerating activities (Shimokochi & Shultz, 2008). Patients  with  a  noncontact  mechanism  of  injury  may  demonstrate increased  dynamic  knee  instability  compared  with  those  suffering  contact injuries (Hurd, Axe, & Snyder­Mackler, 2008b).

CLINICAL COURSE

T

he  sequelae  of  ACL  injury  include  quadriceps  strength  deficits, neuromuscular  dysfunction,  biomechanical  maladaptations,  and  the development of knee  osteoarthritis  (Daniel  et  al.,  1994;  Lohmander, Ostenberg,  Englund,  &  Roos,  2004;  von  Porat,  Roos,  &  Roos,  2004). However,  because  individuals  do  not  respond  uniformly  to  an  acute  ACL injury, outcomes can vary. Most of those who have suffered such an injury decrease  their  activity  levels  both  in  the  short­  and  long­term  (Ageberg, Pettersson, & Friden, 2007; Ageberg, Thomee, Neeter, Silbernagel, & Roos, 2008; Muaidi, Nicholson, Refshauge, Herbert, & Maher, 2007; Neeter et al., 2006; Tagesson, Oberg, Good, & Kvist, 2008; Tsepis, Vagenas, Ristanis, & Georgoulis,  2006).  Nonoperative  management  of  patients  with  ACL­ deficient knees can be effective for those who are willing to avoid high­risk activities  (Beynnon,  Johnson,  Abate,  Fleming,  &  Nichols,  2005).  However, between  23%  and  42%  of  ACL  patients  choose  to  return  to  high­level activities  after  nonoperative  rehabilitation  (Hurd,  Axe,  &  Snyder­Mackler, 2008a; Kostogiannis et al., 2007). The standard of care followed by the majority of surgeons for ACL injury in the United States for young, active individuals is early ACL reconstruction (Delay,  Smolinski,  Wind,  &  Bowman,  2001;  Dye,  Wojtys,  Fu,  Fithian,  & Gillquist,  1999).  Epidemiological  studies  have  found  that  patients  who  are male,  younger,  Caucasian,  of  higher  socioeconomic  status,  and  who possess private health insurance are more likely to have ACL reconstruction than  nonoperative  treatment  (Collins,  Katz,  Donnell­Fink,  Martin,  &  Losina, 2013).  Athletes  who  wish  to  return  to  high­level  sports  involving  pivoting activities are often advised to undergo early ACL reconstruction because of the  assumed  inevitable  knee  instability  with  sports­related  activities (Johnson,  Maffulli,  King,  &  Shelbourne,  2003;  Marx,  Jones,  Angel, Wickiewicz,  &  Warren,  2003;  Myklebust  &  Bahr,  2005).  However,  some patients  are  able  to  postpone  surgery  following  a  period  of  intense rehabilitation  in  order  to  finish  out  the  athletic  season  or  a  busy  season  of work  without  further  episodes  of  giving  way  (Fitzgerald,  Axe,  &  Snyder­ Mackler, 2000a). ACL reconstruction has the most to offer those people with recurrent instability who must perform multidirectional activity as part of their https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

9/86

1/21/2017

R0552_ebook

occupation or sport (Arroll et al., 2003). However, surgical reconstruction of the  ACL  does  not  ensure  a  return  to  previous  levels  of  activity  or  prevent future  joint  degeneration  (Ardern,  Webster,  Taylor,  &  Feller,  2011a,  2011b; Gobbi,  Domzalski,  Pascual,  &  Zanazzo,  2005;  Nakayama,  Shirai,  Narita, Mori,  &  Kobayashi,  2000).  Many  people  may  continue  to  exhibit  knee instability,  pain,  quadriceps  strength  deficits,  or  reduced  range  of  motion that  may  make  them  unable  to  return  to  or  maintain  a  high  level  of competition (de Jong, van Caspel, van Haeff, & Saris, 2007; Hartigan, Axe, &  Snyder­Mackler,  2010;  Keays,  Bullock­Saxton,  Keays,  &  Newcombe, 2001).  The  risk  of  developing  knee  osteoarthritis  is  the  same  whether  a person  chooses  nonoperative  management  or  ACL  reconstruction (Lohmander et al., 2004; Myklebust, Holm, Maehlum, Engebretsen, & Bahr, 2003; von Porat et al., 2004). A review by Oiestad and colleagues reported that  the  prevalence  of  knee  osteoarthritis  after  isolated  ACL  injury  was  as high  as  13%,  with  higher  rates  (21%  to  48%)  in  patients  with  medial collateral  ligament  or  meniscal  injuries  (Oiestad,  Engebretsen,  Storheim,  & Risberg,  2009).  Therapists  should  counsel  patients  that  the  risk  of developing  knee  osteoarthritis  is  similar  whether  they  have  surgery  or choose nonoperative management of an ACL injury.

RISK FACTORS

I

n  the  past  15  years,  a  greater  emphasis  has  been  placed  on determining  the  risk  of  an  ACL  injury  and  recognizing  the  factors  that may  increase  that  risk.  Identifying  the  risk  factors  that  contribute  to  an initial or second ACL injury allows clinicians to develop risk profiles, screen individuals  to  identify  those  at  the  greatest  risk  for  injury,  and  develop targeted  interventional  strategies  to  potentially  reduce  the  risk  of  injury (Cameron,  2010).  Risk  factors  may  be  categorized  as  non­modifiable  or modifiable  (Table  1).  Although  non­modifiable  risk  factors  such  as  female sex, narrow femoral notch width, or increased joint laxity cannot be altered, their identification does permit clinicians to counsel athletes on the inherent risk  of  injury,  thus  enabling  them  to  make  informed  decisions  regarding sports  participation.  Female  athletes  have  a  substantially  greater  rate  of injury compared to their male counterparts (Arendt & Dick, 1995). Other risk factors for women are joint laxity, knee recurvatum, increased posterior tibial slope, and hormonal changes (Griffin et al., 2006).  

https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

10/86

1/21/2017

R0552_ebook

    The  identification  of  modifiable  factors,  such  as  neuromuscular  control, biomechanics,  muscle  strength,  and  movement  patterns,  allows  physical therapists  and  physical  therapist  assistants  to  tailor  rehabilitations  to  lower the risk of an ACL  injury. Neuromuscular imbalances in the lower extremity have  been  associated  with  ACL  injury  mechanisms  during  landing  from  a jump. Four underlying neuromuscular factors have been identified: ligament dominance,  quadriceps  dominance,  leg  dominance,  and  trunk  dominance (Hewett,  Torg,  &  Boden,  2009;  Myer,  Ford,  Khoury,  Succop,  &  Hewett, 2010).  Ligament  dominance  results  from  the  insufficient  absorption  of  the ground  reaction  forces  by  the  surrounding  musculature,  causing  the  knee joint  and  ligamentous  structures  to  absorb  the  high  force  levels.  The  bony architecture  and  static  stabilizers  of  the  knee  must  mitigate  these  high ground  reaction  forces  over  a  short  time  period.  Quadriceps  dominance results  from  repeated  use  of  the  quadriceps  muscles  to  stabilize  the  knee joint, thereby  reducing  the  amount  of  knee  flexion  during  activities  such  as landing from a jump. This action causes an anterior shear force to the tibia and  ACL.  Leg  dominance  results  from  an  individual’s  continual  favoring  of one  leg  over  the  other,  often  due  to  underlying  limb­to­limb  asymmetries. These  limb­to­limb  asymmetries  can  increase  the  risk  of  future  ACL  injury (Hewett et al., 2005). Finally, trunk dominance is the lack of precision trunk control.  Neuromuscular  control  and  instability  in  the  trunk  may  create increased lateral positioning of the trunk during cutting or landing. Increased lateral  positioning  can  result  in  increased  loads  at  the  knee.  Lack  of https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

11/86

1/21/2017

R0552_ebook

precision  trunk  control  contributes  to  the  increased  risk  of  ACL  injuries (Zazulak, Hewett, Reeves, Goldberg, &  Cholewicki,  2007).  Multiple  training programs  that  aim  at  reducing  ACL  injury  risk  by  improving  dynamic neuromuscular  control  through  conditioning  have  been  proposed  (Hewett, Ford,  Hoogenboom,  &  Myer,  2010;  Steffen  et  al.,  2013).  For  example, Hewett and colleagues have developed a training program to address each of the four underlying neuromuscular factors in an attempt to reduce the risk of initial ACL injury (Hewett et al., 2010). Other modifiable neuromuscular factors are predictive of a second injury once  athletes  have  returned  to  their  sporting  activities  after  ACL reconstruction.  Paterno  and  colleagues  found  that  23.2%  of  patients sustained a second ACL injury after ACL reconstruction. These researchers were  able  to  identify  factors  that  place  athletes  at  risk  for  a  re­tear  of  the ACL  graft  or  the  contra lateral  ACL  (Paterno  et  al.,  2010).  Neuromuscular control deficits of the hip external rotators, force absorption asymmetries by the  quadriceps  muscles,  and  involved  limb  single­legged  balance  deficits were able to predict second ACL injury risk with a high degree of sensitivity (92%)  and  specificity  (88%).  Developing  targeted  interventions  to  address these  abnormal  and  altered  asymmetries  will  allow  physical  therapists  to ensure a safer return to sports.

EXAMINATION Demographics Patient  demographics  have  important  implications  for  functional outcomes  following  ACL  reconstruction.  Patients  with  a  body­mass  index (BMI) greater than 30 kg/m2  have decreased odds of success following ACL injury,  as  do  those  with  a  history  of  smoking  (Ahldén  et  al.,  2012; Kowalchuk,  Harner,  Fu,  &  Irrgang,  2009;  Uhorchak  et  al.,  2003).  It  is  also important to consider the age and sex of the patient because these factors may affect the course and outcome of treatment. The average age of those who  choose  to  undergo  reconstructive  surgery  is  23  (Magnussen  et  al., 2010).  However,  age  has  been  shown  to  have  a  weak  relationship  with scores  on  self­reported  functional  measures  following  surgery  (Möller, Weidenhielm,  &  Werner,  2009).  Middle­aged  adults  are  more  likely  to demonstrate  dynamic  knee  instability  following  ACL  injury  (Hurd  et  al., 2008b).  Females  have  an  increased  risk  of  ACL  injury,  with  6  to  8  times greater incidence compared to their male counterparts (Hughes & Watkins, 2006;  Mihata,  Beutler,  &  Boden,  2006).  Females  are  also  16  times  more likely  to  re­injure  the  same  ACL  following  reconstruction  (Paterno,  Rauh, Schmitt,  Ford,  &  Hewett,  2012).  Many  possible  causes  for  this  gender disparity  have  been  reported,  including  differences  in  neuromuscular control,  knee  laxity,  lower  limb  flexibility  and  strength,  jumping  technique, hormone levels, and lower extremity anatomy  and  biomechanics,  including a greater Q­angle and smaller inter condylar  notch  often  present  in  women (Uhorchak  et  al.,  2003;  Wild,  Steele,  &  Munro,  2012).  However,  the  exact mechanisms are not fully understood. In addition to higher risk of ACL injury, https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

12/86

1/21/2017

R0552_ebook

poor  dynamic  knee  stability  is  also  more  common  in  females  than  males following ACL injury, which can lead to inferior patient outcomes (Hurd et al., 2008b).  Finally,  the  patient’s  previous  activity  levels,  including  sports participation  or  occupation,  can  be  useful  in  developing  an  individualized and effective plan of care.

History and Subjective Examination Important  components  of  initial  documentation  include  a  complete patient  history,  with  the  length  of  time  from  initial  injury  or  onset  of symptoms, mechanism of injury, frequency and duration of symptoms, pain patterns, presence of any mechanical symptoms (e.g., recurrent clicking or catching),  previous  history  of  lower  extremity  injuries,  current  use  of medications,  and  reports  of  any  previous  diagnostic  testing  or  imaging. Patients  can  often  recall  the  exact  time  and  activity  when  injury  occurred, usually  reporting  a  “pop”  with  associated  pain  and  effusion,  indicating possible ligamentous injury. However, some patients may deny any pain or swelling  but  rather  may  report  an  increasing  frequency  of  knee  instability and giving way. Most  patients  will  present  with  complaints  of  pain  following  injury (Magnussen  et  al.,  2010;  Thomee  et  al.,  2007),  although  the  levels  are highly  variable  depending  on  the  extent  of  joint  effusion  and  concomitant injuries. Patients report that pain levels influence their current level of knee function  regardless  of  the  phase  of  rehabilitation,  especially  when  pain levels  are  high  (Chmielewski  et  al.,  2008).  For  patients  undergoing  ACL reconstruction,  pain  levels  are  typically  highest  immediately  after  surgery (Brewer et al., 2007). Different origins of knee pain may be present, each of which  may  alter  patient  progress  through  rehabilitation.  Because  anterior knee pain may come from several pain­generating tissues, it is essential to determine  the  source  early  in  order  to  implement  appropriate  treatment techniques, given the relationship of pain to outcomes. For example, Heijne and colleagues found that anterior knee pain was an important predictor in patient­reported  outcomes  12  months  after  ACL  reconstruction  (Heijne, Ang, & Werner, 2009). Patients should employ a visual analogue or numeric pain  rating  scale  to  assess  their  pain,  both  at  rest  and  with  activity  levels. Worst and least pain ratings over the previous days or weeks may also be measured. Patients  often  report  knee  joint  effusion  shortly  after  initial  ACL  injury. Joint  effusion  is  an  excessive  accumulation  of  fluid  within  a  joint  capsule, indicating inflammation or irritation (Sturgill, Snyder­Mackler, Manal, & Axe, 2009).  Effusion  is  different  from  swelling  and  edema,  which  refer  to increased  fluid  within  the  soft  tissues  outside  of  the  joint  capsule. Hemarthrosis causes acute joint effusion, while effusion developing 8 to 24 hours following injury results from synovial swelling (Magee, 2002). Knowing the  time  of  onset  of  knee  effusion  may  provide  valuable  information  in  the diagnostic process. For example, unlike ACL injuries, meniscal injuries often do not demonstrate immediate bloody effusion, due to the mostly avascular nature of the menisci (Magee, 2002). Knee joint effusion levels may reflect the  irritability  of  the  joint,  and  can  increase  following  physical  activity, https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

13/86

1/21/2017

R0552_ebook

especially  when  knee  instability  is  present.  Monitoring  joint  effusion  is  thus useful  in  determining  the  correct  progression  of  therapeutic  exercises  and activity, and can be an indicator of patient progress (Sturgill et al., 2009). The loss of static and dynamic stability following ACL  injury may lead to patient  reports  of  knee  instability  with  activity  levels  as  simple  as  walking. When ligamentous support is diminished following ACL injury, dynamic knee stability  must  be  achieved  via  neuromuscular  adaptations.  These neuromuscular  adaptation  patterns,  however,  can  differ  among  individuals (Hurd  et  al.,  2008a).  Patients  may  report  episodes  of  giving  way  (dynamic knee instability), defined  as  buckling  or  subluxation  of  the  tibiofemoral  joint since the time of initial ACL injury, resulting in further pain and joint effusion (Fitzgerald et al., 2000a; Fitzgerald, Axe, & Snyder­Mackler, 2000b, 2000c). These  episodes  of  knee  joint  instability  may  present  as  the  primary contributor to decreased functional  activity  levels,  and  persistent  subjective knee  instability  has  a  negative  influence  on  outcomes,  whether nonoperative  or  operative  treatment  is  obtained  (Meunier,  Odensten,  & Good,  2007).  Knee  instability  is  a  common  reason  patients  cite  in  their decision to undergo surgical reconstruction.

Physical Examination Observation and Palpation In  addition  to  a  thorough  patient  history,  a  physical  examination  that includes  observation  and  palpation  can  provide  further  information  for formulating an accurate diagnosis. Posture should be assessed in both the seated and standing positions, and any deviations from normal posture that could  affect  the  function  of  the  knee  should  be  noted,  including  excessive thoracic  kyphosis  or  lumbar  lordosis,  pelvic  obliquities,  femoral  or  tibial torsion,  genu  valgum  or  varum,  genu  recurvatum,  abnormal  patellar positioning,  and  excessive  foot  pronation.  Posture  should  likewise  be assessed during movement such as squatting or stair climbing to determine if  these  deviations  are  present  during  dynamic  activities,  or  if  additional postural  deviations  are  presented  that  were  not  observed  during  static postural assessment. For example, the patella may be positioned  normally in  a  static  standing  position,  but  normal  superior  migration  of  the  patella may  be  decreased  during  an  activity  involving  knee  flexion,  which  could indicate possible patellofemoral joint hypomobility. Palpation  and  inspection  of  the  knee  joint  and  surrounding  structures can  further  assist  in  the  diagnostic  process.  Most  structures  can  be  easily palpated  with  the  knee  in  an  extended  position,  although  the  medial  and joint  lines  are  best  palpated  with  the  knee  flexed  to  90°  (Magee,  2002). Point tenderness should be documented, along with any erythema, swelling, or  bruising.  While  not  a  common  sequela  of  acute  ACL  injury,  superficial bruising  may  be  indicative  of  extra­articular  ligament  or  tendon  damage, especially  to  the  medial  collateral  ligament.  Inspection  of  any  quadriceps atrophy  is  important  because  quadriceps  weakness  can  develop  quickly following ACL injury (Williams, Buchanan, Barrance, Axe, & Snyder­Mackler, 2005).  Quadriceps  atrophy  may  be  more  easily  assessed  during  a https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

14/86

1/21/2017

R0552_ebook

quadriceps  set,  which  also  allows  for  assessment  of  quality  of  quadriceps activation  and  control.  Patellar  joint  mobility  should  be  assessed  in  all directions,  as  patellofemoral  joint  hypomobility  can  affect  knee  flexion  and extension range of motion (ROM). If previous scars are present, assessing scar  tissue  can  provide  information  on  the  patient’s  typical  healing processes. Gait Patients  will  often  demonstrate  an  antalgic  gait  pattern  following  ACL injury.  A  joint  stiffening  strategy  consisting  of  decreased  peak  knee  flexion and  increased  co­contraction  of  the  quadriceps  and  hamstrings  during stance phase may be present (Chmielewski, Hurd, Rudolph, Axe, & Snyder­ Mackler,  2005).  Decreased  stance  time  on  the  involved  limb  and  knee extension  at  heel  strike  may  also  develop  secondary  to  feelings  of  knee instability and pain. Increased hip joint excursion, but with decreased  peak hip  flexion  of  the  involved  limb  compared  to  the  uninvolved  limb,  may  be observed, and is more likely to be present in women than in men (Di Stasi & Snyder­Mackler, 2012).

Clinical Tests Quadriceps Strength Quadriceps  strength  deficits  are  common  and  significant  following  ACL injuries,  often  occurring  rapidly  after  injury  (Williams  et  al.,  2005). Quadriceps  strength  can  be  objectively  measured  using  handheld dynamometry; however, accuracy of testing is low if the examiner is unable to  provide  greater  resistance  than  the  maximal  force  of  the  patient’s quadriceps  muscle.  Manual  muscle  testing  of  knee  flexors  and  extensors can be performed to assess for possible weakness or pain secondary to the external resistance applied, but only when compared to the uninvolved limb. Assessing  extensor  lag  during  a  straight  leg  raise  can  be  an  easy  clinical measure  of  functional  quadriceps  strength;  absence  of  an  extensor  lag leads  to  better  postoperative  outcomes  (Shelbourne,  Freeman,  &  Gray, 2012).  Isokinetic  dynamometry  may  be  used  to  measure  quadriceps strength  following  ACL  injury.  However,  this  method  is  generally  not preferred  at  slower  speeds  in  an  ACL­deficient  knee  immediately  following acute injury because of the large shearing forces experienced by the knee joint  in  the  terminal  ranges  of  knee  extension.  Isokinetic  dynamometry  is, however,  a  safe  and  reliable  method  of  testing  quadriceps  strength  in  the later  stages  of  rehabilitation  following  ACL  reconstruction  (Brosky,  Nitz, Malone, Caborn, & Rayens, 1999). Another technique used by clinicians to measure quadriceps  strength  is the  burst  superimposition  technique  during  a  maximal  voluntary  isometric contraction (MVIC) (Snyder­Mackler, Delitto, Stralka, & Bailey, 1994). During testing,  a  burst  superimposition  of  electrical  stimulation  is  delivered  to  the quadriceps  muscle  while  the  patient  is  completing  a  quadriceps  MVIC. Quadriceps  muscle  activation  is  then  calculated  as  the  ratio  of  force https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

15/86

1/21/2017

R0552_ebook

produced  during  MVIC  to  the  force  produced  with  addition  of  the  electrical stimulation,  which  can  be  used  as  a  measure  of  arthrogenic  muscle inhibition or the inability to fully activate a muscle due to structural changes in  a  joint  (Lynch,  Logerstedt,  Axe,  &  Snyder­Mackler,  2012).  Testing  is completed  on  each  limb  until  95%  quadriceps  activation  is  achieved, activation levels plateau, or the patient fatigues. After completing testing on each limb, a quadriceps index (QI) can be calculated as the quotient of the involved  limb  to  the  uninvolved  limb  multiplied  by  100.  The  QI  provides information  on  the  strength  of  the  quadriceps  of  the  involved  limb  in comparison to the contralateral limb. The burst superimposition technique is superior to handheld dynamometry because the patient completes an MVIC into a stationary structure that records quadriceps muscle force generation; thus,  the  assessment  is  not  dependent  on  the  ability  of  the  examiner  to provide  sufficient  resistant  force  for  testing.  Also,  unlike  handheld dynamometry, the burst superimposition technique allows for measurement of quadriceps muscle activation, providing information on the patient’s ability to  volitionally  activate  the  quadriceps  and  whether  progression  of  activity can be recommended. Arthrogenic  muscle  inhibition,  measured  by  decreased  quadriceps muscle  activation  (Lynch  et  al.,  2012),  can  limit  effective  rehabilitation following knee injuries and thus delay return to previous activity levels (Rice &  McNair,  2010).  Quadriceps  activation  failure  is  common  following  ACL injuries  and  reconstruction,  and  is  often  observed  bilaterally  (Chmielewski, Stackhouse,  Axe,  &  Snyder­Mackler,  2004;  Hart,  Pietrosimone,  Hertel,  & Ingersoll, 2010; Snyder­Mackler, Delitto, Bailey, & Stralka, 1995; Williams et al.,  2005).  For  patients  who  choose  to  undergo  ACL  reconstruction,  it  is essential  to  regain  pre­operative  quadriceps  muscle  strength  following injury.  Pre­operative  quadriceps  strength  deficits  predict  poor  quadriceps strength  and  low  self­reported  function  after  surgery  (Eitzen,  Holm,  & Risberg,  2009;  Logerstedt,  Lynch,  Axe,  &  Snyder­Mackler,  2012a).  Eitzen and  colleagues  suggest  that  ACL  reconstruction  should  not  be  performed until  the  QI  is  at  least  80%.  Quadriceps  strength  is  of  equal  importance  to patients  who  choose  nonoperative  treatment  because  it  may  help  prevent early onset osteoarthritis (OA) (Ageberg et al., 2008). Whichever technique is  used  to  measure  strength,  it  is  important  to  consider  the  validity  of  the muscle  strength  measurement,  because  knee  pain  during  testing  may decrease  the  force  production  capability  of  the  muscle  being  tested  and provide inaccurate information regarding quadriceps muscle strength. Range of Motion Acute  loss  of  knee  flexion  and/or  extension  ROM  may  be  present secondary  to  increased  pain  and  joint  effusion  after  ACL  injury  and  ACL reconstruction.  Regaining  full  knee  ROM  following  ACL  injury  is  crucial because  chronic  loss  of  as  little  as  3°  of  extension  ROM  can  lead  to significant  impact  on  both  subjective  and  objective  patient  outcomes (Shelbourne  &  Gray,  2009).  Full  knee  joint  ROM  can  be  difficult  to  define secondary  to  large  population  variance.  Magee  describes  full  knee  flexion as  equal  to  135°  and  knee  extension  as  equal  to  0°;  however, https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

16/86

1/21/2017

R0552_ebook

hyperextension  up  to  15°  is  recognized  as  common,  especially  in  women (Magee,  2002).  Shelbourne  and  colleagues  recommend  comparing  the involved  knee  joint  ROM  to  the  uninvolved  knee  in  order  to  determine “normal” motion for each individualized patient case (Shelbourne, Freeman, &  Gray,  2012).  The  International  Knee  Documentation  Committee  (IKDC) criteria for normal knee ROM are knee extension within 2° and knee flexion within 5° of the contralateral knee (AOSSM, 2009). Knee ROM is important to  monitor  because  a  change  can  lead  to  altered  biomechanics  with functional  tasks  and  limited  activity  levels  (Millett,  Wickiewicz,  &  Warren, 2001). The incidence of ROM loss after ACL reconstruction is reported to be between 2% and 11% (Millett et al., 2001). For patients planning to undergo ACL  reconstruction,  ROM  measurements  using  goniometry  are  useful  for determining  the  timing  of  surgery.  The  use  of  goniometry  for  measuring ROM  is  highly  valid  and  reliable  both  within  and  between  examiners (Phisitkul,  James,  Wolf,  &  Amendola,  2006).  Full  pre­operative  knee extension  ROM  has  been  linked  to  better  postsurgical  outcomes (Shelbourne,  Wilckens,  Mollabashy,  &  DeCarlo,  1991).  Mauro  and colleagues  reported  that  25%  of  patients  had  knee  extension  deficits  one month  after  ACL  reconstruction,  and  these  deficits  were  associated  with pre­operative  knee  extension  range  of  motion,  time  from  injury  to  surgery, and  use  of  autograft  (Mauro,  Irrgang,  Williams,  &  Harner,  2008).  Chronic loss  of  ROM  can  lead  to  increased  risk  of  future  osteoarthritis  at  the  knee joint (Shelbourne, Freeman, & Gray, 2012). Knee Joint Effusion Joint effusion is an elevated level of fluid within the  joint  capsule  that  is often  present  following  ACL  injury  and  reconstruction  and  contributes  to impairments  in  ROM  and  to  pain.  It  had  been  thought  that  knee  joint effusion  led  to  inhibition  of  the  quadriceps  muscle  (Palmieri­Smith, Kreinbrink,  Ashton­Miller,  &  Wojtys,  2007;  Spencer,  Hayes,  &  Alexander, 1984); however, recent literature suggests that quadriceps activation failure following  ACL  injury  may  not  be  the  result  of  knee  joint  effusion  alone (Lynch et al., 2012). Acute knee joint effusion is also present following ACL reconstruction,  and  may  become  chronic  in  nature  despite  use  of  an appropriate effusion management program. Knee joint effusion is important to  assess  through  the  nonoperative,  pre­operative,  and  postoperative  time periods. Knee  joint  effusion  is  usually  based  on  clinical  observation,  and accurately  assessing  the  volume  of  effusion  can  be  difficult  (Wright  & Luhmann,  1998).  The  fluctuation  test  and  patellar  tap  test  have  either positive  or  negative  grades,  but  they  lack  a  quantified  scaling  system  and are unreliable (Fritz, Delitto, Erhard, & Roman, 1998). The fluctuation test is performed  by  placing  one  palm  on  the  suprapatellar  pouch  and  the  other palm  on  the  anterior  knee  and  then  pressing  down  with  palms  in  an alternating pattern. Fluctuation of fluid under the examiner’s hands indicates a  positive  test  (Magee,  2002).  The  patellar  tap  test  is  performed  with  the patient’s knee extended or flexed to discomfort, followed by slight pressure over the patella. A positive test is present when the examiner feels floating https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

17/86

1/21/2017

R0552_ebook

of  the  patella  (Magee,  2002).  Circumferential  measurements  using  a  tape measure can assess joint swelling but may reflect increases in girth beyond those caused only by knee joint effusion. Another  method  used  to  measure  knee  joint  effusion  is  the  modified stroke test, which has been shown to be reliable in a clinical setting (Sturgill et  al.,  2009).  The  test  quantifies  knee  joint  effusion  using  a  5­point  scale, and  begins  by  the  examiner  stroking  any  fluid  upward  at  the  medial tibiofemoral  joint  line  2  or  3  times.  If  the  swelling  does  not  immediately return,  the  examiner  then  strokes  downward  along  the  distal  lateral  thigh and observes for any return of fluid at the medial sulcus. The test is graded as follows: Grade 0: No wave was produced with the downward stroke Grade Trace: Small wave of fluid returns at the medial sulcus with the downward stroke Grade 1+: Larger return wave of fluid produced at the medial knee Grade 2+: Swelling returns without the downward stroke Grade 3+: Inability to move the effusion out of the medial sulcus Knee Joint Laxity Tibiofemoral joint laxity is commonly tested via anterior  tibial  translation when an ACL injury is suspected. There are several special tests and tools for  assessing  tibiofemoral  joint  laxity,  including  the  anterior  drawer  test, Lachman  test,  pivot  shift  test,  and  arthrometry.  The  anterior  drawer  test  is performed with the patient lying supine with 90° of knee flexion and 45° of hip flexion. An anterior translation force is applied to the proximal tibia while the  foot  is  stabilized,  with  a  soft  end  feel  and  increased  anterior  tibial translatory excursion indicating a positive  test  (Magee,  2002).  The  anterior drawer test is considered abnormal with a 6 to 10 mm difference of anterior tibial translation compared to the uninvolved tibiofemoral joint and severely abnormal  with  greater  than  10  mm  difference  according  to  IKDC  2000 criteria  (AOSSM,  2009).  The  Lachman  test  is  performed  while  the  patient lies  supine  with  the  knee  flexed  20°  to  30°.  The  examiner  stabilizes  the distal femur with one hand while providing an anterior force to the proximal tibia  with  the  other  hand  (Magee,  2002).  A  soft  end  feel  compared  to  the contralateral side constitutes a positive test, and the  same  grading  system used  for  the  anterior  drawer  test  is  also  applied  to  the  Lachman  test (AOSSM, 2009). The pivot shift test is performed while the patient is in the supine position with the knee started in an extended position. The examiner internally  rotates  the  tibia  with  one  hand  at  the  ankle  while  providing  a valgus  force  with  the  other  hand  at  the  proximal  tibia  while  simultaneously flexing  the  knee.  A  positive  test  is  present  when  anterolateral  tibial subluxation  is  reduced  as  the  knee  moves  into  increased  flexion (Benjaminse,  Gokeler,  &  van  der  Schans,  2006).  The  pivot  shift  test  is graded  between  limbs  as  equal,  glide  (+),  clunk  (++),  or  gross  (+++) (AOSSM, 2009). https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

18/86

1/21/2017

R0552_ebook

The  Lachman  test  is  the  most  accurate  for  detecting  ACL  tears,  with  a sensitivity of 85% and specificity of 94% (Benjaminse et al., 2006). The pivot shift  test  demonstrates  very  high  specificity  at  98%  but  poor  sensitivity  at 24%  (Benjaminse  et  al.,  2006).  The  anterior  drawer  test  can  be  useful  in chronic conditions, with a sensitivity of 92% and a specificity of 91%, but is not  as  accurate  in  acute  conditions  (Benjaminse  et  al.,  2006).  When  acute ACL  injury  is  suspected,  Benjaminse  and  colleagues  recommend performing  the  Lachman  test  along  with  the  pivot  shift  test  to  assist  in diagnosis (Benjaminse et al., 2006). In  addition  to  using  special  tests  during  clinical  assessment  of tibiofemoral  joint  laxity,  instrumentation  may  also  be  used  as  an  adjunct  in confirming ACL injuries. The KT­1000 arthrometer is a device that has been validated to measure the amount of anterior tibial translation relative to the femur (Pugh, Mascarenhas, Arneja, Chin, & Leith, 2009). A review by Arneja and  Leith  indicates  that  a  diagnostic  test  indicating  ACL  involvement  is positive  when  2  to  3  millimeters  difference  in  maximal  tibial  anterior translation  between  involved  and  uninvolved  limbs  is  present.  The  authors do  not  recommend  testing  the  involved  limb  only  (Arneja  &  Leith,  2009). While KT­1000 arthrometry may be useful in developing a diagnosis of ACL tear,  there  is  only  a  weak  correlation  between  knee  joint  laxity  and  knee function  following  ACL  reconstruction  (Ross,  Irrgang,  Denegar,  McCloy,  & Unangst, 2002). Neuromuscular Control Neuromuscular  adaptations  are  present  following  both  ACL  injury  and reconstruction.  These  adaptations  can  result  from  affected mechanoreceptors  in  the  ACL  and  joint  capsule  which  influence somatosensation, muscle activation, muscle strength and atrophy, balance, and  gait  biomechanics  (Ingersoll,  Grindstaff,  Pietrosimone,  &  Hart,  2008). Afferent information sent to the central  nervous  system  can  be  affected  by some of these neuromuscular  changes,  sometimes  leading  to  impairments in  bilateral  lower  extremities,  as  seen  in  some  patients  with  bilateral quadriceps  activation  failure  (Ingersoll  et  al.,  2008).  Changes  in  neuro ­ muscular control patterns may lead to chronic biomechanical changes at the lower extremities, increasing the risk of future osteoarthritis  at  the  involved knee  joint  (Hurd  &  Snyder­Mackler,  2007;  Ingersoll  et  al.,  2008;  Rudolph, Axe, Buchanan, Scholz, & Snyder­Mackler, 2001). Although  many  neuromuscular  adaptations  affecting  the  knee  joint  can be detected only in a laboratory setting, examination of balance and muscle activation  patterns  can  be  used  to  clinically  assess  neuromuscular  control following  ACL  injury  and  reconstruction.  Differences  in  single­leg  balance tasks,  with  eyes  open  and  with  eyes  closed,  have  been  detected  in  the involved  limb  following  ACL  injury  compared  to  controls;  however, differences may not  be  present  between  limbs  (Lysholm,  Ledin,  Odkvist,  & Good,  1998).  Abnormal  muscle  activation  patterns,  such  as  increased activation  of  the  hamstrings,  may  be  seen,  indicating  co­contraction strategies to achieve knee stabilization (O’Connell, George, & Stock, 1998). When assessing balance, it is important to include perturbations rather than https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

19/86

1/21/2017

R0552_ebook

static  challenges  only,  because  they  may  better  represent  demands required  during  different  activity  levels  (O’Connell  et  al.,  1998).  Reaction times  to  perturbations  may  be  greater  in  the  involved  limb  than  in  the uninvolved limb (Lysholm et al., 1998). The Star Excursion Balance Test is performed by standing on one leg and reaching maximally with the other leg in eight different directions. During single leg activities on the involved limb, this test has demonstrated deficiencies in dynamic postural control following ACL injuries in four of the directions tested (anterior, lateral, posteromedial, and  medial).  However,  caution  is  needed;  differences  were  also  present  in the medial and lateral directions  between  the  uninvolved  limb  and  controls (Herrington, Hatcher, Hatcher, & McNicholas, 2009). Neuromuscular training based on findings during examination should be integrated into the patient’s rehabilitation program, as it leads to improvements in limb symmetry prior to and after ACL reconstruction (Hartigan, Axe, & Snyder­Mackler, 2009).

Functional Testing Biomechanical  limb­to­limb  asymmetries  during  gait  are  present following  ACL  injury  and  reconstruction  (Di  Stasi,  Logerstedt,  Gardinier,  & Snyder­Mackler, 2013; Hurd & Snyder­Mackler, 2007; Ingersoll et al., 2008; Rudolph et al., 2001; Rudolph, Eastlack, Axe, & Snyder­Mackler, 1998), and these  abnormalities  become  exaggerated  with  the  increased  demands  of jogging  and  running  (Ingersoll  et  al.,  2008).  Abnormal  movement  patterns, which  may  limit  performance  during  stair  ascent  and  descent,  lateral  step­ up  tasks,  and  vertical  jump  tasks,  are  also  present  and  important  to examine (Ingersoll et al., 2008). Following ACL rupture, multiple episodes of giving way may occur during activities of daily living (ADLs) (Daniel et al., 1994; Eastlack, Axe, & Snyder­ Mackler,  1999).  Recurring  episodes  of  giving  way  place  patients  at increased  risk  of  further  knee  joint  damage,  and  help  predict  whether patients  may  succeed  with  nonoperative  treatment  (Fitzgerald  et  al., 2000a).  Single­legged  hop  tests  are  often  used  as  a  measure  of  activity limitations  following  ACL  injury  and  reconstruction  (Grindem,  Eitzen, Moksnes,  Snyder­Mackler,  &  Risberg,  2012;  Logerstedt,  Grindem,  et  al., 2012;  Logerstedt,  Lynch,  Axe,  &  Snyder­Mackler,  2012b;  Noyes,  Barber,  & Mangine,  1991;  Reid,  Birmingham,  Stratford,  Alcock,  &  Giffin,  2007),  and can be used to predict dynamic knee stability (Fitzgerald, Lephart, Hwang, & Wainner,  2001;  Grindem  et  al.,  2011;  Logerstedt,  Grindem,  et  al.,  2012). Although pre­operative single­legged hop tests cannot predict postoperative outcomes,  testing  at  6  months  following  ACL  reconstruction  is  effective  at predicting self­reported knee function at 1 year following ACL reconstruction (Logerstedt,  Grindem,  et  al.,  2012).  Single­legged  hop  tests  can  also differentiate  between  patients  who  are  able  to  return  to  previous  activity levels  following  ACL  injury  and  reconstruction  and  those  unable  to  do  so (Ardern et al., 2011b; Fitzgerald et al., 2000a). The  most  common  single­legged  hop  tests  are  a  series  of  four  hops, including a single hop for distance (single hop), crossover  hop  for  distance (crossover hop), triple hop for distance (triple hop), and 6­meter timed hop (6­m  timed  hop)  (Barber,  Noyes,  Mangine,  McCloskey,  &  Hartman,  1990; https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

20/86

1/21/2017

R0552_ebook

Daniel et al., 1982; Noyes et al., 1991) (Figure 2). These tests can be used to  assess  a  combination  of  muscle  strength,  neuro muscular  control, confidence in the injured limb, and ability to complete sport­specific activities (Reid  et  al.,  2007).  The  single­legged  hop  tests  are  completed  along  a  6­ meter  strip  on  the  floor  15  cm  wide,  with  each  test  completed  2  times  for each leg. For the single hop, the patient stands on the leg to be tested and hops  as  far  as  possible,  landing  on  the  same  leg.  The  crossover  hop  is completed by the patient hopping three consecutive times on the same leg, alternately  crossing  over  the  15­cm  strip  on  each  hop  with  total  distance measured. For the triple hop, the patient completes three consecutive hops on  the  same  leg  as  far  as  possible  in  a  linear  direction,  with  total  distance measured.  The  single  hop,  crossover  hop,  and  triple  hop  must  be completed  with  a  controlled  landing  on  the  leg  being  tested  without additional hops or assistance of the contralateral leg to achieve balance, or the trial is re­done. The 6­m timed hop is completed by the patient hopping on  one  leg  as  fast  as  possible  along  the  6­meter  distance.  Using  a stopwatch,  the  examiner  measures  the  time  from  when  the  patient’s  heel leaves the ground to the time the 6­meter mark is reached. Each hop test is completed on the uninvolved limb first, with 2 practice trials of each hop test completed prior to the 2 measured trials to ensure understanding of the task and  decrease  anxiety  about  hopping  on  the  injured  limb.  The  score  is assessed  by  calculating  the  average  of  the  2  measured  trials.  Hops  are completed  on  each  leg  in  order  to  calculate  inter­limb  differences.  The single  hop,  crossover  hop,  and  triple  hop  are  calculated  as  a  ratio  of  the involved  limb’s  mean  distance  over  the  uninvolved  limb’s  mean  distance, multiplied  by  100,  while  the  timed  hop  is  calculated  as  a  ratio  of  the uninvolved limb’s mean time over the involved limb’s mean time, multiplied by 100. All 4 single­legged hop tests are valid and reliable (Reid et al., 2007; Ross, Langford, & Whelan, 2002). Minimal detectable change indexes after ACL  reconstruction  have  been  reported  that  enable  clinicians  to  assess whether  hop  scores  calculated  at  2  different  time  points  likely  represent  a true change in patient function or whether they may be due to measurement error. These are 8.09% for the single hop 12.25% for the crossover hop 10.02% for the triple hop 12.96% for the 6­m timed hop (Reid et al., 2007; Ross, Langford, et al., 2002).  

https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

21/86

1/21/2017

R0552_ebook

FIGURE 2: SINGLE­LEGGED HOP TESTS

    To  avoid  risk  of  further  injury,  single­legged  hop  tests  should  not  be completed  if  pain  is  present  during  in­place  unilateral  hopping,  QI  is  less than 70% during pre­operative or nonoperative rehabilitation, QI is less than 80%  during  postoperative  rehabilitation,  the  patient  is  less  than  12  weeks from  the  time  of  ACL  reconstruction,  or  the  modified  stroke  test  grade  of effusion  is  greater  than  a  trace.  Completion  of  single­legged  hop  tests allows  determination  of  limb­to­limb  differences  in  function,  allows assessment  of  patient  progress  throughout  rehabilitation,  and  provides useful information to direct patient intervention (Myer et al.,  2010;  Paterno, Myer, Ford, & Hewett, 2004).

Participation Restrictions Following  ACL  injury,  many  patients  demonstrate  decreased  activity levels  (Daniel  et  al.,  1994;  Fitzgerald  et  al.,  2000a;  Grindem  et  al.,  2012), and  for  patients  undergoing  ACL  reconstruction,  activity  limitations  often continue following surgery  (Hartigan  et  al.,  2010;  Logerstedt,  Lynch,  et  al., 2012b).  Factors  affecting  activity  level  after  initial  ACL  injury  include perceived  knee  pain,  reduced  knee  ROM,  decreased  quadriceps  strength, increased  knee  joint  effusion,  knee  joint  instability,  patient­perceived https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

22/86

1/21/2017

R0552_ebook

decreased  knee  function,  and  fear  of  re­injury.  Many  patients  decrease participation  and  intensity  of  activity  levels  to  avoid  episodes  of  giving  way and further impairments, including pain and effusion (Eastlack et al., 1999; McCullough et al., 2012); however, some individuals demonstrate the ability to  maintain  their  pre­injury  activity  levels  without  instability  (Daniel  et  al., 1994; Eastlack et al., 1999; Hurd et al., 2008a; Snyder­Mackler, Fitzgerald, Bartolozzi,  &  Ciccotti,  1997).  Individual  assessment  of  each  patient regarding  participation  restrictions  is  indicated  to  develop  an  individualized plan  of  care  because  patients  present  with  varying  impairments  following ACL injury, concomitant injuries, pre­injury activity levels, goals for return to activity  levels,  and  responses  to  targeted  intervention  (Fitzgerald  et  al., 2000a; Hartigan et al., 2010; Hurd et al., 2008a).

Patient­Reported Outcomes Patient­reported  outcome  measures  are  an  important  component  in providing  effective  care  following  ACL  injury  and  reconstruction  because self­report  of  current  perceived  function  and  activity  levels  assists  in developing  functional,  patient­directed  goals  and  establishing  an individualized plan of care. Patient­reported outcome measures can also be used to monitor progress throughout the rehabilitative process. While many patient­reported  outcome  measures  exist,  including  general  health questionnaires,  knee­specific  questionnaires,  and  activity  scales,  it  is important  to  understand  what  each  measure  is  evaluating  in  order  to choose the most appropriate and relevant measures for a patient  following ACL injury. General Health Questionnaires The  Medical  Outcomes  Study  Short  Form­36  (SF­36)  is  a  general measure  of  health  status  used  for  both  acute  and  chronic  conditions (Shapiro,  Richmond,  Rockett,  McGrath,  &  Donaldson,  1996).  It  measures eight  dimensions  of  health,  including  measures  of  physical  function,  role limitations  due  to  physical  problems,  bodily  pain,  general  health,  vitality, social  function,  role  limitations  due  to  emotional  problems,  and  mental health (Irrgang et al., 2001). Scores from the eight categories are combined to  produce  a  physical  and  mental  component,  and  the  SF­36  is  valid  and reliable  across  its  scales  in  a  variety  of  diverse  patient  populations (McHorney,  Ware,  Lu,  &  Sherbourne,  1994).  Within  the  ACL­injured population, the SF­36 can discriminate between acute and chronic injuries, as  patients  with  acute  ACL  injuries  score  lower  than  those  with  chronic injuries,  while  both  groups  score  significantly  lower  than  norms  for  the general population (Shapiro et al., 1996). By assessing the general health of a patient, the SF­36 provides information on factors  beyond  impaired  knee function that may impact patient response to rehabilitation. Knee­Specific Questionnaires

https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

23/86

1/21/2017

R0552_ebook

The  International  Knee  Documentation  Committee  Subjective  Knee Form  (IKDC  2000)  is  a  knee­specific  measure  of  symptoms,  function,  and sports  activities  used  to  assess  patient­perceived  function  for  a  variety  of knee conditions scored on a scale from 0 to 100 calculated from 18 items, with  higher  scores  indicating  higher  self­reported  levels  of  knee  function (AOSSM, 2009). The IKDC 2000 can be used to categorize patients via their current physical activity levels and assist with determining knee  function  by comparing current levels to pre­injury levels, with level I representing sports that involve cutting and pivoting (e.g., soccer, basketball, and football), level II  representing  activities  with  lateral  movements  but  less  jumping  (e.g., skiing,  hockey,  racquet  sports,  and  manual  labor  occupations),  level  III representing  light  activities  (e.g.,  running,  low  impact  aerobics,  and  weight lifting),  and  level  IV  representing  sedentary  activities  (e.g.,  housework  and activities  of  daily  living;  Daniel  et  al.,  1994;  Hefti,  Muller,  Jakob,  &  Staubli, 1993).The IKDC 2000 is reliable and is positively correlated to the physical component of the SF­36 (Irrgang et al., 2001). It is also responsive and able to detect clinically meaningful change, with a change score of 11.5 indicating improved self­perceived knee function (Irrgang et al., 2006). The Knee Outcome Survey­Activities of Daily Living Scale (KOS­ADLS) is a  patient­reported  measure  of  impairments  and  functional  limitations experienced during activities of daily living within a population possessing a wide variety of knee pathologies and impairments (Irrgang, Snyder­Mackler, Wainner,  Fu,  &  Harner,  1998).  It  is  reliable  and  uses  an  ordinal  scaling system, with the overall score out of a possible 70 points represented as a percentage (Irrgang et al., 1998). A score of 100% represents the absence of  knee  impairments  or  functional  limitations  with  activities  of  daily  living (Irrgang et al., 1998). The  Knee  Injury  and  Osteoarthritis  Outcome  Score  (KOOS)  consists  of five  subscales  assessing  patient  symptoms,  complaints  of  pain,  function  in daily life, function during sports and recreational activities, and knee­related quality of life designed for patients with ACL injury, meniscus injury, or post­ traumatic knee osteoarthritis (Roos, Roos, Lohmander, Ekdahl, & Beynnon, 1998).  The  score  for  each  subscale  ranges  from  0  to  100,  with  increased scores  indicating  higher  subjective  knee  function  (Roos  et  al.,  1998).  All subscales  of  the  KOOS  are  reliable  within  the  population  for  which  they were developed (Roos et al., 1998).  Higher  correlations  are  seen  between the  KOOS­ADL  and  KOOS  Sport  and  Recreation  Function  subscales  with the  physical  function  scales  of  the  SF­36,  compared  to  mental  health components  of  the  SF­36  (Roos  et  al.,  1998).  Although  the  usefulness  of each  of  the  subscales  –  except  for  Sport  and  Recreation  Function  –  has been  questioned  for  the  acute  ACL  injury  and  ACL­reconstructed populations  (van  Meer  et  al.,  2013),  the  measure  is  widely  used  in  these populations  (Ahldén  et  al.,  2012;  Frobell  et  al.,  2013;  Maletis,  Granan, Inacio, Funahashi, & Engebretsen, 2011; Wright et al., 2011). The  Global  Rating  Scale  of  Perceived  Function  (GRS)  consists  of  a single  question  that  evaluates  a  patient’s  current  overall  subjective  knee function  on  a  scale  from  0  to  100.  Zero  represents  the  inability  to  perform any  activity,  and  100  indicates  the  level  of  knee  function  prior  to  injury (Logerstedt,  Lynch,  et  al.,  2012b).  An  analogue  GRS  was  found  to  be https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

24/86

1/21/2017

R0552_ebook

reliable  in  the  ACL  population,  demonstrating  good  repeatability,  with  a minimal  detectable  change  of  6.49  representing  true  change  in  patient­ reported function (Hopper et al., 2002). Psychological Questionnaires The  ACL­Return  to  Sport  after  Injury  (ACL­RSI)  scale  is  a  patient­ reported measure that assesses emotions, confidence in performance, and risk  appraisal  associated  with  return­to­sport  activities  following  ACL reconstruction  (Webster,  Feller,  &  Lambros,  2008).  The  ACL­RSI  score ranges  from  0  to  100,  representing  an  average  of  the  scores  on  12 questions,  with  lower  scores  indicating  more  negative  psychological responses in regard to returning to sport (Webster et al., 2008). Scores on the  ACL­RSI  have  been  shown  to  increase  with  time  after  ACL reconstruction,  with  a  minimal  detectable  change  of  19,  and  patients  who have returned to pre­injury sports activity levels score significantly higher on the  ACL­RSI  (Kvist  et  al.,  2012;  Langford,  Webster,  &  Feller,  2009).  The ACL­RSI has been shown to be reliable and valid, as patients with increased ACL­RSI scores also score higher on all the KOOS subscales. Another  scale  that  assesses  fear  of  movement  and  re­injury  from involvement in physical activity is a modified version of the Tampa Scale for Kinesiophobia known as the TSK­11. (Please note, however, that this scale is  not  specific  to  patients  with  knee  pathology.)  The  TSK­11  includes  11 items  and  has  a  range  of  possible  scores  from  11  to  44.  Lower  scores indicate lower levels of fear of movement and re­injury. The scale is reliable and  demonstrates  both  construct  and  predictive  validity  (Woby,  Roach, Urmston, & Watson, 2005). TSK­11 scores have been shown to be elevated following ACL reconstruction, and relate to lower self­report of function and rate of return to pre­injury activity levels (Chmielewski et al., 2008; Kvist, Ek, Sporrstedt, & Good, 2005; Lentz et al., 2009). While scores on the TSK­11 decrease  with  time  following  ACL  reconstruction,  they  are  associated  with knee  function  only  after  6  months  following  surgery,  corresponding  to  the time frame when return to sports activities is often allowed (Barber­Westin & Noyes, 2011; Chmielewski et al., 2008). Lower scores on the TSK­11 have been  associated  with  increased  ACL­RSI  scores  (Kvist  et  al.,  2012).  A reduction of four points on the TSK­11 maximizes the likelihood of correctly identifying patients who have reduced their fear of movement and re­injury (Woby et al., 2005). The Knee Self­Efficacy Scale (K­SES) is a reliable instrument consisting of 22 items designed to measure how certain respondents are that they can perform various physical activities (Thomee et al., 2006). K­SES scores are generally  higher  in  males,  individuals  who  have  higher  baseline  physical activity levels, and younger individuals (Thomee et al., 2007). Improvements in  self­efficacy  over  the  first  12  weeks  following  ACL  reconstruction  have been  associated  with  improvements  in  pain  and  function  during  that  same time  frame  (Chmielewski  et  al.,  2011).  Patients’  scores  for  self­efficacy  of knee  function  pre­operatively  have  also  been  shown  to  predict  symptoms, muscle  function,  and  return  to  acceptable  levels  of  physical  activity  1  year after ACL reconstruction (Thomee et al., 2008). https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

25/86

1/21/2017

R0552_ebook

Activity Scales Beyond  patient  self­report  of  general  health  and  knee­specific impairment  and  function,  activity  scales  provide  further  information regarding  intensity  and  frequency  of  patient  activity  levels.  The  IKDC  2000 activity  scale,  as  previously  described,  can  be  used  to  categorize  patients according to sports or work demands (Daniel et al., 1994; Hefti et al., 1993). The  Tegner  Activity  Level  Scale  is  an  11­point  grading  scale  for  work  and sports  activities  (Tegner  &  Lysholm,  1985).  The  scale  rates  activity  level from  0  (sick  leave  or  disability  pension  because  of  knee  problems)  to  10 (competitive sports such as soccer, football, or rugby at the national or elite level).  The  scale  was  initially  developed  to  measure  activity  following  knee ligamentous injury and has been validated for use following ACL injury. The Tegner Scale has demonstrated acceptable test­retest reliability (ICC = .80) after ACL reconstruction and is sensitive to change up to 2 years following ACL reconstruction, with a minimally detectable change of 1  indicating  true change in patient report (Briggs et al., 2009). The  Marx  Activity  Rating  Scale  (Marx)  is  a  4­item  patient­report questionnaire  that  assesses  the  frequency  of  activities  such  as  running, cutting,  decelerating,  and  pivoting,  but  is  not  intended  to  assess  outcomes following  intervention  or  surgery  (Marx,  Stump,  Jones,  Wickiewicz,  & Warren,  2001).  The  scale  was  developed  to  use  in  a  population  with  a variety  of  knee  disorders,  but  is  useful  in  the  ACL  population  to  assess whether patients have returned to pre­injury activities at previous frequency levels. The Marx Activity Rating Scale is scored from 0 to 16, with a score of 0  indicating  completion  of  the  four  activity  items  less  than  one  time  per month  and  16  indicating  completion  of  the  four  activity  items  at  least  four times per week (Marx et al., 2001). The Marx scale is reliable and inversely correlated with age (Marx et al., 2001). It is important to select an outcome measure according to the construct it measures  in  relation  to  what  information  the  therapist  is  attempting  to gather.  The  IKDC  2000  is  a  more  useful  measure of knee impairment and function than the KOOS following ACL  injury  and  reconstruction  (van  Meer et  al.,  2013).  The  ACL­RSI  may  be  a  more  useful  tool  for  measuring psychological  influences  on  return  to  sport  activities  than  the  TSK­11 because it was developed specifically in relation to return to sport following ACL injury, whereas the TSK­11 was developed to assess pain­related fear of movement  and  re­injury  not  specific  to  the  ACL  population  (Kvist  et  al., 2012)  The  SF­36  is  an  important  measure  to  use  in  assessing  a  patient’s general  health  status  and  the  comorbidities  that  may  impact  progress through rehabilitation following ACL injury or reconstruction.

DIFFERENTIAL DIAGNOSIS AND CONCOMITANT INJURIES

I

njury to the ACL often occurs concomitantly with damage to other static knee  joint  structures,  and  differential  diagnosis  can  be  difficult. Meniscus,  articular  cartilage,  and  medial  collateral  ligament  (MCL) pathology  is  common  in  combination  with  ACL  injuries.  Incidence  rates  of https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

26/86

1/21/2017

R0552_ebook

injury  to  the  PCL  (1.4%)  and  lateral  collateral  ligament  (LCL)  (2.2%)  with ACL injury is low, with these injuries usually resulting from traumatic events involving knee joint dislocation (Fanelli, Orcutt, & Edson, 2005; Majewski et al., 2006). Injury to the ACL, MCL, and medial meniscus is referred to as the “unhappy triad” (O’Donoghue, 1950). Damage to this trio of structures often occurs  secondary  to  the  common  biomechanical  positioning  during  ACL injuries, with excessive knee valgus and tibial internal rotation, which places increased tension on the MCL; because the MCL is attached  to  the  medial meniscus, it is also at increased risk of injury (Schein et al., 2012).

Medial Collateral Ligament Concomitant  medial  collateral  ligament  (MCL)  injury  (30.3%)  is  more common  than  LCL  injury  (2.2%)  with  ACL  rupture  (Majewski  et  al.,  2006). Seventy­four  percent  of  patients  who  sustain  a  complete  tear  to  the  MCL also sustain an ACL injury (Fetto & Marshall, 1978). MCL injuries are often treated  nonoperatively  regardless  of  severity  and  whether  ACL reconstruction is performed. If ACL reconstruction is performed, it is typically postponed  until  the  MCL  has  had  the  opportunity  to  heal,  as  valgus instability  is  detrimental  to  optimal  graft  healing.  Following  ACL  rupture, patients  with  grade  III  MCL  injuries  treated  surgically  demonstrate  no difference  in  impairment­based  or  functional  outcomes  from  those  treated conservatively  2  years  following  injury  (Halinen,  Lindahl,  Hirvensalo,  & Santavirta,  2006).  However,  if  chronic  valgus  instability  is  present  following standard rehabilitation, surgical repair of the MCL may be warranted (Grant, Tannenbaum, Miller, & Bedi, 2012).

Meniscus Meniscus  injuries  negatively  impact  patient­reported  functional outcomes,  with  higher  rates  of  knee  arthrosis  following  ACL  reconstruction compared to patients without meniscal damage (Cohen et al., 2007; Eitzen et  al.,  2009).  While  previous  literature  has  reported  that  the  odds  of meniscus injury being present at the time of ACL reconstruction increase as time  increases  from  initial  injury  (Fok  &  Yau,  2013;  Granan,  Bahr,  Lie,  & Engebretsen,  2009;  O’Connor,  Laughlin,  &  Woods,  2005),  and  the  risk  of secondary meniscal tear is reduced after ACL reconstruction (Kessler et al., 2008),  no  differences  have  been  shown  in  rates  of  meniscal  surgery  with ACL reconstruction in patients who chose an early or delayed surgical date (Frobell  et  al.,  2013).  It  is  estimated  that  50%  to  65%  of  patients  choosing ACL  reconstruction  demonstrate  meniscal  tears  at  the  time  of  surgery (Granan  et  al.,  2009;  Magnussen  et  al.,  2010;  Majewski  et  al.,  2006).  The current most common approach to meniscal injuries in the United States is surgical  resection  (meniscectomy)  during  ACL  reconstruction,  followed  by meniscus repair or observation only (Magnussen et al., 2010). However, the frequency of surgical meniscal repair is expected to increase as a result of improving  surgical  techniques  and  increasing  evidence  of  higher  risk  of osteoarthritis following meniscectomy (Noyes & Barber­Westin, 2012).

https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

27/86

1/21/2017

R0552_ebook

Articular Cartilage Nearly  50%  of  ACL  injuries  also  result  in  damage  to  the  articular cartilage  (Magnussen  et  al.,  2010),  and  patients  with  articular  cartilage lesions  have  an  increased  likelihood  of  meniscal  injuries,  and  vice  versa (Fok  &  Yau,  2013;  Granan  et  al.,  2009).  For  patients  who  undergo  ACL reconstruction, older age and time from injury to surgery increase the odds of having cartilage lesions in the involved knee at the time of surgery (Fok & Yau,  2013;  Granan  et  al.,  2009;  O’Connor  et  al.,  2005).  ACL  injuries  in combination with articular cartilage damage are associated with complaints of  more  frequent  and  intense  episodes  of  pain  (Fok  &  Yau,  2013),  along with  poorer  patient­reported  outcomes  (Kowalchuk  et  al.,  2009).  Cartilage debridement  (chondroplasty)  is  the  most  common  surgical  technique employed  during  ACL  reconstruction  to  treat  cartilage  lesions,  but microfracture  surgery  and  observation  are  also  used  (Magnussen  et  al., 2010).  Microfracture  surgery  is  a  procedure  in  which  small  subchondral holes or fractures are created to stimulate cartilage repair (Mithoefer et al., 2005).

Osteoarthritis Patients are at increased risk of knee osteoarthritis following ACL injury, with  more  than  50%  of  athletes  demonstrating  radiographic  changes  10 years after surgery (Meuffels et al., 2009). Altered gait biomechanics are a suspected  risk  factor  for  the  development  and  progression  of  knee osteoarthritis  in  the  ACL  population  (Andriacchi  &  Mundermann,  2006; Butler, Minick, Ferber, & Underwood, 2009; Webster, McClelland, Palazzolo, Santamaria,  &  Feller,  2012);  however,  the  exact  mechanisms  are  not  yet known.  Additionally,  there  are  no  differences  in  the  incidence  of  knee osteoarthritis  whether  early  or  delayed  ACL  reconstruction  is  chosen (Frobell et al., 2013). Although time from ACL  injury  to  ACL  reconstruction does  not  affect  the  incidence  of  osteoarthritis,  rates  of  osteoarthritis  are higher  in  patients  following  ACL  reconstruction  in  comparison  to nonoperative  treatment  (Kessler  et  al.,  2008),  and  the  risk  of  knee osteoarthritis  is  even  higher  if  a  meniscectomy  is  also  performed  (Claes, Hermie, Verdonk, Bellemans, & Verdonk, 2013).

PSYCHOSOCIAL FACTORS

F

ollowing  ACL  injury,  60%  of  athletes  who  have  been  cleared  for return  to  sport  have  not  returned  to  full  competition  at  1  year  from surgery, and half of patients are not participating in pre­injury activity levels 3 to 4 years following ACL reconstruction (Kvist et al., 2005; Lentz et al., 2012; Webster et al., 2008). Despite these poor results, 90% of patients demonstrate  normal  or  near­normal  knee  function  when  assessed  using impairment­based  outcomes  within  this  same  time  frame  (Ardern  et  al., 2011a).  This  apparent  disparity  may  result  from  the  influence  of psychosocial  factors  –  including  fear  of  re­injury,  decreased  self­efficacy, and  emotional  factors  –  on  the  ability  to  return  to  pre­injury  activity  levels. https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

28/86

1/21/2017

R0552_ebook

Fear  of  movement  and  re­injury  decreases  as  rehabilitation  progresses after  surgery,  but  can  continue  to  impact  function  during  return­to­activity time frames (Chmielewski et al., 2008). Although patient activity levels may decrease  for  social  reasons  that  include  decreased  organized  sports opportunities,  patients  who  have  not  returned  to  pre­injury  activity  levels several  years  following  ACL  reconstruction  demonstrate  greater  fear  of  re­ injury  as  measured  by  the  TSK­11  (Kvist  et  al.,  2005).  In  addition  to  the TSK­11,  the  ACL­RSI  can  be  used  to  measure  the  emotions,  confidence, and risk appraisal associated with return to sport (Webster et al., 2008). It is important to use the ACL­RSI to assess psychological preparedness so that appropriate interventions  can  be  implemented  to  allow  for  timely  return  to competitive sport levels (Langford et al., 2009). Self­efficacy is the judgment of one’s potential ability to carry out a task regardless  of  ability  to  perform  the  task  or  actual  performance  of  the  task (Bandura,  1977).  Levels  of  self­efficacy  are  often  low  following  ACL  injury and ACL reconstruction, but improve during the course of rehabilitation. It is important  to  discuss  self­efficacy  with  patients  throughout  rehabilitation because  poor  self­efficacy  can  negatively  affect  progress  toward  achieving rehabilitation goals. Pre­operative K­SES scores have been found to predict knee­related quality of life and return to intensity and frequency of pre­injury activity  levels  1  year  following  ACL  reconstruction  (Thomee  et  al.,  2008). Emotional  factors  such  as  depression  may  also  affect  patient  progress following  ACL  injury;  patients  with  ACL  injury  score  higher  on  depression scales compared with uninjured controls (Mainwaring, Hutchison, Bisschop, Comper, & Richards, 2010).

MEDICAL DIAGNOSIS

D

iagnosis  of  an  ACL  injury  can  be  made  with  reasonable  certainty when a patient presents with clinical findings involving a mechanism of  injury  of  deceleration/acceleration  motions  with  dynamic  valgus load,  hearing  or  feeling  a  “pop”  at  the  time  of  initial  injury,  hemarthrosis within  2  hours  of  initial  injury,  and  a  positive  Lachman  or  pivot  shift  test (Logerstedt, Snyder­Mackler, Ritter, Axe, & Godges, 2010).

IMAGING

A

rthroscopy  is  the  gold  standard  in  diagnosis  of  knee  pathology. Magnetic resonance imaging (MRI) is also valid in diagnosis of ACL injuries  (Galea,  Giuffre,  Dimmick,  Coolican,  &  Parker,  2009; Kocabey,  Tetik,  Isbell,  Atay,  &  Johnson,  2004;  Madhusudhan,  Kumar, Bastawrous,  &  Sinha,  2008).  For  diagnosis  of  ACL  tears,  the  mean sensitivity  and  specificity  of  MRI  are  78%  to  80%  and  100%,  respectively (Van Dyck et al., 2013). However, clinical examination has been reported to have  comparable  or  better  diagnostic  accuracy  than  MRI,  especially  with ACL  injury  (Kocabey  et  al.,  2004;  Madhusudhan  et  al.,  2008).  Therefore, MRI  is  most  useful  as  an  adjunct  to  physical  examination  when  clinical diagnosis is indefinite. https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

29/86

1/21/2017

R0552_ebook

OPERATIVE VERSUS NONOPERATIVE MANAGEMENT

T

he  ultimate  goal  of  rehabilitation  or  surgical  management  of  ACL deficiency  is  to  restore  patients’  dynamic  knee  stability  so  they  can return to their desired activity level. Patients with ACL deficiency may be  managed  with  operative  or  nonoperative  treatment  depending  on  their functional  impairments  and  desired  level  of  activity  (Eitzen,  Moksnes, Snyder­Mackler,  &  Risberg,  2010;  Magnussen  et  al.,  2010).  In  the  United States,  ACL  reconstructive  surgery  is  recommended  for  individuals presenting  with  knee  instability  during  simple  functional  tasks.  Surgical intervention is more likely to be recommended for those patients who intend to  return  to  multidirectional  activities  and  to  their  pre­injury  activity  levels (Beynnon,  Johnson,  et  al.,  2005;  Eitzen,  Moksnes,  Snyder­Mackler,  & Risberg, 2010; Hartigan et al., 2010). However, reconstructive surgery does not guarantee returning to pre­injury functional level (de  Jong  et  al.,  2007; Logerstedt,  Lynch,  et  al.,  2012b;  Lohmander  et  al.,  2004;  von  Porat  et  al., 2004). Over the past decade, a classification system has been developed to provide  therapists  with  a  tool  to  assist  in  decision­making  for  patient education, management, and rehabilitation interventions.

CLASSIFICATION

B

ecause of the poor association between passive and dynamic knee stability, not all patients who suffer an ACL injury choose to undergo reconstruction.  A  decision­making  algorithm  was  published  by Fitzgerald and colleagues in 2000 that allows clinicians to determine which individuals with an ACL rupture have the highest likelihood of returning to a high  level  of  functioning  without  surgical  intervention  in  the  short  term (Fitzgerald  et  al.,  2000a).  Movement  coordination  impairments  are examined  to  classify  patients  as  either  potential  copers  or  potential noncopers (Fitzgerald et al., 2000a). Potential copers exhibit good dynamic knee  stability  and  compensate  well  shortly  after  injury,  whereas  potential noncopers  exhibit  poor  dynamic  knee  stability  and  have  less  potential  for compensation (Hartigan et al., 2009). This classification system is especially useful  for  clinicians  developing  rehabilitation  programs  for  patients  not undergoing  ACL  reconstructive  surgery  and  those  awaiting  ACL  surgery (Hurd  et  al.,  2008a).  Based  on  the  screening  of  93  patients  with  acute unilateral  ACL  ruptures,  Fitzgerald  and  colleagues  developed  a  screening examination  that  is  used  to  classify  patients  as  either  potential  copers  or potential noncopers (Table 2) (Fitzgerald et al., 2000a).  

https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

30/86

1/21/2017

R0552_ebook

    This screening examination consists of the single­legged 6­m timed hop, self­reported number of episodes of the knee giving way from time of initial injury,  KOS­ADLS  score,  and  the  GRS  score  (Fitzgerald  et  al.,  2000b). Patients  are  classified  as  potential  copers  if  they  demonstrate  a  single­ legged 6­m timed hop index of 80% or higher between limbs, no more than one  episode  of  the  knee  giving  way  since  initial  injury,  KOS­ADLS  score  of 80% or higher, and GRS score of 60% or higher (Fitzgerald et al., 2000b). Individuals  who  do  not  meet  any  one  of  these  criteria  are  classified  as potential noncopers. Descriptive statistics from studies comparing potential copers to potential noncopers  demonstrate  no  differences  in  quadriceps  strength  or  anterior knee  joint  laxity  outcome  measures  between  groups  (Hurd  et  al.,  2008a). Also,  a  larger  percentage  of  patients  are  classified  as  potential  noncopers than as potential copers, and these individuals are more likely to be women, middle­aged  adults,  and  patients  with  a  noncontact  mechanism  of  ACL injury (Hurd, Axe, & Snyder­Mackler, 2008c). Patients classified as potential copers may be successful  in  returning  to a  short  period  of  pre­injury  activity  levels  following  nonoperative rehabilitation  to  finish  out  an  athletic  or  work  season  without  further meniscus or articular cartilage damage or episodes of the knee giving way (Fitzgerald  et  al.,  2000b;  Moksnes,  Snyder­Mackler,  &  Risberg,  2008). Individuals  who  are  able  to  return  to  pre­injury  sport  levels  without  giving way for at least 1 year are defined as true copers, while true noncopers are those unable to return to pre­injury activity levels without multiple episodes of giving way (Snyder­Mackler et al., 1997).

REHABILITATION CONSIDERATIONS Nonoperative Rehabilitation Programs

https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

31/86

1/21/2017

R0552_ebook

The effectiveness of nonoperative management depends largely  on  the decision­making  criteria  used  for  selecting  appropriate  candidates  and  the incorporation  of  perturbation  training  techniques  into  the  nonoperative rehabilitation  program  (Fitzgerald  et  al.,  2000a).  Regardless  of classification, all patients with acute ACL injury are advised to go through 10 sessions  of  an  exercise  therapy  program  (including  progressive strengthening training augmented with perturbation training) for a period of 5  to  6  weeks  after  initial  impairments  are  resolved  and  before  the  final decision  for  either  ACL  reconstruction  or  nonoperative  management  is made  (Eitzen,  Moksnes,  Snyder­Mackler,  &  Risberg,  2010).  Currently, operative management is recommended for those patients who experience episodes of knee instability during simple activities and who intend to return to  activities  that  involve  jumping,  cutting,  and  pivoting  movements.  The focus  of  nonoperative  treatment  is  on  perturbation  training,  strengthening, and neuromuscular and agility training. Perturbation Training Rehabilitation  programs  that  include  perturbation  training,  compared  to standardized  rehabilitation  without  perturbation  training,  result  in  higher rates of return to pre­injury activity levels with fewer episodes of giving way for  patients  classified  as  potential  copers  (Fitzgerald  et  al.,  2000c). Perturbation  training  that  includes  purposeful  destabilization  stimuli  applied to movable surfaces is incorporated into the rehabilitation program. Perturbation  training  can  consist  of  3  techniques:  roller  board  with  a stationary  platform,  roller  board,  and  tilt  board  (Figure  3).  Perturbation training  progresses  in  a  similar  manner  for  each  technique,  with  each training  session  consisting  of  all  3  techniques.  Early  in  the  training,  the patient  stands  on  the  movable  surfaces  with  2­limb  support  and  the therapist provides verbal  cues  of  the  direction  of  the  perturbation  stimulus, so the patient can become familiar with the training. Patients are progressed to single­limb support on the injured limb in the first training session. During sessions  1  through  4,  unidirectional  perturbation  stimuli  should  be administered  at  small  amplitude  and  low  frequency  to  allow  the  patient  to become familiar with the training (Fitzgerald et al., 2000c). Once the patient feels  comfortable  with  the  training,  the  therapist  begins  to  progress  the training by removing verbal cues and administering the perturbation stimuli in random directions at mild to moderate amplitude and higher frequency. In addition,  unidirectional  destabilizing  stimuli  are  replaced  with  2­directional and multidirectional stimuli depending on the patient’s tolerance (Fitzgerald et  al.,  2000c).  Sport­specific  activities  are  incorporated  during  the  last  4 perturbation  sessions  to  develop  neuromuscular  responses  that  might  be carried over to activity (Fitzgerald et al., 2000c). Sport­specific activities can be initiated when patients demonstrate minimal balance disturbance on the tilt  board  and  minimal  co­  contraction  responses  on  the  roller board/stationary  platform  (Fitzgerald  et  al.,  2000c).  During  sport­specific performance,  sport  activities  are  incorporated  according  to  the  patient’s sport practice.  For  example,  basketball  players  may  receive  and  throw  the ball  to  the  therapist,  whereas  soccer  players  might  kick  the  ball  with  their https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

32/86

1/21/2017

R0552_ebook

feet.  During  the  last  3  training  sessions,  the  destabilizing  stimuli  are administered  at  large  amplitudes  and  multiple  directions  that  include rotations  and  high  frequency,  so  the  subjects  may  elicit  specific  muscular co­contraction  in  the  lower  extremity  (Eitzen,  Moksnes,  Snyder­Mackler,  & Risberg, 2010; Fitzgerald et al., 2000c).   FIGURE 3: PERTURBATION TRAINING

    Perturbation training with a roller board and platform is generally initiated first, since this technique provides a more stable base of support. With this technique, the patient stands with one foot on the roller board and the other foot  on  the  platform.  The  therapist  asks  the  patient  to  stand  with  the  knee flexed  and  to  place  equal  weight  on  each  foot  during  the  training.  During roller board/platform exercises, the patient is instructed to maintain the roller board  in  a  steady  position  once  the  therapist  starts  moving  it.  While  the therapist  provides  destabilizing  force  to  the  roller  board,  the  patient  is encouraged  to  develop  muscle  force  that  counteracts  the  destabilizing force.  In  addition,  patients  are  discouraged  from  overcoming  the  applied force  and  from  co­contracting  the  thigh  and  leg  muscles  to  maintain  the roller  board  in  one  place.  In  addition,  the  therapist  observes  the  patient’s thigh and leg muscles to ensure that the selective muscle contractions occur during  training.  Clinicians  use  their  clinical  reasoning  skills  to  make decisions  concerning  the  progression  in  difficulty  throughout  the perturbation training. The progression is guided by the patient’s tolerance to the  activity  and  the  presence  of  adverse  responses  such  as  muscle soreness and joint effusion (Table 3).  

https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

33/86

1/21/2017

R0552_ebook

    To  provide  a  more  unstable  surface,  the  stationary  platform  may  be removed.  During  the  roller­board­only  perturbation  training,  the  patient stands with single­limb support on the injured limb and the therapist moves the  roller  board  in  multiple  directions  to  disturb  the  patient’s  standing balance. The therapist moves the board in a random pattern and at different magnitudes  according  to  the  patient’s  responses,  with  small  displacement amplitudes  for  patients  with  poor  balance  responses  and  large  amplitudes for patients demonstrating a minimal loss of balance. The therapist instructs the patient on the roller board to maintain his or her balance. The  final  technique  is  tilt  board  training.  During  the  first  3  training sessions,  the  patient  stands  on  a  tilt  board  and  the  therapist  applies anterior­posterior and medial­lateral oriented perturbation stimuli at random to challenge the patient’s balance. After the third training session, anterior­ posterior  perturbation  stimuli  are  replaced  with  diagonal  stimuli  by  moving the  tilt  board  into  a  diagonal  position.  During  tilt  board  exercises  the therapist  instructs  the  patient  to  maintain  balance  during  each  of  the destabilizing stimuli. Muscle Strengthening

https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

34/86

1/21/2017

R0552_ebook

Patients  receive  a  progressive  exercise  program  to  restore  muscle strength  that  is  required  for  participation  in  high­level  activities  (Eitzen, Moksnes, Snyder­Mackler, & Risberg, 2010). The goal of the strengthening program  is  to  maximize  the  quadriceps  force  production  by  utilizing  high intensity  and  low  repetition  principles.  Strengthening  programs  should include  single­limb  exercise  for  the  injured  limb,  including  knee  extension, knee  flexion  (leg  curl),  and  leg  press  exercises.  In  addition,  patients  may also  perform  single­limb  squats,  2­limb  support  squats  with  weights,  and lateral  and  forward  step­downs  using  different  step  heights.  Fitzgerald  and colleagues  provided  a  nonoperative  ACL  rehabilitation  program  with guidelines  for  resistance  levels  (Fitzgerald  et  al.,  2000c).  Parameters  for resistance training consist of 2 sets of 10 repetitions at 50% of a 1­repetition maximum (1RM)  resistance,  2  sets  of  8  repetitions  at  75%  of  1RM,  and  2 sets of  5  repetitions  of  maximum  volitional  effort.  The  American  College  of Sports  Medicine  (ACSM)  guidelines  for  the  resistance  training  progression to  induce  muscle  hypertrophy  in  healthy  individuals  recommend  that  loads corresponding to 1­12 RM be used (with emphasis on the 6­12 RM zone) in a  periodized  fashion  using  1­  to  2­minute  rest  periods  between  sets  at  a moderate velocity (Kraemer et al., 2002). Resistance progression follows a “+2 principle,” which dictates that if the patient is able to perform an extra 2 repetitions above the target repetition, then the load will be increased in the next  training  session  (Eitzen,  Moksnes,  Snyder­Mackler,  &  Risberg,  2010). For those patients who fail to restore quadriceps strength to the injured limb within 80% of the uninjured limb, strength training may be augmented with neuro muscular  electrical  stimulation  (NMES)  training  (Fitzgerald  et  al., 2000c;  Snyder­Mackler  et  al.,  1995).  The  therapist  must  consider  the patient’s  sport  and  occupational  needs,  and  individualize  strengthening programs for each patient accordingly. Additionally, patients are encouraged to start a fitness strengthening  program  once  they  finish  their  rehabilitation program.  The  aims  of  the  fitness  strengthening  program  are  to  maintain muscular strength and to minimize quadriceps strength asymmetry between limbs. Agility Training Agility  training  is  used  to  improve  neuromuscular  coordination  of  the muscles  of  the  lower  extremities  and  to  increase  patients’  ability  to  quickly change running directions (Fitzgerald et al., 2000c). This training should be initiated  following  successful  completion  of  perturbation  training  and  in  the absence  of  patient­reported  knee  instability.  It  is  also  suggested  that effusion  and  ROM  limitations  be  minimized  prior  to  initiation  of  an  agility program.  Agility  techniques  include  moving  laterally,  carioca,  forward  and backward  running  with  quick  start  and  stop,  figure­eight  running,  and  45­ degree cutting and sprinting. Patients should start performing agility training at  35%  to  50%  of  their  maximum  effort  and  progress  to  full­effort  training. Agility  progression  is  based  on  the  patient’s  tolerance  for  activity  and  the presence  or  absence  of  knee  pain  and  effusion.  Sport­specific  skills (basketball dribbling, ball throwing, ball kicking) may also be integrated into agility training when the patient is able to tolerate  full­effort  training  without pain or swelling. https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

35/86

1/21/2017

R0552_ebook

Operative Management Patients  with  ACL  deficiency  who  are  classified  as  noncopers  or  those who  experience  multiple  episodes  of  knee  instability  and  impaired  knee function  following  conservative  rehabilitation  are  ideal  candidates  for  ACL reconstruction. Furthermore,  evidence  shows  that  a  torn  ACL  will  not  heal spontaneously  with  nonoperative  rehabilitation  (Barrack,  Bruckner,  Kneisl, Inman,  &  Alexander,  1990).  Therefore,  ACL  reconstruction  is  the  standard of care for those patients who intend to undergo surgery  (Grontvedt  et  al., 1996).  The  goals  of  ACL  reconstruction  surgery  are  to  restore  mechanical knee  stability,  protect  against  further  knee  joint  damage,  and  increase  the likelihood  of  returning  to  pre­injury  sport  levels  (Hartigan  et  al.,  2010; Myklebust & Bahr, 2005). Graft Type There  are  many  surgical  graft  options  for  ACL  reconstruction,  including the  type  of  graft  (autograft  or  allograft),  the  donor  site  (patellar  tendon  or hamstring  tendons),  and  the  morphology  of  the  new  ligament  (single, double, or quadruple bundles; Leal­Blanquet, Alentorn­Geli, Tuneu, Valenti, & Maestro,  2011).  Patellar  tendon  and  hamstring  tendons  (semitendinosus and  gracilis;  STG)  are  the  most  common  graft  sources  used  in  ACL reconstruction  surgery  (Kartus,  Movin,  &  Karlsson,  2001;  Leal­Blanquet  et al., 2011). In the past, patellar tendon autografts were the graft of choice for younger,  active  patients  who  desired  to  return  to  a  high  level  of  functional activity  (Haut  Donahue,  Howell,  Hull,  &  Gregersen,  2002),  while  STG autografts  were  recommended  for  older,  inactive  patients  (Kartus  et  al., 2001;  Reinhardt,  Hetsroni,  &  Marx,  2010).  However,  there  is  currently  no consensus  on  the  best  graft  type  to  use  (Foster,  Wolfe,  Ryan,  Silvestri,  & Kaye, 2010; Reinhardt et al., 2010). Patellar tendon autografts are easy to harvest  and  provide  improved  knee  joint  stability  compared  to  STG autografts (Leal­Blanquet et al., 2011; Marrale, Morrissey, & Haddad, 2007; Reinhardt  et  al.,  2010;  Li  et  al.,  2011).  However,  using  a  patellar  tendon autograft is associated with quadriceps strength deficits and pain caused by donor  site  morbidity  (Keays,  Bullock­Saxton,  Keays,  Newcombe,  &  Bullock, 2007;  Leal­Blanquet  et  al.,  2011;  Pinczewski  et  al.,  2007),  which  can  pose challenges to therapists when choosing quadriceps strengthening exercises. During  rehabilitation  following  a  patellar  tendon  autograft,  the  therapist should  be  aware  of  exercises  and  activities,  such  as  overly  aggressive quadriceps  strengthening  exercises  and  activities  in  the  kneeling  position, that may result in patellar tendon pain (Spindler et al., 2004). STG  autografts  provide  slightly  fewer  postoperative  complications compared to patellar tendon autografts (Keays et al., 2007; Leal­Blanquet et al.,  2011;  Li  et  al.,  2011).  Furthermore,  the  remnant  parts  of  hamstring tendons eventually regenerate and strength improves to within normal limits between  6  and  12  months  after  ACL  reconstruction  (Krych,  Jackson, Hoskin,  &  Dahm,  2008;  Williams,  Snyder­Mackler,  Barrance,  Axe,  & Buchanan,  2004).  Some  advanced  surgical  techniques  use  quadruple­ bundle  semitendinosus  graft  and  double­bundle  STG  for  ACL reconstruction.  Studies  have  shown  that  using  double  or  quadruple­bundle https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

36/86

1/21/2017

R0552_ebook

grafts results in decreased  anterior  and  rotational  knee  joint  laxity  (Ardern, Webster,  Taylor,  &  Feller,  2010;  Siebold,  Dehler,  &  Ellert,  2008).  When  an STG autograft is used, hamstrings­strengthening training is delayed to allow soft­tissue  healing  and  to  minimize  irritation  of  the  hamstrings  donor  site (Adams,  Logerstedt,  Hunter­Giordano,  Axe,  &  Snyder­Mackler,  2012). Regardless  of  the  source  of  the  autograft  tissue  that  has  been  harvested, donor site morbidity exists (Foster et al., 2010). A meta­analysis comparing functional outcomes between patellar tendon and STG autografts has failed to  show  any  significant  long­term  differences  (Biau,  Tournoux,  Katsahian, Schranz, & Nizard, 2006). Allograft tissues are less commonly used in ACL  reconstruction  surgery for  highly  active  patients  (Cohen  &  Sekiya,  2007).  The  advantages  of allografts  include  a  low  risk  of  donor  site  morbidity,  preservation  of  knee extensor and flexor muscle strength, and a lower incidence of arthrofibrosis (Foster et al., 2010; Marrale et al., 2007). However, there has been concern regarding potential allograft complications such as graft elongation and graft failure  over  time  (Pinczewski  et  al.,  2007).  Meta­analysis  studies  have compared  the  results  of  the  autograft  and  allograft  tissues  in  term  of  their functional  outcomes,  failure  rates,  and  stability.  Autografts  were  favored over  patellar  tendon  allograft,  as  patients  who  received  autograft  tissue experienced  a  lower  rate  of  graft  rupture  and  demonstrated  higher performance  on  hop  tests  when  compared  to  those  patients  who  received allograft  tissue.  However,  when  irradiated  and  chemically  processed  grafts were  excluded,  results  were  not  significantly  different  between  the  graft types  (Krych  et  al.,  2008;  Tibor  et  al.,  2010).  Functional  outcomes  have been  shown  to  be  similar  between  autografts  and  allografts  (Foster  et  al., 2010; Reinhardt et al., 2010). Because each graft type has advantages and disadvantages,  there  is  no  identified  graft  source  that  is  clearly  superior. Instead,  graft  type  is  often  chosen  based  on  the  individual  needs  of  the patient.

Impairment­Based Interventions While  ACL  reconstruction  is  performed  in  the  attempt  to  restore  knee joint  stability,  many  patients  continue  to  present  with  poor  functional performance after ACL surgery (Lohmander et al., 2004; Lynch et al., 2012; von Porat et al., 2004). It has been estimated that up to 60% of patients fail to return to pre­injury activity levels following ACL reconstruction due to the presence  of  postoperative  impairments  (Ardern  et  al.,  2011a;  Chmielewski et  al.,  2011).  Postoperative  impairments  may  include  pain  secondary  to surgery  and  at  the  donor  site  (Kartus  et  al.,  2001),  quadriceps  strength deficits  (Chmielewski  et  al.,  2004;  Hartigan  et  al.,  2009),  neuromuscular dysfunction  (Hewett,  Myer,  Ford,  &  Slauterbeck,  2007),  knee  joint  effusion, limited range of motion (especially into knee extension; Millett et al., 2001), and altered gait patterns (Rudolph et al., 1998). Pain Control and Effusion Management

https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

37/86

1/21/2017

R0552_ebook

Knee  pain  related  to  the  surgical  incision  or  donor  site  morbidity  is common  after  ACL  reconstruction,  especially  in  those  patients  who  have received  patellar  tendon  autograft.  Though  anterior  knee  pain  is  common following  ACL  reconstruction,  it  is  not  restricted  to  those  patients  with patellar  tendon  autograft.  Evidence  suggests  that  patients  with  STG autograft  may  also  experience  moderate  anterior  knee  pain  after  ACL reconstruction (Yunes, Richmond, Engels, & Pinczewski, 2001). A study by Corry  and  colleagues  reported  that  there  are  no  significant  differences between  anterior  knee  pain  with  patellar  tendon  and  hamstring  autografts; however,  pain  with  kneeling  is  commonly  associated  with  patellar  tendon autograft  (Corry,  Webb,  Clingeleffer,  &  Pinczewski,  1999;  Li  et  al.,  2011). Most  patients  complain  of  local  anterior  knee  pain  described  as  pinpoint pain, while others complain of diffuse pain. Cryotherapy  and  electrical  stimulation  may  be  applied  in  an  attempt  to alleviate joint or anterior knee pain. Noxious electrical stimulation (2,500 Hz, 50 bursts/second, 12 on/8 off) for 10 to15 minutes can be used to manage localized pain (Manal, 2001). The noxious stimulation device has 2 pads (2 × 3 cm) that can be placed on the painful area with 1 to 2 cm between the pads  to  prevent  current  flow.  The  therapist  instructs  the  patient  that  the treatment  will  be  painful  (noxious),  with  an  initial  tingling  sensation progressing to noxious pain. In addition, patients are instructed to inform the therapist  if  the  noxious  stimulation  feels  like  a  hot  poker  or  if  it  causes  a burning sensation. In cases of more diffuse pain, a transcutaneous electrical nerve  stimulation  (TENS)  can  be  used  (4,500  Hz,  50  bursts/second, continuous  [set  off  time  to  0])  for  15  to  20  minutes  (Bjordal,  Johnson,  & Ljunggreen,  2003).  The  TENS  device  has  the  option  of  a  configuration  of either 2 or 4 pads, depending on the size of the painful area. However, most individuals  after  the  first  1  or  2  weeks  following  surgery  have  minimal  pain and  should  not  require  extensive  pain  management  modalities.  Patellar taping may also be effective in managing anterior knee pain during exercise (Whittingham, Palmer, & Macmillan, 2004). Knee  joint  effusion  is  one  of  the  most  predominant  symptoms  of  ACL injury  and  reconstruction  surgery  and  is  frequently  encountered  as  an adverse  effect  during  training.  Cryotherapy  has  been  found  to  significantly decrease  pain  and  effusion,  especially  when  augmented  with  massage, compression  wraps,  and  elevation  (Raynor,  Pietrobon,  Guller,  &  Higgins, 2005). Cryotherapy can be administered to the target tissue as a cold pack for 10 to 15 minutes  or  as  an  ice  massage  for  5  to  8  minutes.  The  use  of cryotherapy is recommended as long as pain and effusion persist, in order to  avoid  ROM  deficits,  quadriceps  inhibition,  altered  gait  patterns,  and  a prolonged  rehabilitation  process  (Cascio,  Culp,  &  Cosgarea,  2004;  Rice  & McNair, 2010). Furthermore, cryotherapy is fairly inexpensive, easy to use, and  rarely  has  adverse  effects  (Raynor  et  al.,  2005;  Rice,  McNair,  & Dalbeth, 2009). Other therapeutic techniques used for reducing effusion are compression wraps and elevation. The therapist teaches the patient to wrap the  knee  using  an  elastic  bandage  and  fabric  pad,  also  known  as  a  donut cushion. Patients start wrapping by placing the donut cushion on the top of the  knee  and  then  wrapping  the  elastic  bandage  from  the  lower  leg  up  to the thigh using a figure­8 pattern (Figure 4). Patients are instructed to keep https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

38/86

1/21/2017

R0552_ebook

the  knee  wrapped  and  elevated  as  long  as  possible  to  improve  fluid  re­ absorption,  especially  during  the  first  week  after  injury  or  surgery.  Patients are  also  instructed  to  unwrap  the  knee  every  2  hours  to  prevent  blocking circulation to the  lower  leg  and  foot.  By  reducing  impairments,  cryotherapy can enhance rehabilitation and improve the functional outcomes in patients with ACL deficiency and ACL reconstruction.   FIGURE 4: FIGURE­8 COMPRESSION WRAP

 

ROM Deficit Management ROM deficits are common impairments after ACL reconstruction and are associated with poor knee functional outcomes (Benum, 1982; Shelbourne, Urch,  Gray,  &  Freeman,  2012).  Moreover,  some  patients  continue  to  walk with  asymmetrical  knee  angles  for  long  periods  of  time  after  ACL reconstruction  (Roewer,  Di  Stasi,  &  Snyder­Mackler,  2011).  Walking  with  a stiff  knee  may  place  an  excessive  load  on  the  articular  cartilage  and aggravate  osteoarthritis  processes  in  the  joint.  Persistent  knee  extension motion  deficit  may  also  cause  anterior  knee  pain,  quadriceps  weakness, and  increased  risk  of  knee  osteoarthritis  (Shelbourne,  Patel,  &  Martini, 1996; Shelbourne, Urch, et al., 2012). ROM deficits may result from several factors, including pre­operative motion loss (Mauro et al., 2008; Shelbourne &  Johnson,  1994),  length  of  time  between  the  injury  and  surgery  (Kwok, Harrison, & Servant, 2013), surgical techniques (including improper surgical techniques;  Harner,  Irrgang,  Paul,  Dearwater,  &  Fu,  1992;  Millett  et  al., 2001),  and  prolonged  post operative  immobilization  (Cosgarea, Sebastianelli,  &  DeHaven,  1995).  Knee  extension  deficits  are  common following  ACL  reconstruction  in  patients  with  bone­patellar­tendon­bone autografts.  Many  authors  suggest  that  arthrofibrosis  scar  nodules,  also https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

39/86

1/21/2017

R0552_ebook

known  as  cyclops  lesions,  may  develop  within  the  joint  when  a  patellar tendon  autograft  is  harvested  (Harner  et  al.,  1992;  Logerstedt  &  Sennett, 2007;  Millett  et  al.,  2001).  During  knee  extension  motion,  the  scar  nodule impinges  underneath  the  femoral  notch  and  blocks  the  terminal  knee motion.  Arthroscopic  debridement  has  been  effective  in  improving  knee extension  ROM  when  arthrofibrosis  is  the  cause  of  knee  extension  deficits (Jackson & Schaefer, 1990). One  of  the  goals  of  ACL  rehabilitation  is  to  restore  full  knee  extension early after ACL injury and ACL reconstruction. Loss of knee extension ROM immediately following ACL reconstruction is  common  (Adams  et  al.,  2012). Early  emphasis  on  restoring  knee  extension  is  paramount  in  maximizing short­  and  long­term  outcomes.  The  use  of  a  knee  brace  locked  in  full extension is suggested in the immediate post operative stage following ACL reconstruction  to  reduce  the  likelihood  of  developing  knee  extension  ROM deficits.  The  patient  with  persistent  knee  extension  deficits  beyond  the second postoperative week can begin stretching exercises – such as prone hangs  and  bag  hangs  with  weights  –  that  use  low­load  and  long­duration principles to achieve full knee extension (Figure 5; Adams et al., 2012; Wilk, Reinold, & Hooks, 2003). In persistent cases of knee extension ROM loss or knee flexion contracture, drop­out casting may be used to resolve extension ROM  deficits.  Drop­out  casting  maintains  the  length  of  the  connective tissues  by  applying  constant  load  over  long  periods  of  time  (Adams  et  al., 2012).  In  order  to  restore  knee  flexion  ROM,  various  techniques,  such  as wall  slides,  stationary  biking,  and  patellar  mobilization,  can  be  used immediately  after  ACL  reconstruction;  however,  these  techniques  must  be used  with  care  within  the  constraints  of  protective  ROM  to  avoid  stressing the  newly  harvested  graft  tissue  and  disrupting  the  incision  site  stitches. Flexion ROM exercises may be limited by concomitant surgical procedures such as meniscal repair or MCL reconstruction. Between 3 to 5 weeks after ACL  reconstruction  surgery,  the  therapist  may  also  begin  applying  anterior to  posterior  tibiofemoral  mobilizations  at  different  knee  joint  angles  to facilitate  flexion  ROM  gains.  ROM  exercises  should  be  continued  with patients  until  ROM  in  the  surgically  repaired  knee  is  equal  to  ROM  in  the contralateral knee.   FIGURE 5: KNEE STRETCHING TECHNIQUES

 

https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

40/86

1/21/2017

R0552_ebook

Bracing Patients  will  typically  use  a  knee  immobilizer  such  as  a  drop­lock  knee brace  while  walking  and  sleeping  in  the  immediate  post­operative  phase (Adams et al., 2012). Once patients are able to perform  straight  leg  raises without lag and knee joint effusion is minimized,  the  knee  immobilizer  may be  replaced  with  a  functional  knee  brace  (Adams  et  al.,  2012;  Chew,  Lew, Date,  &  Fredericson,  2007;  Wright  &  Fetzer,  2007).  However,  the  use  of  a functional  knee  brace  is  surgeon­dependent  and  becoming  less  routine. Although  functional  knee  bracing  is  also  often  recommended  for  patients with  ACL­deficient  knees  (Logerstedt  et  al.,  2010;  Swirtun,  Jansson,  & Renstrom,  2005),  evidence  suggests  that  current  functional  bracing technologies  do  not  sufficiently  restore  normal  biomechanics  to  the  ACL­ deficient knee, protect the reconstructed ACL, or improve long­term patient outcomes  (Smith,  LaPrade,  Jansson,  Årøen,  &  Wijdicks,  2013).  Functional bracing does not result in superior functional or patient­reported outcomes, and  has  not  been  shown  to  reduce  risk  of  re­injury  following  surgery (Birmingham et al., 2008). While the standard of care in the past has been to prescribe functional knee bracing following ACL reconstruction for return to sports (Marx et al., 2003), knee bracing is now less common. Quadriceps Strengthening Quadriceps  muscle  strength  deficits,  ranging  from  15%  to  40%,  and atrophy  of  the  involved  limb  are  the  predominant  impairments  after  ACL rupture and can persist for years after ACL  reconstruction  (Chmielewski  et al.,  2004;  de  Jong  et  al.,  2007;  Feller  &  Webster,  2003;  Hartigan  et  al., 2009). Strength deficits, often attributed to quadriceps activation failure after ACL  injury  or  surgery,  have  a  negative  impact  on  knee  joint  function (Chmielewski  et  al.,  2004;  de  Jong  et  al.,  2007;  Hartigan  et  al.,  2009). Quadriceps  activation  failure  is  the  result  of  intra­articulate  changes  in  the knee joint, a condition called arthrogenic muscle inhibition (Hart et al., 2010; Lynch  et  al.,  2012).  Early  initiation  of  neuromuscular  electrical  stimulation (NMES)  after  surgery  has  been  found  to  be  effective  in  improving quadriceps  muscle  activation  and  strength  (Lynch  et  al.,  2012;  Snyder­ Mackler et al., 1994). In addition to NMES, quadriceps strength training may include the use of high intensity, low repetition weightbearing (WB), non­weightbearing (NWB), and  eccentric  exercises.  These  strengthening  techniques  may  be augmented with NMES. Progression through quadriceps strength training is based  on  criterion­based  guidelines  to  maximize  the  quadriceps  strength. The  following  are  the  most  commonly  used  quadriceps  strengthening exercises in rehabilitation programs. Neuromuscular Electrical Stimulation

https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

41/86

1/21/2017

R0552_ebook

NMES  is  commonly  used  for  strengthening  the  quadriceps  muscles following  ACL  injury  and  ACL  reconstruction  (Lynch  et  al.,  2012).  This technique  is  most  beneficial  when  quadriceps  weakness  is  due  to arthrogenic  muscle  inhibition  (Lynch  et  al.,  2012;  Rice  &  McNair,  2010). Therefore,  early  incorporation  of  NMES  into  the  treatment  program  after ACL  injury  or  reconstruction  surgery  is  recommended  to  avoid  quadriceps muscle  inhibition,  which  is  considered  a  barrier  to  effective  rehabilitation (Rice  &  McNair,  2010).  NMES  training  is  recommended  as  an  adjunct treatment  for  patients  whose  injured  limb  quadriceps  muscles  exert  a maximum voluntary  isometric  force  of  less  than  80%  of  the  uninjured  limb (Adams  et  al.,  2012;  Delitto  et  al.,  1988;  Snyder­Mackler  et  al.,  1995; Snyder­Mackler  et  al.,  1994).  A  recent  systematic  review  suggests  that  a stimulus waveform of 1.0­ to 2.5­kHz frequency alternating current, with a 2­ to 4­millisecond burst, may yield the best torque output with the least patient discomfort  (Kim,  Croy,  Hertel,  &  Saliba,  2010).  A  commonly  used  NMES protocol  consists  of  10  electrically  stimulated  isometric  contractions  of  the quadriceps  muscles,  with  10  seconds  on  and  50  seconds  off,  with  a  2,500 Hz  stimulus  delivered  at  75  bursts  per  second  (Fitzgerald,  Piva,  &  Irrgang, 2003;  Snyder­Mackler  et  al.,  1994).  The  electrical  current  amplitude  for NMES must be equivalent to the electrical current needed to produce 50% of maximum voluntary isometric contraction of the injured limb’s quadriceps muscle  in  order  to  improve  the  quadriceps  muscle  strength  (Fitzgerald  et al.,  2003).  NMES  training  can  be  performed  on  a  dynamometer  with  the knee positioned between 60° to 85° of knee flexion (Figure 6; Delitto et al., 1988;  Snyder­Mackler  et  al.,  1995).  NMES  training  should  be  incorporated the  first  few  days  after  injury  or  surgery  in  conjunction  with  a  progressive quadriceps strengthening program to avoid quadriceps strength deficits and activation failure (Rebai et al., 2002). Patients with patellar tendon autograft may  experience  donor  site  pain  during  forceful  quadriceps  contractions  at high knee flexion angles. If a dynamometer is unavailable, a modified NMES protocol can be used to produce similar results (Fitzgerald et al., 2003). The modified  NMES  protocol  places  the  patient  in  a  supine  position  with  the knee  in  full  extension.  The  NMES  stimulus  is  the  same  as  previously described.  The  intensity  is  set  to  maximum  patient  tolerance  once  a  full, sustained,  tetanic  contraction  (sustained  muscle  contraction  without  an interval  of  relaxation)  of  the  quadriceps  is  achieved.  One  advantage  of NMES  is  that  it  does  not  require  delaying  the  training  program  until impairments  have  been  resolved  and  can  be  used  regardless  of  the presence  of  joint  effusion  or  ROM  limitation  to  restore  normal  quadriceps activation  (Lynch  et  al.,  2012).  Once  quadriceps  muscle  strength  of  the injured  limb  is  greater  than  80%  of  the  uninjured  limb,  NMES  can  be discontinued and patients may continue with their progressive strengthening program (Adams et al., 2012). All patients are recommended  to  participate in  a  progressive  strengthening  program  to  maximize  quadriceps  strength and  restore  normal  limb  symmetry  in  quadriceps  strength.  Applying  NMES in  combination  with  high­intensity  progressive  quadriceps  strengthening exercises results in greater strength improvement in ACL­deficient and ACL­ reconstructed patients when compared with standard exercise alone (Kim et al., 2010). https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

42/86

1/21/2017

R0552_ebook

  FIGURE 6: NEUROMUSCULAR ELECTRICAL STIMULATION TO QUADRICEPS MUSCLES USING A PORTABLE DEVICE

 

Weightbearing and Non­Weightbearing Exercises Weightbearing  (WB)  and  non­weightbearing  (NWB)  exercises,  also known as closed chain and open chain exercises, respectively,  are  used  in rehabilitation  programs  for  patients  following  ACL  injury  and  ACL reconstruction  surgery  to  improve  quadriceps  strength  and  dynamic  knee stability  (Escamilla,  Macleod,  Wilk,  Paulos,  &  Andrews,  2012;  Escamilla  et al.,  2009;  Fleming,  Oksendahl,  &  Beynnon,  2005).  During  the  first  few weeks  after  ACL  reconstruction  surgery,  patients  begin  loading  their operated  knee  as  tolerated  to  manage  pain  and  to  protect  the  healing tissue.  Biological  incorporation  of  soft  tissue  grafts  such  as  STG  requires more time (typically 8 to 12 weeks) when compared to grafts incorporating bone  plugs  (Buckwalter  &  Grodzinsky,  1999).  Therefore,  rehabilitation following  ACL  reconstruction  may  be  modified  according  to  the  time  frame https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

43/86

1/21/2017

R0552_ebook

of  biological  healing  and  graft  remodeling  (Kvist,  2006).  Exposing  the  new graft tissues – which are undergoing remodeling and maturation processes – too early to an excessive  and  uncontrolled  load  may  cause  graft  rupture or  graft  failure  (Mikkelsen,  Werner,  &  Eriksson,  2000).  Therefore,  WB  and NWB  exercises  should  be  properly  incorporated  into  the  rehabilitation program  to  avoid  the  adverse  impact  of  overloading  the  immature  graft (Escamilla  et  al.,  2012;  Mikkelsen  et  al.,  2000;  Perry,  Morrissey,  King, Morrissey, & Earnshaw, 2005). Current, research­based thinking is that WB exercises at low knee flexion ROM (0° to 60°) should be implemented early after  ACL  reconstruction  because  WB  exercises  are  safe  and  place  less shear  force  on  the  new  graft  when  compared  to  NWB  exercises  (Glass, Waddell,  &  Hoogenboom,  2010).  WB  exercises  are  considered  safe  and beneficial  because  they  involve  more  than  one  muscle  group  and  joint simultaneously,  as  is  the  case  with  squats,  leg  presses,  and  step­up  and step­down  techniques  (Figure  7)  (Escamilla,  2001;  Escamilla  et  al.,  2012). Although  overloading  the  reconstructed  graft  may  cause  graft  rupture  or failure,  unloading  the  graft  may  delay  recovery  and  weaken  the  graft strength  (Buckwalter  &  Grodzinsky,  1999).  Thus,  early  resumption  of activities  that  place  controlled  load  onto  the  healing  tissue  enhances  graft tissue strength and function (Buckwalter & Grodzinsky, 1999). On the other hand, NWB exercises  have  adverse  effects  on  the  healing  graft  when  they are performed  at  a  range  between  0°  to  45°  of  knee  flexion  (Mikkelsen  et al.,  2000;  Perry  et  al.,  2005).  Several  studies  report  that  early  initiation  of NWB exercises at small knee flexion angles induces anterior shear forces in the  knee  joint.  Evidence  shows  that  anterior  knee  shear  force  is  harmful because  it  causes  increased  tension  on  the  healing  graft  and  fixation (Escamilla et al., 2012; Fleming et al., 2005). However, administration of WB and  NWB  exercises  (Figure  8)  as  part  of  an  ACL  rehabilitation  program resulted in higher quadriceps strength and return to sports when compared to WB exercises alone (Mikkelsen et al., 2000). It is currently recommended that a combination of WB exercises between 0° to  45°  of  knee  flexion  and NWB exercises from 90° to 45° be initiated in the early postoperative phase (Escamilla et al., 2012; Escamilla et al., 2009; Fleming et al., 2005; Perry et al.,  2005).  Exercising  within  the  defined  ROM  for  each  exercise  results  in less strain applied on the healing graft as well as enhanced strengthening of quadriceps and other lower extremity muscles (Mikkelsen et al., 2000). After the  first  6  weeks  following  ACL  reconstruction,  which  is  considered  to  be within  the  initial  biological  healing  time  frame,  patients  may  begin  to gradually  progress  WB  and  NWB  exercises  throughout  full  knee  range  of motion to improve quadriceps strength (Mikkelsen et al., 2000).  

https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

44/86

1/21/2017

R0552_ebook

FIGURE 7: WEIGHTBEARING EXERCISE

    FIGURE 8: NON­WEIGHTBEARING EXERCISE

 

Eccentric Muscle Strengthening

https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

45/86

1/21/2017

R0552_ebook

In  an  ACL  rehabilitation  program,  the  goal  of  eccentric  training  is  to resolve muscular impairments by providing interventions that can safely and effectively overload the quadriceps muscle to increase the muscle size and to improve the muscle strength. Particular consideration is given to the type, frequency, and magnitude of strength training due to concern for increasing the  anterior  tibia  translation  and  shear  force  that  is  applied  to  the  healing graft  (Beynnon,  Uh,  et  al.,  2005).  In  addition  to  the  NMES  and  WB/NWB exercises, eccentric exercises are used to improve the quadriceps strength and force generation after ACL injury and reconstruction surgery. Generally, muscle  force  production  is  greatest  when  an  external  load  exceeds  a muscle’s  force  capacity  and  when  the  muscle  fibers  are  lengthening eccentrically.  Eccentric  contraction  occurs  when  the  muscle  fibers  are lengthening,  as  in  lowering  a  weight  through  a  range  of  motion.  During eccentric  training,  the  contractile  forces  generated  by  the  muscle  are  less than  the  external  load,  which  causes  the  muscle  to  lengthen.  The  tension developed  in  the  muscle  fibers  during  the  lengthening  phase  of  muscle contraction is considerably greater than the tension developed when muscle fibers  are  shortening,  as  in  a  concentric  contraction  (Lorenz  &  Reiman, 2011). Eccentric training for the quadriceps muscles is considered safe and effective  (Beynnon,  Uh,  et  al.,  2005;  Gerber  et  al.,  2007).  Application  of eccentric  resistance  training  as  early  as  3  weeks  after  ACL  reconstruction surgery  increases  the  cross­sectional  area  and  strength  of  the  quadriceps muscle  without  compromising  the  tissue  of  the  new  graft  (Gerber,  Marcus, Dibble,  Greis,  &  LaStayo,  2006).  Evidence  suggests  that  incorporation  of eccentric resistance training into ACL rehabilitation programs during the first 15 weeks following ACL reconstruction induces greater increases in muscle volume,  strength,  and  knee  functional  measures  when  compared  to  ACL rehabilitation  without  eccentric  resistance  training  (Gerber  et  al.,  2006).  A meta­analysis study comparing eccentric to concentric training reported that eccentric  training  is  more  effective  than  concentric  training  in  increasing muscle  strength,  muscle  mass,  and  rate  of  force  development  (Faulkner, 2003).  Eccentric  training  elicits  greater  changes  in  neural  activation  and muscle hypertrophy (LaStayo et al., 2003). Eccentric  training  may  be  incorporated  into  WB  or  NWB  activities. Therapists instruct the patient to initiate eccentric training at lower intensities and  progress  to  high­intensity  exercises  that  involve  exercise­specific machines  such  as  the  leg  press  and  squat  rack  (Lorenz  &  Reiman,  2011). During  squats,  patients  lower  themselves  down  on  the  reconstructed  limb and then raise themselves back up with the assistance of the nonoperated limb.  In  leg  press,  patients  straighten  the  nonoperated  knee  concentrically and follow by flexing the reconstructed knee eccentrically. Patients may start as  early  as  the  third  postoperative  week  with  light  resistance  for  20  to  30 repetitions  and  progress  to  more  challenging  resistance  for  30  to  60 repetitions  after  12  weeks.  Executing  strengthening  exercises  throughout the  entire  knee  flexion  ROM  early  after  ACL  reconstruction  may  be problematic  because  these  exercises  place  tension  on  the  new  graft; therefore, patients begin performing WB eccentric training in a limited ROM of  knee  flexion  (0°  to  40°).  Early  after  ACL  reconstruction,  patients  can perform NWB eccentric training on a limited knee flexion ROM (90° to 45°). https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

46/86

1/21/2017

R0552_ebook

At  6  weeks  following  surgery,  patients  may  perform  both  WB  and  NWB eccentric  exercises  at  larger  knee  flexion  ROM  (0°  to  90°)  to  maximize quadriceps strength (Lorenz & Reiman, 2011). The  ultimate  goal  of  strength  training  is  to  restore  quadriceps  strength symmetry between limbs, and thus to minimize the potential risk of re­injury of  the  reconstructed  limb  and  contra lateral  limb.  Once  patients  finish  their rehabilitation programs,  they  are  encouraged  to  start  strength  training  at  a gym to improve and maintain their quadriceps strength. In addition, patients are instructed to expand their strength exercises to include strengthening of the  uninvolved  limb  when  symmetric  quadriceps  strength  has  been achieved. Currently, the integration of controlled eccentric training as part of rehabilitation  programs  following  ACL  injury  or  reconstruction  is  highly recommended  to  maximize  quadriceps  muscle  strength  and  patient outcomes. Neuromuscular Training Rehabilitation  programs  that  focus  only  on  restoring  joint  motion, increasing  quadriceps  muscle  strength,  and  improving  agility  skills  do  not optimize return to all previous activity levels. Rehabilitation programs should emphasize  treatment  techniques  that  facilitate  appropriate  neuromuscular strategies  for  participation  in  high­level  activities  that  involve  jumping, cutting,  and  pivoting  maneuvers.  Patients  with  ACL  deficiency  or  ACL reconstruction  exhibit  poor  proprioception  resulting  from  damage  to  the mechanoreceptors that are embedded in the articular structures of the knee and  the  ACL  (Lephart,  Pincivero,  Giraldo,  &  Fu,  1997).  Neuromuscular training increases neuromuscular awareness and improves dynamic stability of  the  knee  joint  (Fitzgerald  et  al.,  2000b,  2000c).  Neuromuscular  training programs  include  balance  exercises,  dynamic  stabilization  exercises, plyometrics, agility drills, and perturbation training. The therapist progresses the  exercise  difficulty  from  low  intensity  to  high  intensity  maneuvers  and decreases  patients’  base  of  support  by  progressing  from  2­limb  support  to 1­limb support. As balance improves, squatting or sport­specific  activities  – such  as  dribbling  a  basketball,  kicking  a  football,  or  throwing  a  baseball  – may  be  implemented  during  balance  training.  Examples  of  dynamic  knee­ stability  exercises  include  the  Star  Excursion  Balance  training  and  single­ limb squat. In the Star Excursion Balance training, patients stand on single­ limb support in the center of an eight­line grid (Figure 9). Patients are asked to reach with the free foot as far as possible along  each  of  the  eight  lines. Although  balance  exercises  have  been  shown  to  improve  patients’ functional  outcomes  and  are  often  used  in  rehabilitation  programs,  the guidelines for the balance exercises are not well established (Herrington et al., 2009).  

https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

47/86

1/21/2017

R0552_ebook

FIGURE 9: STAR EXCURSION BALANCE TRAINING

    Perturbation  training,  described  earlier,  may  be  incorporated  into  the postoperative rehabilitation program as soon as patients are pain free, knee joint effusion is less than trace, and full knee ROM is restored. Plyometrics Plyometric training refers to quick and powerful movements  that  involve quickly  stretching  the  muscle­tendon  unit  during  an  eccentric  maneuver  to produce  a  subsequently  stronger  muscle  contraction  during  a  concentric maneuver (Chmielewski, Myer, Kauffman, & Tillman, 2006). These types of exercises  are  widely  designed  to  resolve  post­injury  neuromuscular impairments, increase muscle strength and power production, and prepare patients  for  rapid  movements  and  high  force  production  needed  during high­level  activities  (Myer,  Ford,  Brent,  &  Hewett,  2006).  Plyometric maneuvers  constitute  a  natural  part  of  most  sport  movements  and  involve double­ and single­limb jumping, hopping, and skipping activities (Paterno et al.,  2004).  In  clinical  practice,  plyometric  exercises  are  integrated  into rehabilitation  programs  to  bridge  the  gap  between  traditional  rehabilitation exercises  and  sport­specific  activities  that  include  explosive  movements (Cordasco,  Wolfe,  Wootten,  &  Bigliani,  1996).  One  example  of  plyometric exercise  typically  incorporated  into  postoperative  rehabilitation  is  hopping. Hopping  exercises  progress  from  double­  legged  support  to  single­legged hopping  as  the  patient  gains  strength,  control,  and  confidence.  Single­ legged  hopping  can  include  hopping  up  and  down  on  a  step  (Figure  10), lateral  hopping,  and  skating,  where  a  patient  stands  on  one  leg  and  hops sideways with a soft, deep, and steady landing  on  one  leg,  and  then  hops back  on  the  other  leg  (Eitzen,  Moksnes,  Snyder­Mackler,  Engebretsen,  & Risberg, 2010). Plyometric exercise is typically implemented in later phases https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

48/86

1/21/2017

R0552_ebook

of  ACL  rehabilitation  to  prepare  athletes  for  return  to  their  desired  activity levels.  Plyometric  exercises  may  be  initiated  for  patients  who  can  tolerate moderate  loading  during  strengthening  exercises  and  perform  functional movements  in  a  proper  pattern  (Chmielewski  et  al.,  2006).  Plyometric exercises are initiated at low levels of intensity and then progress to higher intensity levels when patients are confident with the task and have tolerated previous  intensity  levels  well.  Progressing  through  the  levels  of  difficulty  of plyometric  exercises  is  guided  by  the  absence  of  adverse  responses  such as  joint  pain  or  joint  swelling,  as  shown  in  Table  4  (Chmielewski  et  al., 2006).  When  performing  exercises  that  require  single­legged  landing, patients are instructed to land while maintaining proper knee alignment over their toes, with a soft landing to avoid further joint damage (Palmieri­Smith & Thomas,  2009).  Plyometric  exercises  are  incorporated  into  re­injury prevention  programs  to  improve  the  neuromuscular  and  biomechanical characteristics of injured athletes (Myer et al., 2006). In addition, plyometric training  has  been  found  to  significantly  minimize  the  incidence  of  injury  in female  athletes  when  augmented  with  dynamic  stabilization  training (Mandelbaum et al., 2005; Myer, Ford, Palumbo, & Hewett, 2005).   FIGURE 10: PLYOMETRIC EXERCISES

 

PROGRESSION Soreness Rules Before  returning  to  participation  in  high  demand  activity  levels,  patients should demonstrate pain­free performance of loading activities and tolerate these  activities  without  experiencing  adverse  responses  such  as  joint  pain, joint  effusion,  or  muscle  soreness.  These  adverse  responses,  sometimes https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

49/86

1/21/2017

R0552_ebook

experienced  by  patients  progressing  to  a  higher  level  of  therapeutic exercise, can cause muscle inhibition, joint deterioration, and an increase in the  number  of  treatment  sessions  required  to  achieve  rehabilitation  goals (Chmielewski  et  al.,  2006).  Therefore,  a  patient’s  activity  level  during  a rehabilitation  program  must  be  monitored  to  minimize  the  potential  for  or recurrence of impairments. ACL rehabilitation programs should use effusion grades  and  soreness  rules  to  monitor  therapeutic  exercise  progression  of patients following ACL injury and reconstruction. The use of soreness rules depends on the timing of  adverse  effects  experienced  during  performance of the exercises. (See Table 4.) When an adverse response is encountered, the  recovery  period  will  be  prolonged  until  the  impairment  has  completely resolved.  In  addition,  the  intensity  of  the  next  exercise  session  should  be reduced to a lower level to avoid recurrence of soreness or effusion. If joint pain  or  joint  swelling  are  experienced  after  exercising,  but  the  symptoms resolve  before  the  next  rehabilitation  visit  or  after  the  next  warm­up,  then the  program  should  not  be  progressed  but  rather  maintained  at  the  same level  and  monitored  for  reoccurrence  of  symptoms.  Chmielewski  and colleagues  suggest  that  a  patient  should  tolerate  2  to  3  sessions  at  a specific intensity without  any  adverse  responses  before  the  intensity  of  the program is progressed (Chmielewski et al., 2006).  

 

Running, Agility, and Return­to­Sport Training Following  ACL  injury  or  ACL  reconstruction,  patients  may  develop cardiovascular  deconditioning  due  to  the  lack  of  aerobic  training.  Patients with  an  ACL­deficient  or  an  ACL­reconstructed  knee  who  wish  to  return  to sport  or  recreational  activities  are  encouraged  to  initiate  a  gradual  running progression  to  promote  cardiovascular  endurance,  improve  oxygen consumption, increase lower extremity muscle strength, and increase force generation from the dynamic nature of the running (Adams et al., 2012). A running  progression  is  incorporated  into  the  rehabilitation  program  when patients  are  at  least  8  weeks  after  ACL  reconstruction  and  have  met  the criterion  of  80%  quadriceps  strength  index  and  have  trace  or  less  effusion (Adams  et  al.,  2012).  Patients  are  instructed  to  begin  a  graded  running https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

50/86

1/21/2017

R0552_ebook

program that includes jogging and walking intervals for 2 miles (3.2 km) on level  surfaces  (either  a  running  track  or  treadmill).  The  program  is progressed by increasing the jogging­to­walking­ time ratio. At the beginning of the program, the ratio of jogging to walking distance is small. The ratio of jogging to  walking  distance,  as  well  as  the  distance  and  pace,  is  gradually increased  if  the  patient  tolerates  the  previous  stage  without  muscle soreness,  joint  pain,  or  effusion.  (See  Table  5.)  For  patients  with  an  ACL injury  who  pursue  nonoperative  treatment,  running  progression  may  begin once they meet the criteria of no pain; effusion of less than trace grade; full­ knee  ROM;  70%  quadriceps  strength  index;  and  pain­free,  unilateral hopping on the injured limb (Fitzgerald et al., 2000c).  

    Upon  successful  completion  of  a  running  program,  patients  may progress  to  agility  training.  This  program  is  similar  to  the  agility  program listed  for  nonoperative  treatment.  Agility  training  should  consist  of  cutting and pivoting exercises of increasing  intensity  that  simulate  the  demands  of the  patient’s  sport.  Agility  exercises  are  incorporated  into  the  ACL reconstruction  rehabilitation  program  to  improve  the  neuromuscular coordination of the lower extremity muscles and to increase patients’ ability to  quickly  change  running  directions  (Fitzgerald  et  al.,  2000c).  As  running and  agility  programs  are  progressed  toward  return­to­sport  training,  a systematic  approach  for  sport  participation  is  recommended  that  accounts for pain and apprehension (see Table 6; Adams et al., 2012).  

https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

51/86

1/21/2017

R0552_ebook

 

RETURN­TO­SPORT CRITERIA

P

atients with an ACL injury are frequently counseled to undergo ACL reconstruction  with  the  expectation  of  restored  mechanical  knee stability  and  normal  knee  function  that  facilitates  return  to  their previous  levels  of  activity  (Marx  et  al.,  2003;  Myklebust  &  Bahr,  2005). However, evidence shows that although patients demonstrate restoration of mechanical  knee  stability  after  ACL  reconstruction,  this  surgery  does  not ensure  the  ability  to  return  to  previous  levels  of  activity  or  prevent  future joint degeneration (Dye et al., 1999; Gobbi & Francisco, 2006). Additionally, intent to return to sports is not predictive of actual return to play. Ardern and colleagues  reported  that  63%  of  athletes  returned  to  their  pre­injury participation  level,  but  only  44%  returned  to  competitive  sports  (Ardern  et al., 2011b). Patients may reduce their activity levels for a variety of reasons, including  knee  impairments  and  fear  of  re­injury  (Myklebust  &  Bahr,  2005; Webster  et  al.,  2008).  Furthermore,  not  all  athletes  choose  to  or  have  the opportunity to return to previous activity levels or sports. The first several months following ACL reconstruction are considered the time  of  greatest  vulnerability  for  athletes  attempting  to  return  to  their previous  level  of  activity.  Not  only  are  functional  performance  deficits (Ardern  et  al.,  2011a;  Hartigan  et  al.,  2010)  and  movement  asymmetries (Hartigan  et  al.,  2009;  Paterno  et  al.,  2010;  Roewer  et  al.,  2011) commonplace,  but  re­injury  risk  is  also  highest  during  the  first  12  months after ACL reconstruction (Laboute et al., 2010). One of the challenges in the management  of  ACL  injury  and  reconstruction  has  been  to  appropriately select  tests  that  can  detect  limb­to­limb  asymmetries,  assess  global  knee function,  and  determine  a  patient’s  readiness  to  return  to  sport.  After  ACL injury  and  reconstruction,  many  individuals  continue  to  exhibit  impaired function characterized by dynamic knee instability and pain, reduced range of  motion,  quadriceps  strength  deficits,  reduced  functional  performance, neuromuscular  dysfunction,  and  biomechanical  maladaptations  that  may account  for  inferior  patient  outcomes  and  risk  for  second  injury  (Daniel  et al., 1994; de Jong et al., 2007; Hartigan et al., 2010; Paterno  et  al.,  2010; von  Porat  et  al.,  2004).  Batteries  of  tests  can  predict  the  risk  for https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

52/86

1/21/2017

R0552_ebook

musculoskeletal  injuries  (Kiesel,  Plisky,  &  Voight,  2007),  classify  individuals early after ACL injury (Fitzgerald et al., 2000a), and identify important limb asymmetries after  ACL  injury  and  reconstruction  (Gustavsson  et  al.,  2006; Neeter et al., 2006). A battery of tests and measures – including quadriceps strength testing, 4 single­legged hop tests, and 2 patient­reported questionnaires – has been utilized  to  aid  objective  determination  of  return  to  sport  (RTS)  readiness following  ACL  injury  and  reconstruction  (Di  Stasi  et  al.,  2013;  Fitzgerald  et al.,  2000c;  Hartigan  et  al.,  2010).  It  is  recommended  that  patients  with  a desire  to  return  to  sports  achieve  90%  or  better  on  a  battery  of  tests  to ensure readiness for return to sports. (See Table 7.) Once cleared, patients should  not  directly  return  to  competition.  Athletes  should  begin  with  lower­ level  sports  participation  in  practice  and  gradually  build  up  to  competition while monitoring pain, effusion, and ROM (Fitzgerald et al., 2000b).   TABLE 7: RETURN­TO­SPORT CRITERIA Patient must achieve 90% or more on: Quadriceps strength index All single­legged hop tests Knee Outcome Survey­Activity of Daily Living Scale Global rating score of knee function Patients  with  ACL  reconstruction  should  wait  at  least  12  weeks  after  surgery.  Patients  with  ACL  deficiency  can begin participation in sport activities once they pass return­to­sport criteria.

Knee Function Outcomes Successful outcomes following nonoperative management of  ACL  injury are  often  measured  by  the  achievement  of  limb­to­limb  symmetry  during clinical testing and return to pre­injury levels of activity  performance.  While some individuals with ACL injury can return to unrestricted functional activity without  undergoing  reconstruction  surgery,  many  choose  to  modify  their level  of  activity  to  less  strenuous  activities,  or  need  to  undergo reconstruction  surgery  in  order  to  return  to  pre­injury  activity  levels (Logerstedt  et  al.,  2010).  Of  those  patients  classified  as  potential  copers who  have  undergone  specialized  neuromuscular  training  (perturbation training),  72%  to  79%  are  able  to  successfully  return  to  all  pre­injury activities  at  the  pre­injury  level  for  a  limited  time  period  (Fitzgerald  et  al., 2000c;  Hurd  et  al.,  2008a).  Long­term  outcomes  following  nonoperative management are  mixed.  A  study  by  Kostogiannis  and  colleagues  reported that  only  42%  of  patients  with  ACL­deficient  knees  classified  as  potential copers  were  able  to  return  to  their  pre­injury  activity  level  within  3  years after nonoperative ACL management (Kostogiannis et al., 2007). However, Hurd and colleagues (2008a) reported that 10 years after nonoperative ACL management, 72% of potential copers had been able to return successfully https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

53/86

1/21/2017

R0552_ebook

to their pre­injury activity level. The high success rate in the latter study can be  attributed  to  the  use  of  a  screening  exam  to  classify  patients  and  the incorporation of neuromuscular  training  into  the  nonoperative  rehabilitation program. When the decision for pursuing nonoperative ACL management to return to  high  level  activities  was  based  on  patient  self­selection,  only  23% to 42% were able to resume high­level activities (Hughes & Watkins, 2006; Hurd  et  al.,  2008a).  These  findings  highlight  the  importance  of  utilizing  a systematic screening exam for patient management following ACL injury. Patients  who  did  not  have  reconstructive  surgery  scored  their  knee functional  level  at  near  normal  to  normal  levels  on  self­reported  measures at 1 year after ACL injury, maintained their  functional  level  at  3  years,  and had  a  modest  decline  in  function  at  15  years  (Kostogiannis  et  al.,  2007; Moksnes  &  Risberg,  2008).  In  studies  that  investigated  single­legged  hop tests as a functional outcome measure, patients had near normal or normal limb  symmetry  at  1  year  (de  Jong  et  al.,  2007;  Moksnes  &  Risberg,  2008) and  maintained  this  function  at  4  years  after  ACL  injury  (Moksnes  et  al., 2008). Ageberg and colleagues (2007) reported good to normal quadriceps strength  up  to  5  years  after  ACL  injury.  In  a  2008  study,  70%  of  patients initially  classified  as  noncopers  became  true  copers  following  nonoperative rehabilitation,  as  demonstrated  by  return  to  previous  activity  level  without episodes  of  giving  way  1  year  after  injury  (Moksnes  &  Risberg,  2008). Multiple  studies  have  reported  good  self­reported  outcomes  following nonoperative  management  of  ACL  injury,  indicating  that  surgical reconstruction is not mandatory in all cases for good results. Clinical tests and measures that help therapists to identify patients at risk for  poor  outcomes  following  injury  are  of  great  clinical  importance. According  to  one  study,  a  test  battery  of  performance­based  and  patient­ reported  outcomes  demonstrated  that  those  patients  who  successfully returned  to  high­level  activity  after  nonoperative  management  of  an  ACL injury  had  an  average  of  less  than  10%  deficit  on  their  initial  evaluation scores (see Table 8  for  a  list  of  clinical  measures  that  can  be  used  for  the initial evaluation; Fitzgerald et al., 2000c).  

   

https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

54/86

1/21/2017

R0552_ebook

With  regard  to  patients  who  have  undergone  ACL  reconstruction,  most studies  investigating  short­term  knee  functional  outcomes  report  that  the majority of patients improve with treatment. Logerstedt and colleagues have reported  that  normal  limb  symmetry  index  (LSI)  related  to  quadriceps strength  and  single­legged  hop  performance  is  restored  at  6  months  and continues  to  improve  12  months  after  ACL  reconstruction  surgery (Logerstedt,  Grindem,  et  al.,  2012).  Studies  have  shown  that  knee functional  performance  measured  by  single­limb  hop  tests  improve  at  6 months to 12 months (Moksnes & Risberg, 2008), and continue to improve from  2  to  5  years  after  surgery  (Ageberg  et  al.,  2008;  Hopper,  Strauss, Boyle,  &  Bell,  2008).  Scores  on  self­reported  measures  also  continue  to improve  after  ACL  reconstruction  surgery.  These  outcomes  are  similar  to findings reported in patients with ACL­deficient knees (Grindem et al., 2012; Moksnes & Risberg, 2008). In a study of return­to­sport outcomes at 1 year following ACL reconstruction, patients reporting return to pre­injury levels of sports  participation  had  less  knee  joint  effusion,  fewer  episodes  of  knee instability,  lower  knee  pain  intensity,  higher  quadriceps  peak  torque/body weight,  higher  IKDC  score,  and  lower  TSK­11  score.  The  strongest contributors to return­to­sport status were self­reported knee function (IKDC score), frequency of knee instability,  and  knee  joint  effusion,  indicating  that these factors may have the strongest influence on return­to­sport outcomes at 1 year post­surgery (Lentz et al., 2012).

SUMMARY

T

he goal of this course has been to provide the learner with the latest information concerning ACL injuries, the therapeutic techniques used to  manage  patients  after  ACL  injury,  and  a  criterion­based progression  of  activities.  The  findings  of  evidence­based  practice  research have  contributed  significantly  to  improving  the  rehabilitation  protocols  for patients  with  ACL  deficiency  and  ACL  reconstructions.  Currently, rehabilitation  programs  emphasize  addressing  the  impairments  related  to knee joint pain, joint effusion, ROM deficits, and muscle strength deficits that are present  in  patients  with  ACL  deficiency  and  ACL  reconstruction.  Many clinicians incorporate an accelerated rehabilitation protocol with the hope of earlier restoration of the patient’s knee function to assist in the return to pre­ injury activity levels. The rehabilitation protocol emphasizes earlier initiation of  quadriceps  strengthening  training,  neuromuscular  training,  and  dynamic activities  to  improve  the  patient’s  outcome  (Wilk,  Macrina,  Cain,  Dugas,  & Andrews,  2012).  Decisions  for  progressing  through  the  rehabilitation program  depend  on  meeting  clinical  milestones,  the  absence  of  adverse responses and muscle soreness, and patients’ ability to perform the activity. Integration  of  neuromuscular  control  of  the  lower  extremity  to  the  ACL rehabilitation  is  a  key  factor  to  improving  knee  joint  dynamic  stability, correcting  gait  pattern,  and  improving  knee  functional  performance (Chmielewski  et  al.,  2005).  With  advanced  surgical  techniques  and rehabilitation  guidelines  reaffirmed  by  the  latest  evidence­based  practice, therapists can provide patients with the best outcomes after the ACL  injury and  reconstruction  surgery.  Investigators  continue  to  push  ACL  research https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

55/86

1/21/2017

R0552_ebook

forward to provide therapists with the best rehabilitation guidelines and with effective objective measures for determining  the  progression  and  return  to pre­injury activity levels.

https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

56/86

1/21/2017

R0552_ebook

EXAM QUESTIONS CURRENT CONCEPTS IN ACL INJURY, SURGERY, AND REHABILITATION This is for your reference only. To complete the exam, login to your account at http://www.westernschools.com

Questions 1–20 Note: Choose the one option that BEST answers each question.

1. The posterolateral bundle of the anterior cruciate ligament (ACL) is slack a. in full knee extension. b. in deep flexion. c. throughout the full range of motion. d. throughout the midrange of motion.

2. Relative to the femur, the ACL is the primary restraint to the a. anterior translation of the tibia. b. posterior translation of the tibia. c. medial translation of the tibia. d. lateral translation of the tibia.

3. Patients who benefit most from ACL reconstruction are individuals a. with recurrent instability who wish to return to multidirectional activities. b. who are older, inactive, and do not want to wear a knee brace. c. with weak quadriceps and hamstring muscles. d. with range of motion deficits.

4. One non­modifiable risk factor associated with noncontact ACL injury is https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

57/86

1/21/2017

R0552_ebook

a. having a low body mass index. b. being female. c. having a wide femoral notch. d. strong hamstrings.

5. One risk factor for an initial and second ACL injury is a. poor lower extremity neuromuscular control. b. good trunk neuromuscular control. c. increased hamstring flexibility. d. equal distribution between limbs during activities.

6. Poor dynamic knee stability is more common in a. women than men. b. younger patients than older patients. c. patients with a work­related mechanism of injury than in patients with a sports activity mechanism of injury. d. patients with a contact mechanism of injury than in patients with a noncontact mechanism of injury.

7. A pre­operative predictor of poor functional outcomes following ACL reconstruction is a. knee joint effusion. b. single­legged hop tests. c. antalgic gait. d. poor quadriceps muscle strength.

8. ACL reconstruction is not recommended until a. the global rating scale of perceived function (GRS) is >60%. b. pain is rated at 0/10 on a visual analog scale. c. the patient has returned to pre­injury activity levels. d. the quadriceps index is ≥80%.

9. Normal knee extension range of motion is within a. 2° of neutral. b. 5° of neutral. c. 2° of the contralateral knee.

https://www.westernschools.com/Portals/0/html/H8059/g5aztN_files/OEBPS/Text/Section0003.html

58/86

1/21/2017

R0552_ebook

d. 5° of the contralateral knee.

10. The most accurate clinical test to detect acute ACL tears is the a. anterior drawer test. b. valgus stress test. c. Lachman test. d. single­legged hop test.

11. Single­legged hop tests should not be completed following ACL injury if a. the quadriceps index is 85%. b. effusion is greater than a trace. c. the patient has not yet had ACL reconstruction. d. the patient is less than 6 months out from ACL reconstruction.

12. A patient­reported outcome that measures psychological responses to return to sport activities following ACL reconstruction is the a. Marx activity scale. b. international knee documentation committee 2000 (IKDC 2000). c. global rating scale of perceived function (GRS). d. ACL­Return to Sport after Injury (ACL­RSI) scale.

13. The structure least likely to be injured along with the ACL is the a. meniscus. b. lateral collateral ligament. c. medial collateral ligament. d. articular cartilage.

14. A patient is classified as a potential noncoper if his or her a. effusion is graded as a trace. b. single­legged crossover hop is >80%. c. global rating scale of perceived function (GRS) score is