Morphological Differences of Knee Extensor Muscles Between Women With and Without Lateral Patellar Compression Syndrome

Introduction
Patellofemoral pain syndrome is one of the most common knee pains in young athletes and active people. One of anatomical factors affecting patellofemoral pain is the force balance between the vastus medialis (VM) and vastus lateralis (VL) muscles. The VM muscle plays an important role in the external stability of the patella in the entire flexion range of motion. The VM and VL muscles affect the tilt and shift of the patella. Lateral patellar compression syndrome (LPCS) is a disorder that increases the compressive force on the lateral patellofemoral joint during an activity such as knee flexion. The main mechanical characteristic of this disorder is the deviation of the patella from the inside of the femoral groove to the outer side of the groove. So it seems the morphology of knee joint extensor muscles (VM and VL) is one of the important and effective factors in LPCS. This study aims to examine the morphological differences in the cross-sectional area and the muscle-fiber pennation angle of VM and VL between women with and without LPCS.
Materials and Methods
In this causal-comparative study, the study population consists of all women who were diagnosed with chronic disorders of the patellofemoral joint referred to physiotherapy clinics. After screening and clinical examinations, 15 women aged 18-30 with symptoms of LPCS only in their dominant leg (diagnosed by kicking a ball), were selected by a convenience sampling method as well as 15 women without LPCS symptoms as the control group. The inclusion criteria were: feeling pain around the patellofemoral joint, especially its outer area, in performing at least two of following activities: long-term sitting, climbing stairs, squatting, running, kneeling, and hopping; positive results of the Clarke test, functional knee test, patellar compression test, patellar tilt test, and patellar apprehension test; and the presence of LPCS symptoms for more than 6 months. The exclusion criteria were any meniscal or ligament injuries in the knee, knee osteoarthritis, severe dislocation of the patella, knee locking, history of physiotherapy or knee surgery, neurological disorders such as defects in the vestibular system, being pregnant, not having a normal body mass index value, and prepatellar bursitis. 
All clinical measurements including evaluation of the knee and its surrounding tissues, palpation of the edges of the patellofemoral joint, evaluation of active and passive range of motion, as well as special clinical examinations for diagnosing LPCS, including patellar compression test, patellar active instability test, Clarke test, patellar tilt test, patellar apprehension test, and functional knee test were performed in a clinic by a physiotherapist. For muscle imaging, the sides of anteromedial (VM) and anterolateral (VL) thigh distal end were scanned by using a two-dimensional digital ultrasound device (SonoSite Co., USA). The muscles’ cross-sectional areas at the patellar base was measured in square centimeters, and muscle-fiber pennation angle was measured in degree. All sonographic evaluations were done using a device by a skilled technician. Independent t-test was used to compare the variables between the two groups in SPSS softawer versio 23, since the results of the Shapiro-Wilk test showed that the distribution of all data was normal. The significance level was set at 0.05.
Results
There was no significant difference between the anthropometric data of the two study groups (P>0.05). Therefore, the two groups were homogeneous in terms of anthropometric characteristics. The results showed that the cross-sectional area of VM muscle in the control group (5.11 cm2) was significantly higher than in the LPCS group (3.37 cm2) (P=0.001). For the VL, the results showed no significant difference between the two groups (P >0.05). The muscle-fiber pennation angle of VM (44.57o) in the LPCS group was significantly lower than in the control group (50.68o) (P=0.016); while the muscle-fiber pennation angle of VL in the LPCS group (36.28o) was significantly higher than in the control group (32.43o) (P=0.021).
Discussion
The results of the present study indicated that the morphology of the VM and VL muscles in women with symptoms of LPCS were significantly different from that of those without such symptoms. The cross-sectional area and the muscle-fiber pennation angle of the VM in women with LPCS were significantly lower compared to the control group, while the cross-sectional area and the muscle-fiber pennation angle of the VL in women with LPCS were higher than the control group. According to these results, muscle imbalance is one of the most important causes of LPCS, which is expected to be considered in treatment protocols. The results of this study can help physiotherapists and rehabilitation specialists in treatment of chronic patellofemoral disorders and help experts in sports pathomechanics and corrective exercises in applying specific training methods for the improvement of performance in athletes with LPCS.

Ethical Considerations
Compliance with ethical guidelines
The ethical principles observed in the article, such as the informed consent of the participants, the confidentiality of information, the permission of the participants to cancel their participation in the research. Ethical approval was obtained from the Research Ethics Committee of the Research and Technology Council of Nahavand University.. (Ethical Code: IR.NAHGU.REC.1399.003)

Funding
This study is part of a research project with Ethical Code IR.NAHGU.REC.1399.003, which has been accepted and funded by Research and Technology Council of Nahavand University.

Authors' contributions
All authors contributed equally in preparing all parts of the research.

Conflict of interest
The authors declared no conflict of interest.

Acknowledgments
The researchers express their thanks and gratitude to all the colleagues, officials and also the subjects of the research who helped us in conducting the present research.

مقدمه
درد پاتلوفمورال یکی از شایع‌ترین اختلال‌های عضلانی‌اسکلتی زانو در جوانان و نوجوانان ورزشکار و افراد فعال است. درد در ناحیه قدامی زانو، اطراف و پشت کشکک در فعالیت‌هایی مانند بالا و پایین رفتن از پله، پیاده‌روی، دویدن، پریدن، فعالیت‌های ورزشی و نشستن‌های طولانی‌مدت با زانوی خمیده، ازجمله علائم این سندروم محسوب می‌شوند [1]. 
یکی از مؤثرترین عوامل آناتومیکی پیشنهادی مؤثر بر پایداری پاتلوفمورال، تعادل نیرو بین عضلات پهن داخلی و پهن خارجی است و عضله پهن داخلی نقش مهم و معناداری در پایداری خارجی پاتلا در کل دامنه حرکتی خم شدن دارد. مفصل کشککی رانی طی حرکات زانو به‌وسیله تعامل پیچیده بافت‌های نرم، به‌ویژه عضلات و ساختار هندسی سطوح مفصلی کنترل می‌شود. عضلات چهارسر داخلی و خارجی، تیلت و شیفت پاتلا را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد و همچنین عامل بدراستایی و جا‌به‌جایی نامطلوب پاتلا در بیماران مبتلا به سندروم درد پاتلوفمورال، ضعف ساختارهای کناره داخلی مفصل کشککی رانی، به‌ویژه عضله پهن داخلی مایل است. عضله پهن داخلی نسبت به پهن خارجی به‌طور عرضی‌تری به پاتلا متصل است و هر 2 بخش مایل و طولی آن از بخش‌های متناظر در عضله پهن خارجی مایل‌تر است. این میزان کجی تارهای عضله ‌پهن داخلی سبب می‌شود تا این عضله به‌طور مؤثری جا‌به‌جایی پاتلا به خارج را تحت کنترل داشته باشد [2].
 درصورتی‌که درد پاتلوفمورال طول بکشد یا به درستی درمان نشود، به‌علت انحراف کشکک به خارج در اثر اختلال‌های پاتولوژیک محدودکننده‌های بافت نرم خارجی زانو، به سطح مفصلی خارجی کشکک فشاری غیرطبیعی تحمیل می‌شود که به «سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال» موسوم است و سبب درد و ناتوانی این ناحیه، به‌ویژه هنگام فلکشن زانو می‌شود. ازآنجاکه فشار تماسی بر روی سطح خارجی کشکک با افزایش فلکشن زانو افزایش می‌یابد، گاهی از اصطلاح خاص‌تری به نام «سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال» برای توصیف این عارضه استفاده می‌شود [1].
سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال، اختلالی است که سبب افزایش نیروی فشاری بر ناحیه خارجی مفصل پاتلوفمورال هنگام فعالیت، به‌ویژه طی فلکشن زانو می‌شود. شاخصه مکانیکی اصلی این اختلال، انحراف پاتلا از درون شیار قرقره‌ای ران به سمت خارجی شیار است. این تغییر وضعیت کشکک سبب وارد آمدن فشار مضاعف بر ناحیه خارجی مفصل پاتلوفمورال و درد در این ناحیه می‌شود [3]. عارضه سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال ناشی از اضافه‌‌بار یا فشار فزاینده بر روی سطح خارجی مفصل پاتلوفمورال است که در اثر اختلالات پاتولوژیک محدودکننده‌های بافت نرم خارجی این مفصل رخ می‌دهد [4].
تحقیقات نشان می‌دهد از هر 4 نفر، 1 نفر به این سندروم مبتلا می‌شود که به‌ویژه در میان زنان و جوانان 15 تا 30 سال شایع‌تر است. ازطرفی، اگر این سندروم به‌درستی ارزیابی و درمان نشود، ممکن است موجب ساییدگی رویه خارجی مفصل زانو و استئوآرتریت آن شود. همچنین ارتباط این سندروم با آسیب لیگامنت صلیبی قدامی اثبات شده ‌است [5].
با وجود شیوع بالای سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال و با وجود اینکه مطالعاتی درباره عوامل این بیماری انجام شده‌، اما سازوکار زمینه‌‌ای آن هنوز به‌طور کامل شناخته نشده‌ است. در این میان، نقش عضلات اکستنسور زانو (چهارسر ران)، در امتداد حرکت پاتلا قابل‌توجه است و گزارش شده است که اختلالات مزمنی، مانند سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال ارتباط نزدیکی با کاهش تولید نیروی عضلات چهارسر داشته‌اند [6]، به‌ویژه باتوجه‌به امتداد فیبرها در عضلات پهن داخلی و خارجی به‌نظر می‌رسد این عضلات در تمایل پاتلا به سمت داخلی و خارجی، نقش مهمی ایفا می‌کنند. نیرو‌های خارجی عمل‌کننده بر پاتلا شامل کشش باند ایلیوتیبیال، رتیناکولوم خارجی و عضله پهن خارجی هستند و عضله پهن داخلی، پایدارکننده فعال اولیه پاتلا در مقابل این نیروها محسوب می‌شود.
در بسیاری از مبتلایان به سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال، عضله پهن داخلی به‌طور عام و بخش مایل آن به‌طور خاص ضعیف است. با‌این‌حال، مبتلایان دیگری با قدرت کافی عضله پهن داخلی، اما شروع تأخیری فعالیت آن در مقایسه با عضله پهن خارجی وجود داشته‌اند [7]. 
اگر چه بدراستایی خارجی، ویژگی مهم سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال درنظر گرفته می‌شود، اما اتیولوژی این تغییر راستا و موقعیت پاتلا تاکنون به خوبی مشخص نشده ‌است. راستا و جا‌به‌جایی پاتلا عمدتاً توسط شکل سطوح پاتلا و ران از یک طرف و حجم و زوایای اتصال تاندون عضلات پهن داخلی و خارجی و توزیع نیروی اجزای عضله چهارسر از طرف دیگر، تحت‌تأثیر قرار می‌گیرد [8]. 
راستای پاتلا بر معماری استخوانی زانو تکیه می‌کند، اما همچنین به بزرگی و جهت نیروهای ناشی از ساختار‌های بافت نرم اطراف مفصل پاتلوفمورال وابسته است. کاهش عمل ثبات‌دهنده‌های داخلی به‌ویژه عضله پهن داخلی، عامل مهمی در کینماتیک راستای پاتلوفمورال است. باور بر این است که عمل عضله پهن داخلی به‌دلیل محل آناتومیکی‌اش، محدود کردن شیفت و تیلت خارجی است [9]. در این خصوص، جان و همکاران با بررسی سونوگرافیک عضله پهن داخلی مایل در افراد مبتلا به سندروم درد پاتلوفمورال و افراد سالم نشان داده‌اند عملکرد بخش مایل عضله پهن داخلی در بازتوانی این سندروم، نقش مهمی خواهد داشت [10].
گابی و همکاران به بررسی وضعیت عضله پهن داخلی در زنان با بی‌ثباتی پتلا با دامنه سنی 15 تا 50 سال پرداختند و به این نتیجه رسیده‌اند که سطح مقطع عضلانی عضله پهن داخلی در زنان با بی‌ثباتی پتلا نسبت به گروه کنترل کاهش یافته و موجب آتروفی عضله مورد‌نظر شده ‌است [11]. کایا و همکاران اختلافات معناداری در حجم و سطح مقطع عضلات بین پای سالم و پای مبتلا را در زنان مبتلا به درد پاتلوفمورال یک‌طرفه نشان دادند [12]. 
همچنین فرهمند و همکاران، طی پژوهشی به این نتیجه رسیده‌اند که عملکرد عادی مفصل پاتلوفمورال طی حرکات زانو به‌وسیله تعامل پیچیده بافت‌های نرم، به‌ویژه عضلات و ساختار هندسی سطوح مفصلی، کنترل می‌شود و عضلات چهارسر، تیلت و شیفت پاتلا را به‌طور معناداری تحت‌تأثیر قرار می‌دهند [13]. بنابراین ضعف ساختارهای کناره داخلی مفصل پاتلوفمورال، به‌ویژه عضله پهن داخلی، مهم‌ترین عامل برای افراد مبتلا به سندروم پاتلوفمورال محسوب می‌شود. [14]. در همین راستا‌، کاستانوف و همکاران در پژوهشی در ارتباط با 2 بخش عضله پهن داخلی، یعنی پهن داخلی طولی و پهن داخلی مایل، به این نتیجه رسیده‌اند که وظایف هر‌کدام از این 2 بخش عضله نسبت به هم متفاوت است. به این صورت که پهن داخلی طولی به‌عنوان تولید‌کننده نیرو برای اکستنشن زانو شناخته شده، در‌حالی‌که پهن داخلی مایل بیشتر نقش ثبات‌دهنده پاتلا را داشته ‌است و در جا‌به‌جایی پتلا نقش قابل‌توجهی دارد [15]. 
همچنین پژوهش‌ها نشان داده ‌است که ضعف عضله پهن داخلی سبب شیفت خارجی پاتلا در فلکشن 15 درجه زانو و اکستنشن کامل می‌شود [16]. در‌خصوص زاویه تار عضلانی، جان و همکاران زاویه تار عضله پهن داخلی مایل را در زنان و مردان مبتلا به سندروم پاتلوفمورال با میانگین سنی 40 سال به‌صورت معناداری کمتر از افراد سالم اعلام کردند که نشان از ضعف این بخش از عضله است [10]. همچنین بنجافیلد و همکاران طی پژوهشی با بررسی معماری عضله پهن داخلی در ورزشکاران و افراد بی‌تحرک توسط اولتراسوند، زاویه تار عضله پهن داخلی را برای افراد ورزشکار و بی‌تحرک به‌ترتیب 67/8 و 56/6 درجه گزارش کرده‌اند و به این نتیجه رسیده‌اند که کاهش زاویه تار عضلانی با سطح فعالیت ورزشی رابطه مستقیم دارد و با افزایش سطح فعالیت ورزشی، زاویه تار و به‌دنبال آن افزایش قدرت عضلانی انجام می‌شود [17]. 
باتوجه‌به مطالعات موجود در این زمینه، عمدتاً عضلات پهن داخلی و پهن خارجی به‌صورت جداگانه بررسی شده‌اند [10، 11، 18] یا عضله چهارسر به‌صورت عضله واحد و تفکیک‌نشده مطالعه شده‌ [19] و در بسیاری از پژوهش‌ها مقایسه بین افراد بیمار ‌[20, 21] یا سالم انجام شده ‌‌است [22]. علاوه‌بر‌این، مطالعات کمتری در ارتباط با معماری عضله پهن داخلی و مقایسه آن با عضله پهن خارجی در گروه سنی کمتر از 30 سال پرداخته‌اند. 
با‌وجوداین، پژوهش حاضر، به مقایسه یک گروه سالم و یک گروه همسان، اما مبتلا به سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال پرداخته و همچنین هر 2 عضله پهن داخلی و پهن خارجی را مقایسه کرده ‌است. بر همین اساس، سؤالی که مطرح می‌شود، این است که آیا سطح مقطع و زاویه اتصال عضلات پهن داخلی و خارجی بین زنان با یا بدون سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال متفاوت است یا خیر؟ 
هدف از این پژوهش، بررسی 2 بُعدی سطح مقطع و زاویه تار عضلانی عضلات پهن داخلی و خارجی و ارتباط آن با سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال با استفاده از دستگاه اولتراسوند است.
مواد و روش‌ها
جامعه و نمونه آماری
از بین زنان مراجعه‌کننده به کلینیک‌‌های فیزیوتراپی که به تشخیص فیزیوتراپیست، دچار اختلالات مزمن مفصل پاتلوفمورال بودند، پس از غربالگری و معاینات بالینی تخصصی، 15 زن 18 تا 30 ساله که واجد علائم سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال، فقط در پای برترشان بودند (پای برتر آزمودنی‌ها از‌طریق انجام عمل شوت کردن یک توپ تشخیص داده شد) به‌روش دردسترس انتخاب شدند و 15 زن بدون سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال نیز به‌عنوان گروه کنترل در‌نظر گرفته شدند. این تعداد آزمودنی براساس نرم‌افزار حجم نمونه جی‌پاور مناسب بود. معاینات بالینی ویژه سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال را یک فیزیوتراپیست انجام داده است و آزمودنی‌ها به‌وسیله تست‌های ویژه معاینه شدند. 
معیار‌های ورود به پژوهش عبارت بودند از: احساس درد در اطراف مفصل پاتلوفمورال، به‌ویژه کناره خارجی آن در حداقل 2 مورد از فعالیت‌های: نشستن طولانی‌مدت، بالا رفتن از پله‌ها، اسکات، دویدن، دو زانو نشستن و لی‌لی کردن؛ مثبت بودن جواب تست کلارک؛ مثبت بودن جواب تست عملکردی زانو؛ مثبت بودن جواب تست فشار کشکک؛ مثبت بودن جواب تست وحشت کشکک و وجود علائم فشار خارجی پاتلوفمورال در طول مدت بیش از 6 ماه. 
معیارهای خروج از پژوهش عبارت بودند از: وجود هرگونه آسیب‌‌های مینیسکی یا لیگامنتی زانو؛ آرتروز زانو؛ سابقه دررفتگی شدید کشکک؛ سابقه قفل‌شدگی زانو؛ سابقه فیزیوتراپی یا جراحی زانو؛ وجود اختلالات نورولوژیکی، مانند نقص در سیستم دهلیزی؛ باردار بودن آزمودنی‌ها؛ نداشتن مقدار شاخص توده بدنی نرمال و بورسیت قدام زانو.
پس از انتخاب نمونه‌‌ها مطابق معیار‌های ورود/خروج، در مورد هدف و نحوه اجرای پژوهش، اهمیت آن و نکاتی که می‌‌بایست برای شرکت در این مطالعه از سوی بیماران داوطلب رعایت می‌شد، اطلاعات لازم ارائه شد. سپس از هریک از آن‌ها رضایت‌‌نامه کتبی برای اعلام آمادگی برای شرکت در پژوهش دریافت شد. در‌نهایت همه اندازه‌گیری‌های بالینی در یک کلینیک پزشکی و توسط یک رادیولوژیست انجام شد. 
معاینات فیزیکی و بالینی آزمودنی‌ها
 برای ارزیابی و تشخیص بالینی دقیق سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال، استفاده از آزمون‌های متعدد، حائز اهمیت است. در پژوهش حاضر، معاینه فیزیکی بیماران مبتلا به فشار خارجی پاتلوفمورال به شیوه جامعی انجام شد. قبل از اینکه این عارضه تشخیص داده شود، آزمودنی‌ها ازنظر ابتلا به سایر اختلالات زانو، از‌قبیل پارگی مینیسک، پارگی لیگامنت صلیبی قدامی و خلفی و سایر آسیب‌های لیگامنتی، معاینه شدند و احتمال چنین عوارضی رد شد. معاینه فیزیکی زانو مشتمل بر ارزیابی زانو و بافت‌های اطراف آن، لمس لبه‌های مفصل زانو و کشکک، و دامنه حرکتی فعال و غیر‌فعال زانو بود. در پژوهش حاضر، تست‌های ذیل توسط متخصص فیزیوتراپی انجام شد [23]:
تست فشار کشکک و تست تیلت کشکک
 تست فشار کشکک درحالی انجام شد که بیمار در وضعیت طاق‌باز خوابیده بود. درحالی‌که هر 2 پای بیمار در حالت اکستنشن قرار گرفت، فشار مستقیمی در حرکت رو به پایین به کشکک اعمال شد. بعد از اعمال فشار آزمونگر در قطب تحتانی کشکک تیلت ایجاد می‌کرد تا به قطب فوقانی کشکک فشار وارد شد. بیماری که فاقد درد پاتلوفمورال است نباید از این روند شکایتی داشته باشد. اگر بیمار در این آزمایش، از درد یا ناراحتی شکایت کند، نشان‌دهنده درد پاتلوفمورال است.
تست وحشت کشککیا تست ناپایداری فعال کشکک
 این تست به‌منظور ارزیابی انحراف و ناپایداری خارجی کشکک انجام می‌شود. از آزمودنی خواسته می‌شد تا زانوی مورد معاینه را از اکستنشن کامل تا 30 درجه خم کند، درحالی‌که آزمونگر تلاش می‌کرد کشکک را جابه‌جا کند. آزمونگر برای مشاهده وحشت آزمودنی هنگام اجرای تست، به چهره او نگاه می‌کرد. اگرچه این تست در تشخیص درد پاتلوفمورال مفید است، اما نباید به‌عنوان تنها آزمون برای تشخیص این سندروم استفاده ‌شود. 
تست کلارک
 در این تست، بیمار به حالت طاق‌باز دراز می‌کشد و آزمونگر کنار فوقانی کشکک را به‌وسیله قسمت پرده مانند کف دست یا انگشتان شست و سبابه به سمت پایین فشار می‌دهد. سپس از بیمار درخواست می‌شود عضله چهارسر را به‌صورت ایزومتریک منقبض کند. در صورت بروز درد و ناتوانی در کامل کردن انقباض عضله چهارسر، تست مثبت ارزیابی می‌شود.
تست عملکردی زانو
 تست عملکردی زانو نیز آزمایش بالینی مهمی است. به بیمار آموزش داده شد تا به اجرای فعالیت‌هایی بپردازد که باعث درد می‌شوند. این امر به ارزیابی پویایی حرکت و شناسایی منبع درد کمک می‌کند. از شایع‌ترین فعالیت‌های تشدید‌کننده درد، اسکات به پایین و بالا رفتن از پله است. اگر همراه با این فعالیت‌ها یا هنگام نشستن طولانی‌مدت، درد وجود داشته باشد، گمان می‌شود وجود درد پاتلوفمورال مطرح است.​​​​​​​
روش‌های اندازه‌گیری
از یک دستگاه اولتراسوند دیجیتال 2 بُعدی مجهز به یک پروب خطی، ساخت کمپانی اسنوسایت کشور ایالات متحده برای تصویربرداری از سطح مقطع عضلات استفاده شد. این دستگاه، تصویری با کیفیت بالا که رزولوشن و کنتراست بسیار بالایی دارد، ارائه می‌دهد. رویه‌‌های قدامی‌داخلی (عضله پهن داخلی) و قدامی‌خارجی (عضله پهن خارجی) انتهای دیستال ران با استفاده از دستگاه مذکور تحت شرایط استریل، اسکن شد. تمام ارزیابی‌های سونوگرافیک توسط یک دستگاه و یک تکنسین متخصص انجام شد.
سطح مقطع عضلات
 مساحت سطح مقطع عضلات در سطح قاعده پاتلا (عضله پهن داخلی: از نزدیک‌ترین (پروگزیمال) نقطه اتصالش در کناره بالایی پاتلا تا دورترین (دیستال) نقطه اتصالش در کناره داخلی پاتلا و عضله پهن خارجی: از نزدیک‌‌ترین نقطه اتصالش در کناره بالایی پاتلا تا دورترین نقطه اتصالش در کناره خارجی پاتلا) بر‌حسب سانتی‌متر مربع اندازه‌گیری شد [24]. هنگام ارزیابی، آزمودنی‌ها به‌صورت طاق‌باز روی یک تخت قرار گرفته‌اند و زانو در وضعیت اکستنشن کامل و هر 2 اندام تحتانی در حالت ریلکس بودند (تصویر شماره 1) و اندام مورد آزمون برای جلوگیری از چرخش از ناحیه پا ثابت شد [25].

هنگام قرار دادن پروب اولتراسوند بر روی پوست آزمودنی، حداقل فشار اعمال شد تا از خارج شدن سطح عضله از شکل طبیعی خود جلوگیری شود. 
زاویه تار عضلات
 ابتدا جهت تارهای 2 عضله در محدوده اتصال‌شان روی پاتلا به‌وسیله چرخاندن پروب اولتراسوند، تا وقتی که تارها موازی با هم بر روی تصویر سونوگرافی نمایان شوند (تصویر شماره 2، الف)، تعیین شد.

سپس 2 نقطه در 2 طرف پروب در جهت تارها تعیین شد و خطی در امتداد پروب بین این 2 نقطه ترسیم شد (تصویر شماره 2، ب)، این خط جهت تارهای عضلات را نشان می‌دهد. در مرحله بعد، جهت عضله راست رانی، بر‌اساس خطی که از خار خاصره‌ای قدامی فوقانی تا مرکز پاتلا امتداد می‌یابد، مشخص شد (تصویر شماره 2، ب). سپس جهت تارهای عضلات پهن داخلی و خارجی نسبت به جهت عضله راست رانی، زاویه تار این عضلات را اندازه‌گیری می‌کند (تصویر شماره 2، ج). زاویه تار این عضلات در دور‌ترین نقطه اتصال‌شان، یعنی جایی‌ که بیشترین مقدار است، با استفاده از یک گونیامتر اندازه‌گیری شد که به‌عنوان روشی معتبر و قابل مقایسه با روش اندازه‌گیری مستقیم توصیف شده ‌است [22].
از میانگین و انحراف‌معیار برای توصیف داده‌ها، آزمون شاپیرو ویلک برای تعیین توزیع داده‌ها و آزمون تی‌مستقل برای مقایسه میانگین متغیرها بین 2 گروه استفاده شد. سطح معناداری تفاوت‌ها (0/05>P) در‌نظر گرفته شد. تجزیه‌و‌تحلیل اطلاعات جمع‌آوری‌شده در نسخه 23 محیط نرم‌افزار SPSS انجام شد.
یافته‌ها
آزمودنی‌های پژوهش حاضر، شامل 15 زن با علائم سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال در پای برتر و 15 زن بدون علائم این عارضه بودند. از بین آزمودنی‌های گروه سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال، 13 نفر راست ‌پا و 2 نفر چپ‌ پا بودند. به‌عبارتی، روشن‌تر، سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال در 13 نفر از بیماران، در زانوی پای راست و در 2 مورد در زانوی پای چپ رخ داده بود. در گروه کنترل 11 نفر راست‌ پا و 4 نفر چپ‌ پا بودند.
مطابق نتایج آزمون شاپیرو ویلک، توزیع همه داده‌‌ها نرمال بود. از‌این‌رو، ادامه تحلیل‌‌های آماری به کمک آزمون پارامتریک تی‌مستقل انجام شد. در جدول شماره 1، داده‌های آنتروپومتریکی و شخصی آزمودنی‌ها، گزارش شده ‌است.

چنانکه ملاحظه می‌شود بین داده‌های آنتروپومتریکی 2 گروه، تفاوت معنا‌داری وجود ندارد (0/05>P)؛ بنابراین 2 گروه مورد مطالعه ازنظر مختصات آنتروپومتریک با هم همگن بودند.مقایسه آماری متغیرهای مورفولوژیک 2 گروه به‌وسیله آزمون تی‌مستقل انجام شد که نتایج آن در جدول شماره 2 گزارش شده ‌است.

همان‌گونه که داده‌‌های جدول شماره 2 نشان می‌دهد، در سطح مقطع عضله پهن داخلی بین 2 گروه، تفاوت معناداری وجود داشت (0/001=P). سطح مقطع عضله پهن داخلی در گروه کنترل (5/11) به‌طور معناداری بیشتر از گروه سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال (3/37) بود. مقایسه سطح مقطع عضله پهن خارجی بین 2 گروه تفاوت معناداری نشان نداد (0/05>P)، اگرچه در گروه سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال (1/99) اندکی بیشتر از گروه کنترل (1/91) بود. 
همچنین زاویه تار عضله پهن داخلی بین 2 گروه به‌طور معنا‌داری متفاوت بود (0/016=P). مقدار این متغیر در گروه کنترل (50/68) به‌طور معناداری بیشتر از گروه سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال (44/57) بود. بین زاویه تار عضله پهن خارجی 2 گروه نیز تفاوت معناداری مشاهده شد (0/021=P)، به‌طوری‌که مقدار آن در گروه سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال (36/28) به‌طور معناداری بیشتر از گروه کنترل (32/43) بود.
بحث
پژوهش حاضر با هدف بررسی تفاوت‌های مورفولوژیک عضلات اکستنسور یک ‌مفصله زانو بین زنان با یا بدون سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال انجام شد. نتایج این پژوهش نشان داد سطح مقطع عضله پهن داخلی در گروه کنترل به‌طور قابل‌توجهی بیشتر از گروه سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال بود، اما سطح مقطع عضله پهن خارجی بین 2 گروه تفاوت معناداری نشان نداد، اگرچه در گروه سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال اندکی بیشتر بود. 
همچنین مطابق نتایج پژوهش حاضر، زاویه تار عضله پهن داخلی در گروه کنترل به‌طور معناداری بیشتر از گروه سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال بود، اما زاویه تار عضله پهن خارجی در گروه کنترل به‌طور معناداری کمتر از گروه سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال نشان داده شد. در زانو‌های سالم، زاویه تارهای عضله پهن داخلی بین 50 تا 60 درجه [25] و زاویه تارهای عضله پهن خارجی بین 26 تا 41 درجه [26] گزارش شده ‌است.
با وجود چند عاملی بودن سندروم‌های کشککی رانی، جا‌به‌جایی پاتلا یکی از عوامل مهم و کلیدی این سندروم است و نداشتن تعادل عضلانی در اطراف پاتلا، به‌ویژه بین عضلات پهن داخلی مایل و پهن خارجی که نقش حیاتی در ثبات پویای مفصل پاتلوفمورال را بر عهده دارند، موجب جا‌به‌جایی پاتلا می‌شود [27]. شاخصه مکانیکی اصلی سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال، انحراف پاتلا از حرکت درون شیار دیستال ران به سمت خارجی شیار است و چنانکه می‌دانیم نقش عضله پهن داخلی، حفظ وضعیت پاتلا در مرکز شیار ران در سرتاسر اکستنشن زانو و در‌نهایت، تعدیل کشش خارجی وارده از‌سوی عضله پهن خارجی است [9]. 
بنابراین ضعف و آتروفی این عضله، به‌ویژه بخش مایل آن که نقش آن جلوگیری از جا‌به‌جایی پاتلا به سمت خارج است، موجب کشش و سفتی بیش از حد بافت‌های خارجی پاتلا، مانند عضله پهن خارجی یا باند ایلیوتیبیال می‌شود که از عوامل مهم ایجاد سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال به حساب می‌آید [28]. ازطرف‌دیگر، یک رابطه مستقیم و واضح بین سطح مقطع عضله و قدرت وجود دارد، به این صورت که سطح مقطع عضله بیشتر ارتباط مستقیمی با ظرفیت‌های بیشتر قدرت دارد [29]. به‌علاوه فرانچی و همکاران طی پژوهشی ارتباط بین حجم، ضخامت و سطح مقطع عضلات چهارسر را در یک نقطه زمانی واحد نشان داده‌اند [30]. 
باتوجه‌به مطالب گفته‌شده و نتایج به‌دست‌آمده از پژوهش حاضر، می‌توان آتروفی عضله پهن داخلی را که موجب کاهش قدرت می‌شود، به کاهش سطح مقطع این عضله نسبت داد. به‌نظر می‌رسد از دلایل کاهش سطح مقطع عضلانی عضله پهن داخلی در افراد مبتلا به سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال نسبت به افراد بدون سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال، کاهش فعالیت و عملکرد ثباتی و افزایش شلی عضله باشد. 
در پژوهش حاضر بین سطح مقطع عضلانی عضله پهن خارجی در 2 گروه کنترل و مبتلا، تفاوت معناداری مشاهده نشد. اگرچه گروه بیماران، میانگین سطح مقطع عضلانی بیشتری نسبت به گروه کنترل داشتند. به‌طور‌کلی عضلات سفت‌شده، مانند عضله پهن خارجی در سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال قدرت خود را حفظ می‌کنند، اما در موارد بسیار شدید ممکن است ضعیف شوند [31]؛ بنابراین شاید قدرت عضله پهن خارجی در اثر هایپرتونیسیته این عضله، در افراد مبتلا به این سندروم تغییری نکرده باشد و به‌دلیل ارتباط مستقیم قدرت و سطح مقطع عضلانی، نداشتن تفاوت معنادار سطح مقطع عضلانی بین 2 گروه را می‌توان به نداشتن تغییر قدرت نسبت داد.
از پژوهش‌های هم‌راستا در این خصوص می‌توان به پژوهش جان و همکاران که تفاوت ویژگی‌های سونوگرافیک عضله پهن داخلی را بین مبتلایان به درد پاتلوفمورال و افراد سالم مقایسه کرده‌اند، اشاره کرد. یافته‌‌های این پژوهشگران نشان داد محدوده اتصال عضله و زاویه تار در بیماران به‌طور معناداری کمتر از گروه سالم بود؛ بنابراین در افراد با چنین تغییراتی در ویژگی‌های سونوگرافیک عضله پهن داخلی ممکن است زمینه بروز سندروم درد پاتلوفمورال فراهم شود، اما پژوهشگران اظهار داشته‌اند نتایج این پژوهش نمی‌تواند روشن کند که تفاوت‌های مورفولوژیکی مشاهده شده، نتیجه آتروفی در پاسخ به درد بوده‌اند یا نشانه دیسپلازی که زمینه توسعه درد را فراهم ساخته ‌است، موضوعی که خود می‌تواند هدف پژوهش‌های آتی باشد [10]. 
همچنین ساهینیس و همکاران، طی یک مطالعه اولتراسونیک، سطح مقطع عضلات چهارسر ران را در افراد با میانگین سنی 21 سال بررسی کرده‌اند. نتایج حاکی از آن است که عضلات پهن خارجی و راست رانی در ناحیه پروگزیمال ران، عضله پهن میانی در ناحیه میانی و عضله پهن داخلی در ناحیه دیستال بیشترین سطح مقطع عضلانی را دارند. به‌روشنی می‌توان به این نتیجه رسید که عضله پهن داخلی در افراد سالم و افراد با بی‌ثباتی پتلا، به‌ترتیب در ناحیه دیستال و پروگزیمال و همچنین عضله پهن خارجی به‌ترتیب در ناحیه پروگزیمال و دیستال بیشترین سطح مقطع را دارند. این نتایج نشان‌دهنده تغییرات به‌وجود‌آمده در عضلات اکستنسور ران در افراد پاتولوژیک است که به نوعی با نتایج پژوهش حاضر که نشان داده شد در افراد مبتلا سطح مقطع پهن داخلی در ناحیه دیستال کاهش یافته است، هم‌راستاست [32].
کایا و همکاران، حجم و سطح مقطع عضلات چهارسر را در زنان مبتلا به درد پاتلوفمورال یک‌طرفه، مطالعه و آن را با عضلات چهارسر پای سالمشان مقایسه کرده‌اند. نتایج، اختلافات معناداری را در حجم و سطح مقطع عضلات بین پای سالم و پای آسیب‌دیده نشان داد. باوجوداین، حجم و سطح مقطع عضلانی عضلات چهارسر به‌صورت تفکیک‌شده بررسی و مقایسه نشده ‌است [12]. 
گابی و همکاران نیز به بررسی وضعیت عضله پهن داخلی در زنان با بی‌ثباتی پتلا با دامنه سنی 15 تا 50 سال پرداخته‌اند. افراد این پژوهش به 2 گروه کنترل و آزمایش تقسیم شده‌اند. گروه آزمایش شامل افراد با بی‌ثباتی پتلا و گروه کنترل شامل افراد آسیب‌دیده با ویژگی‌های پارگی لیگامنت صلیبی قدامی و آسیب‌های مینیسک و همچنین اسپرین بوده‌اند. کاهش سطح مقطع عضلانی عضله پهن داخلی در زنان با بی‌ثباتی پتلا نسبت به گروه کنترل و همچنین اتصال دیستال به‌مراتب بیشتر عضله پهن داخلی در گروه آزمایش به رنیتاکولوم داخلی و اتصال کمتر به پتلا بیانگر ضعف و تغییرات قابل‌توجهی است که در عضله مورد‌نظر رخ می‌دهد، اما این مقایسه در افراد پاتولوژیک و آسیب‌دیده بوده است [11]. 
 بعضی از پژوهشگران، در سطح مقطع عضلات چهارسر به‌صورت مجزا بین افراد سالم و مبتلا به درد پاتلوفمورال تفاوت معنا‌داری گزارش نکرده‌‌اند. مانند پژوهش کالاقان و همکاران که نشان داده‌‌اند تفاوت قدرت ایزوکینتیک عضلات چهارسر بین 2 گروه معنادار است. آن‌ها بر‌همین‌اساس اظهار داشته‌‌اند که قدرت عضله احتمالاً وابسته به سایز عضله نباشد [19]. پژوهشگران دیگر در یک پژوهش مروری سیستماتیک فراتحلیل به این نتیجه رسیده‌اند که معمولاً افراد دچار سندروم پاتلوفمورال نسبت به گروه کنترل حجم عضلات چهارسر کمتر است [33]، اما در این مطالعات اندازه‌‌های مورفولوژیک هر‌یک از عضلات چهار‌سر به‌صورت مجزا از کل چهارسر اندازه‌گیری نشده ‌است. 
مطالعه گِلیس و همکاران، تفاوت معناداری در حجم عضلات چهارسر ران بین افراد با یا بدون سندروم پاتلوفمورال نشان داده‌اند. این پژوهشگران طی یک پژوهش تحت عنوان «آتروفی عضلات چهار‌سر ران در افراد دچار سندروم پاتلوفمورال تنها به عضله پهن داخلی مایل اختصاص ندارد»، به این نتیجه رسیده‌اند که آتروفی در تمام قسمت‌های چهار‌سر ران در افراد مبتلا به سندروم درد کشککی رانی نسبت به گروه سالم وجود دارد و هیچ تفاوتی در ضخامت عضلانی عضله پهن داخلی نسبت به پهن خارجی در این افراد پیدا نشد که با نتایج پژوهش حاضر همسو نیست [18].
از دلایل این تفاوت می‌توان به‌روش تصویربرداری از عضله که از اولتراسوند در زمان واقعی استفاده شده ‌است، اشاره کرد. همچنین از ضخامت عضلانی برای تعیین حجم و سطح مقطع عضلات استفاده شد که در این مورد و به‌طور خاص اندازه‌گیری ضخامت عضله پهن داخلی مایل، ارتباط ضعیفی با سطح مقطع عضلانی آن داشته است. نهایتاً، آزمودنی‌ها در این پژوهش به‌عنوان افراد دچار سندروم پاتلوفمورال نام برده شده ‌است که به‌دلیل تفاوت علائم و نشانه‌ها در هرکدام از انواع این سندروم، می‌توان دلیل اختلاف نتایج این مطالعه با پژوهش حاضر را تفاوت خصوصیات افراد مذکور با افراد دچار سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال مورد استفاده در مطالعه حاضر در‌نظر گرفت.
 هارت و همکاران، حجم عضلات پهن داخلی و خارجی و نسبت حجم عضلات پهن خارجی به پهن داخلی و همچنین رابطه بین حجم و سطح مقطع عضلات حجم پهن خارجی و داخلی را بین مبتلایان به استئوآرتریت مفصل پاتلوفمورال و گروه کنترل سالم مقایسه کرده‌اند. نتایج نشان داد حجم پهن داخلی و خارجی و عضله راست رانی افراد مبتلا به‌طور معناداری کمتر از افراد سالم بود و هیچ اختلافی در نسبت حجم عضلات پهن خارجی به پهن داخلی مشاهده نشد. این پژوهشگران در پایان، کاهش حجم عضله چهارسر را ویژگی افراد مبتلا به استئوآرتریت مفصل پاتلوفمورال بیان کردند و اندازه سطح مقطع عضلات در سطوح ویژه در گروه‌های کنترل و بیمار را پیش‌بینی‌کننده‌های مناسب حجم عضلات معرفی کردند [21].
اما باتوجه‌به یافته‌های مطالعه حاضر که اختلاف قابل‌توجهی در سطح مقطع عضلانی بین عضلات پهن خارجی و داخلی در افراد مبتلا وجود داشت، این اختلاف در نتایج را می‌توان به ویژگی‌های منحصر به فرد هر عارضه نسبت داد، به‌طوری‌که در پژوهش هارت و همکاران، از افراد مبتلا به استئوآرتریت استفاده شد که از تفاوت‌هایی محسوس نسبت به افراد دچار سندروم پاتلوفمورال برخوردار هستند.
در مطالعه حاضر، زاویه تارهای عضله پهن داخلی به‌طور میانگین، 44/42 درجه بود که به‌طور قابل‌توجهی کمتر از مقدار آن در افراد سالم است. باتوجه‌به نتایج به‌دست‌آمده، می‌توان به این نتیجه رسید که ضعف عضله پهن داخلی سبب می‌شود این عضله به‌تدریج در جهت پروگسیمال به‌سمت مرکز محور طولی ران متمایل شود و جهت‌گیری عرضی آن کاهش یابد. این امر سبب کاهش زاویه تار و کاهش زاویه مناسب نیروی کششی عضله روی پاتلا می‌شود. درنتیجه، نقش ثبات‌دهندگی عضله پهن داخلی کاهش می‌یابد و پاتلا به سمت خارج متمایل می‌شود. 
این یافته‌ها اهمیت بازسازی قدرت و عملکرد چهارسر داخلی را در ریکاوری موفقیت‌آمیز مبتلایان به درد پاتلوفمورال نشان می‌دهد. از طرف دیگر، بر‌اساس یافته‌های پژوهش، میانگین زاویه تارهای عضله پهن خارجی 36/28 گزارش شد که از میانگین زاویه این عضله در افراد سالم به‌صورت معناداری بیشتر است. عضله سفت یا کوتاه‌شده (مانند عضله پهن خارجی در سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال)، دچار افزایش تون عضلانی یا انقباض بیش از حد (جمع‌شدگی) عضله در حالت استراحت می‌شود [31]. افزایش زاویه تار عضلانی را می‌توان به افزایش زوایای تارهای عضله پهن خارجی نسبت به خط رابط خار خاصره‌ای قدامی فوقانی به مرکز پاتلا در اثر جمع‌شدگی یا انقباض بیش از حد عضلانی عضله پهن خارجی نسبت داد. 
در همین زمینه، مطالعات نشان داده‌اند زاویه تار، حجم عضله و محدوده اتصال عضله پهن داخلی روی کناره داخلی پاتلا در مبتلایان به درد پاتلوفمورال کاهش می‌یابد. حائز اهمیت است که بدانیم بیشتر مطالعات قبلی بر روی معماری عضله پهن داخلی، به‌ویژه مطالعات جسد، بر روی افراد نسبتاً مسن و بدون پاتولوژی انجام شده‌‌ [10، 32، 34] و همچنین زاویه تارهای عضله پهن داخلی برای زنان کمتر از مردان گزارش شده ‌است. متأسفانه تا این زمان، داده‌های منتشر‌شده درباره معماری عضله پهن داخلی در گروه سنی جوانان (کمتر از 30 سال) بسیار کم است.
یکی از مطالعات موجود، مربوط به پژوهش اخیر انگلینا همکاران می‌شود که بر روی افراد سالم انجام شده و زاویه تار عضله پهن داخلی را در جوانان (میانگین سن 22 سال)، 56/6 درجه گزارش کرده است‌ [22] که بسیار نزدیک به مقادیر گزارش‌شده جان و همکاران درباره بزرگسالان (56/7 درجه) است [10]. این تشابه نزدیک شاید حاکی از عدم تغییر زاویه تار عضله پهن داخلی با سن باشد. همچنین بنجافیلد و همکاران در پژوهشی، معماری عضله پهن داخلی در ورزشکاران و افراد بی‌تحرک را با میانگین سنی 24 سال توسط اولتراسوند بررسی کردند. زاویه گزارش‌شده برای عضله مورد‌نظر برای افراد ورزشکار و بی‌تحرک به‌ترتیب 67/8 و 56/6 درجه است که نشان‌دهنده ارتباط معنادار بین عضله پهن داخلی و سطح فعالیت ورزشی است. درحقیقت افزایش زاویه عضله پهن داخلی با افزایش سطح فعالیت ورزشی رابطه خطی مستقیم داشته ‌است [17]. 
با‌این‌حال، این پژوهش‌ها بر روی افراد سالم انجام شده‌اند، درحالی‌که در پژوهش حاضر، بیماران با علائم فشار خارجی پاتلوفمورال بررسی شده‌اند. به‌نظر می‌رسد زاویه تار عضله پهن داخلی در چنین افرادی به‌طور قابل‌توجهی کمتر از افراد سالم است. این امر احتمالاً ناشی از ضعف و کاهش حجم این عضله در اثر استفاده نادرست یا درد باشد. جان و همکاران، بین زاویه تار عضله پهن داخلی افراد بزرگسال سالم و مبتلا به درد پاتلوفمورال تفاوت معنا‌داری گزارش کرده‌اند [10]. 
پژوهشگران دیگر زوایای تار مشابهی بین افراد سالم و بیماران مبتلا به درد پاتلوفمورال گزارش کرده‌‌اند [22]. تفاوت در مقادیر گزارش‌شده این متغیر بین پژوهشگران قبلی و تشابه نسبی آن بین بیماران و افراد سالم در برخی پژوهش‌ها، احتمالاً گویای این باشد که زاویه عضله پهن داخلی به‌طور مستقل ممکن است عاملی در توسعه درد پاتلوفمورال نباشد، اما باتوجه‌به اتیولوژی چندگانه درد پاتلوفمورال، زاویه تار عضله پهن داخلی احتمالاً عاملی دخیل در یکی از زیر‌گروه‌‌های درد پاتلوفمورال برای مثال، در بیماران با ناپایداری یا فشار خارجی پاتلا باشد. بیماران پژوهش حاضر همگی فشار خارجی غیرطبیعی پاتلا داشتند. همچنین گزارش شده ‌است که درد پاتلوفمورال ممکن است نتیجه بدراستایی خارجی و جا‌به‌جایی غیرطبیعی پاتلا در اثر ضعف عضله پهن داخلی یا کاهش زاویه تار آن باشد [9]. 
شیفت پاتلا ازآنجاکه در امتداد محور مدیولترال رخ می‌دهد، می‌تواند زاویه تارهای عضله پهن داخلی را که به‌طور نسبتاً عرضی قرار گرفته‌‌اند، تحت‌تأثیر قرار دهد. زاویه تارهای عضله پهن داخلی در بیماران پژوهش حاضر فاکتور مهمی است، زیرا کاهش این زاویه وضعیت عرضی تار‌های عضله را کاهش می‌دهد و از مزیت مکانیکی آن می‌کاهد. درنتیجه، نقش این عضله در پایداری داخلی پاتلا و حفظ وضعیت آن کاهش می‌یابد. 
در پژوهش دیگری، بالکارِک و همکاران، مورفولوژی عضله پهن داخلی مایل شامل زاویه عضله، سطح مقطع عضلانی و اندازه کرانیوکودال را بین مبتلایان به دررفتگی خارجی اولیه و دررفتگی خارجی مجدد پاتلا و همچنین گروه کنترل مقایسه کردند و نتیجه گرفته‌اند که مورفولوژی این عضله در این بیماران در مقایسه با گروه کنترل، تغییر معناداری پیدا نمی‌کند و پیشنهاد شده‌ که عضله پهن داخلی عامل اصلی جا‌به‌جایی خارجی پاتلا نیست و اهمیت فاکتور‌های دیگر را به‌اندازه ضعف عضله مورد‌نظر، مهم دانسته‌اند. این یافته از آن جهت قابل توجه است که اغلب پیشنهاد شده ‌است آتروفی عضله پهن داخلی در پاتوفیزیولوژی مفصل پاتلوفمورال ناپایدار، نقش مهمی بازی می‌کند [20]، اما باید به این نکته توجه کرد که گروه کنترل در پژوهش یادشده شامل 22 نفر بوده‌اند که بررسی‌های ام آر آی انجام‌شده بر روی آن‌ها، حاکی از وجود پارگی مینیسک در 4 بیمار، آسیب‌دیدگی رباط صلیبی قدامی در 14 بیمار و آسیب رباط صلیبی‌خلفی در 1 بیمار بود و تنها در 3 بیمار الگوی مربوط به آسیب وجود نداشت. در‌حقیقت بر‌خلاف پژوهش حاضر، مقایسه بین بیماران مبتلا به فشار خارجی پاتلا و افراد سالم انجام نشده ‌است. 
با وجود نتایج قابل توجه پژوهش حاضر، ازجمله محدودیت‌های مشترک چنین پژوهش‌هایی، تعداد نمونه است. ازجمله دلایل محدودیت در انتخاب نمونه در پژوهش حاضر، پرهزینه بودن استفاده از رادیولوژی دیجیتال و دشواری دسترسی به آن و نیز زمان‌بر بودن انتخاب بیماران بود. 
عدم اندازه‌گیری راستای سایر مفاصل اندام تحتانی و نیز عدم اندازه‌گیری ضعف و آتروفی عضلات بیماران هنگام ورود به مطالعه، ازجمله محدودیت‌های دیگر این پژوهش بوده‌اند.
نتیجه‌گیری
نتایج پژوهش حاضر بیانگر این است که ساختار و مورفولوژی عضلات پهن داخلی و خارجی در افراد با علائم سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال به‌طور قابل‌توجهی متفاوت از افراد فاقد چنین علائمی است، به‌طوری‌که سطح مقطع و زاویه تارهای عضله پهن داخلی در این افراد در قیاس با گروه کنترل (سالم) به‌طور قابل‌توجهی کمتر است، درحالی‌که سطح مقطع و زاویه تارهای عضله پهن خارجی در افراد مبتلا بیشتر از گروه کنترل (سالم) است. 
مطابق این نتایج، نداشتن تعادل عضلانی از مهم‌ترین علل زمینه‌ای سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال است که امید است در پروتکل‌های درمانی به این موارد توجه شود. نتایج این پژوهش می‌تواند رهنمونی باشد برای متخصصان فیزیوتراپی و توان‌بخشی در درمان اختلال‌های مزمن پاتلوفمورال و متخصصان پاتومکانیک ورزشی و حرکات اصلاحی در به‌کارگیری شیوه‌های تمرینی ویژه این عوارض، اصلاح عملکرد و رکورد ورزشکاران.
 آنچه تاکنون درباره موضوع پژوهش می‌دانستیم: وجود درد و فشار بیشتر در رویه‌ خارجی مفصل زانو در افراد مبتلا به سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال و نسبت دادن این شرایط پاتولوژیک به ضعف بخش داخلی عضله چهارسر ران اطلاعاتی بود که از تحقیقات قبلی قابل حصول بود.
نتایج پژوهش حاضر به خوبی نشان داد که سطح مقطع و زاویه تارهای عضله پهن داخلی در افراد با علائم سندروم فشار خارجی پاتلوفمورال در قیاس با افراد سالم به‌طور قابل‌توجهی کمتر است، درحالی‌که سطح مقطع و زاویه تارهای عضله پهن خارجی در افراد مبتلا بیشتر از افراد سالم است. بنابراین نتایج این مطالعه به درک اتیولوژی بیماران مبتلا به سندروم مذکور کمک شایانی خواهد کرد.

ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
در اجرای پژوهش ملاحظات اخلاقی مطابق با دستورالعمل کمیته اخلاق دانشگاه نهاوند در‌نظر گرفته شده و کد اخلاق به شماره .IR.NAHGU.REC.1399.003 دریافت شد.

حامی مالی
این مقاله برگرفته از طرح پژوهشی سید حسین حسینی با همکاری سعید قبادی‌نژاد در گروه تربیت‌بدنی دانشکده علوم ورزشی دانشگاه نهاوند است. 

مشارکت نویسندگان
تمام نویسندگان در آماده‌سازی این مقاله مشارکت یکسان داشتند.

تعارض منافع
بنابر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد. 

تشکر و قدردانی
محققین بدین‌وسیله از تمام استادان، همکاران و همچنین آزمودنی‌های پژوهش که ما را در انجام تحقیق حاضر یاری کردند، تشکر و قدردانی به‌عمل می‌آورند.

References

1. Nakagawa TH, Maciel CD, Serrão FV. Trunk biomechanics and its association with hip and knee kinematics in patients with and without patellofemoral pain. Manual Therapy. 2015; 20(1):189-93. [DOI:10.1016/j.math.2014.08.013] [PMID]
2. Farahmand F, Naghi Tahmasbi M, Amis A. The contribution of the medial retinaculum and quadriceps muscles to patellar lateral stability-an in-vitro study. The Knee. 2004; 11(2):89-94. [DOI:10.1016/j.knee.2003.10.004][PMID]
3. Franco BAFM, Sadigursky D, Daltro Patellar position in patients with patellofemoral syndrome as characterized by anatomo-radiographic study. Revista Brasileira de Ortopedia. 2018; 53(4):410-4. [DOI:10.1016/j.rboe.2017.05.011][PMID][PMCID]
4. Ostermeier S, Holst M, Hurschler C, Windhagen H, Stukenborg-Colsman C. Dynamic measurement of patellofemoral kinematics and contact pressure after lateral retinacular release: An in vitro study. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy. 2007; 15(5):547-54. [DOI:10.1007/s00167-006-0261-0][PMID]
5. Myer GD, Ford KR, Di Stasi SL, Foss KD, Micheli LJ, Hewett TE. High knee abduction moments are common risk factors for patellofemoral pain (PFP) and anterior cruciate ligament (ACL) injury in girls: Is PFP itself a predictor for subsequent ACL injury? British Journal of Sports Medicine. 2015; 49(2):118-22. [DOI:10.1136/bjsports-2013-092536][PMID][PMCID]
6. Witvrouw E, Werner S, Mikkelsen C, Van Tiggelen D, Vanden Berghe L, Cerulli G. Clinical classification of patellofemoral pain syndrome: Guidelines for non-operative treatment. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy. 2005; 13(2):122-30. [DOI:10.1007/s00167-004-0577-6][PMID]
7. Van Tiggelen D, Cowan S, Coorevits P, Duvigneaud N, Witvrouw E. Delayed vastus medialis obliquus to vastus lateralis onset timing contributes to the development of patellofemoral pain in previously healthy men: A prospective study. The American Journal of Sports Medicine. 2009; 37(6):1099-105. [DOI:10.1177/0363546508331135][PMID]
8. Senavongse W, Tantisatirapong S. Patellofemoral joint instability: A biomechanical study. International Journal of Applied Biomedical Engineering. 2008; 1(1):61-4. [Link]
9. Lin F, Wilson NA, Makhsous M, Press JM, Koh JL, Nuber GW, et al. In vivo patellar tracking induced by individual quadriceps components in individuals with patellofemoral pain. Journal of Biomechanics. 2010; 43(2):235-41. [DOI:10.1016/j.jbiomech.2009.08.043][PMID][PMCID]
10. Jan MH, Lin DH, Lin JJ, Lin CH, Cheng CK, Lin YF. Differences in sonographic characteristics of the vastus medialis obliquus between patients with patellofemoral pain syndrome and healthy adults. The American Journal of Sports Medicine. 2009; 37(9):1743-9. [DOI:10.1177/0363546509333483][PMID]
11. Gobbi RG, Hinckel BB, Teixeira PRL, Giglio PN, Lucarini BR, Pécora JR, et al. The vastus medialis insertion is more proximal and medial in patients with patellar instability: A magnetic resonance imaging case-control study. Orthopaedic Journal of Sports Medicine. 2019; 7(12):2325967119880846. [DOI:10.1177/2325967119880846][PMID][PMCID]
12. Kaya D, Citaker S, Kerimoglu U, Atay OA, Nyland J, Callaghan M, et al. Women with patellofemoral pain syndrome have quadriceps femoris volume and strength deficiency. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy. 2011; 19(2):242-7. [DOI:10.1007/s00167-010-1290-2][PMID]
13. Akbar M, Farahmand F, Jafari A, Foumani MS. A detailed and validated three dimensional dynamic model of the patellofemoral joint. Journal of Biomechanical Engineering. 2012; 134(4):041005. [DOI:10.1115/1.4006403][PMID]
14. Cowan SM, Hodges PW, Bennell KL, Crossley KM. Altered vastii recruitment when people with patellofemoral pain syndrome complete a postural task. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 2002; 83(7):989-95. [DOI:10.1053/apmr.2002.33234][PMID]
15. Castanov V, Hassan SA, Shakeri S, Vienneau M, Zabjek K, Richardson D, et al. Muscle architecture of vastus medialis obliquus and longus and its functional implications: A three-dimensional investigation. Clinical Anatomy. 2019; 32(4):515-23. [DOI:10.1002/ca.23344][PMID]
16. Sakai N, Luo Z-P, Rand JA, An K-N. The influence of weakness in the vastus medialis oblique muscle on the patellofemoral joint: An in vitro biomechanical study. Clinical Biomechanics. 2000; 15(5):335-9. [DOI:10.1016/S0268-0033(99)00089-3] [PMID]
17. Benjafield A, Killingback A, Robertson C, Adds P. An investigation into the architecture of the vastus medialis oblique muscle in athletic and sedentary individuals: An in vivo ultrasound study. Clinical Anatomy. 2015; 28(2):262-8. [DOI:10.1002/ca.22457][PMID]
18. Giles LS, Webster KE, McClelland JA, Cook J. Atrophy of the quadriceps is not isolated to the vastus medialis oblique in individuals with patellofemoral pain. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 2015; 45(8):613-9. [DOI:10.2519/jospt.2015.5852][PMID]
19. Callaghan M, Oldham J. Quadriceps atrophy: To what extent does it exist in patellofemoral pain syndrome? British Journal of Sports Medicine. 2004; 38(3):295-9. [DOI:10.1136/bjsm.2002.002964][PMID][PMCID]
20. Balcarek P, Oberthür S, Frosch S, Schüttrumpf JP, Stürmer KM. Vastus medialis obliquus muscle morphology in primary and recurrent lateral patellar instability. BioMed Research International. 2014; 2014:326586. [DOI:10.1155/2014/326586][PMID][PMCID]
21. Hart HF, Ackland DC, Pandy MG, Crossley KM. Quadriceps volumes are reduced in people with patellofemoral joint osteoarthritis. Osteoarthritis and Cartilage. 2012; 20(8):863-8. [DOI:10.1016/j.joca.2012.04.009][PMID]
22. Engelina S, Antonios T, Robertson CJ, Killingback A, Adds PJ. Ultrasound investigation of vastus medialis oblique muscle architecture: An in vivo study. Clinical Anatomy. 2014; 27(7):1076-84. [DOI:10.1002/ca.22413][PMID]
23. Cook C, Mabry L, Reiman MP, Hegedus EJ. Best tests/clinical findings for screening and diagnosis of patellofemoral pain syndrome: A systematic review. Physiotherapy. 2012; 98(2):93-100. [DOI:10.1016/j.physio.2011.09.001][PMID]
24. Song CY, Jan MH. Leg press exercise in patellofemoral pain-a one-year follow-up study. Paper presented at: Proceeding of the 27 International Conference on Biomechanics in Sports (2009). 17-21 August 2009; Limerick, Ireland. [Link]
25. Lin YF, Lin JJ, Cheng CK, Lin DH, Jan MH. Association between sonographic morphology of vastus medialis obliquus and patellar alignment in patients with patellofemoral pain syndrome. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 2008; 38(4):196-202. [DOI:10.2519/jospt.2008.2568][PMID]
26. Vieira EPL. Anatomic study of the portions long and oblique of the vastus lateralis and vastus medialis muscles. Journal of Morphological Sciences. 2011; 28(4):228-34. [Link]
27. Elniel AR, Robertson C, Killingback A, Adds PJ. Open-chain and closed-chain exercise regimes: An ultrasound investigation into the effects of exercise on the architecture of the vastus medialis o Physical Therapy and Rehabilitation. 2017; 4:3. [DOI:10.7243/2055-2386-4-3]
28. Hosseini SH, Bagheri S. [Study of patellar angular position and its relationship with pain and functional ability in athletes with lateral patellar compression syndrome (Persian)]. Studies in Sport Medicine. 2019; 11(25):159-76. [DOI:10.22089/smj.2019.7441.1376]
29. Vigotsky AD, Schoenfeld BJ, Than C, Brown JM. Methods matter: The relationship between strength and hypertrophy depends on methods of measurement and analysis. PeerJ. 2018; 6:e5071. [DOI:10.7717/peerj.5071][PMID][PMCID]
30. Franchi MV, Longo S, Mallinson J, Quinlan JI, Taylor T, Greenhaff PL, et al. Muscle thickness correlates to muscle cross-sectional area in the assessment of strength training-induced hypertrophy. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. 2018; 28(3):846-53. [DOI:10.1111/sms.12961][PMID][PMCID]
31. Page P, Frank C, Lardner R. Assessment and treatment of muscle imbalance: The Janda approach. Champaign: Human kinetics; 2009. [Link]
32. Sahinis C, Kellis E, Galanis N, Dafkou K, Ellinoudis A. Intra-and inter-muscular differences in the cross-sectional area of the quadriceps muscles assessed by extended field-of-view ultrasonography. Medical Ultrasonography. 2020; 22(2):152-8. [DOI:10.11152/mu-2302][PMID]
33. Giles LS, Webster KE, McClelland JA, Cook J. Does quadriceps atrophy exist in individuals with patellofemoral pain? A systematic literature review with meta-analysis. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 2013; 43(11):766-76. [DOI:10.2519/2013.4833][PMID]
34. Skinner EJ, Adds PJ. Vastus medialis: A reappraisal of VMO and VML. Journal of Physical Therapy Science. 2012; 24(6):475-9. [DOI:10.1589/jpts.24.475]