Kävelyanalyysi vaikuttaa CP-lasten hoitoon

Instrumentoitu kävelyanalyysi voi auttaa luonnehtimaan epänormaalia kävelyä potilailla, joilla on CP-vamma, mikä parantaa kliinistä päätöksentekoa. Kävelyanalyysiin perustuvat varhaiset interventiot voivat auttaa minimoimaan huonon biomekaniikan pitkäaikaisia haittavaikutuksia.

Frank M. Chang, MD, Jason T. Rhodes, MD, MS, Katherine M. Davies, BA, ja James J. Carollo, Ft, PE

kävely on useimmille lähes vaivatonta puuhaa, joka tehdään yleensä hetkeäkään miettimättä. CP-vammaisille tämä ei kuitenkaan pidä paikkaansa.

CP on yleisin lastenneurologinen häiriö, joka määritellään ” pysyvien liikkeen ja asennon kehityksen häiriöiden ryhmäksi, joka aiheuttaa aktiivisuusrajoituksia, joiden katsotaan johtuvan kehittyvissä sikiön tai lapsen aivoissa ilmenneistä ei-progressiivisista häiriöistä. CP-vamman motorisiin häiriöihin liittyy usein aistimuksen, havaintokyvyn, kognition, viestinnän ja käyttäytymisen häiriöitä, epilepsia ja toissijaiset tuki-ja liikuntaelinten epämuodostumat.”1

CP-lapsilla esiintyy usein lihaskuntoa, motoriikkaa, spastisuutta ja tasapainoa koskevia ongelmia, jotka johtavat kävelyn poikkeavuuksiin. Hoitamattomana nämä tuki-ja liikuntaelinten epämuodostumat lisääntyvät lapsen kasvaessa. Vaikka CP: hen liittyvien häiriöiden arviointi ja hoito ovat erityisen kriittisiä kasvuvuosina, CP on elinikäinen vamma, joka lisää sekundaaristen sairauksien ilmaantuvuutta lasten kypsyessä. Siksi on tärkeää puuttua kävelypoikkeavuuksiin varhaisessa vaiheessa, jotta voidaan estää heikon biomekaniikan pitkäaikaiset vaikutukset, jotka voivat johtaa kipuun ja huononevaan avohoitotoimintaan.

yhdelläkään CP-potilaalla ei ole yhtä suurta yleistä toimintakykyä ja yhteiskunnallista osallistumista, ja tämä edellyttää, että pätevä lääkäri arvioi jokaisen potilaan yksilöllisesti. Tämän arvioinnin olisi ihanteellisesti oltava osa monitieteistä lähestymistapaa, johon kuuluu potilaan toiminnallisen tason ja anatomisten epämuodostumien arviointi sekä sen määrittäminen, kuinka pitkälle potilas on edennyt tietyn CP-kävelytyylinsä luonnollisessa historiassa. Potilaan luuston epämuodostumien ja kontraktuurien etenemistason ymmärtäminen on tärkeää hoitopäätösten tekemiseen erikoistuneille lääkäreille, sillä hoidon päätavoitteena on optimoida potilaan toiminta.

Instrumentoitu kävelyanalyysi

CP: tä sairastavien lasten hoito vaihtelee eri puolilla maailmaa. Tyypillisesti lääkäri suorittaa staattisen lääkärintarkastuksen ja käyttää visuaalista analyysiä potilaan arvioimiseksi. Instrumentoitu kävelyanalyysi lisää kaksitasoisen videotallennuksen potilaan kävelykuviosta; 3-D motion capture kuvaamaan yhteisiä kulmia, nopeuksia ja kiihtyvyyksiä; maareaktiovoimat; jalkapohjapaineet; ja tallennus ajoitus lihasten toimintaa käyttäen dynaamista electromyography (EMG).2

käytännössä instrumentoidun kävelyanalyysin avulla voidaan ymmärtää nivelten kulmasiirrot, nivelen momentit ja voimat sekä kaikkien luuston osien todellinen linjaus dynaamisesti lapsen liikkuessa. Kaikki nämä tiedot kerätään, käsitellään, ja analysoidaan ja sitten esitetään ryhmä lääkäreitä, terapeutteja, ja insinöörit kokemusta kävely poikkeavuuksia ja hoitoa. Lopulliset hoitosuositukset määritetään tämän ryhmän arvioinnin perusteella. Tämä teknologiaan perustuva monitieteinen lähestymistapa on kehittynyt viimeisten 40 vuoden aikana systemaattiseksi menetelmäksi kävelypoikkeavuuksien analysoimiseksi. Sekä komissio Motion Laboratory akkreditointi, 3 riippumaton voittoa tavoittelematon järjestö vastuussa akkreditointi U. S. askel-ja liikelaboratoriot sekä Gait and Clinical Movement Analysis Society4: n asentolausunto ovat tukeneet lähestymistapaa. Instrumentoitu kävelyanalyysi ei korvaa kliinistä kokemusta, mutta se on työkalu, jota voidaan käyttää parantamaan kliinistä päätöksentekoa, samalla kun se tarjoaa näyttöä tietyn hoitosuunnitelman tueksi.

CP-lapsilla on monipuolinen kävelykyky, sillä kehittyvien aivojen vamman laajuus on erilainen jokaisella lapsella. Toimintakyky CP-lapsilla voi vaihdella erittäin toimivista yhteisön ambulansseista avustettuun liikkuvuuteen tarkoitettuihin kotitalouksien ambulansseihin ja ei-lamauttaviin henkilöihin, jotka luottavat pyörillä liikkumiseen suuren osan itsenäisestä liikkumisestaan. Useiden epämuodostumien vuorovaikutus tuottaa monimutkaisia kävelypoikkeamia CP-potilailla. CP-lasten toimintakyvyn kuvaamiseen käytetään validoitua ja laajalti käytettyä luokitusjärjestelmää (Gross Motor Function Classification System, GMFC).5 GMFC: t on jaettu viiteen motorisen toiminnan tasoon, jotka liittyvät väijytyksen riippumattomuuteen, Tason I lapsista, jotka pystyvät kävelemään ilman apua kaikissa ympäristöissä, tason V lapsiin, jotka eivät ole esteellisiä ja tarvitsevat apua useimmissa toiminnoissa.

vaikka GMFC-järjestelmä auttaa lääkäreitä määrittämään CP: tä sairastavan lapsen toimintakyvyn, se ei kuvaa lapsen erityistä kävelytapaa. Erot heikentymisen vakavuudessa, biomekaanisten esteiden korvaavissa mekanismeissa ja toimintakyvyssä tarkoittavat, että jokaisella CP-lapsella on ainutlaatuinen kävelypatologia. Harjoittajat voivat tunnistaa tiettyjä erillisiä kävelytapoja tässä potilasryhmässä, joka voi auttaa heitä tekemään vertailuja yksilöllisten kävelyominaisuuksien mekanismien määrittämiseksi. Kävelyanalyysi antaa perusteellisempaa tietoa sopivista hoitovaihtoehdoista.

jäykkä polvikäynti

Instrumentoitu kävelyanalyysi on tarpeen jäykän polven kävelyn (SKG) havaitsemiseksi, mikä on esimerkki epänormaalista kävelytavasta, joka voi vaikuttaa kävelyn tehokkuuteen. Sutherland määrittelee SKG: n pienenemisenä polven huipun koukistumisessa (<45°), polven koukistumisen dynaamisen alueen pienenemisenä ja viivästyneenä polven huipun koukistumisena, jotka kaikki tapahtuvat normaalin kävelyjakson swing-vaiheessa.6 nämä poikkeamat ovat helposti tunnistettavissa ja kvantifioitavissa instrumentoidulla kävelyanalyysillä. SKG on yksi yleisimmistä kävelytyyleistä, joka vaikuttaa kävelyn suorituskykyyn CP-lapsilla, ja tuore tutkimus osoittaa, että jopa 80% CP-lasten kävelypoikkeamista liittyi SKG: hen.7

etiologian arvellaan johtuvan epänormaalisti ampuvasta rectus femoris-lihaksesta,joka rajoittaa polven koukistamista koko kävelyjakson ajan.8,9 EMG: llä havaittu rectus femoris-lihaksen laukaisukuvio joko pidentää aktiivisuutta koko kävelyjakson ajan tai lisää aktiivisuutta swing-vaiheen aikana.10 Kuvan 1 potilaalla todettiin SKG: tä silmämääräisen analyysin, polven nivelkulmamittausten (kuva 3) ja rectus femoriksen lihasaktiivisuuden perusteella EMG: llä (Kuva 4). Kuten kuva 3: n sagittaalitason kinemaattisissa kuvioissa nähdään, polvi on jatkuvasti laajennettuna koko kävelyjakson ajan hyvin pienellä taivutuksella. SKG-malli johtaa ongelmiin lonkan koukistuksessa, polven koukistuksessa keinun aikana,energian tehottomiin kompensoiviin kävelymekanismeihin, kuten eteenpäin runko nojaa pitämään painopisteen painon hyväksyvän jalan yllä, 11 holvaukseen tai lonkkavaellukseen ja ongelmiin jalkavälin kanssa, jotka lisäävät kompastumisen ja putoamisen riskiä.12,13

SKG: n kirurginen hoito sisältää rectus femoriksen (RF) vapautuksen tai siirron; RF-siirron uskotaan kuitenkin säilyttävän lonkan koukistumisen tehokkaammin kuin RF-vapautuksen ja lisäävän polven koukistumista kävelyn swing-vaiheen aikana (kuva 2).8 SKG: n diagnoosi ja sitä seuraava hoitoprotokolla perustuvat lähes puhtaasti kävelyanalyysiin. Lisäksi yhden vuoden postoperatiivista toistuvaa kävelyanalyysiä käytetään johdonmukaisesti tulosten seuraamiseen ja arviointiin.

keskuksessamme Coloradon lastensairaalassa Denverissä Muthusamy et al tutki erilaisten RF-siirtokohtien vaikutuksia KINEMAATTISIIN mittauksiin SKG: tä sairastavilla lapsilla.14 Kun kaikki siirtokohteet analysoitiin yhdessä, löysimme parannuksen kolmessa viidestä sagittaalitason kinemaattisesta mittauksesta, mukaan lukien polven liikerata swingin aikana, huippu polven koukistus swingissä (parannettu keskimäärin 9°) ja huippu polven laajennus terminaalin swingissä. Löysimme ei tilastollisesti merkitsevää vaikutusta polven liikerata, huippu polven fleksio lastausvaste, huippu polven fleksio swing, tai huippu polven laajennus terminaalin swing kun distal RF siirto sivustoja verrattiin; leikkauksen jälkeen polven liikerata kuitenkin parani merkittävästi potilailla, joilla oli alle 80% polven normaalista liikeradasta ennen leikkausta.

Differentiating equinus

on olemassa kaksi samanlaista kävelytapaa, jotka, jos niitä ei eroteta oikein, voivat johtaa haittavaikutuksiin myöhemmin potilaan elämässä. Equinus-kävelykuviolle on yleensä ominaista se, että jalka on spastisuuden ja puutteellisen motoriikan vuoksi liiallisessa jalkapohjan koukistuksessa. Jalkapohjan koukistama asento johtaa etujalan ensikosketukseen ja kantapään ennenaikaiseen nousuun.

Rodda ja Graham15 ovat kuvanneet kaksi variaatiota equinus-kävelykuviosta: true equinus ja apparent equinus. Todellinen equinus kävelykuvio johtuu gastrocnemius ja / tai soleus spastisuus tai kontraktuura, ja myöhemmin ylimääräinen plantar fleksion nilkassa. Lonkan ja polven ojennus ovat lähellä normaalia; polven rekurvatum voi kuitenkin esiintyä, jos takimmainen polvikapseli venyy yli normaalin. Toisaalta näennäinen equinus johtuu polven patologisesta koukistuksesta painon hyväksymisen aikana, joka muuttaa varren asentoa ja tuottaa jalkaterän ensikosketuksen.16

molemmilla kuvioilla on yhtäläinen ulkonäkö ja varvas-varvas-kävelykuvio, mutta erilaiset etiologiat vaativat erilaisia kirurgisia toimenpiteitä. Kirurginen hoito potilaalle, jolla on todellinen equinus kävelykuvio, sisältää gastrocnemius-ja/tai soleus-lihasten pidentämisen, mikä vähentää jalan ja nilkan jalkapohjan koukistusastetta. Gastrocnemius-ja/tai soleus-lihasten pidentäminen näennäisessä equinus-kävelykuviossa aiheuttaa kuitenkin pohjelihaksen suhteellista heikkoutta, mikä johtaa sääriluun aikaisempaan etenemiseen ensimmäisen kosketuksen jälkeen ja lopulta kyykistyneeseen kävelykuvioon, 16, jolle on ominaista lisääntynyt lonkan koukistuminen,polven koukistuminen ja nilkan dorsiflexion koko kävelykierron ajan.

näennäisen equinus-kävelykuvion asianmukainen hoito koskee proksimaalisia epämuodostumia, mukaan lukien lisääntynyt lonkan ja polven koukistus. Viime kädessä hoito riippuu näiden proksimaalisten epämuodostumien syystä ja voi sisältää useita pehmytkudoksia ja luisia menettelyjä. Instrumentoidun kävelyanalyysin käyttö voi antaa hoitavalle lääkärille mahdollisuuden määrittää selvästi, onko potilaalla ilmeinen tai todellinen equinus-kävelykuvio, mikä estää sopimattomat kirurgiset toimenpiteet.

vuonna 2006 saimme päätökseen Children ‘ s Hospital Colorado Center for Gait and Movement Analysis-tutkimuksen, jossa verrattiin CP-potilaiden tuloksia, joille tehtiin kävelyanalyysi ja jotka sitten noudattivat tuloksena saatuja kirurgisia suosituksia tai jotka päättivät käyttää sen sijaan ei-kirurgisia hoitoja.18 potilasta sai ensimmäisen kävelyanalyysin, ja ryhmä kävelypoikkeamiin perehtyneitä lääkäreitä, fysioterapeutteja ja biologeja teki kirurgisia suosituksia.

potilaille tehtiin kävelyanalyysi keskimäärin vuoden kuluttua kirurgisesta toimenpiteestä tai kävelyanalyysistä. Kinemaattisia mittauksia kunkin ryhmän kahden aikapisteen välillä verrattiin ja luokiteltiin positiivisiksi, negatiivisiksi tai muuttumattomiksi. Positiivinen tulos oli lonkka -, polvi-ja/tai nilkkanivelkulmien paraneminen normaaliin suuntaan >5° verrattuna ensimmäiseen analyysiin. Negatiivinen tulos oli nivelkulmien muuttuminen normaalista poikkeavaan suuntaan >5° verrattuna ensimmäiseen analyysiin. Yksilöt, joiden liitoskulmien ero oli ≤5° kumpaankin suuntaan, luokiteltiin sellaisiksi, joilla ei ollut muutosta.

havaitsimme, että lapsilla, jotka noudattivat kirurgisia suosituksia, oli suurempi todennäköisyys positiiviseen muutokseen kuin lapsilla, joiden hoidossa käytettiin ei-kirurgisia hoitoja. Useat tutkimukset ovat osoittaneet, että instrumentoitu kävelyanalyysi voi muuttaa lääkärin päätöksentekoa LEIKKAUSHOIDOISTA lapsilla, joilla on CP verrattuna potilaan kliiniseen arviointiin yksin.19-22 tutkimukset ovat myös osoittaneet, että kävelyanalyysin jälkeen kirurginen korjaus paransi toimintakykyä avohoidossa olevilla lapsilla ja CP: tä sairastavilla aikuisilla.23-25

CP-potilailla esiintyy monenlaisia kävelytapoja. Instrumentoitu kävelyanalyysi helpottaa kliinikoiden analysoida monia kävelytapoja tarkastelemalla kriittisesti lantion ja lonkan, polven ja nilkan nivelten kinematiikkaa, kinetiikkaa ja EMG-käyriä. Kliinikot voivat sitten käyttää määrällisiä toimenpiteitä kuvaamaan ja vertaamaan tarkasti kunkin potilaan tietoja tyypillisesti kehittyviin ikäihmisiin, mikä auttaa harjoittajia määrittämään kävelypoikkeamien etiologian ja suosittelemaan toimenpiteitä, jotka voivat parhaiten auttaa tätä haastavaa potilasryhmää.

Frank Chang, MD, on Coloradon Lastensairaalan Center for Gait and Movement Analysis (CGMA) lääketieteellinen johtaja ja Coloradon yliopiston ortopedisen kirurgian ja kuntoutuslääketieteen professori, molemmat Denverissä. Jason Rhodes, MD, MS, on ortopedinen kirurgi CGMA ja ortopedian osasto Children ‘ s Hospital Colorado ja apulaisprofessori University of Colorado Denver. Katherine Davies, BA, on vanhempi tutkimusassistentti CGMA: ssa lastensairaalassa Coloradossa. James Carollo, PhD, PE, on children ‘ s Hospital Coloradon CGMA: n johtaja ja apulaisprofessori Coloradon Denverin yliopiston fysikaalisen lääketieteen ja kuntoutuksen ja ortopedian osastoilla.

1. Rosenbaum P, Paneth N, Leviton A, et al. Raportti: määritelmä ja luokittelu CP-vamma huhtikuu 2006. Dev Med Child Neurol Suppl 2007; 109: 8-14.

2. Carollo JJ, Matthews D. the assessment of human gait, motion, and motor function. In: Alexander M, Matthews D, toim. Lasten kuntoutus: periaatteet ja käytäntö. New York: DemosMedical; 2009:461-491.

3. Clinical Motion Laboratory akkreditoinnin hakulomake ja arviointikriteerit. Commission for Motion Laboratory Accreditation website. http://www.cmlainc.org/Portal.html. Accessed 3 Elokuu 2011.

4. Kannanotto: Kävelyanalyysi CP-vammassa. Kävelyn ja kliinisen liikkeen analyysi seuran verkkosivuilla. http://www.gcmas.org/node/93. Accessed 3 Elokuu 2011.

5. Palisano R, Rosenbaum P, Walters s, et al. Kehittäminen ja luotettavuus järjestelmän luokittelemiseksi bruttomotorinen toiminta lapsilla, joilla on CP-vamma. Dev Med Child Neurol 1997; 39 (4): 214-223.

6. Sutherland DH, Davids JR. Yleinen kävely poikkeavuuksia polven CP-vamma. Clin Orthop Relat Res 1993; (288): 139-147.

7. Wren TA, Rethlefsen S, Kay RM. Esiintyvyys erityisiä kävelypoikkeavuuksia lapsilla, joilla on CP-vamma: vaikutus CP-vamman alatyyppi, ikä, ja edellinen leikkaus. J Pediatr Orthop 2005; 25(1):79-83.

8. Perry J. Distal rectus femoris transfer. Dev Med Child Neurol 1987; 29(2): 153-158.

9. Waters RL, Garland DE, Perry J, et al. Jäykkäjalkainen kävely hemiplegiassa: kirurginen korjaus. J Bone Joint Surg Am 1979; 61 (6A): 927-933.

10. Chambers H, Lauer A, Kaufman k, et al. Tuloksen ennustaminen rectus femoris-leikkauksen jälkeen CP-vammassa: rectus femoriksen ja vastus lateraliksen coconraction rooli. J Pediatr Orthop 1998; 18 (6): 703-711.

11. Perry J. Kävelyanalyysi: normaali ja patologinen toiminta. 1. Thorofare, NJ: Slack Inc.; 1992.

12. Riewald SA, Delp SL. Rectus femoris-lihaksen toiminta distaalisen jänteen siirron jälkeen: tuottaako se polven koukistusmomentin? Dev Med Child Neurol 1997; 39 (2): 99-105.

13. Kay RM, Rethlefsen SA, Kelly JP, Wren TA. Duncan-Ely-testin ennustearvo distaalisessa rectus femoris-siirrossa. J Pediatr Orthop 2004; 24(1):59-62.

14. Muthusamy K, Seidl AJ, Friesen RM, et al. Rectus femoris transfer in children with CP halsy: evaluation of transfer site and preoperative indicators. J Pediatr Orthop 2008; 28 (6):674-678.

15. Rodda J, Graham HK. Luokittelu kävely malleja spastinen hemiplegia ja spastinen diplegia: perusta hallinta algoritmi. Eur J Neurol 2001; 8 (Suppl 5): 98-108.

16. Epps CH, Bowen JR, toim. Lasten ortopedisen kirurgian komplikaatiot. Philadelphia: Lippincott; 1995.

17. Goldstein M, Harper DC. CP-vamman hoito: equinus gait. Dev Med Child Neurol 2001; 43 (8): 563-569.

18. Chang FM, Seidl AJ, Muthusamy k, et al. Instrumentoidun kävelyanalyysin tehokkuus CP–vammaisilla lapsilla-tulosten vertailu. J Pediatr Orthop 2006; 26 (5):612-616.

19. Cook RE, Schneider I, Hazlewood ME, et al. Kävelyanalyysi muuttaa päätöksentekoa CP-vammassa. J Pediatr Orthop 2003; 23(3): 292-295.

20. DeLuca PA, Davis RB 3rd, Ounpuu s, et al. Muutokset kirurgisessa päätöksenteossa potilailla, joilla on CP-vamma perustuu kolmiulotteiseen kävelyanalyysiin. J Pediatr Orthop 1997; 17 (5):608-614.

21. Kay RM, Dennis s, Rethlefsen s, et al. Ennen leikkausta tehtävän kävelyanalyysin vaikutus ortopediseen päätöksentekoon. Clin Orthop Relat Res 2000; (372): 217-222.

22. Lofterod B, Terjesen T, Skaaet I, et al. Ennen leikkausta tehtävä kävelyanalyysi vaikuttaa merkittävästi ortopediseen päätöksentekoon CP-vammaisilla lapsilla: kliinisen arvioinnin ja kävelyanalyysin vertailu 60 potilaalla. Acta Orthop 2007; 78(1): 74-80.

23. Abel MF, Damiano DL, Blanco JS, et al. Avohoidossa olevan CP-vammaisen tuki-ja liikuntaelinsairauksien väliset suhteet ja toiminnallinen terveydentila. J Pediatr Orthop 2003; 23(4):535-541.

24. Simon SR. Quantification of human motion: gait analysis – hyödyt ja rajoitukset sen soveltamisesta kliinisiin ongelmiin. J Biomech 2004;37(12): 1869-1880.

25. Fabry G, Liu XC, Molenaers G. Kävelykuvio potilailla, joilla on spastinen dipleginen CP-vamma ja joille tehtiin vaiheittaiset operaatiot. J Pediatr Orthop B 1999; 8(1): 33-38.