Okamžitý vliv pelot senzomotorických stélek na úhel progrese nohou ve stojné fázi chůzového cyklu u symptomatických dospělých osob - Pilotní studie

Souhrn

Abnormální úhel progrese nohou, tj. abnormální rotace špiček při chůzi, je jednou z patologií, kterou lze odhalit pouhou aspekcí. Jedná se přitom o průvodní jev řady onemocnění, z nichž některá jsou indikována k terapii stélkami. Některé malé, avšak klinicky významné změny, které stélky způsobují, už přitom pouhým okem zachytit nelze. Jejich skutečný efekt tak nemusí být vždy správně interpretován.

Cílem studie bylo objektivizovat okamžitý vliv pelot senzomotorických stélek na úhel progrese nohou ve stojné fázi chůzového cyklu u asymptomatických dos­pělých osob.

Celkem u 11 probandů (věk 23,0 ± 3,3 let; výška 174,4 ± 8,4 cm; hmotnost 66,9 ± 6,0 kg) byl pomocí optoelektronického systému Vicon hodnocen úhel progrese nohou při chůzi se základní stélkou bez pelot a s využitím jednotlivých pelot senzomotorických stélek.

Výsledky ukázaly, že peloty mohou signifikantně měnit úhel progrese nohou. Retrokapitální peloty při chůzi rotují v porovnání se základní stélkou nohu zevně, mediální kalkaneální pelota rotuje nohu vnitřně.

Klíčová slova:

chůze, nožní ortézy, kinematika, úhel progrese nohy

ÚVOD

Individuálně zhotovené ortopedické stélky/vložky a další druhy tzv. nožních ortéz jsou široce užívaným nástrojem při léčbě celé řady poruch pohybového aparátu. Cílem jejich aplikace bývá snížení bolesti a zvýšení komfortu, korekce flexibilních deformit nohou a optimalizace posturálního nastavení, zlepšení senzorické zpětné vazby a stability, minimalizace počtu zranění souvisejících s pohybem apod. (20, 23).

Nezbytnou součástí kineziologického vyšetření, na jehož základě bývají stélky doporučeny fyzioterapeutem, resp. indikovány ošetřujícím lékařem, je aspekce chůze. Jednou z řady patologií, kterou lze takto poměrně jednoduše odhalit, je nadměrná rotace špiček nohou. Je přitom důležité si uvědomit, že tento tzv. abnormální úhel progrese není diagnózou, ale symptomem, který je však dáván do souvislostí s velkým množstvím stavů na dolních končetinách (3).

Přestože řada studií popisuje převážně pozitivní efekt aplikace různých druhů stélek u různých pacientů (1, 18), biomechanické vysvětlení jejich terapeutického efektu je předmětem spekulací již více než jedno století (15) a vědecké důkazy o mechanickém účinku nožních ortéz jsou stále považovány dle některých autorů za kontroverzní (24). Nejnovější poznatky také ukazují, že důležitým faktorem jejich působení může být ovlivnění senzomotorického systému (7). Přes veškerou snahu autorů jsou ale naše znalosti o specifickém působení stélek stále omezené a stejný typ stélek bývá v některých případech předepisován pro různé obtíže (23). Důvodem může být mj. nedostatek informací o účincích aplikace jejich dílčích komponent.

Literatura věnuje obecně mnohem méně pozornosti vlivu stélek v oblasti předonoží v porovnání se zánožím. Dosud tak byl vliv ortotických prvků v této oblasti spojován zejména s redistribucí tlaku pod hlavičkami metatarzů (6, 10, 11, 19), popř. se změnou geometrie předonoží (17). Jejich vliv na kinematické parametry chůzového cyklu však dosud nebyl dostatečně objasněn.

CÍL STUDIE

Cílem studie bylo pomocí 3D kinematické analýzy objektivizovat okamžitý vliv jednotlivých pelot senzomotorických stélek na úhel progrese nohou ve stojné fázi chůzového cyklu u asymptomatických dospělých osob.

METODICKÝ POSTUP

Výzkumný soubor

Z celkového počtu 53 přihlášených osob splnilo požadovaná kritéria 18 účastníků. Těmito kritérii byly: a) absence vážné vrozené a/nebo získané patologie nervového a/nebo muskuloskeletálního systému, b) absence bolesti, operací a vážných poranění v oblasti dolních končetin, pánve a/nebo páteře, c) absence vážných deformit prstců, d) úhel palce menší než ± 6° stanovený na základě výzkumu Brázdilové a kol. (2), e) normální výška nožní klenby hodnocená indexem Chippaux-Šmiřák (16) na základě statického podogramu sejmutého při vstávání ze židle dle metodiky popsané Tománkovou a kol. (27).

Výzkum byl schválen Etickou komisí Fakulty tělesné kultury UP v Olomouci (jednací číslo 63/2016) a všichni účastníci podepsali informovaný souhlas s účastí ve výzkumu.

Postup měření

Probandi byli vybaveni uniformní sportovní obuví Pro Touch Dropshot (IIC-INTERSPORT International Corporation, Bern, Švýcarsko) a základní stélkou odpovídající velikosti, v obou případech bez ortotických prvků.

Pro samotné testování byly probandům postupně aplikovány jednotlivé peloty (obr. 1) testovací sady NovaPED sensosystem (Schein Orthopädie service KG, Remscheid, Německo) o tvrdosti A Shore 30. Peloty byly upevněny pomocí suchého zipu na definovaná místa základní stélky vždy stejným fyzioterapeutem na základě palpace kostěných struktur dle metodiky Fischera (4) a Weissera (28).

Měření probíhalo na 10metrovém chodníku se dvěma zabudovanými silovými plošinami Kistler (Kistler Group, Winterthur, Švýcarsko), okolo kterého bylo rozmístěno 6 kamer optoelektronického systému Vicon (Oxford Metrics Group, Londýn, Velká Británie). K záznamu pohybu bylo využito programu Vicon Nexus 1.8.5 (Oxford Metrics Group, Londýn, Velká Británie), snímkovací frekvence byla nastavena na 200 Hz. Odebrání základních antropometrických údajů pro potřeby konvenčního modelu Plug-in Gait stejně jako umístění 16 reflexních značek bylo prováděno stejným fyzioterapeutem. Reflexní značky nebyly probandům po celou dobu měření z těla odstraňovány.

Měření každého probanda vždy předcházela kalibrace snímaného prostoru. Probandi absolvovali měření subjektivně zvolenou rychlostí chůze v obuvi nejprve pouze se základní stélkou bez pelot a poté i s jednotlivými pelotami v pořadí určeném losovací metodou. V rámci každé testované situace absolvovali probandi celkem 12–15 pokusů. Každé situaci přitom předcházelo 5 minut chůze s daným typem stélky pro přivyknutí si dané situaci.

Zpracování a analýza dat

Data byla zpracována v programu Vicon Polygon 3.5.1 (Oxford Metrics Group, Londýn, Velká Británie). Do studie byly zahrnuty záznamy měření 11 z 18 probandů (věk 23,0 ± 3,3 let, výška 174,4 ± 8,4 cm, hmotnost 66,9 ± 6,0 kg), které obsahovaly kompletní data a odpovídaly požadavkům na kvalitu provedení. Vždy 8 prvních pokusů bylo použito pro následnou analýzu krajních hodnot úhlu progrese nohou (1. a 2. minimum a 1. a 2. maximum) ve vybraných fázích chůzového cyklu (graf 1) dle RLANRC a Perry (25, 26): a) fáze počátečního kontaktu (0–2 % chůzového cyklu, 1. minimum), b) fáze postupného zatěžování (2–12 %, 1. maximum), c) společná fáze mezistoje a konečného stoje, tj. fáze jedné opory (12–50 %, 2. minimum) a d) fáze předšvihu (50–62 %, 2. maximum).

Data byla statisticky zpracována v programu SPSS 24.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA) s využitím testu dvoufaktorová ANOVA pro závislá měření, kdy jednotlivými faktory byla testovaná situace (základní stélka a základní stélka s jednotlivými pelotami) a stranovost (pravá a levá dolní končetina). Jako post-hoc test byl použit mnohonásobný párový t-test s Bonferroniho korekcí, hladina významnosti byla stanovena na α = 0,05.

VÝSLEDKY

Pro faktor testované situace byly nalezeny signifikantní rozdíly pro první (p = 0,001) i druhé (p = 0,008) minimum a první (p = 0,001) i druhé (p = 0,04) maximum úhlu progrese nohou ve stojné fázi chůzového cyklu (graf 1). Pro faktor stranovosti stejně jako pro kombinaci obou faktorů nebyly nalezeny statisticky významné rozdíly (p >0,05) .

Výsledky post-hoc párového srovnání mezi situací při chůzi se základní stélkou bez pelot a se základní stélkou s jednotlivými pelotami ukazuje tabulka 1. Obecně lze říci, že retrokapitální peloty působí zvětšování úhlu progrese (rotují špičky nohou zevně). Přes jejich rozdílnou inklinaci však není signifikantní rozdíl v jejich účinku. Kalkaneální mediální pelota naopak úhel progrese obecně zmenšuje (rotuje špičky nohou vnitřně). Kalkaneální laterální pelota pak nevykazuje žádné signifikantní rozdíly v progresi nohou v porovnání se základní stélkou.

DISKUSE

Jedním z popisovaných účinků pelot senzomotorických stélek na chůzový stereotyp je změna rotace nohy a celé dolní končetiny, kdy je popisován např. vnitřně rotační vliv mediální retrokapitální peloty a blíže nespecifikovaný rotační vliv laterální kalkaneální peloty (4). Naše studie však tyto účinky nepotvrdila.

Maximální průměrná změna úhlu dosáhla v naší studii pouhých 1,6° a přes statistickou významnost rozdílů považujeme potenciální klinický význam těchto změn za nejasný. Podobně malé změny úhlu progrese přitom pozorovali při použití různých ortotických prvků také další autoři (5, 8, 22, 24). Současně však tyto prvky, dle stejných autorů, často signifikantně ovlivňují některé kinetické parametry chůzového cyklu. Žádný z nich nicméně není dáván explicitně do souvislosti se změnou úhlu progrese.

Možnost určení diferencí ve výše uvedených parametrech je ale vázána na použití sofistikovaných měřících systémů. To je ale v rámci běžné klinické praxe složité jak z hlediska finanční, tak časové náročnosti. Určitou pomoc mohou v tomto směru teoreticky nabídnout různé testovací sady pelot umožňující okamžitou zpětnou vazbu od pacienta, a tedy i určitý odhad účinku plánované intervence. Hinman a kol. tak např. zjistili, že okamžité snížení bolesti u pacientů s kolenní osteoartrózou po aplikaci stélek může spolu s některými dalšími parametry částečně predikovat klinické výstupy po 3 měsících jejich nošení (9). Ideální je pak pravděpodobně oba zmíněné postupy, pokud je to možné, vzájemně kombinovat.

Mezi hlavní limity předkládané studie patří velikost zkoumaného souboru. Další limitou může být použitý kinematický model, který je sice v praxi běžně využíván, avšak může být zdrojem určitých nepřesností pramenících z potenciálních chyb při umístění značek, artefaktů spojených s pohybem měkkých tkání nebo chyb při výpočtu středů kloubů (12–14). Hodnocení absolutního úhlu progrese nohou, umístění reflexních značek stejným fyzioterapeutem a jejich ponechání na místě po celou dobu měření by nicméně mělo tyto potenciální nepřesnosti minimalizovat. Dalšími limitami pak může být nutnost testování v obuvi, či potenciálně nedostatečná doba pro přivyknutí si dané situaci. Ludwig a kol. nicméně pozorovali ve své studii okamžitý efekt aplikace senzomotorických stélek na aktivitu m. peroneus longus a stejně tak 5minutová pauza mezi testovací a kontrolní situací se zdá být dle stejné studie dostatečná (21).

ZÁVĚR

Z výsledků studie vyplývá, že peloty senzomotorických stélek mění malým, ale statisticky významným způsobem úhel progrese nohou u námi sledované skupiny asymptomatických dospělých osob.

Z důvodu časté absence nákladného přístrojového vybavení mohou být různé testovací sady pelot v rámci běžné klinické praxe, při znalosti jejich funkce, vhodným nástrojem pro předběžný návrh intervenčních stélek.

Finanční podpora práce:

Studie vznikla v rámci projektů „Deformity v oblasti nohy“ podpořeného Nadačním fondem Univerzity Palackého pro rok 2016 a „Využití senzomotorických prvků v ortotice a protetice dolní končetiny“ (Ev. č. FV20399) podpořeného Ministerstvem průmyslu a obchodu ČR v rámci 2. výzvy programu TRIO

Adresa ke korespondenci:

Mgr. Ondřej Laštovička

Fakulta tělesné kultury UP

Tř. Míru 117

771 11 Olomouc

e-mail: ondrej.lastovicka@upol.cz