108 Zak1_Layout 1

108 Zak1:Layout 1 2012-08-01 16:44 Strona 1
Fizjoterapia Polska
STUDIUM PRZYPADKU / CASE STUDY
Zaangażowanie Autorów
A – Przygotowanie projektu
badawczego
B – Zbieranie danych
C – Analiza statystyczna
D – Interpretacja danych
E – Przygotowanie manuskryptu
F – Opracowanie piśmiennictwa
G – Pozyskanie funduszy
Author’s Contribution
A – Study Design
B – Data Collection
C – Statistical Analysis
D – Data Interpretation
E – Manuscript Preparation
F – Literature Search
G – Funds Collection
DOI:
10.5604/16420136.1005537
© MEDSPORTPRESS, 2012; 2(4); Vol. 12, 159-167
Ewelina Żak1(A,B,D,E,F), Grzegorz Sobota2(B,D,E), Jacek Durmała1(A,E)
1
Katedra Rehabilitacji Leczniczej, Studium doktoranckie, Wydział Lekarski Śląskiego Uniwersytetu Medycznego,
Katowice
2
Katedra Motoryczności Człowieka, Zakład Biomechaniki Akademii Wychowania Fizycznego, Katowice
1
Department of Rehabilitation, Doctoral Studies - Faculty of Medicine, Medical University of Silesia, Katowice
2
Department of Human Motor Behavior, The Jerzy Kukuczka Academy of Physical Education, Katowice
Analiza chodu 7-letniej pacjentki
z niedowładem połowiczym po treningu
lokomotoryczym
Robotic-assisted locomotor training in a 7-year-old
child with hemiplegia
Słowa kluczowe. mózgowe porażenie dziecięce, reedukacja chodu, trójwymiarowa analiza
ruchu
Key words: cerebral palsy, gait analysis, locomotor training, three-dimensional motion analysis
STRESZCZENIE
Wstęp. Celem niniejszej pracy jest ocena wpływu oraz skuteczności 4-tygodniowego treningu z zastosowaniem systemu Lokomat na funkcję chodu.
Materiał i metody. Przeprowadzono 4-tygodniowy trening (5 sesji/tydzień, czas trwania sesji wyniósł 45 minut) na bieżni ruchomej z zastosowaniem zautomatyzowanej ortozy (system Lokomat) u 7 letniej pacjentki z mózgowym porażeniem
dziecięcym (MPD). Dziewczynka pod kątem stanu funkcjonalnego reprezentowała 1 poziom wg skali GMFCS oraz charakter MPD pod postacią niedowładu połowiczego. Porównywano, przed i po terapii, wybrane parametry kinematyczne chodu
uzyskane z badania z wykorzystaniem systemu analizy ruchu BTS Smart.
Wyniki. Po terapii zaobserwowano powrót lub zbliżenie wartości ocenianych parametrów do poziomu normatywnego
grupy kontrolnej.
Wnioski. Nawet niewielkie zmiany parametrów czasowo-przestrzennych chodu mogą poprawić komfort i jakość chodu
pacjenta. Zaobserwowano poprawę większości czynników, co wskazuje na pozytywne oddziaływanie tej formy terapii.
SUMMARY
Background. The aim of the study was to assess the effectiveness and influence on gait parameters of a 4 – week
automated training by a driven gait orthosis.
Material and methods. Treadmill training with a driven gait orthosis was used for a 7 year with hemiplegia. Her disability
represented 1 level in the GMFCS scale. The child received 18 sessions over 4-week period (5sessions/week, mean therapy
duration was 45 minutes per session). Pre and post-training evaluations were performed on kinematics gait parameters
using motion capture system (BTS-Smart).
Results. After therapy were observed return or approximate value of the evaluated parameters to a normative level of
control group.
Conclusions. Even small changes in temporal and distance parameters of gait could improve comfort and quality of the
patient’s gait. After therapy, there was noted improvement in most of the gait parameters pointing to positive impact of this
form of therapy in patient with impaired gait described.
Liczba słów/Word count: 4487
Tabele/Tables: 3
Adres do korespondencji / Address for correspondence
Ewelina Żak
40-036 Katowice , ul. Ligonia 34/11
tel./fax: (32) 231-66-60 , e-mail: [email protected]
Ryciny/Figures: 4
Piśmiennictwo/References: 8
Otrzymano / Received
Zaakceptowano / Accepted
26.08.2010 r.
15.05.2012 r.
159
108 Zak1:Layout 1 2012-08-01 16:44 Strona 2
Żak E. i wsp., Wpływ terapii chodu na motorykę 7-letniego dziecka z hemiplegią
WSTĘP
BACKGROUND
Termin „spastyczna hemiplegia” jest używany do określenia deficytów, które mogą pojawić się u pacjentów z dysfunkcjami neurologicznymi wynikającymi z mózgowego porażenia dziecięcego, uszkodzenia mózgu lub incydentów
udarowych. Termin ten oznacza zaburzenie nerwowo-mięśniowe, które obejmuje połowę ciała w płaszczyźnie czołowej, podczas gdy druga połowa ciała jest zdrowa lub nieznacznie objęta niedowładem [1].
Dzieci z hemiplegią mają trudności w poruszaniu się,
które spowodowane są między innymi skróceniem długości
mięśni. Zaburzona równowaga pomiędzy agonistami a antagonistami predysponuje do tworzenia się przykurczów oraz
deformacji [2]. Chód pacjentów z hemiplegią często charakteryzuje się asymetrycznym wzorcem. Te zaburzenia są
spowodowane: brakiem zdolności do koordynacji aktywności mięśniowej kończyn dolnych [3], utratą siły mięśniowej
[4] lub informacji sensorycznej [5] w niedowładnej kończynie dolnej. W ostatnich badaniach prowadzonych z udziałem pacjentów z niedowładem połowiczym, wykazano skuteczność specyficznych metod terapii bazujących na dużej
powtarzalności tego samego wzorca ruchowego [6]. W skład
tych specyficznych metod wchodzi: trening na bieżni z całkowitym lub częściowym odciążeniem, trening funkcjonalny
siłowy, trening obwodowy, trening na urządzeniu Lokomat,
trening chodu połączony z funkcjonalną elektryczną stymulacją (FES) lub ćwiczenia chodu [7].
Jedną z metod specjalnych jest trening chodu na bieżni
z zastosowaniem zautomatyzowanych ortoz (driver gait orthosis – DGO) inaczej nazywany system Lokomat. Pozwala on na samodzielne wykonywanie ruchów lokomotorycznych na bieżni. Ortozy wyposażone są we własny napęd
i sterowanie, które odtwarza zaprogramowany wzorzec chodu. Wielokrotne powtarzanie tego samego ruchu, pośrednio wpływa na reorganizację ośrodków w mózgu i tym samym na poprawę plastyczności mózgu.
Celem badań jest ocena wpływu treningu z zastosowaniem systemu Lokomat na wybrane parametry chodu z wykorzystaniem przestrzennej analizy ruchu u pacjentki z niedowładem połowiczym.
The term „spastic hemiplegia” is used to identify deficits
that may occur in patients with neurological impairments
resulting from cerebral palsy, brain damage or incident
strokes. This term implies neuromuscular disorder covering
half of the body in the frontal plane while the other half of
the body is completely healthy or only slightly affected by
paralysis [1].
Children with hemiplegia have difficulties with mobility,
which is caused by, inter alia, by the shortening of muscle
length. Impaired balance between agonists and antagonists predispose to the formation of contractures and deformities [2]. Gait of patients with hemiplegia is often characterized by an asymmetrical pattern. These disorders are
caused by: lack of ability to coordinate muscular activity of
the lower limbs [3] and loss of muscle strength [4] or sensory information [5] in the paretic leg. In recent studies carried out on patients with hemiplegia, the efficiency of specific therapies based on the high repeatability of the same
pattern of motor was demonstrated [6]. The composition of
these specific methods includes: training on a treadmill with
partial or total relief, functional strength training, circuit training,
training on the Locomat device, gait training combined with
functional electrical stimulation (FES) or gait exercises [7].
One of the methods is a special treadmill gait training
using automated orthoses (driver gait orthosis – DGO),
otherwise called the Locomat system. It allows one to independently perform locomotor movements on a treadmill.
Orthoses are equipped with self-propulsion and steering
system, that recreates preprogrammed gait pattern. Repeated repetition of a given movement indirectly affect the
reorganization of the centers in the brain and thus improve
brain plasticity.
The aim of this study is to assess the impact of training
with Locomat system on selected gait parameters using
spatial motion analysis in a patient with hemiplegia.
MATERIAŁ I METODY
MATERIAL AND METHODS
Badanie przeprowadzono w ośrodku rehabilitacyjnym
w Wojewódzkim Szpitalu Rehabilitacyjnym dla Dzieci w Jastrzębiu Zdroju. Projekt badawczy uzyskał zgodę Komisji
Bioetycznej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego. W badaniu uczestniczyła pacjentka w wieku 7 lat z mózgowym porażeniem dziecięcym pod postacią prawostronnego porażenia połowiczego. Reprezentowała 1 poziom według skali
Gross Motor Function Classification System (GMFCS).
Kryteria włączenia do badania stanowiły: mózgowe porażenie dziecięce, wiek od 6-14 lat, brak przeciwwskazań
do przeprowadzenia treningu na bieżni ruchomej z zastosowaniem zautomatyzowanej ortozy (Lokomat), zgoda rodzica i lekarza prowadzącego na udział w badaniach. Kryteriami wyłączenia były: aktywna padaczka lekooporna, utrwalone przykurcze i deformacje kostno-stawowe, niestabilność
kostno-stawowa, zmiany zapalne skóry oraz otwarte uszko-
Study was conducted at the rehabilitation center at the
Regional Rehabilitation Hospital for Children in Jastrzebie
Zdroj. The research project was authorized by the Bioethics
Committee of the Medical University of Silesia. The study involved a 7 year with cerebral palsy in the form of right-hemiplegia. It represented one level on the Gross Motor Function Classification System scale (GMFCS).
The inclusion criteria were: cerebral palsy, age range
6-14 years, no contraindications to training on a treadmill with
the use of automated orthosis (Locomat), consent of parents
and physician to participate in the research. Exclusion criteria
were: active drug-resistant epilepsy, fixed contractures and
osteoarthritis deformities, bone and joint instability, inflammation of the skin and open lesions in the vicinity of the trunk
or limb, contraindications to exercise on a treadmill due to the
circulatory system, lack of cooperation from the patient.
160
108 Zak1:Layout 1 2012-08-01 16:44 Strona 3
Żak E. et al., Influence of gait therapy on gross motor function of a 7 year child with hemiplegia.
dzenia skóry w okolicach tułowia lub kończyn dolnych, przeciwwskazania do treningu na bieżni ze strony układu krążenia, brak współpracy ze strony pacjenta.
Badanie wstępne wykonywano dzień przed rozpoczęciem terapii, a badanie kontrolne dzień po zakończeniu programu usprawniania. W badaniu zastosowano system BTS
Smart. Jest to system do analizy ruchu wykorzystujący technologię pasywnych markerów odbijających emitowane promieniowanie IR, platformy dynamograficzne, zestaw do analizy EMG i kamery do rejestracji obrazu wideo. Pozwala on
na kompleksową ocenę parametrów kinetycznych, kinematycznych i sygnału EMG podczas każdego dowolnego ruchu.
Uzyskane wyniki z badania przyrównano do wartości normatywnych grupy dzieci zdrowych (Tab. 2) badanych w Pracowni Biomechaniki i Energospirometrii na Akademii Wychowania Fizycznego im. Jerzego Kukuczki w Katowicach.
Preliminary test was performed the day before the start
of therapy and control test day after the rehabilitation program. BTS Smart system was used in this research. It is
a motion analysis system employing passive markers technology that reflect infrared radiation emitted, with a dynamographic platform, a set for EMG analysis and video cameras to record video. It allows for a comprehensive
assessment of kinetic and kinematic parameters and EMG
signal during each movement.
The results of the survey were compared with normative group of healthy children (Table 2) tested in the
Laboratory of Biomechanics and Ergometer at the Jerzy
Kukuczka Academy of Physical Education in Katowice.
Obraz kliniczny pacjenta po badaniu przedmiotowym
U pacjentki występowały wrodzone dysproporcje długości kończyn dolnych. Prawa kończyna dolna (KdP) była
o 3 cm krótsza w stosunku do kończyny dolnej lewej (KdL)
i prawa stopa była o 2 cm krótsza od lewej. Pacjentka korzystała z wkładki wyrównującej długości kończyn. Dziewczynka poruszała się samodzielnie bez korzystania ze
wspomagania ortopedycznego. Prezentowała chód o typie
hemiparetycznym.
Po prawej stronie ciała występowały:
• chód na palcach, wynikający z ograniczenia wyprostu
w stawie skokowym dolnym, spowodowany przykurczem zginaczy podeszwowych,
• ruch obwodzący charakterystyczny dla chodu typu koszącego,
• ustawianie prawej stopy w pozycji pronacyjnej.
Podczas chodu wykazywała trudności w utrzymaniu
równowagi, charakteryzowały się one tym, że często potykała się na płaskim podłożu.
Pacjentka nie korzystała z leczenia farmakologicznego,
polegającego na podaniu toksyny botulinowej w ścięgna
mięśni oraz nie wykonywano u niej żadnych zabiegów chirurgicznych.
Patient clinical representation after examination
The patient experienced congenital leg length inequalities. The Right lower limb (RT) was 3 cm shorter compared to the left lower limb (LT) and right foot was 2 cm shorter
than the left. She used pads to offset the length of the
limbs. The girl could move independently without the use of
orthopedic support. She displayed the so-called Hemiparetic gait.
On the right side of the body were:
• walking on toes, resulting from extension constraint in
the transverse tarsal articulation, caused by contraction
of the plantar flexors,
• Circumduction movement characteristic of mowing
type gait,
• Arranging the right foot in prone position
During gait the patient showed difficulties in maintaining equilibrium, these were characterized by the fact that
she often stumbled on flat surface.
The patient did not make use of pharaceutical treatment involving administration of botulinum toxin in the muscles tendons and are no surgery was performed on her.
Obraz pacjenta przed rozpoczęciem terapii
– analiza trójwymiarowa chodu z zastosowaniem
systemu BTS Smart
Parametry czasowo-przestrzenne raportu wskazywały na:
• Asymetrię parametrów czasowych cyklu chodu (względnych i bezwzględnych).
• Wydłużenie względnego czasu trwania fazy podporu
po stronie lewej (automatycznie skrócenie fazy wymachowej).
• Wydłużenie bezwzględnego czasu trwania całego cyklu chodu po stronie lewej, wynikającego z wydłużenia
fazy podporowej.
• Wartość kadencji mieści się w dolnej granicy normy.
• Znaczne skrócenie długości kroku i związana z tym
mała prędkość lokomocji.
Tabela 1 przedstawia uzyskane wyniki pacjentki, które
przyrównano do wartości normatywnych grupy dzieci zdrowych (Tab. 2) badanych w Pracowni Biomechaniki i Ener-
Picture of the patient prior to therapy
– a three-dimensional gait analysis using BTS
Smart system
Space – time parameters of the report indicated:
• Asymmetry of gait cycle timing parameters (absolute
and relative).
• Extension of relative duration of stance phase on the
left side (automatically shortening of swing phase).
• Extension of absolute duration of gait cycle on the left
side, resulting from the extension Stance phase.
• Value of within lower normal limit.
• A significant shortening of step length and consequently low displacement speed.
Table 1 shows results for patients which were compared to standard values for a group of healthy children (Table
2) tested in the Laboratory of Biomechanics and cardiopulmonary Exercise Test at the Jerzy Kukuczka Academy
of Physical Education in Katowice. The study covered
161
108 Zak1:Layout 1 2012-08-01 16:44 Strona 4
Żak E. i wsp., Wpływ terapii chodu na motorykę 7-letniego dziecka z hemiplegią
gospirometrii na Akademii Wychowania Fizycznego im. Jerzego Kukuczki w Katowicach. Badaniem objęto grupę 12
zdrowych dzieci po uzyskaniu zgody opiekuna prawnego
i samego badanego. Badanie przeprowadzono według tego
samego protokołu pomiarowego i w tym samym zakresie.
a group of 12 healthy children after obtaining consent of
legal guardians and from the children themselves. The
study was conducted according to the same measurement
protocol and in the same range
Analiza parametrów kątowych
U pacjentki zaobserwowano niewłaściwe ustawienie
miednicy w:
– płaszczyźnie czołowej (w całym cyklu chodu lewa strona ustawiona była wyżej niż prawa),
– w płaszczyźnie poprzecznej skręcenie miednicy wynoszące 20° (kolec przedni górny po stronie lewej był wysunięty do przodu)
– w płaszczyźnie strzałkowej obserwuje się zwiększony
zakres ruchu w fazie wymachowej dla cyklu chodu prawej kończyny dolnej (KdP).
Tendencja do opadania miednicy po stronie niedowładnej kończyny może wynikać z charakteru dysfunkcji oraz/
lub zaburzonego rozwoju wzrostu kości (KdP 3 cm krótsza
w stosunku do KdL). W stawie biodrowym różnice względem danych normatywnych obserwuje się dla płaszczyzny
strzałkowej, gdzie zmniejszony zakres ruchomości wynika
z niedostatecznego zgięcia w tym stawie oraz dla strony
prawej również ze zbyt małego wyprostu. Zmiana ta może
być spowodowana zmniejszeniem siły mięśni zginaczy sta-
Analysis of angular parameters
The patient had an observed misalignment of the pelvis in:
– the frontal plane (in the entire gait cycle, the left side
was incorrectly positioned above the right);
– in the transverse plane, pelvic rotation of 20 ° (upper
front part on the left was extended forward);
– an increased range of motion in the swing phase observed in the sagittal plane for the gait cycle of the right
lower limb (RT).
The tendency of the pelvis to fall on the side paretic
limb could be due to the nature of the dysfunction and/or
abnormal development of bone growth (RT 3 cm shorter in
relation to RT). In the hip joint, differences relative to normative data was observed in sagittal plane where reduced
range of motion is due to insufficient flexion in this joint, and
in the right side due to too little extension. This change
could be due to reduction in the strength of the hip flexor
muscles during the swing phase, and reduced extensor
strength of the hip at the moment of reflection. Moreover, in
the frontal plane, due to an incorrect positioning of the
Tab. 1. Parametry chodu
Tab. 1. Gait parameters
Tab. 2. Charakterystyka grupy kontrolnej
Tab. 2. Characteristic of control group
162
108 Zak1:Layout 1 2012-08-01 16:44 Strona 5
Żak E. et al., Influence of gait therapy on gross motor function of a 7 year child with hemiplegia.
wu biodrowego w fazie wymachowej oraz zmniejszeniem
siły prostowników stawu biodrowego w momencie odbicia.
Ponadto, w płaszczyźnie czołowej w związku ze złym ustawieniem miednicy odnotowujemy prawie ciągłe ustawienie
przywiedzeniowe po stronie lewej, a odwiedzeniowe po
stronie prawej, przy zachowaniu właściwego zakresu ruchu.
Dla stawu kolanowego analizowano tylko płaszczyznę strzałkową, gdzie dla obu kończyn dolnych widoczny jest deficyt
zgięcia (ok. 20 stopni) oraz brak ruchu zginania typowego
dla fazy loading response – mid stance. Wykres przedstawiający ustawienia kątowe lewego stawu skokowego w fazach chodu wskazuje na dobry wzorzec ruchu (w płaszczyźnie strzałkowej) z wyjątkiem fazy odbicia, w której brakuje zgięcia podeszwowego. Po stronie prawej właściwy
zakres ruchu jest przesunięty i obserwujemy stałe ustawienie w zgięciu podeszwowym (Ryc. 1).
pelvis, there is an almost constant adductive contracture of
the shoulder alignment on the left and abductive on right
side on maintaining proper range of motion. For the knee
joint, only sagittal plane was analyzed, where there was
clear shortfall of about 20° degrees in the bent for both legs
as well as lack of bending motion typical for loading response phase – mid stance. Graph showing angular arrangement of the left ankle joint during gait phases indicates
a good pattern of movement (in the sagittal plane), with the
exception of reflection phase, where there is a lack of
plantar flexion. On the right side proper range of motion is
shifted and there is an observed steady realignment in the
plantar flexion (Fig. 1).
Interwencja
Pacjentka ćwiczyła na urządzeniu Lokomat (Ryc. 2),
które zaliczane jest do grupy robotów terapeutycznych.
System Lokomat to elektrycznie napędzana, aktywna ortoza służąca do reedukacji chodu, składająca się ze wspornika bioder i dwóch ortoz kończyn dolnych. Każda z nóg ortozy posiada napędy, poruszające jej przegubami biodrowymi i kolanowymi. Lokomat używa się w zestawie z bieżnią i systemem odciążenia. Jest sterowany za pomocą
komputera PC. Dodatkowo system ten wyposażony jest
w biofeedback oraz narzędzia do oceny efektów terapii.
Przeprowadzono 18 sesji treningowych w okresie 4 tygodni. Pacjentka ćwiczyła 5 razy w tygodniu. Czas trwania
terapii w pierwszych sesjach wynosił 20 minut. W kolejnych
Intervention
The patient exercised on a Locomat (Fig. 2), a kind of
therapeutic robot. Locomat system is an electrically powered, active orthosis used to re-educate gait, consisting of hip
support and two orthoses for the legs. Each leg of the
orthosis has drives to move her hip and knee joints.
Locomat is used together with treadmill and load relieving
system. It is controlled using a PC. Additionally, the system
is equipped with biofeedback and tools to assess the
effects of therapy.
18 training sessions were conducted over 4 weeks. The
patient practiced five times a week. The duration of therapy
in the first session was 20 minutes. In subsequent sessions, the time was gradually extended so that after the first
Ryc. 1. Kinematyka przed terapią
Fig.1. Kinematics before treatment
163
108 Zak1:Layout 1 2012-08-01 16:44 Strona 6
Żak E. i wsp., Wpływ terapii chodu na motorykę 7-letniego dziecka z hemiplegią
sesjach czas był wydłużany sukcesywnie tak, aby po pierwszym tygodniu terapii obejmował 45 minut samych ćwiczeń
i 15 minut przygotowania pacjenta. Prędkość chodu dobierano stopniowo, rozpoczynając od 1.2 km/h, a następnie
zwiększono do 1,6 km/h w zależności od możliwości pacjenta. Na podstawie biofeedback zauważono, że przy wyższych prędkościach dziecko ma trudności w kontrolowaniu
aktywności kończyn dolnych. Odciążenie w pierwszych sesjach treningowych wynosiło 50% masy ciała pacjenta.
W kolejnych sesjach redukowano odciążenie tak, aby uzyskać wartość zerową. Terapia była ukierunkowana na indywidualne potrzeby wynikające z analizy chodu dziecka. Cele te były realizowane za pomocą dodatkowych ćwiczeń
prowadzonych podczas chodu na bieżni (Ryc. 3).
Ryc. 2 Trening chodu
Fig. 2 Gait training
Ryc. 3. Ćwiczenia
Fig. 3. Exercises
164
week of therapy it comprised of 45 minutes of exercises
alone and 15 minutes of preparing of the patient. The step
speed was gradually selected, starting from 1.2 km/h, subsequently increased to 1.6 km/h depending on the abilities
of the patient. Based on biofeedback, it was noted that at
higher speeds, the child had difficulty in controlling activity
of the lower limbs. Load relief in the first practice sessions
was 50% of body weight. In subsequent sessions of the
load relief was reduced in order to obtain a zero value.
Therapy was tailored for individual needs resulting from
child gait analysis. These objectives were realized with the
help of additional exercises conducted while walking on
a treadmill. (Fig. 3)
108 Zak1:Layout 1 2012-08-01 16:44 Strona 7
Żak E. et al., Influence of gait therapy on gross motor function of a 7 year child with hemiplegia.
WYNIKI
RESULTS
Obraz pacjenta po zakończonej terapii – analiza
trójwymiarowa chodu z zastosowaniem systemu
BTS Smart
Łączny czas sesji treningowych wyniósł 9 h i 07min.
Dystans jaki pacjentka pokonała przez okres 4 tygodni wyniósł 12 km i 113m.
Uzyskane wyniki kontrolne analizy chodu wskazują na
wyrównanie różnic między kończyną prawą i lewą (bardziej
symetryczne parametry) oraz uzyskanie wartości mieszczących się w zakresie normatywnym (biorąc pod uwagę
zakres odchylenia standardowego wokół wartości średniej
dla grupy kontrolnej) dla wszystkich parametrów czasowych i kadencji (Tab. 3). Wzrost długości kroku (jednakże
w dalszym ciągu poniżej normy), w połączeniu z wyższą
częstością kroków, spowodował prawie dwukrotne zwiększenie prędkości (która także nadal jest poniżej normy).
Warto zwrócić uwagę iż wszystkie parametry stały się bardziej stabilne, co świadczy o lepszej powtarzalności cykli
chodu (wartości średnie uzyskano na podstawie 5 pełnych
cykli chodu z kliku przejść), na co wskazują mniejsze wartości odchylenia standardowego tych parametrów.
Picture of a patient after therapy
– a three-dimensional gait analysis using
BTS Smart system
Total duration of training sessions was 9 h 07 minutes.
The total distance covered by the patient in 4 weeks was
12 km long and 113 m.
The sample results of gait analysis point to equalization
of the difference between right and left limb (more symmetrical parameters) and obtaining of values within the
normal standard (taking into account the range of the
standard deviation around the mean value for the control
group) for all time and cadence parameters (Table 3). The
increase in stride length (but still below normal) in combination with a higher frequency of steps led to almost
double the speed (which also is still below normal). Worth
noting is the fact that all the parameters became more stable,
indicating better repeatability of gait cycle (mean values obtained from five consecutive gait cycles), as indicated by
smaller standard deviations of these parameters.
Analiza parametrów kątowych po terapii
Wyniki wskazują na:
– poprawę ustawienia miednicy w płaszczyźnie czołowej
(szczególnie w fazie wymachowej),
– w płaszczyźnie poprzecznej skręcenie miednicy jest
mniejsze o około 10° w stosunku do wartości początkowych,
– w płaszczyźnie strzałkowej w miednicy utrzymał się
zwiększony zakres ruchu niezależnie od strony.
Analysis of the angular parameters after treatment
Results point to:
– Improvement in positioning of the pelvis in the frontal
plane (especially in the swing phase),
– Rotation of the pelvis is less by about 10° relative to
baseline values in the transverse plane,
– Increased range of motion in the pelvis, independent of
the patient, persisted in the sagittal plane.
The greatest improvement in the condition of the hip
Tab. 3. Parametry chodu przed i po terapii
Tab. 3. Gait parameters before and after treatment
165
108 Zak1:Layout 1 2012-08-01 16:44 Strona 8
Żak E. i wsp., Wpływ terapii chodu na motorykę 7-letniego dziecka z hemiplegią
Ryc. 4. Kinematyka po terapii
Fig. 4. Kinematic after treatment
W stawach biodrowych największą poprawę obserwuje
się dla płaszczyzny strzałkowej. Charakteryzuje się ona
powrotem właściwego zgięcia w tym stawie, a tym samym
również zakresu ruchu. Ponadto w płaszczyźnie czołowej
wzorzec ruchu zmienił się i ma to związek z poprawą ustawienia miednicy. Dla stawu kolanowego w dalszym ciągu
brak jest ruchu zginania typowego dla fazy loading response – mid stance ale poprawiło się maksymalne zgięcie.
W stawie skokowym nie odnotowuje się większych zmian
(Ryc. 4).
was observed in the sagittal plane. It is characterized by
proper bending back in the joint, and subsequently the
range of motion. Moreover, in the frontal plane, the motion
pattern changed and this had to do with improvement in the
positioning of the pelvis. As for the knee joint, there was still
no bending motion typical for loading response phase - mid
stance, however, there was an improvement in the value of
maximum flexion. There were no major changes in the
ankle joint (Fig. 4).
DYSKUSJA
DISCUSSION
Cel tego badania był dwukierunkowy. W pierwszej kolejności dotyczył przetestowania, czy wykorzystanie strategii działania systemu Lokomat przeniesie się na objętą niedowładem kończynę dolną pacjentki. Z drugiej strony chcieliśmy ocenić efekty 4-tygodniowej terapii nakierowanej na
poprawę funkcji chodu.
Strategia działania systemu Lokomat oparta jest na
elementach fizjologicznego wzorca chodu. Warunkiem ekonomicznego chodu jest zdolność do prawidłowego przenoszenia ciężaru ciała na obie kończyny dolne. Aby ten warunek został zrealizowany wymagana jest możliwość przeniesienia ciężaru ciała do przodu, odpowiedni zakres ruchomości stawów kończyn dolnych oraz tułowia, dostateczna
siła mięśniowa i koordynacja ruchowa oraz motywacja [8].
Indywidualny dobór parametrów podczas terapii (zakres
ruchomości w stawach, odciążenie, prędkość chodu, długość kroku,) pozwala kształtować motorykę ciała tak, aby
była jak najbardziej poprawna i fizjologiczna. Porównując
The objective of the study was two-fold. The first concerned testing whether the use of the strategies of Locomat
system operation could be replicated in a patient’s parethic
lower limb. On the other hand, there was need to assess
the effects of 4 weeks of treatment aimed at improving gait
function.
Locomat system operating strategy is based on the elements of physiological gait pattern. The economic condition
of a gait is the ability by both the lower limbs to appropriately carry the weight of the body. To ensure that this condition is met, the following should be fulfilled: ability to
transfer weight forward, appropriate range of motion of
lower limbs and trunk joints, adequate muscle strength and
motion coordination and motivation [8]. Individual selection
of parameters during treatment (range of motion in the
joints, load relief, gait speed, step length) allows for the
body motoric to be shaped so as to be more appropriate
and physiological. Comparing the obtained results, it can
166
108 Zak1:Layout 1 2012-08-01 16:44 Strona 9
Żak E. et al., Influence of gait therapy on gross motor function of a 7 year child with hemiplegia.
uzyskane wyniki badania zauważono, że po terapii wzrosła
długość kroku, zakres ruchomości w stawie biodrowym
oraz kolanowym w kończynie objętej niedowładem. Efekt
ten może wynikać z poprawy koordynacji mięśni odpowiadających za ruch w tych stawach, na co wskazywałyby bardziej skupione wartości parametrów czasowo-przestrzennych. Ponieważ mięśnie te są zaangażowane w pracę podczas treningu na bieżni, możemy założyć, że uzyskany rezultat jest ściśle powiązany z ruchem, który wykonują zautomatyzowane ortozy. Wstępne wyniki badania wykazują na
dobrą tolerancję tej formy terapii u tej pacjentki oraz brak
skutków ubocznych. Niewielka liczba publikacji związanych z tematyką systemu Lokomat oraz brak innych badań
dotyczących analizy chodu u dzieci z MPD o typie porażenia połowiczego po terapii uniemożliwia porównywanie
uzyskanych wyników.
be noted that after the therapy there was an increased
stride length, in the range of motion in the hip and knee
joint of the parethic limb. This effect may be due to improved coordination of the muscles responsible for movement
in these joints, which would indicate a more concentrated
values of time-space. Because these muscles are involved
in the work during training on a treadmill, we can assume
that the result obtained is closely related to the motion
performed by automated orthoses. Preliminary results
show good tolerance to this form of therapy in this patient,
in addition there were no side effects. A small number of
publications devoted to the locomat system and lack of
other studies on gait analysis in children with CP on the
type of hemiplegia following therapy make it impossible to
compare the results.
WNIOSKI
CONCLUSIONS
Rehabilitacja wpłynęła na:
• zwiększenie zakresu ruchu w stawach biodrowych i kolanowych,
• polepszenie ustawienia miednicy,
• symetryzację parametrów czasowych,
• co w efekcie przełożyło się na większą prędkość lokomocji.
Przyszłe badania powinny określić optymalną dawkę
oraz intensywność tych ćwiczeń, aby występujące pozytywne zmiany zostały utrwalone i pogłębione.
Rehabilitation resulted in:
• increased range of motion in the hip and knee joints,
• improved positioning of the pelvis,
• brining time parameters into symmetry which in effect
resulted in a higher locomotion speed.
Future studies should determine optimal dose and intensity of these exercises, so that any positive changes are
sustained and deepened.
PIŚMIENNICTWO / REFERENCES
1. Nunes LCBG, Quevedo AAF, Magdalon EC. Effects of neuromuscular electrical stimulation on tibialis anterior muscle of spastic
hemiparetic children. Rev Bras Fisioter São Carlos [periodyk online] 2008 Jul-Aug [cytowany 2007.08.01]; 12(4):317-323.
Dostępny pod adresem URL: http://www.scielo.br/pdf/rbfis/v12n4/a11v12n4.pdf
2. Winters TF, Gage JR, Hicks R. Gait patterns in spastic hemiplegia in children and young adults. J Bone Joint Surg Am 1987;
69: 437-41
3. Den Otter AR, Geurts Ac, Mulder T, Duysens J. Abnormalities in the temporal pattering of lower extremity muscle activity in
hemiparetic gait. Gait Posture 2007; 25: 342-52
4. Patterson SL, Forester LW, Rodgers MM, redd. Determinants of walking function after stroke: differences by deficit severity.
Arch Phys Med Rehabil 2007; 88: 115-9
5. Nadeau S, Arsenault AB, Gravel D, Bourbonnais D. Analysis of the clinical factors determining natural and maximal gait speed
in adult with a stroke. Am J Phys Med Rehabil 1999; 78: 123-30
6. French B, Thomas LH, Leathley MJ, redd. Repetitive task training for improving functional ability after stroke. Cochrane
Database Sys Rev [periodyk online] 2007;4:CD006073 [cytowany 2007.10 17]Dostępny pod adresem URL:http://www2.
cochrane.org/reviews/en/ab006073.html
7. Johannsen L, Wing MA, Pelton T, redd. Sated bilateral leg exercise effects on hemiparetic lower extremity function in chronic
stroke. Neurorehabil Neural Repair 2010; 24(3): 243-53
8. Perry J, Burnfield J.M. Gait Analysis: Normal and Pathological Function. Wyd II. Nowy Jork: Publisher Slack; 2010. p. 22-30.
167