het fundamentele doel van orthese management is het verbeteren van de klaring van de teen tijdens het schommelen en het bieden van stabiliteit tijdens de houding, maar nieuwe technologieën—van energieopslagcomposieten tot functionele elektrische stimulatie-doen veel meer.
door Jeremy Farley is CPO/L
“Valvoet” een aandoening die het onderste ledemaat aantast, waarbij het individu onvoldoende vermogen heeft om de voet adequaat te dorsiflex of omhoog te halen, gekenmerkt door equinus tijdens de swingfase van de gang., Val voetgang of hoog-stappage gang wordt vaak gekenmerkt door overmatige heup en knie flexie samen met ongecontroleerde plantaire flexie van de voet na hiel contact. Slechte teen klaring tijdens swing kan het risico van een patiënt op struikelen of vallen verhogen. Bovendien kan overmatige equinus de aangetaste voet vatbaar maken voor contact met de teen in plaats van de hiel, en het resulterende veranderde gangpatroon kan ook bijdragen aan het risico op letsel of vallen.,
de symptomen van valvoet kunnen worden veroorzaakt door zwakte van de spieren die de dorsiflexion van de voet beheersen (tibialis anterior, extensor hallucinis longus en extensor digitorum longus) of letsel aan de zenuwen die de spieren beheersen. “Drop foot” zelf is geen ziekte, maar een symptoom van een andere onderliggende oorzaak., Deze aandoening wordt geassocieerd met een breed scala aan ziekten en aandoeningen, waaronder cerebrovasculair accident of beroerte, traumatisch hersenletsel, ruggenmergletsel, stenose van de wervelkolom, hernia, multiple sclerose, poliomyelitis, diabetes mellitus, of directe schade aan de peroneale zenuw.
orthopedische behandeling
ongeacht het mechanisme van letsel, omvat de behandeling van valvoet gewoonlijk het verkwikken met een enkelvoetorthese, of AFO., Het doel van orthopedische behandeling is om de teen te ontruimen terwijl de aangetaste ledemaat swingt en stabiliteit terwijl de aangetaste voet op de grond ligt. De AFO werkt door het beperken van de snelheid waarmee de voet plantarflexes tijdens het laden respons (voet klap) en voorkomt dat de voet vallen tijdens de swing fase van de gang (valvoet).1,2 dit voorkomt dat de teen van de voet in contact komt met de vloer en vermindert het risico op struikelen.
AFOs bereiken dit door een frame te maken rond de voet en enkel., De AFO strekt zich typisch uit van distale tot de middenvoetskoppen tot enkel distale tot het hoofd van de fibula. De AFO kan worden vervaardigd uit een verscheidenheid aan materialen, waaronder kunststoffen, metaal, leer en koolstofcomposiet. Plastic AFOs kan ofwel off the shelf (voor korte termijn gebruik) of op maat gegoten uit een gegoten (voor ingewikkelde gevallen of langdurig gebruik). Metaal en leer AFOs worden meestal gebruikt wanneer huidcontact moet worden gehouden op een minimum of zwaar gebruik en slijtage worden verwacht. Hybride ontwerpen met kunststoffen en metaal bestaan en kunnen worden gebruikt om de voordelen van beide systemen te verkrijgen., Typisch plastic stijl of hybridized ontwerpen worden gebruikt in Noord-Amerika, als gevolg van een grotere mate van patiënt acceptatie en circumferential controle.3
ontwerpopties
het frame kan vast zijn, zoals bij een achterste bladveer AFO, waarin een plastic omhulsel het achterste been en het plantaire oppervlak van de voet ondersteunt, en het bewegingsbereik is afhankelijk van de flexibiliteit van de distale schacht. Hoewel de achterste bladveer AFO niet scharnierend is, kan de weerstand tegen plantaire flexie worden geregeld door de trim lijnen aan de enkel aan te passen., Gelede AFOs combineren meestal een lichtgewicht thermoplastisch shell materiaal met een anatomisch uitgelijnd mechanisch enkelgewricht dat ofwel blokkeert of bestand is tegen plantaire flexie. Meer recent, energie-opslag AFOs zijn ontwikkeld om zowel te helpen met dorsiflexion en het vergemakkelijken van de aandrijving bij push-off bij patiënten met zwakke plantaire flexor spieren. Deze apparaten zijn gemaakt van een materiaal met enige flex om het—aanvankelijk thermoplasten, nu vaak koolstof composieten—dat potentiële energie opslaat tijdens de vroege standfase en afgeeft het bij de teen-off.,4 onderzoek suggereert dat deze voorjaar-achtige actie de kinematica van de enkel en knie vergemakkelijkt die fysiologisch normaler zijn.5
problemen bij het gebruik van AFOs kunnen onder meer zijn: maatbepaling, moeite met het verkrijgen van de juiste passende schoenuitrusting, en algemeen ongemak door warmte, omdat het dragen van de brace de drager vaak warm maakt. Als het volume van de onderste ledematen van een patiënt fluctueert, zoals in het geval van oedeem, kan een kant-en-klare thermoplastische AFO of zelfs een aangepaste gegoten versie niet meer goed passen. Het grootste deel van de orthese in de schoen kan een grotere schoen nodig, ergens van de ene helft tot een volledige grootte.,1
functionele elektrische stimulatie
recente ontwikkelingen in functionele elektrische stimulatie (Fes) in de afgelopen jaren hebben geleid tot de opkomst van neuroprosthetische apparaten, die elektrische stimulatie leveren aan de zenuwen die de dorsiflexorspieren controleren. Het eerste gebruik van een transcutane peroneale zenuwstimulator om een gangpatroon bij een beroerte patiënt te verbeteren werd gemeld in 1961;6 sindsdien zijn verschillende andere technieken voor het stimuleren van de peroneale zenuw ontwikkeld.,7-9 de fundamentele technieken die worden gebruikt in deze eerste apparaten zijn opvallend vergelijkbaar met apparaten die vandaag beschikbaar zijn. Verbetering van elektronica en productieprocessen maakte de productie van kleinere, snellere en efficiëntere apparaten mogelijk. Het originele apparaat gebruikte bijvoorbeeld een voetschakelaar, vergelijkbaar in functie met die van de apparaten van vandaag, maar aangesloten op de controller met behulp van een draad; moderne versies maken gebruik van externe sensoren.
verschillende fabrikanten hebben deze apparaten ontwikkeld om te helpen bij het oppakken van spierstimulatie., Innovatieve Neurotronics was de eerste op de markt met de WalkAide, Bioness heeft de Ness 300 foot drop system, en Odstock Medical Limited heeft de Odstock gedaald Voetstimulator, om er maar een paar te noemen (voor meer informatie, zie sidebar, pagina XX). Al deze apparaten gebruiken een klein elektronisch pakket, meestal gedragen op het been, om een elektrische stroom te leveren aan de gemeenschappelijke peroneale zenuw en initiëren dorsiflexion door het activeren van de spieren in het voorste compartiment (tibialis anterior, extensor hallucinis longus, en extensor digitorum longus) van het tibia., De apparaten gebruiken een hielschakelaar om te bepalen wanneer de getroffen ledemaat in contact komt met de grond. Wanneer er gewicht op de hiel, het apparaat is uitgeschakeld. Wanneer het gewicht van de hiel, het apparaat wordt ingeschakeld, waardoor de enkel dorsiflex. Alternatieve methoden om het apparaat te activeren zijn ook onderzocht, waaronder EMG-sensoren, natuurlijke sensoren en tilt-sensoren.,7-9 de in de handel verkrijgbare WalkAide gebruikt een kantelsensor om de oriëntatie van het been ten opzichte van verticaal te bepalen, waarbij stimulatie wordt gestart wanneer het been naar achteren wordt gekanteld (wat betekent dat het been naar voren wordt gekanteld) en stimulatie wordt beëindigd wanneer het been naar voren wordt gekanteld (wat het einde van de swingfase betekent).9
voors en tegens
het meest voor de hand liggende voordeel van het gebruik van een neuroprosthetisch apparaat is de mogelijkheid om voordelen te bieden die vergelijkbaar zijn met een AFO zonder de noodzaak van daadwerkelijke bracing., Het verminderde gewicht en verbeterde cosmesis van het apparaat in vergelijking met een conventionele AFO kan significant zijn. Voordelen van het gebruik van een zenuwstimulator zijn onder meer een afname van spasticiteit,10 verhoogde snelheid bij het lopen,11,12 verminderde inspanning bij het lopen en “trainingseffect.”13,14 het trainingseffect wordt ook wel overdracht genoemd, of het voorkomen dat de voordelen van het gebruik van het apparaat vaak op zijn plaats blijven nadat het apparaat is verwijderd., Deze verbeteringen zijn toegeschreven aan verschillende factoren15: verminderde activiteit van peesreflexen (zowel de achillespees als de patellapees), verminderde spastische Co-samentrekking en verhoogde spierkracht. Andere gerapporteerde voordelen omvatten verbeterde loopymmetrie en verbeterde effecten op lange termijn in vergelijking met een conventionele AFO.
het gebruik van een neuroprosthetisch apparaat wordt ook geassocieerd met enkele nadelen. De meest voorkomende problemen die werden gemeld waren het nauwkeurig lokaliseren van de elektroden en adequate training van de patiënt.10 andere veel voorkomende problemen zijn onder meer kosten, betrouwbaarheid en gebruiksgemak.,13 de kosten van de apparaten variëren afhankelijk van de fabrikant, evenals de verzekeraar, maar de typische kosten voor neuroprosthetische apparaten kunnen acht tot tien keer die van een traditionele posterieure bladveer AFO zijn. Neuroprosthetische hulpmiddelen hebben een beperkt toepassingsgebied, omdat ze niet kunnen worden gebruikt bij patiënten met meer proximale gewrichtsaandoeningen zoals knieinstabiliteit, wat de klinische toepassing beperkt.De hulpmiddelen kunnen niet worden gebruikt bij aandoeningen die het perifere zenuwstelsel aantasten, zoals de gemeenschappelijke peroneale zenuw, die intact moet zijn om het hulpmiddel te laten functioneren.,Sommige studies hebben problemen gemeld met het vermogen van patiënten om de elektrische stimulatie te verdragen.10
de ontwikkeling en toepassing van neuroprosthetische hulpmiddelen blijft zich ontwikkelen naarmate het onderzoek toeneemt. Naarmate de apparaten in klinische omgevingen worden gebruikt en de vertrouwdheid verbetert, zullen zich betere patiënttrainingsprotocollen ontwikkelen. Er is nog steeds meer evidence based onderzoek nodig met grote populaties proefpersonen die de prestaties van deze hulpmiddelen onderzoeken, vooral in termen van langetermijneffecten., Toekomstige ontwikkelingen omvatten de integratie van functionele elektrische stimulatie in conventionele orthopedische apparaten om een betere functie in de dagelijkse activiteiten te bieden. Naarmate de technologie zich blijft ontwikkelen en de productieprocessen blijven verbeteren, worden de apparaten zelf kleiner, efficiënter en duurzamer.
implanteerbare elektroden worden onderzocht om de nauwkeurigheid van de plaatsing van de elektroden te verbeteren en de problemen van de patiënt bij het correct aantrekken van de bestaande apparaten weg te nemen., Oppervlaktelektroden bevinden zich op het oppervlak van de huid en vereisen niets meer dan een methode om contact met de huid te behouden. Contact kan worden gehandhaafd door lichaamslijmen of door het gebruik van een omsnoeringsmateriaal. Alle implanteerbare elektroden vereisen een soort aparte chirurgische procedure om de elektroden aan het lichaam te bevestigen, wat helpt om een nauwkeurige plaatsing van de elektrode te bevorderen en het maximale effect te garanderen.,
er bestaan verschillende stijlen van implanteerbare elektroden15: percutane intramusculaire, implanteerbare intramusculaire, epimysiale en zenuwmanchetelektroden. Percutane intramusculaire elektroden worden meestal ingebracht door de huid door hypodermale naald en rust in de spierbuik. Deze elektroden worden typisch gebruikt voor onderzoek en experimentele situaties, aangezien zij niet zo duurzaam zijn als andere implanteerbare types. Implanteerbare intramusculaire elektroden zijn een duurzamere versie van de percutane intramusculaire elektrode, meestal als gevolg van een robuuster ontwerp., Epimysiale elektroden worden direct aan het oppervlak van de spier genaaid. Zenuwmanchetelektroden stimuleren zenuwcellen door de cellen rondom te omringen.
Neuroprosthetische hulpmiddelen in hun huidige vorm hebben aangetoond minstens even effectief te zijn als AFOs voor de behandeling van valpoot. Problemen met kosten vormen nog steeds een belangrijke hindernis om te overwinnen, vooral in de huidige gezondheidszorg. Als het lichaam van onderzoek groeit het ondersteunen van de apparaten groeit, zo zal de acceptatie.
Jeremy Farley, CPO / L, is een klinische prothese voor Fillauer in Chattanooga, TN.
2., Ounpuu S, Bell KJ, Davis RB 3rd, DeLuca PA. Een evaluatie van de posterieure bladveer orthese met behulp van gewrichtskinematica en kinetiek. J Pediatr Orthop 1996; 16 (3): 378-384.
4. Wolf S, Knie I, Rettig O, et al. Carbon fiber veer AFOs voor actieve push-off. Gepresenteerd op de gang and Clinical Motion Analysis Society 10th Annual Meeting, Portland, OR, 6-9 April 2005.
6. Lieberson W, Holmquist H, Scot D, Dow M. functionele elektrotherapie: stimulatie van de peroneale zenuw gesynchroniseerd met de swing fase van de gang van hemiplegie patiënten. Arch Phys Med Rehabil 1961; 42: 101-105.
7., Lyons GM, Sinkjaer T, Burridge JH, Wilcox DJ. Een overzicht van draagbare Fes-gebaseerde neurale orthesen voor de correctie van valvoet. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng 2002;10 (4): 260-269.
8. Haugland MK, Sinkjaer T. cutane hele zenuw opnames gebruikt voor correctie voor voetdruppel bij hemiplegische man. IEEE Trans Rehabil Eng 1995;3 (4): 307-317.
10. Burridge JH. Verbetert de drop-foot stimulator het lopen in hemiplegie? Neuromodulation 2001; 4 (2):77-83.
11. Sheffler LR, Hennessey MT, Napels GG, Chae J., Peroneale zenuwstimulatie vs een enkelvoetorthese voor correctie van voetdaling in beroerte. Neurorehabil Neural Repair 2006; 20 (3): 355-360.
12. Laufer Y, Hausdorff JM, Ring H. effecten van een voetdruppel neuroprothese op functionele vaardigheden, sociale participatie en loopsnelheid. Am J Phys Med Rehabil 2009; 88 (1): 14-20.
13. Stein RB, Chong S, Everaert DG, et al. Een multicenter trial van een footdrop stimulator bestuurd door een tilt sensor. Neurorehabil Neural Repair 2006; 20 (3): 371-379.
14. Laufer Y, Ring H, Sprecher E, Hausdorff JM., Gang bij personen met chronische hemiparese: een jaar follow-up van de effecten van een neuroprothese die voetdaling verbetert. J Neurol Phys Ther 2009; 33(2): 104-110.
16. Weingarden HP, Hausdorff JM. Fes neuroprothese vs een enkelvoetorthese: het effect op de loopstabiliteit en symmetrie. Fysiotherapie 2007: 93 (Suppl 1): S359.
17. Gorman PH, Alon G, Peckham PH. functionele elektrische stimulatie in Neurorevalidatie. In: Selzer ME, Cohen L, Clarke S, Duncan PW, eds. Leerboek van neuraal herstel en revalidatie. Vol 2. Cambridge: Cambridge University Press, 2006: 119-135.