podstawowym celem zarządzania ortotycznego jest poprawa luzu palców podczas huśtawki i zapewnienie stabilności podczas pozycji, ale nowe technologie—od kompozytów magazynujących energię do funkcjonalnej stymulacji elektrycznej-robią znacznie więcej.
Jeremy Farley, CPO/l
„Drop foot” to stan wpływający na kończynę dolną, gdzie nie ma wystarczającej zdolności ze strony osoby do odpowiedniego dorsiflex lub podnieść stopę, charakteryzujący się equinus podczas fazy huśtawka chodu., Drop stóp chód lub wysoki steppage chód często charakteryzuje się nadmiernym zgięciem stawu biodrowego i kolanowego wraz z niekontrolowanym zgięciem podeszwowym stopy po kontakcie pięty. Słaby prześwit palców podczas huśtawki może zwiększyć ryzyko potknięcia się lub upadku. Ponadto nadmierny równonóg może predysponować dotkniętą stopę do inicjowania kontaktu z palcem, a nie piętą, a wynikający z tego zmieniony wzór chodu może również przyczynić się do ryzyka obrażeń lub upadków.,
objawy opadania stopy mogą być spowodowane osłabieniem mięśni kontrolujących zgięcie grzbietowe stopy (tibialis anterior, extensor hallucis longus i extensor digitorum longus) lub uszkodzeniem nerwów kontrolujących mięśnie. „Drop foot” sama w sobie nie jest chorobą, ale objawem innej podstawowej przyczyny., Stan ten jest związany z wieloma chorobami i zaburzeniami, w tym udarem mózgu lub udarem mózgu, urazowym uszkodzeniem mózgu, uszkodzeniem rdzenia kręgowego, zwężeniem rdzenia kręgowego, przepukliną dysku, stwardnieniem rozsianym, zapaleniem poliomyelitis, cukrzycą lub bezpośrednim uszkodzeniem nerwu strzałkowego.
postępowanie ortopedyczne
niezależnie od mechanizmu urazu, leczenie opadającej stopy zazwyczaj obejmuje usztywnienie ortezą stawu skokowego lub AFO., Celem Orthotic management jest zapewnienie luzu palców podczas gdy dotknięta kończyna jest kołysanie i stabilność, gdy dotknięta stopa jest na ziemi. AFO działa poprzez ograniczenie prędkości, z jaką stopa zgina się podeszwowo podczas reakcji obciążenia (uderzenie stopy) i zapobiega opuszczeniu stopy podczas fazy huśtania chodu (stopa opadająca).1,2 zapobiega to zetknięciu się palców stopy z podłogą i zmniejsza ryzyko potknięcia się.
AFOs osiąga to tworząc ramkę wokół stopy i kostki., AFO zazwyczaj rozciąga się od dystalnej do śródstopia głowy tylko dystalnej do głowy kości strzałkowej. AFO może być wytwarzany z różnych materiałów, w tym z tworzyw sztucznych, metalu, skóry i kompozytu węglowego. Plastikowe Afo mogą być z półki (do krótkotrwałego użytku) lub niestandardowe formowane z odlewu (do skomplikowanych przypadków lub długotrwałego użytkowania). Metalowe i skórzane Afo są zwykle używane, gdy kontakt ze skórą musi być utrzymywany na minimalnym poziomie lub oczekuje się intensywnego użytkowania i zużycia. Hybrydowe konstrukcje z tworzyw sztucznych i metalu istnieją i mogą być wykorzystane do uzyskania zalet obu systemów., Typowo plastikowe lub hybrydowe wzory są używane w Ameryce Północnej, ze względu na większy stopień akceptacji pacjenta i kontroli obwodowej.3
opcje projektowania
rama może być solidna, jak w tylnej sprężynie liściowej AFO, w której plastikowa powłoka podtrzymuje tylną nogę i podeszwową powierzchnię stopy, a zakres ruchu zależy od elastyczności dystalnego trzonu. Chociaż tylna sprężyna liściowa AFO nie jest zawiasowa, odporność na zgięcie podeszwowe można kontrolować poprzez regulację linii wykończenia w kostce., Przegubowe AFOs zazwyczaj łączą lekki termoplastyczny Materiał powłoki z anatomicznie wyrównanym mechanicznym stawem skokowym, który blokuje lub jest odporny na zgięcie podeszwowe. Ostatnio, AFOs magazynowanie energii zostały opracowane zarówno pomóc w zgięciu grzbietowym i ułatwić napęd w push-off u pacjentów ze słabymi mięśni zginaczy podeszwowych. Urządzenia te są wykonane z materiału o pewnym flex do niego-początkowo termoplastyczne, teraz często kompozytów węglowych-który magazynuje energię potencjalną w początkowej fazie stance i uwalnia go w toe-off.,4 badania sugerują, że ta akcja przypominająca sprężynę ułatwia kinematykę kostki i kolana, która jest bardziej fizjologicznie normalna.5
problemy z użyciem AFOs mogą obejmować rozmiar, trudności w uzyskaniu odpowiedniego dopasowania obuwia i ogólny dyskomfort z powodu ciepła, ponieważ noszenie klamry często sprawia, że użytkownik czuje się gorąco. Jeśli objętość kończyny dolnej pacjenta waha się, na przykład w przypadku obrzęku, off-the-shelf termoplastyczne AFO lub nawet niestandardowe formowane wersja może nie pasować prawidłowo. Większość ortezy w bucie może wymagać większego buta, od połowy do pełnego rozmiaru.,1
funkcjonalna stymulacja elektryczna
ostatnie zmiany w funkcjonalnej stymulacji elektrycznej (Fes) w ciągu ostatnich kilku lat doprowadziły do pojawienia się urządzeń neuroprotetycznych, które zapewniają elektryczną stymulację nerwów, które kontrolują mięśnie zgięcia grzbietowego. Pierwsze użycie przezskórnego stymulatora nerwu strzałkowego w celu poprawy wzorca chodu u pacjenta z udarem odnotowano w 1961 r. 6 od tego czasu opracowano kilka innych technik stymulowania nerwu strzałkowego.,7-9 podstawowe techniki stosowane w tych początkowych urządzeniach są uderzająco podobne do urządzeń dostępnych obecnie. Udoskonalenie elektroniki i procesów produkcyjnych pozwoliło na produkcję mniejszych, szybszych i bardziej wydajnych urządzeń. Na przykład oryginalne urządzenie używało przełącznika nożnego, podobnego w funkcji do dzisiejszych urządzeń, ale podłączonego do kontrolera za pomocą przewodu; współczesne wersje wykorzystują zdalne czujniki.
kilku producentów opracowało te urządzenia, aby pomóc w podnoszeniu palców z stymulacją mięśni., Innowacyjna Neurotronika jako pierwsza wprowadziła na rynek WalkAide, Bioness ma system Ness 300 foot drop, a Odstock Medical Limited ma stymulator stopy Odstock, aby wymienić tylko kilka (aby uzyskać więcej informacji, zobacz pasek boczny, strona XX). Wszystkie te urządzenia wykorzystują mały pakiet elektroniczny, zwykle noszony na nodze, aby dostarczyć prąd elektryczny do wspólnego nerwu strzałkowego i zainicjować zgięcie grzbietowe poprzez aktywację mięśni w przedniej komorze (tibialis anterior, extensor hallucis longus i extensor digitorum longus) piszczeli., Urządzenia wykorzystują przełącznik pięty, aby określić, kiedy dotknięta kończyna wchodzi w kontakt z podłożem. Gdy na pięcie znajduje się ciężar, urządzenie jest wyłączone. Gdy waga jest poza piętą, urządzenie włącza się, powodując kostkę do dorsiflex. Zbadano również alternatywne metody aktywacji urządzenia, w tym czujniki EMG, czujniki naturalne i czujniki przechyłu.,7-9 dostępny na rynku WalkAide wykorzystuje czujnik przechyłu do określenia orientacji nogi względem pionu, inicjując stymulację, gdy noga jest przechylona do tyłu (oznaczająca późną fazę postawienia) i kończącą stymulację, gdy noga jest przechylona do przodu(oznaczającą koniec fazy wychylenia).9
plusy i minusy
najbardziej oczywistą korzyścią ze stosowania urządzenia neuroprotetycznego jest możliwość zapewnienia korzyści podobnych do AFO bez potrzeby rzeczywistego usztywniania., Zmniejszona waga i ulepszona kosmeza urządzenia w porównaniu do konwencjonalnego AFO może być znacząca. Korzyści ze stosowania stymulatora nerwów obejmują zmniejszenie spastyczności, 10 zwiększenie prędkości chodzenia, 11, 12 zmniejszenie wysiłku w chodzeniu i ” efekt treningu.”13,14 efekt treningu jest również określany jako przeniesienie, lub wystąpienie, że korzyści uzyskane z korzystania z urządzenia często pozostają na swoim miejscu po usunięciu urządzenia., Poprawa ta została przypisana kilku czynnikom15: zmniejszona aktywność odruchów ścięgnistych (zarówno ścięgna Achillesa, jak i ścięgna rzepki), zmniejszone skurcze spastyczne i zwiększona siła mięśni. Inne zgłoszone korzyści obejmują poprawę symetrii chodu i lepsze efekty długoterminowe w porównaniu do konwencjonalnego AFO.16
Korzystanie z urządzenia neuroprotetycznego wiąże się również z pewnymi wadami. Najczęściej zgłaszanymi problemami było dokładne zlokalizowanie elektrod i odpowiednie przeszkolenie pacjenta.10 inne typowe problemy zgłaszane obejmują koszty, niezawodność i łatwość obsługi.,13 koszty urządzeń różnią się w zależności od producenta, a także ubezpieczyciela, ale typowe koszty urządzeń neuroprotetycznych mogą być od ośmiu do dziesięciu razy większe niż w przypadku tradycyjnego AFO. Urządzenia neuroprotetyczne mają wąskie pole zastosowania, ponieważ nie mogą być stosowane u pacjentów z bardziej proksymalnym zajęciem stawów, takim jak niestabilność kolana, co ogranicza zastosowanie kliniczne.11 urządzenia nie mogą być stosowane w przypadku zaburzeń wpływających na obwodowy układ nerwowy, takich jak wspólny nerw strzałkowy, który musi być nienaruszony, aby urządzenie mogło funkcjonować.,10,13 w niektórych badaniach odnotowano problemy ze zdolnością pacjentów do tolerowania stymulacji elektrycznej.10
rozwój i zastosowanie urządzeń neuroprotetycznych postępuje wraz z rozwojem badań. W miarę jak urządzenia są używane w warunkach klinicznych, a znajomość poprawia się, opracowane zostaną ulepszone protokoły szkolenia pacjentów. Nadal potrzebne są dalsze badania oparte na dowodach z dużymi populacjami osób badających wydajność tych urządzeń, zwłaszcza pod względem efektów długoterminowych., Przyszłe zmiany obejmują włączenie funkcjonalnej stymulacji elektrycznej do konwencjonalnych urządzeń ortotycznych w celu zapewnienia lepszej funkcji w codziennych czynnościach. W miarę rozwoju technologii i doskonalenia procesów produkcyjnych same urządzenia stają się mniejsze, bardziej wydajne i trwalsze.
elektrody do implantacji są badane w celu poprawy dokładności umieszczenia elektrod i wyeliminowania problemów pacjenta z prawidłowym założeniem istniejących urządzeń., Elektrody powierzchniowe znajdują się na powierzchni skóry i wymagają jedynie metody utrzymywania kontaktu ze skórą. Kontakt może być utrzymywany za pomocą klejów do ciała lub za pomocą materiału spinającego. Wszystkie wszczepialne elektrody wymagają pewnego rodzaju oddzielnej procedury chirurgicznej, aby przymocować elektrody do ciała, co pomaga promować dokładne umieszczenie elektrody i zapewnić maksymalny efekt.,
istnieje kilka różnych rodzajów elektrod do implantowania15: przezskórna, domięśniowa, epimizjalna i nerwowa. Przezskórne elektrody domięśniowe są zazwyczaj wprowadzane przez skórę za pomocą igły podskórnej i spoczywają w brzuchu mięśni. Elektrody te są zwykle używane w sytuacjach badawczych i eksperymentalnych, ponieważ nie są tak trwałe, jak inne typy implantacji. Wszczepialne elektrody domięśniowe są trwalszą wersją przezskórnej elektrody domięśniowej, głównie ze względu na bardziej wytrzymałą konstrukcję., Elektrody epimizjalne przyszyte są bezpośrednio do powierzchni mięśnia. Elektrody mankietów nerwowych stymulują komórki nerwowe otaczając je obwodowo.
urządzenia Neuroprotetyczne w ich obecnej formie wykazały, że są co najmniej tak samo skuteczne jak AFOs w leczeniu opadającej stopy. Problemy z kosztami nadal stanowią istotną przeszkodę do przezwyciężenia, szczególnie w dzisiejszej dziedzinie opieki zdrowotnej. Wraz z rozwojem badań wspierających urządzenia rośnie, tak samo będzie akceptacja.
2., Ounpuu S, Bell KJ, Davis RB 3rd, DeLuca PA. Ocena ortezy tylnej sprężyny liściowej z wykorzystaniem kinematyki i kinetyki stawów. J Pediatr Orthop 1996;16 (3): 378-384.
4. Wolf S, Knie I, Rettig o, et al. Sprężynowy AFOs z włókna węglowego do aktywnego odpychania. Przedstawione na 10th Annual Meeting, Portland, OR, kwiecień 6-9, 2005.
6. Lieberson w, Holmquist H, Scot D, Dow M. funkcjonalna elektroterapia: stymulacja nerwu strzałkowego zsynchronizowana z fazą huśtawki chodu pacjentów hemiplegia. Arch Phys Med Rehabil 1961; 42:101-105.
7., Lyons GM, Sinkjaer T, Burridge JH, Wilcox DJ. Przegląd przenośnych ortez neuronowych opartych na FES do korekcji opadającej stopy. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng 2002;10(4):260-269.
8. Haugland MK, Sinkjaer T. skórne nagrania całych nerwów wykorzystywane do korekcji zrzutu stopy u człowieka hemiplegicznego. IEEE Trans Rehabil Eng 1995; 3 (4): 307-317.
10. Burridge JH. Czy stymulator drop-foot poprawia chodzenie w hemiplegii? Neuromodulation 2001; 4 (2): 77-83.
11. Sheffler LR, Hennessey MT, Neapol GG, Chae J., Stymulacja nerwów strzałkowych a Orteza stawu skokowego do korekcji spadku stopy w udarze. Neurorehabil Neural Repair 2006;20(3): 355-360.
12. Laufer Y, Hausdorff JM, Ring H. wpływ neuroprotezy kropli stóp na zdolności funkcjonalne, udział społeczny i prędkość chodu. Am J Phys Med Rehabil 2009;88(1):14-20.
13. Stein RB, Chong S, Everaert DG, et al. Multicenter trial of a footdrop stimulator controlled by a tilt sensor. Neurorehabil Neural Repair 2006;20(3): 371-379.
14. Laufer Y, Ring H, Sprecher E, Hausdorff JM., Chód u osób z przewlekłą niedowładem połowiczym: roczna obserwacja skutków neuroprotezy, która łagodzi spadek stopy. J Neurol Phys Ther 2009;33(2):104-110.
16. Weingarden HP, Hausdorff JM. Neuroproteza FES a Orteza stawu skokowego: wpływ na stabilność i symetrię chodu. Fizjoterapia 2007: 93 (Suppl 1): S359.
17. Gorman PH, Alon G, Peckham PH. funkcjonalna stymulacja elektryczna w neurorehabilitacji. W: Selzer ME, Cohen L, Clarke S, Duncan PW, eds. Podręcznik naprawy i rehabilitacji neuronowej. T. 2. 2006: 119-135.