det grundläggande målet med ortotisk hantering är att förbättra tå clearance under swing och ge stabilitet under stance, men ny teknik—från energilagrande kompositer till funktionell elektrisk stimulering-göra mycket mer.
av Jeremy Farley, CPO/l
”Drop foot” är ett tillstånd som påverkar underbenet där det inte finns tillräcklig förmåga hos individen att adekvat dorsiflex eller plocka upp foten, kännetecknad av equinus under gångens svängfas., Gång eller hög steg gång kännetecknas ofta av överdriven höft-och knäböjning tillsammans med okontrollerad plantarflexion av foten efter hälkontakt. Dålig tå clearance under swing kan öka en patients risk att snubbla eller falla. Dessutom kan överdriven equinus predisponera den drabbade foten för att initiera kontakt med tån snarare än hälen, och det resulterande förändrade gångmönstret kan också bidra till risken för skada eller fall.,
symtomen på droppfot kan orsakas av svaghet i musklerna som styr dorsiflexion av foten (tibialis anterior, extensor hallucinis longus och extensor digitorum longus) eller skada på nerverna som styr musklerna. ”Drop foot” i sig är inte en sjukdom, men ett symptom på en annan underliggande orsak., Detta tillstånd är förknippat med en mängd olika sjukdomar och störningar, inklusive cerebrovaskulär olycka eller stroke, traumatisk hjärnskada, ryggmärgsskada, spinal stenos, diskbråck, multipel skleros, poliomyelit, diabetes mellitus eller direkt skada på peronealnerven.
Orthotic management
oavsett mekanismen för skada, behandling av drop fot innebär typiskt stag med en fotled fotortos, eller AFO., Målet med ortotisk hantering är att ge tå clearance medan den drabbade lemmen svänger och stabilitet medan den drabbade foten är på marken. AFO fungerar genom att begränsa hastigheten vid vilken foten plantarflexer under lastning svar (fot slap) och hindrar foten från att släppa under swing fas av gång (drop fot).1,2 detta förhindrar att fotens tå kommer i kontakt med golvet och minskar risken för snubbling.
AFOs åstadkomma detta genom att skapa en ram runt foten och fotleden., AFO sträcker sig vanligtvis från distala till metatarsala huvuden till bara distala till huvudet på fibula. AFO kan tillverkas av en mängd olika material, inklusive plast, metall, läder och kolkomposit. Plast AFOs kan vara antingen från hyllan (för kortvarig användning) eller anpassad gjuten från en gjuten (för komplicerade fall eller långvarig användning). Metall och läder AFOs används vanligtvis när hudkontakt måste hållas på ett minimum eller tung användning och slitage förväntas. Hybriddesigner som innehåller plast och metall existerar och kan användas för att få fördelarna med båda systemen., Typiskt plast Stil eller hybridiserade mönster används i Nordamerika, på grund av en större grad av patient acceptans och omkrets kontroll.3
designalternativ
ramen kan vara fast, som i en bakre bladfjäder AFO, där ett plastskal stöder fotens bakre ben och plantaryta och rörelseomfång är beroende av flexibiliteten hos den distala skaftet. Även om den bakre bladfjädern AFO inte är gångjärn, kan resistens mot plantar flexion styras genom att justera trimlinjerna vid fotleden., Ledade AFOs kombinerar typiskt ett lätt termoplastiskt skalmaterial med en anatomiskt inriktad mekanisk fotled som antingen blockerar eller motstår plantar flexion. På senare tid har Energilagrande AFOs utvecklats för att både hjälpa till med dorsiflexion och underlätta framdrivning vid push-off hos patienter med svaga plantar flexor muskler. Dessa enheter är gjorda av ett material med lite flex till det-initialt termoplaster, nu ofta kolkompositer – som lagrar potentiell energi under tidig hållning fas och släpper den på tå-off.,4 forskning tyder på att denna vårliknande åtgärd underlättar fotled och knä kinematik som är mer fysiologiskt normala.5
problem med AFOs kan inkludera dimensionering, svårigheter att få korrekt montering sko redskap, och allmänt obehag på grund av värme eftersom bär stag ofta gör bäraren känner sig varm. Om en patients volym i underbenet fluktuerar, till exempel vid ödem, kan en termoplastisk AFO eller till och med en anpassad gjuten version inte längre passa ordentligt. Huvuddelen av ortos i skon kan kräva en större sko, var som helst från en halv till en full storlek.,1
funktionell elektrisk stimulering
den senaste utvecklingen inom funktionell elektrisk stimulering (FES) under de senaste åren har lett till uppkomsten av neuroprostetiska anordningar, som ger elektrisk stimulering till nerverna som styr dorsiflexormusklerna. Den första användningen av en transkutan peroneal nervstimulator för att förbättra ett gångmönster hos en strokepatient rapporterades 1961; 6 Sedan dess har flera andra tekniker för att stimulera peronealnerven utvecklats.,7-9 de grundläggande teknikerna som används i dessa initiala enheter liknar påfallande enheter som finns tillgängliga idag. Förbättring av elektronik och tillverkningsprocesser tillåts för produktion av mindre, snabbare och effektivare enheter. Till exempel använde den ursprungliga enheten en fotbrytare, liknande funktion som för dagens enheter men ansluten till styrenheten med hjälp av en tråd; moderna versioner använder fjärrsensorer.
flera tillverkare har utvecklat dessa enheter för att hjälpa till i tå pickup med muskelstimulering., Innovativa Neurotronics var först på marknaden med den WalkAide, Bioness har Ness 300 fot släpp-systemet, och Odstock Medical Limited har Odstock Sjunkit Foten Stimulator, bara för att nämna några (för mer information, se faktaruta, sidan XX). Alla dessa enheter använder ett litet elektroniskt paket, som vanligtvis bärs på benet, för att leverera en elektrisk ström till den gemensamma peroneala nerven och initiera dorsiflexion genom att aktivera musklerna i det främre facket (tibialis anterior, extensor hallucinis longus och extensor digitorum longus) av tibia., Enheterna använder en hälbrytare för att bestämma när den drabbade lemmen kommer i kontakt med marken. När det finns vikt på hälen är enheten avstängd. När vikten är av hälen, slås enheten på, vilket gör att fotleden till dorsiflex. Alternativa metoder för att aktivera enheten har också undersökts, inklusive EMG-sensorer, naturliga sensorer och lutningssensorer.,7-9 den kommersiellt tillgängliga WalkAide använder en lutningssensor för att bestämma benets orientering i förhållande till vertikal, initiera stimulering när benet lutas tillbaka (vilket betyder sen stansfas) och avsluta stimulering när benet lutas framåt (vilket betyder slutet av svängfasen).9
fördelar och nackdelar
den mest uppenbara fördelen med att använda en neuroprostetisk enhet är förmågan att ge fördelar som liknar en AFO utan behov av faktisk stagning., Den minskade vikten och förbättrade kosmesen hos enheten jämfört med en konventionell AFO kan vara signifikant. Fördelarna med att använda en nervstimulator innefattar en minskning av spasticitet, 10 ökad hastighet i gång, 11, 12 minskad ansträngning i gång och ”träningseffekt”.”13,14 träningseffekten kallas också överföring, eller den händelse som fördelarna med att använda enheten ofta förblir på plats efter att enheten har tagits bort., Dessa förbättringar har hänförts till flera faktorer15: minskad aktivitet av senreflexer (både Achillessenen och patellär sena), minskad spastisk Co-kontraktion och ökad muskelstyrka. Andra rapporterade fördelar inkluderar förbättrad gångsymmetri och förbättrade långsiktiga effekter jämfört med en konventionell AFO.16
användning av en neuroprostetisk enhet är också förknippad med vissa nackdelar. De vanligaste rapporterade problemen var att lokalisera elektroderna noggrant och adekvat patientutbildning.10 andra vanliga problem som rapporterats är kostnader, tillförlitlighet och användarvänlighet.,13 kostnader för enheterna varierar beroende på tillverkare, såväl som försäkringsgivare, men typiska kostnader för neuroprostetiska enheter kan vara åtta till 10 gånger den för en traditionell bakre bladfjäder AFO. Neuroprostetiska anordningar har ett smalt användningsområde, eftersom de inte kan användas till patienter med mer proximal gemensam inblandning såsom knä instabilitet, vilket begränsar klinisk tillämpning.11 apparaten kan inte användas med störningar som påverkar det perifera nervsystemet, såsom den vanliga peroneala nerven, som måste vara intakt för att enheten ska fungera.,10,13 vissa studier har rapporterat problem med patienternas förmåga att tolerera den elektriska stimuleringen.10
utvecklingen och tillämpningen av neuroprostetiska enheter fortsätter att utvecklas när forskningens kropp växer. Eftersom enheterna används i kliniska inställningar och förtrogenhet förbättras kommer förbättrade patientutbildningsprotokoll att utvecklas. Mer evidensbaserad forskning med stora ämnespopulationer som undersöker prestandan hos dessa enheter behövs fortfarande, särskilt när det gäller långsiktiga effekter., Framtida utveckling innefattar att integrera funktionell elektrisk stimulering i konventionella ortotiska anordningar för att ge förbättrad funktion i dagliga aktiviteter. Eftersom tekniken fortsätter att utvecklas och tillverkningsprocesserna fortsätter att förbättras, kommer enheterna själva att bli mindre, effektivare och mer hållbara.
implanterbara elektroder undersöks som ett sätt att förbättra noggrannheten i elektrodplacering och eliminera patientsvårigheter vid korrekt donering av befintliga enheter., Ytelektroder ligger på ytan av huden och kräver inget annat än en metod för att upprätthålla kontakt med huden. Kontakt kan upprätthållas av kroppslim eller genom användning av ett bandningsmaterial. Alla implanterbara elektroder kräver någon form av separat kirurgiskt ingrepp för att fästa elektroderna i kroppen, vilket bidrar till att främja korrekt placering av elektroden och säkerställa maximal effekt.,
det finns flera olika typer av implanterbara elektroder15: perkutan intramuskulär, implanterbar intramuskulär, epimysiell och nervkuddelektroder. Perkutan intramuskulära elektroder sätts typiskt in genom huden med hypodermisk nål och vilar i muskelmagen. Dessa elektroder används vanligtvis för forskning och experimentella situationer, eftersom de inte är lika hållbara som andra implanterbara typer. Implanterbara intramuskulära elektroder är en mer hållbar version av den perkutan intramuskulära elektroden, främst på grund av en mer robust design., Epimysiala elektroder sys direkt till ytan av muskeln. Nerve manschetten elektroder stimulerar nervceller genom att omgivande cellerna omkrets.
Neuroprostetiska anordningar i sin nuvarande form har visat sig vara minst lika effektiva som AFOs för behandling av droppfot. Frågor med kostnad ger fortfarande ett betydande hinder att övervinna, särskilt i dagens hälso-och sjukvårdsscen. Som kroppen av forskning växer stödja enheterna växer, så kommer acceptans.
Jeremy Farley, CPO/L, är en klinisk prosthetist för Fillauer i Chattanooga, TN.
2., Ounpuu S, Bell KJ, Davis RB 3: e, DeLuca PA. En utvärdering av den bakre bladfjäderortosen med hjälp av gemensam kinematik och kinetik. J Pediatr Orthop 1996;16(3):378-384.
4. Vargen S, Knie jag Rettig O, et al. Kolfiberfjäder AFOs för aktiv push-off. Presenterad vid Gait and Clinical Motion Analysis Society 10th Annual Meeting, Portland, OR, april 6-9, 2005.
6. Lieberson W, Holmquist H, Scot D, Dow M. funktionell elektroterapi: stimulering av peronealnerven synkroniserad med svängfasen av gången hos patienter med hemiplegi. Arch Phys Med Rehabil 1961;42:101-105.
7., Lyons GM, Sinkjaer T, Burridge JH, Wilcox DJ. En översyn av bärbara Fes-baserade neurala ortoser för korrigering av droppfot. IEEE Trans Neurala Syst Rehabil Swe 2002;10(4):260-269.
8. Haugland MK, Sinkjaer T. kutan hela nervinspelningar som används för korrigering för fotdroppe i hemiplegisk man. IEEE Trans Rehabil Swe 1995;3(4):307-317.
10. Burridge JH. Förbättrar droppfotstimulatorn promenader i hemiplegi? Neuromodulation 2001; 4(2):77-83.
11. Sheffler LR, Hennessey MT, Neapel GG, Chae J., Peroneal nervstimulering vs en fotled fotortos för korrigering av fotfall i stroke. Neurorehabil Neural Repair 2006;20(3):355-360.
12. Laufer Y, Hausdorff JM, Ring H. effekter av en fotdroppe neuroprostes på funktionella förmågor, socialt deltagande och gånghastighet. Am J Phys Med Rehabil 2009;88(1):14-20.
13. Stein SN, Chong S, Everaert DG, et al. En multicenter rättegång av en footdrop stimulator som styrs av en lutningssensor. Neurorehabil Neural Repair 2006;20(3):371-379.
14. Laufer Y, Ring H, Sprecher E, Hausdorff JM., Gång hos personer med kronisk hemipares: ett års uppföljning av effekterna av en neuroprostes som förbättrar fotdroppen. J Neurol Phys Ther 2009;33(2):104-110.
16. Weingarden HP, Hausdorff JM. Fes neuroprostes vs en fotled fotortos: effekten på gångstabilitet och symmetri. Sjukgymnastik 2007:93(Suppl 1):S359.
17. Gorman PH, Alon G, Peckham PH. funktionell elektrisk stimulering vid neurorehabilitering. I: Selzer MIG, L Cohen, Clarke S, Duncan PW, red. Lärobok för Neural reparation och rehabilitering. Vol 2. Cambridge: Cambridge University Press, 2006:119-135.