Ocena funkcjonalna pacjentów korzystających z ortez KAFO koncentruje się najczęściej na stabilizacji stawu kolanowego oraz bezpieczeństwie chodu. Coraz więcej uwagi poświęca się jednak roli stawu skokowego, którego charakterystyka mechaniczna wpływa nie tylko na ruch stopy, lecz także na sposób przenoszenia obciążeń, przebieg fazy podporu i inicjację fazy przenoszenia. Z tego względu analiza biomechaniki chodu powinna obejmować całą kończynę dolną, a nie wyłącznie działanie mechanizmu stawu kolanowego.
Szczególnego znaczenia nabiera to u osób poruszających się z wykorzystaniem ortez KAFO, które w codziennym funkcjonowaniu pokonują nie tylko płaskie odcinki, ale również pochylnie oraz powierzchnie o zmiennym nachyleniu. W takich warunkach sposób pracy stawu skokowego może wpływać na przebieg przetaczania stopy oraz współpracę z mechanizmem stawu kolanowego.
W 2025 r. Schmalz i wsp. opublikowali badanie poświęcone ocenie wpływu reaktywno-dynamicznego przegubu skokowego Nexgear Tango (NGT) na biomechanikę chodu w dwóch konstrukcjach ortez KAFO – mikroprocesorowej ortezie C-Brace oraz ortezie E-MAG Active z mechanizmem kontroli fazy podporu. Analizie poddano zarówno parametry biomechaniczne chodu, jak i subiektywną ocenę funkcjonalności poszczególnych konfiguracji przez użytkowników.
Znaczenie stawu skokowego w biomechanice chodu
Staw skokowy pełni istotną funkcję w zapewnieniu płynnego przejścia pomiędzy kolejnymi fazami chodu. W końcowej fazie podporu odpowiada za prawidłowy mechanizm przetaczania stopy oraz przygotowanie kończyny do fazy przenoszenia. Zmiana jego właściwości mechanicznych może zatem wpływać na pracę bardziej proksymalnych segmentów kończyny, w tym stawu kolanowego.
Analizowane badanie wykazało, że zastosowanie reaktywno-dynamicznego przegubu skokowego wiązało się z większym zakresem zgięcia grzbietowego pod koniec fazy podporu, większą mocą generowaną w obrębie stawu skokowego oraz mniejszym zewnętrznym momentem działającym na staw kolanowy. Obserwacje te wskazują, że modyfikacja sposobu pracy stawu skokowego może wpływać na przebieg całego wzorca chodu, a nie jedynie na ruch stopy.
Charakterystyka badania
Badanie miało charakter przekrojowy i objęło pięciu dorosłych użytkowników ortez KAFO, którzy przez trzy–osiem lat korzystali z mikroprocesorowej ortezy C-Brace. Średni wiek uczestników wynosił 49 lat. Każdy z nich został przebadany w czterech konfiguracjach:
- C-Brace z konwencjonalnym przegubem skokowym (CAJ),
- C-Brace z reaktywno-dynamicznym przegubem NGT,
- E-MAG Active z CAJ,
- E-MAG Active z NGT.
Wszystkie konfiguracje oceniano podczas jednej sesji badawczej w losowej kolejności, z zachowaniem 45-minutowych przerw pomiędzy kolejnymi próbami. Taki model umożliwił bezpośrednie porównanie wpływu obu typów przegubów skokowych przy zachowaniu tych samych warunków badania dla każdego uczestnika.
Analiza obejmowała:
- chód po płaskim podłożu,
- wchodzenie po pochylniach i schodzenie z nich,
- stanie na powierzchni o nachyleniu.
Oceniano parametry kinematyczne i kinetyczne, w tym:
- zakres ruchu w stawach skokowym i kolanowym,
- moc generowaną w obrębie stawu skokowego,
- momenty działające w stawie kolanowym,
- rozkład sił reakcji podłoża,
- skuteczność przełączania pomiędzy fazą podporu a fazą przenoszenia.
Uzupełnieniem analizy była ocena funkcjonalności poszczególnych konfiguracji dokonana przez uczestników badania.
Wpływ reaktywno-dynamicznego stawu skokowego na biomechanikę chodu — wyniki badania
Podczas chodu po płaskim podłożu nie stwierdzono ani istotnych zmian prędkości marszu, ani asymetrii długości kroku pomiędzy ocenianymi konfiguracjami. To oznacza, że zastosowanie reaktywno-dynamicznego przegubu stawu skokowego nie wpływało na podstawowe parametry lokomocji.
Różnice były natomiast widoczne w jakości biomechaniki chodu. W obu typach ortez odnotowano większe zgięcie grzbietowe stopy w końcowej fazie podporu, któremu towarzyszył bardziej efektywny mechanizm przetaczania stopy. Jednocześnie zwiększała się moc generowana w obrębie stawu skokowego podczas wybicia, a wartości zewnętrznego momentu działającego na staw kolanowy ulegały zmniejszeniu. Z biomechanicznego punktu widzenia obserwacje te wskazują na zmianę sposobu przekazywania obciążeń pomiędzy stawami skokowym a kolanowym.
Najwyraźniejsze różnice odnotowano podczas pokonywania pochylni. W tych warunkach zastosowanie reaktywno-dynamicznego przegubu stawu skokowego wiązało się z większym zakresem zgięcia grzbietowego oraz większą mocą generowaną w obrębie stawu skokowego zarówno podczas wchodzenia, jak i w trakcie schodzenia. Zmiany te nie były obserwowane wyłącznie jako wzrost wartości liczbowych, lecz odzwierciedlały odmienny sposób realizacji wzorca chodu w bardziej wymagających warunkach lokomocji.
Podczas stania na pochylni zaobserwowano bardziej symetryczny rozkład obciążenia pomiędzy kończyną zaopatrzoną w ortezę a kończyną przeciwną. Towarzyszyła temu tendencja do większego zgięcia grzbietowego stopy, co wskazuje na odmienny sposób ustawienia kończyny w pozycji statycznej.
Ocena skuteczności przełączania pomiędzy fazą podporu a fazą przenoszenia wykazała utrzymanie bardzo wysokiej niezawodności mikroprocesorowej ortezy C-Brace we wszystkich analizowanych zadaniach. W przypadku ortezy E-MAG Active zastosowanie reaktywno-dynamicznego przegubu skokowego wiązało się z poprawą działania mechanizmu przełączania podczas wchodzenia na pochylnie oraz wykonywania krótkich kroków, natomiast podczas chodu po płaskim podłożu różnice były znacznie mniejsze.
Subiektywna ocena użytkowników pozostawała zgodna z wynikami analizy biomechanicznej. Wyżej oceniano funkcjonalność mikroprocesorowej ortezy C-Brace, a w obu konstrukcjach korzystniejsze oceny uzyskały konfiguracje wyposażone w reaktywno-dynamiczny staw skokowy, szczególnie podczas zadań wymagających większej kontroli ruchu.
Znaczenie dla praktyki fizjoterapeuty
Przedstawione wyniki obrazują znaczenie kompleksowej analizy biomechaniki chodu u osób korzystających z ortez KAFO. Ocena funkcjonalna nie powinna się ograniczać do obserwacji stabilności stawu kolanowego ani do pomiaru podstawowych parametrów lokomocji. Równie istotna jest analiza przebiegu fazy podporu, sposobu przetaczania stopy, inicjacji fazy przenoszenia oraz współpracy pomiędzy stawami skokowym a kolanowym.
Na uwagę zasługuje również to, że największe różnice pomiędzy ocenianymi konfiguracjami ujawniały się podczas wykonywania bardziej wymagających zadań funkcjonalnych. To sugeruje, że ocena pacjenta wyłącznie podczas chodu po płaskim podłożu może nie odzwierciedlać pełnego wpływu zastosowanego rozwiązania ortotycznego na biomechanikę lokomocji.
Dla fizjoterapeutów zajmujących się analizą i reedukacją chodu omawiane badanie jest przykładem, jak modyfikacja jednego elementu konstrukcyjnego ortezy może wpływać na wzorzec ruchu całej kończyny dolnej. Uwzględnienie tych zależności może ułatwić interpretację obserwowanych zmian podczas oceny funkcjonalnej pacjenta oraz planowanie dalszego postępowania terapeutycznego.
Wnioski
Analiza wyników badania Schmalza i wsp. wskazuje, że zastosowanie reaktywno-dynamicznego stawu skokowego w ortezach KAFO wiązało się ze zmianami w biomechanice chodu, obejmującymi przede wszystkim przebieg fazy podporu, mechanizm przetaczania stopy, generowanie mocy w obrębie stawu skokowego oraz wartości momentów działających na staw kolanowy. Najwyraźniejsze różnice obserwowano podczas pokonywania pochylni i stania na powierzchniach o zmiennym nachyleniu.
Niniejszy artykuł jest opracowaniem wyników badania Schmalza i wsp. (2025). Szczegółowy opis metodologii oraz pełne wyniki przedstawiono w publikacji: Schmalz T., Rauch S., Drewitz H. et al. The use of reactive-dynamic orthotic ankle joints in different types of KAFOs: results of biomechanical tests and patient evaluations. Journal of Prosthetics and Orthotics 2025; 37 (4): 221–229.
