Dołącz do czytelników
Brak wyników

Z praktyki gabinetu , Otwarty dostęp

20 stycznia 2020

NR 112 (Styczeń 2020)

Wpływ skręcenia miednicy na rozkład sił reakcji podłoża i sprawność reakcji równoważnych w badaniu obrazowym systemem DIERS

173

Pozycja miednicy w przestrzeni stanowi istotny element wpływający zarówno na ustawienie całego kręgosłupa, jak i poprzez łańcuch zależności biokinematycznych na rozkład obciążenia stóp i wielkość wychyleń środka ciężkości. Pozycja miednicy jest istotna zarówno w oddolnym, jak i w odgórnym modelu tworzenia się dysfunkcji biomechanicznych. Próba korelacji ustawienia miednicy z ustawieniem stóp oraz rozkładem działających sił może mieć istotne znaczenie diagnostyczne i terapeutyczne.

Coraz popularniejsze i ważniejsze w praktyce klinicznej holistyczne podejście do pacjenta oraz jego problemów skłania do poszukiwania powiązań funkcjonalnych, nierzadko znacznie oddalonych anatomicznie od pierwotnego źródła problemu. 
Statyczne i dynamiczne zmiany kształtu stóp są jednym z najczęściej rozpoznawanych problemów w praktyce pediatrycznej. Deformacja stopy jest najczęstszym schorzeniem obserwowanym w praktyce klinicznej (ok. 70–80% populacji ludzkiej posiada tego typu zaburzenie) [1].
Rozpoznanie dysfunkcji stóp musi wykraczać poza obserwację kliniczną i wzrokową. Istnieje wiele dodatkowych metod oceny ukształtowania stopy, takich jak: badanie radiologiczne, grafika konturowa, antropometria, platformy siłowe i pedobarografy. Większość technik jest pracochłonna, czasochłonna i niewystarczająca do gromadzenia wiarygodnych danych [1]. Metoda pedobarograficzna pokazuje zmiany w rozmieszczeniu nacisku podeszwowego wraz ze wzrostem i spadkiem ciśnienia w niektórych rejonach stopy. Rozkład ciśnienia podeszwowego jest istotnym parametrem, który dostarcza informacji o zmianach w postawie człowieka również podczas chodzenia [1].
Stopień nacisku poszczególnych części stóp wpływa na postrzeganie własnego ciała w przestrzeni, zwłaszcza na jego pochylenie w płaszczyźnie strzałkowej i czołowej. Osoby z zaburzonym rozkładem obciążenia odbierają swoją przechyloną sylwetkę jako prawidłowo ustawioną w pionie [2]. Zmiana obciążenia stóp jest skorelowana ze zmianami w obrębie postawy ciała [3]. Przechylenie tułowia następuje w kierunku przeciwnym do części stopy poddawanej większemu obciążeniu, np. poprzez zwiększenie obciążenia prawego przodostopia uzyska się przechylenie tułowia do tyłu i w lewą stronę [4].
Zmiany sylwetki ciała, w tym skręcenie miednicy, powodują niesymetryczne obciążenie kończyn, co wpływa zarówno na dysbalans napięcia mięśni posturalnych, jak i na przesunięcie środka ciężkości [5]. Wczesne wykrywanie zaburzeń postawy ciała może wpłynąć na wdrożenie działań profilaktycznych oraz efektywnego leczenia omawianych zaburzeń [6]. 
Postawa wadliwa to zespół nieprawidłowości definiowanych jako niewielkie pojedyncze odchylenia od prawidłowej postawy, które daje się korygować odpowiednio dobraną terapią [7]. 
Znaczenie receptorów obciążenia stóp w kształtowaniu prawidłowej pionowej postawy ciała i optymalnych reakcji równoważnych jest na tyle duże, że ich stymulowanie daje wymierne efekty w poprawie zarówno równowagi, jak i sylwetki [8].
Postawa ciała poprzez złożony system jej kontroli jest podatna na wpływ wielu czynników [9]. Oprócz tak oczywistych jak wiek czy wyraźne schorzenia ortopedyczne na sylwetkę mają wpływ również m.in. zaburzenia wzroku [10], zaburzenia w obrębie stawów skroniowo-żuchwowych [11], schorzenia pulmonologiczne [12] i wiele więcej. W tak złożonym łańcuchu powiązań trudność może stanowić odnalezienie tego, co jest przyczyną, a co następstwem stwierdzanych zaburzeń. Wobec tego do pacjentów z zaburzeniami postawy należy podchodzić całościowo, uwzględniając wszystkie występujące w jego organizmie dysfunkcje [13].

Cel

Celem pracy jest ocena wpływu skręcenia miednicy na dystrybucję sił reakcji podłoża na stopy w warunkach statycznych i w trakcie chodu.

Materiał i metody

Grupa badana
Badaniu poddano 101 osób w przedziale wiekowym 8–12 lat, z czego ponad 50% stanowiły dziewczynki (N = 51), a 49,5% – chłopcy (N = 50) (tabela 1).
Poddane badaniu dzieci nie były obciążone chorobowo, w tym nie miały rozpoznanej wady postawy ciała, a ich BMI mieściło się w prawidłowych granicach (tabela 2).
Na przeprowadzenie badań uzyskano zgodę komisji bioetycznej. Udział w badaniach był dobrowolny, połączony z zapewnieniem anonimowości zgodnie z Ustawą o ochronie danych osobowych z dnia 29 sierpnia 1997 r. (Dz. U. nr 133, poz. 883).

Przebieg badań
Badanie obejmowało ocenę postawy ciała, dystrybucji sił reakcji podłoża na stopy i reakcji równoważnych. W celu określenia wielkości analizowanych parametrów wykorzystano system DIERS składający się z komponentów: Formetric, Pedoscan i Pedogait.
 

Tabela 1. Rozkład płci badanej grupy
Płeć Częstość Procent
Chłopcy 50 49,5
Dziewczynki 51 50,5
Ogółem 101 100


Tabela 2. Statystyki opisowe wyników pomiaru wskaźników antropometrycznych w badanej grupie (M – średnia, Me – mediana, SD – odchylenie standardowe)
Zmienna M Me SD Minimum Maksimum
Wiek (lata) 10,69 11 1,44 8 12
Wysokość ciała (m) 1,39 1,4 0,13 1,1 1,64
Masa (kg) 38,69 38 8,03 23 55
BMI 20,02 19,39 2,52 17 29,23

 

Wykorzystując metodę stereografii rasterowej, urządzenie DIERS Formetric 4D pozwala na fotogrametryczną rejestrację wideo powierzchni pleców badanego. Zebrane dane poprzez analizę formy pleców pozwalają na analizę postawy ciała [14].
System do pomiaru sił reakcji nacisku stopy i analizy chodu DIERS Pedoscan pozwala na szybkie i precyzyjne rejestrowanie rozkładu nacisku na ludzkiej stopie podczas stania. Dokonywana jest obiektywna ilościowa analiza rozkładu nacisku, szczytów nacisku i asymetrii ruchu, aby pomóc zdiagnozować deformacje stóp lub ograniczenia funkcjonalne kończyn dolnych [15]. 
System DIERS Pedogait pozwala na funkcjonalne odwzorowanie sił reakcji nacisku stopy podczas chodzenia. 
Zintegrowana platforma pomiarowa posiada 1 m długości i 5376 czujników do dokładnego uchwycenia wartości ciśnienia. Częstotliwość przyjęć wynosi 100 Hz, co odpowiada częstotliwości taktu wynoszącej 10 ms. W ten sposób unika się fałszywych pomiarów i artefaktów [15].

Ocena postawy ciała

Postawę ciała oceniano w warunkach statycznych w pozycji stojącej habitualnej, tyłem do kamery, ze wzrokiem skierowanym na wprost (zdj. 1). 
Badany stał w odległości 2 m od urządzenia pomiarowego, rozebrany do majtek, które w tylnej części były opuszczone pod pośladek. Osoby posiadające dłuższe włosy spinały je w taki sposób, iż cały kark był odsłonięty. Badanych proszono również o zdjęcie biżuterii, która mogłaby zakłócić dokładność pomiaru. Do oceny postawy wykorzystano system DIERS Formetric 4D. Pomieszczenie, w którym dokonywano pomiaru, było zaciemnione, co uniemożliwiało występowanie refleksów świetlnych. Po ustawieniu pacjenta następowało ustawienie wysokości kamery tak, aby znajdowała się na wysokości linii łączącej dolne kąty łopatek badanego. Kolejnym krokiem był cyfrowy zapis trwający ok. 3 s i zawierający 12 zdjęć oraz analiza danych, którą wykonywał program komputerowy.

Ocena dystrybucji sił reakcji nacisku stóp

Jednoczasowo z oceną postawy ciała odbywał się pomiar sił reakcji podłoża na stopy oraz ruch środka ciężkości w pozycji statycznej. Pomiarów tych dokonano za pomocą skorelowanego z systemem DIERS Formetric urządzenia DIERS Pedoscan. Badany stał na platformie pomiarowej o wymiarach 80 × 100 cm w jej centralnej części. Stopy były ustawione na wprost w ich naturalnej swobodnej pozycji (zdj. 2).

Analiza sił reakcji podłoża i reakcji równoważnych w warunkach dynamicznych

Ostatnim etapem badania była analiza sił reakcji podłoża i reakcji równoważnych w warunkach dynamicznych. Wykorzystano w tym celu urządzenie DIERS Pedogait składające się z bieżni i wbudowanej w nią platformy pedograficznej o wymiarach 80 × 100 cm z wbudowanymi 5376 czujnikami (zdj. 3).
Pomiaru dokonywano w trakcie spokojnego chodu z prędkością 2 km/h. Po wejściu badanego na bieżnię była ona uruchamiana, następnie badany przez pewien czas szedł swobodnie z przytrzymaniem, aby oswoić się z warunkami badania. W kolejnym etapie proszono pacjenta o puszczenie poręczy i swobodny chód. Badający rozpoczynał zapis, gdy uznał, że badany idzie swobodnie, nie informując go o rozpoczęciu pomiaru. Po zakończonym badaniu bieżnia zatrzymywała się samoistnie, a badający po zejściu z niej badanego uruchamiał komputerową analizę zebranych danych. 

Analizowane parametry

  • Skręcenie miednicy (pelvic torsion) (zdj. 4). 
    Parametr mierzony w stopniach; oblicza się go z wzajemnej torsji normalnych płaszczyzn w punktach dołeczków lędźwiowych (komponent pionowy).
     
  • Maksymalne obciążenie w trakcie chodu (zdj. 5).
    Parametr obliczany w niutonach, będący siłą reakcji podłoża na stopy w momencie, kiedy w całym cyklu chodu jest ona największa. Parametr został obliczony dla lewej i prawej stopy osobno; wyliczono również różnicę pomiędzy lewą i prawą stopą.
     
  • Czas stania na każdej z nóg w trakcie chodu (zdj. 6).
    Parametr obliczany w milisekundach, będący średnim czasem, w jakim dana stopa miała kontakt z podłożem w trakcie cyklu chodu. Średnia jest wyliczana ze wszystkich cykli chodu, które pacjent przebył na dystansie 16 m.
    Parametr został obliczony dla lewej i prawej stopy osobno; wyliczono również różnicę pomiędzy lewą i prawą stopą.
     
  • Maksymalne obciążenie w warunkach statycznych (zdj. 7).
    Parametr obliczany w N/cm2 obrazujący siłę nacisku podłoża na stopy w miejscu, gdzie jest ona największa. Parametr został obliczony dla lewej i prawej stopy osobno.
     
  • Średnie obciążenie (zdj. 8). 
    Parametr obliczany w N/cm2, obrazujący średnią siłę oddziaływania podłoża na stopy. Parametr został obliczony dla lewej i prawej stopy osobno.
     
  • Dystrybucja obciążenia stóp (zdj. 9).
    Parametr obliczany w procentach, obrazujący stosunek obciążenia przodostopia oraz pięty. Został wyliczony dla każdej ze stóp osobno.

Analiza statystyczna

Analizy statystyczne przeprowadzono przy użyciu pakietu IBM SPSS Statistics 23. Wykonano analizy podstawowych statystyk opisowych wraz z testem Kołmogorowa-Smirnowa i analizy korelacji rangowej ρ Spearmana. 
W celu oceny normalności rozkładu zmiennych wykorzystano nieparametryczny test Kołmogorowa-Smirnowa. Test K-S wykorzystuje statystykę ρ, która opiera się na porównaniu dystrybuanty empirycznej ze stablicowaną dystrybuantą teoretyczną wynikającą z weryfikowanej hipotezy zerowej H0 [16]. 
Do określenia zależności pomiędzy badanymi zmiennymi wykorzystano analizy korelacji rangowej ρ Spearmana. 
To nieparametryczny odpowiednik współczynnika r-Pearsona. Podobnie jak w przypadku parametrycznej korelacji ten współczynnik również mierzy siłę współzależności pomiędzy zmiennymi, jednak w tym przypadku nie jest już wymagana skala ilościowa o rozkładzie normalnym. Rangi określają pozycję, na której znajduje się dana obserwacja po uszeregowaniu danych. W przypadku wystąpienia jednakowych wartości zmiennych należy przyporządkować im średnią arytmetyczną obliczoną z ich kolejnych numerów – pozycji [17].
Za poziom istotności w niniejszym rozdziale uznano p < 0,05.
Wyniki p w zakresie od 0,05 do 0,1 były uznawane za wyniki bliskie istotności statystycznej.
 

...
Tabela 3. Podstawowe statystyki opisowe badanych zmiennych wraz z testem Kołmogorowa-Smirnowa
  M Me SD Sk. Kurt. Min. Maks. K-S p
Skręcenie miednicy DL-DR [°] 0,70 0,68 2,54 0,28 0,90 -5,6 8,06 0,06 0,200
Maksymalny nacisk lewej stopy w trakcie chodu [N] 16,34 15,02 6,23 1,68 4,18 7,15 43,28 0,15 <0,001
Maksymalny nacisk prawej stopy w trakcie chodu [N] 17,31 16,1 7,41 1,33 2,73 6,8 47,22 0,10 0,018
Czas stania na lewej nodze w trakcie chodu [s] 0,87 0,83 0,21 2,71 11,51 0,6 1,93

Artykuł jest dostępny dla zalogowanych użytkowników w ramach Otwartego Dostępu.

Jak uzyskać dostęp? Wystarczy, że założysz konto lub zalogujesz się.
Czeka na Ciebie pakiet inspirujących materiałów pokazowych.
Załóż konto Zaloguj się

Przypisy