Liikeanalyysi dynaamisen nilkkatuen vaikutuksesta CP-lapsen kävelyyn

Liikuntavammojen esiintyvyys lapsilla on Suomessa ja muissa teollistuneissa maissa noin 5 promillea (1). Vaikka liikuntavammaisten lasten määrä on pieni, he käyttävät huomattavan paljon kuntoutuspalveluja. Suurin yksittäinen ryhmä ovat CP-vammaiset lapset, joita on runsaat 2 tuhatta tervettä lasta kohden (2). Liikuntavammaiset lapset käyttävät kuntoutuksellisista ja toiminnallisista syistä erilaisia apuvälineitä saamansa fysio- ja muun terapian rinnalla.

Vammaisten lasten apuvälineiden hyödyllisyyttä on tutkittu vähän. Suomalaisessa tutkimuksessa (3) osoitettiin, että 204 neurologisen diagnoosin perusteella hoidossa olevaa lasta tarvitsi 1 278 erilaista apuvälinettä ja niistä 63 % oli päivittäisessä käytössä.

Apuvälineisiin käytetään huomattavia rahasummia, ja investointien hyödyn osoittamiseen tulisi löytää keinoja. Lastenlinnan sairaalassa lasten liikkumisen apuvälineisiin varatusta määrärahasta suuri osa käytetään erilaisten nilkka- ja jalkatukien valmistamiseen.

DYNAAMISET NILKKATUET

Dynaamiset tuet kehitettiin Yhdysvalloissa NDT-terapiassa (neurodevelopmental therapy) käytetyistä kipsikengistä (serial casting) (4,5). Suomessa ne otettiin käyttöön 1991, ja nykyään nämä yksilölliset, liikkuessa käytettävät tuet ovat lähes kokonaan korvanneet aiemmin käytössä olleet erityisjalkineet ja yölastat. Lihasten epätasapainon ja spastisuuden vuoksi CP-vammaisten lasten nilkat ja jalkaterät painuvat virheasentoihin, joista yleisimmät ovat equinovalgus, equinovarus sekä ylikorostunut fleksio-pronaatioliike yhdistyneenä varpaiden virheasentoon ja tarttumisheijasteeseen (grasping). Nämä virheasennot korostuvat seistessä ja liikkuessa, mutta dynaamiset tuet ohjaavat parempaan kuormitusasentoon ja helpottavat seisoma-asennon hallintaa ja kävelyä. Dynaamisten tukien materiaali ja tukien muotoilu mahdollistavat nilkan aktiivisen käytön ja auttavat sekä ojentautumista painovoimaa vastaan että seisomatasapainon kehittymistä (5).

Dynaamiset nilkka- ja jakaterätuet valmistetaan joustavasta ohuesta polypropyleenimuovista nilkan ja jalkaterän virheasennon tarkan manuaalisen tutkimuksen perusteella yksilöllisesti tehdyn kipsipohjallisen ja kipsimallin mukaisesti (kuva 1). Pohjallinen rakennetaan tukemaan jalkaholveja niin, että se estää spastisuuden ja lihasten epätasapainon vaikutukset (5). Mediaalista ja lateraalista pitkittäisholvia tukemalla pyritään saavuttamaan jalkaterän takaosan subtalaarinen keskiasento. Jalkaterän etuosaa ohjataan ja stabiloidaan pääasiassa poikittaisholvien tuella, varvaskaarella ja grasping-tuella. Nilkan ja jalkaterän virheasennon vaikeusaste määrää tarvittavan tuen korkeuden.

Dynaamiset tuet jaetaan neljään ryhmään: FO on jalkaterää ohjaava tukipohjallinen. DFO on kehräsluiden alapuolelle ulottuva kantapäätä ja jalkaterää ohjaava tuki. DAFO on kehräsluiden yläpuolelle ulottuva, nilkan koukistus- ja ojennusliikettä salliva tuki. AFO on pohkeeseen ulottuva, vain vähäistä liikettä salliva tuki.

Lastenlinnan sairaalan lastenneurologian klinikassa on pitkä ja monipuolinen kokemus liikuntavammaisten lasten ortoosien käytöstä. Näiden apuvälineiden valinta on perinteisesti perustunut kliiniseen kokemukseen ja tietoon. Videotekniikka on helpottanut silmämääräisen arvioinnin tekemistä. Vuonna 1993 Lastenlinnassa otettiin käyttöön uusi liikeanalyysilaitteisto, MacReflex Motion Analysis System (Qualisys Ab), jota on käytetty eräiden potilasryhmien apuväline- ja leikkausratkaisujen tukena.

Tutkimme liikeanalyysin avulla dynaamisen nilkkatuen vaikutusta CP-lapsen kävelyyn. Halusimme selvittää, miten tuki vaikuttaa kävelyn osatekijöihin ja onko sillä haittavaikutuksia. Lisäksi meitä kiinnosti uuden laitteiston soveltuvuus ja tarkkuus CP-lasten kävelyä arvioitaessa.

AINEISTO JA MENETELMÄT

Tutkimukseen otettiin Lastenlinnan sairaalan lastenneurologisen yksikön seurannassa olevia potilaita määrätyin kriteerein. He tulivat mukaan tutkimukseen vanhempien luvalla. Valintakriteerit olivat seuraavat: 1) diagnoosi spastinen diplegia tai spastinen hemiplegia, 2) ikä vähintään 4 vuotta, 3) kävelee itsenäisesti joko sauvoilla tai ilman, 4) käyttänyt dynaamista ortoosia joko toisessa tai molemmissa jaloissa vähintään 6 kuukautta ennen mittausajankohtaa.

Kriteerit täyttäviä lapsia oli kaikkiaan 22, mutta neljän lapsen tutkimus ei onnistunut mm. lapsen puutteellisen yhteistyökyvyn takia. Tutkimukseen otettiin 11 spastista diplegiaa edustavaa ja 7 spastista hemiplegiaa edustavaa lasta, eli yhteensä 18 lasta (12 tyttöä ja 6 poikaa). Nuorin oli tutkimushetkellä 3 vuotta 8 kuukautta ja vanhin 10 vuotta 4 kuukautta (keskiarvo 7.4 +- 2.2). Lapsista 14 käveli ilman apuvälinettä, 2 käytti kyynärsauvoja ja 2 pikkukeppejä. Lapset käyttivät erikorkuisia dynaamisia tukia (taulukko 1).

Tutkimuksessa käytettiin kaksiulotteista Mac-Reflex-laitteistoa. Kokoonpano sisältää infrapuna-kameran, videoprosessorin ja monitorin sekä tietokoneohjelman liikkumisen analysointia varten. Tutkittavaan henkilöön kiinnitettyjen heijastavien anturien avulla kamera rekisteröi tutkittavan asentoa ja liikettä ja lähettää 50 infrapunaimpulssia sekunnissa. Kunkin anturin sijainti tallentuu numeerisena arvona kaksiulotteiseen koordinaatistoon aikaan suhteutettuna. Aineiston pohjalta tietokoneohjelma laskee tarvittavia arvoja. Tässä tutkimuksessa käytettiin halkaisijaltaan 4 cm:n kokoisia 0,5 g painavia antureita, jotka kiinnitettiin suoraan tutkittavan iholle päähän, olkapäähän, lantioon, lonkkaan, polveen, nilkkaan ja varpaaseen (kuva 2).

Tutkimukset suoritettiin Lastenlinnan sairaalassa vuoden 1994 kuluessa. Mittaukset suoritti kolme fysioterapeuttia (KL, PT, RJ) yhteisesti sovitun, kirjatun ja harjoitellun käytännön mukaisesti. Lapsen vanhemmat tai lasta hoitava fysioterapeutti olivat mukana. Lapsi käveli noin 6 metrin pituisen matkan, josta lapsen lantion korkeudella oleva kamera rekisteröi kävelyn lattiaan merkityltä 4 metrin matkalta. Ennen varsinaista mittausta lapsi sai harjoitella ainakin kerran ja mittaus uusittiin tarvittaessa. Rekisteröinti suoritettiin sekä ortoosien kanssa että ilman niitä, erikseen oikealta ja vasemmalta puolelta, eli yhteensä neljä mittausta yhdellä käyntikerralla. Kameran etäisyys mitattavasta lapsesta oli 6 metriä. Tutkimuksen aikana lapsilla oli yllään T-paita ja shortsit.

Vanhempien ja lapsen kokemuksia kartoitettiin erillisellä kyselylomakkeella, jonka vanhemmat täyttivät joko kotona tai sairaalassa mittauksen aikana.

Tulosten analyysissä rajoituttiin yhdeksään kävelyn kannalta keskeiseen muuttujaan. Jokaista muuttujaa tarkasteltiin erikseen ja saatuja tuloksia verrattiin kirjallisuudessa esitettyihin viitearvoihin (6). Kliinisesti merkitykselliseksi muutokseksi katsottiin seuraavat:

> 20 %

> 20 %

> 20

> 5

> 5

> 5

> 5

> 5

> 5

Myönteiseksi arvioitu muutos merkittiin 1:llä, muuttumattomuutta tai ei-merkitsevää tulosta 0:lla ja kielteistä muutosta -1:llä. Näin saatiin yksinkertainen, pelkistetty yhdeksästä muuttujasta koostuva arvio tai arvosana, jossa paras mahdollinen tulos on +9 ja huonoin mahdollinen -9.

TULOKSET

= 4).Tutkimus paljasti hyvin myös epäedullisia vaikutuksia, sillä 162 havainnosta 22 oli kielteisiä.

Hemiplegiaryhmässä (n = 7) kaikilla muutokset olivat myönteisiä polven tai nilkan liikkeissä. Sitä vastoin kävelyn keskinopeus huononi yhtä lukuun ottamatta kaikilla. Vähiten tuet vaikuttivat askelsymmetriaan ja lonkan liikkeeseen. Yhden lapsen kokonaistulos jäi kielteiseksi.

Diplegiaryhmässä (n = 11) myönteisimpiä muutoksia oli askelparin pituuden kasvu 8:lla ja kävelynopeuden lisääntyminen 6:lla: keskimäärin askelparien pituus kasvoi 18 % ja kävelynopeus 16 %. Myös vaikutus polven ja nilkan liikkeisiin oli useimmiten positiivinen (7/11). Yhden lapsen tuet vaikuttivat epäedullisesti viiteen osatekijään.

Kyselytutkimukseen vastasi 16 perhettä. Lapset olivat käyttäneet dynaamista tukea keskimäärin 23,5 kk (SD 13,1 kk) ja useimmat käyttivät jo kolmatta ortoosiaan. Puolet lapsista olivat myös aikaisemmin käyttäneet muita ortooseja. Ortoosi oli saatu nopeasti: viive hankinnasta päätökseen ortoosiin hankkimisesta käyttöönottoon oli keskimäärin 2,5 viikkoa. Yhdeksälle lapselle ortoosi ei sopinut heti, vaan sitä jouduttiin muokkaamaan istuvammaksi. Kymmenessä tapauksessa ortoosia jouduttiin myös käytön aikana korjaamaan. Käyttöönotossa ei ilmennyt kovinkaan suuria vaikeuksia, sillä puolet otti välittömästi ortoosin päivittäiseen käyttöön. Ortoosia käytettiin keskimäärin 9 tuntia päivässä, vähimmillään 5 tuntia.

Vain yksi perhe katsoi, että ortoosi oli vaikeuttanut lapsen liikkumista; myös liikeanalyysi antoi saman kuvan (tulos -2). Useimmat vanhemmat kertoivat, että lapsi jaksoi kävellä pitempiä matkoja, kävely oli normaalimman näköistä ja jalkaterien asento parempi.

Esimerkkipotilas

Potilas on 9-vuotias tyttö, jolla on diplegia spastica. Kävellessään hän yleensä pitää kyynärsauvaa oikeassa kädessään. Ilman ortoosia hän kuormitti selvästi enemmän oikeata alaraajaansa, mikä mittauksessa ilmeni siten, että oikean jalan tukivaiheen kesto oli 74 % ja vasemman 55 %. DAFO-tukien arveltiin lisäävän symmetriaa, vähentävän vasemman nilkan liiallista ojennusta ja lisäävän ojennusta polvissa ja lonkissa. Kävelyanalyysi osoitti, että ortoosin kanssa tukivaiheen kesto oli molemmilla puolilla 66 %. Askelparin pituus kasvoi oikealla 16 cm ja vasemmalla 13 cm. Kävelyn keskinopeus kasvoi myös, oikealla 18 cm sekunnissa ja vasemmalla 13 cm sekunnissa. Kummankin polven ojennus tukivaiheessa parani, ja vasemman nilkan liikerata normalisoitui huomattavasti. Oikea nilkka koukistui tukivaiheessa vähemmän, jolloin liikerata läheni normaalia.

POHDINTA

Kävely on monimutkainen liikesuoritusten sarja. Vaikka kävelyn malli on yksilöllinen, siinä on tiettyjä biomekaanisia ominaisuuksia, jotka ovat yhdenmukaisia "normaaleissa" rajoissa. Tietokonepohjainen liikkumisen analyysi on tervetullut seurantatapa kävelyn kliiniseen havainnoitsemiseen ja videoinnin rinnalle sillä edellytyksellä, että siitä saatava lisätieto on oikeassa suhteessa analyysin aiheuttamaan lisätyöhön. Tutkimuksessa käyttämämme laitteiston hankintahinta oli noin 175 000 markkaa ja yhden potilaan rekisteröintiin ja tulosten analysointiin kului noin 2 tuntia. Parannettu tietokoneohjelma ja laitteiston täydentäminen toisella kameralla lyhentää tulevaisuudessa tutkimusaikaa 45 minuuttiin.

Tutkimuksemme osoittaa että CP-lapsen kävely muuttuu normaalin suuntaan käytettäessä dynaamista nilkkatukea. Tulosta arvioitaessa on muistettava, että tutkimamme lapset olivat käyttäneet dynaamista nilkkatukea lähes kaksi vuotta. Tutkimustuloksemme edustaa näin ollen poikkileikkausta eikä varsinaisesti kerro dynaamisten nilkkatukien käytön mahdollisesta pitkäaikaisvaikutuksesta. Tulos olisi ehkä ollut vielä selvempi, jos ensimmäinen havainto olisi tehty ennen ortoosien käyttöönottoa ja toinen puolen vuoden tai vuoden käytön jälkeen. Vertailtaessa tuloksiamme harvoihin muihin tutkimustamme muistuttaviin selvityksiin voidaan todeta, että vaikutukset ovat samansuuntaisia, siitäkin huolimatta, että useimmissa muissa tutkimuksissa on selvitetty ortopedisten leikkausten vaikutusta kävelyyn (7).

Yksi tärkeä päätelmä tuloksistamme on se, että dynaamisesta nilkkatuesta oli enemmän hyötyä lapsille, joilla oli spastinen diplegia. Selvimmin ortoosi vaikutti nilkan liikkeisiin. Muihin niveliin vaikutus oli ehkä jopa odotettua vähäisempi. Vain yksi perhe kertoi ortoosin huonontaneen lapsen kävelyä. Hieman yllättävältä tuntuu se, että myös ne lapset, joiden saamat pisteet olivat melko vaatimattomia, käyttivät nilkkatukia mielellään.

Valitsemamme kliinisesti merkityksellisen muutoksen raja-arvot perustuvat vastaavankaltaisilla laitteistoilla saatuihin normeihin. Selvää on, että tulos on vahvasti riippuvainen siitä, mikä katsotaan merkitykselliseksi muutokseksi.

Yksinkertaiset liikeanalysaattorit ovat tulossa yhä laajempaan käyttöön, ei vain lastenneurologiassa, vaan monilla muilla erikoisaloilla, joissa yksityiskohtainen objektiivinen tieto liikkeestä on tarpeen. Uskomme, että menetelmä saa tulevaisuudessa yhtä itseoikeutetun aseman kuin EEG:n rekisteröinti epilepsiaa tutkittaessa.

KIRJALLISUUTTA