ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta biomedicínského inženýrství Společné pracoviště biomedicínského inženýrství FBMI a 1.LF
Objektivizace hodnocení rehabilitačního procesu
Objectivisation of rehabilitation process evaluations
Disertační práce
Doktorský studijní program: Biomedicínská a klinická technika
Školitel:
Doc. Ing. Lenka Lhotská, CSc.
Školitel specialista:
Ing. Karel Hána, Ph.D.
MUDr. Michaela Tomanová, MBA Kladno 2014
PROHLÁŠENÍ
Jméno doktoranda: MUDr. Michaela Tomanová, MBA
Název disertační práce: Objektivizace hodnocení rehabilitačního procesu
Prohlašuji, že jsem uvedenou doktorskou disertační práci vypracovala samostatně pod vedením školitele doc. Ing. Lenky Lhotské, CSc. a Ing. Karla Hány, Ph.D. Použitou literaturu a další materiály uvádím v seznamu použité literatury.
V Kladně dne
______ _______________________ MUDr. Michaela Tomanová, MBA
Poděkování:
Za cenné rady a připomínky při řešení práce děkuji především paní doc. Ing. Lence Lhotské, CSc.. Zvláštní poděkování patří panu doc. RNDr. Mateji Danielovi, Ph.D. za pomoc při návrhu matematického modelování. Děkuji také panu Ing. Karlu Hánovi, Ph.D.
Abstrakt Cílem disertační práce bylo provést objektivizaci hodnocení průběhu rehabilitačního procesu s naší rehabilitační metodou a porovnat všechny sledované parametry před léčbou a po ní a dále zhodnotit vypovídající schopnost sledovaných parametrů přístroje MatScan, eventuálně navrhnout řešení pro další vývoj softwaru tohoto přístroje. Hlavním cílem bylo navrhnout vhodnou metodologii k objektivnímu hodnocení rehabilitačního procesu a ověřit její spolehlivost pomocí klinického experimentu. Pro splnění tohoto cíle jsme analyzovali dostupné metody měření a hodnocení průběhu rehabilitačního procesu. Zde jsme si jako základní požadavek definovali neinvazivnost, menší časovou náročnost, komfort pro pacienta a jednoduchost vyšetření pro zdravotnický personál. Jako nejvhodnější se ukázalo využití plantografického a posturografického přístroje. Kromě rozložení tlaku na končetiny a pohybu projekce těžiště mezi plosky nohou jsme dále sledovali hodnoty subjektivní bolesti pacientů zaznamenávané pomocí vizuální analogové škály bolesti (VAS) před léčbou a po ní. Přidali jsme i vyhodnocení dotazníku o zdravotním stavu SF-36 a hodnocení získané fotodokumentace. Dále jsme využili matematického modelování, které simulovalo konkrétní pohyby prováděné pacientem při naší terapii a zjišťovali jsme rozdílnost účinnosti těchto pohybů na strukturu a funkci páteře. Jako další cíl jsme si stanovili vytvoření experimentálního protokolu, na jehož základě byla sbírána a hodnocena experimentální data. Důvodem pro vytvoření protokolu bylo dodržení stejného postupu při měřeních, která probíhala v delším časovém období. Pacienti, které jsme sledovali, byli hospitalizováni v Rehabilitačním ústavu Brandýs nad Orlicí po dobu minimálně čtyř až maximálně sedmi týdnů. Pro vyhodnocení byla využita data ze tří studií, obsahujících 33, 100 a 331 pacientů. Experimenty prokázaly vhodnost navržené metodologie. Podařilo se identifikovat nejvíce vypovídající parametry o průběhu rehabilitačního procesu. Dále jsme pomocí matematického modelu verifikovali účinnost speciálních pohybů rehabilitační metody INFINITY method®, jejíž výhodou je cvičení v tzv. mikropohybu, což je pohyb v milimetrech. Proto je možno tuto metodu využít i u pacientů, kteří nejsou schopni, například pro bolest, podstoupit standardní - konvenční rehabilitaci.
Abstract Aim of the PhD thesis was to propose objectification of evaluation of the rehabilitation process utilizing our rehabilitation method and compare all followed parameters before and after treatment, further to evaluate the informative value of parameters supplied by the MatScan device, and possibly to propose new features for future software development for this device. The main aim was to propose a suitable methodology for objective evaluation of the rehabilitation process and verify its suitability through a clinical experiment. For satisfying this goal, we analysed available measuring and evaluation methods of the rehabilitation process. Here we defined as basic requirements non-invasiveness, lower time demand, patient comfort and ease of examination for the medical professionals. Utilisation of plantography and posturography proved to be most suitable. In addition to load distribution on feet and movement of centre of force projection between soles, we followed values of subjective patient pain recorded using visual analogue scale (VAS) before and after treatment. We also added evaluation of the questionnaire SF-36 about health state and evaluation of photographic documentation. Further we utilised mathematic modelling that simulated concrete movements performed by a patient during our therapy and we assessed the differences in efficiency of these movements towards spine structure and function. Next goal we defined was specification of an experiment protocol on which collection and evaluation of experimental data was based. The reason for protocol specification was keeping the same procedure of data measurement and collection over longer time span. Data were collected from patients hospitalised in the Rehabilitation Centre Brandýs nad Orlicí minimally 4 weeks up to maximally 7 weeks. For evaluation data from three studies, containing 33, 100 and 331 patients were used. Experiments proved suitability of the proposed methodology. We succeeded to identify the most informative parameters about the course of the rehabilitation process. Further using the mathematical model we verified efficiency of special movements applied in the INFINITY method®, whose advantage is exercise in so-called micro-movement (movement in millimeters). Therefore this method can be applied at patients that are not able, for example due to pain, to undergo standard – conventional rehabilitation.
Obsah 1
Úvod ............................................................................................................................ 12
1.1
Hlavní cíl ..................................................................................................................... 14
1.1.1
Analýza existujících dostupných metod měření objektivizace rehabilitačního
procesu ............................................................................................................................... 15 1.1.2
Vytvoření experimentálního protokolu ............................................................... 15
1.1.3
Návrh objektivních metod měření a jejich experimentální ověření.................. 16
1.1.4
Objektivizace návrhu rehabilitačního protokolu pomocí matematického
modelování páteře............................................................................................................... 16 2
Formulace problému z lékařského pohledu .............................................................. 17
3
Stabilizace páteře ........................................................................................................ 19
3.1
Hluboký stabilizační systém (HSS) ........................................................................... 19
3.2
Svaly stabilizující páteř .............................................................................................. 20
3.2.1
Lokální stabilizátory............................................................................................. 20
3.2.2
Globální stabilizátory ........................................................................................... 20
3.2.3
Globální mobilizátory .......................................................................................... 21
3.3
Funkce svalů podílejících se na stabilizaci páteře..................................................... 21
3.4
Vliv nitrobřišního tlaku na stabilizaci páteře............................................................. 22
3.4.1
Matematické vyjádření nitrobřišního tlaku ....................................................... 23
3.4.2
Další stanovení intraabdominálního tlaku: ......................................................... 24
3.5
Vyšetření ..................................................................................................................... 26
3.6
Zatížení meziobratlového disku ................................................................................. 27
3.7
Terapie ........................................................................................................................ 27
3.8
Shrnutí poznatků o stabilizaci páteře ........................................................................ 27
4
Rehabilitační metoda .................................................................................................. 29
4.1
Metoda INFINITY ..................................................................................................... 29
4.2
Druhy pohybu ............................................................................................................. 30
4.3
Těžnice těla ................................................................................................................. 31
4.4
Indikace metody ......................................................................................................... 36
4.5
Příprava na terapii a terapie........................................................................................ 36
4.6
Četnost a směr cviků .................................................................................................. 38
4.7
Symetrie a tvar cviků .................................................................................................. 38
4.8
Shrnutí metody ........................................................................................................... 40
5
Matematický model zatížení bederní páteře při metodě INFINITY........................ 48
5.1
Matematické modelování ........................................................................................... 48
5.2
Metody výpočtu zatížení páteře ................................................................................. 49
5.3
Trojrozměrný svalově-kosterní model oblasti bederní páteře ................................. 53
5.4
Zpracování CT snímků............................................................................................... 54
5.5
Definice svalového modelu bederní páteře ............................................................... 56
5.6
Matematický model zatížení bederní páteře ............................................................. 57
5.7
Výsledky matematického modelování ...................................................................... 65
6
Metody hodnocení účinnosti rehabilitačního procesu .............................................. 70
6.1
Počítačová plantografie a posturografie ................................................................... 70
6.1.1
Plantografie........................................................................................................... 70
6.1.2
Posturální stabilita ................................................................................................ 71
6.1.3
Historie posturografie........................................................................................... 71
6.1.4
Posturografie......................................................................................................... 72
6.1.5
Technické parametry přístroje ............................................................................. 75
6.1.6
Software ................................................................................................................ 75
6.1.7
Porovnání technických parametrů jiných přístrojů............................................. 76
6.2
Elektromyografie ........................................................................................................ 77
6.2.1
Přístrojové vybavení............................................................................................. 77
6.2.2
Elektrody .............................................................................................................. 77
6.2.3
Stimulátor ............................................................................................................. 77
6.2.4
Povrchová elektromyografie................................................................................ 78
6.2.5
Jehlová elektromyografie..................................................................................... 78
6.2.6
Elektromyografické vyšetření.............................................................................. 78
6.3
Sonografie - ultrazvuk ................................................................................................ 79
6.3.1
Účinky................................................................................................................... 80
6.3.2
Zobrazení .............................................................................................................. 80
7
Návrh experimentu ..................................................................................................... 81
7.1
Metoda výběru pacientů v jednotlivých skupinách .................................................. 83
7.2
Popis měření a hodnocení .......................................................................................... 85
7.3
Vizuální analogová škála (VAS) ............................................................................... 86
7.4
Dotazník o zdravotním stavu SF-36 .......................................................................... 86
7.5
Fotodokumentace ....................................................................................................... 87
7.6
Metoda zpracování výsledů – statistické testy .......................................................... 87
8
Experimentální data a výsledky měření .................................................................... 89
8.1
Kazuistiky ................................................................................................................. 102
9
Návrh metodologie objektivizace hodnocení rehabilitačního procesu .................. 113
9.1
Metodologie .............................................................................................................. 114
10
Diskuze a závěr......................................................................................................... 118
Seznam zkratek Zkratka
Význam
AP
předo-zadní směr pohybu těžiště
CNS
cévní nervová soustava
COG
center of gravity
COF
center of force
COP
center of foot pressure
CT
počítačová tomografie
DK
dolní končetina
EMB
Evidence Based Medicine
EMG
elektromyografie
EO
m. externus obliquus
FBSS
syndrom neúspěšné chirurgické léčby (Failed back surgery syndrom)
fMR
funkční magnetická rezonance
HK
horní končetina
HRQoL
kvalita života v souvislosti se zdravím (Health-Related Quality of Life)
HSS
hluboký stabilizační systém
IAP
intraabdominální (nitrobřišní) tlak (intraabdominal pressure)
ILC
m. iliocostalis
LBP
bolesti dolní části zad
LR
pravo-levý směr pohybu těžiště
MR
magnetická rezonance
MUL
m. multifidus
NMR
nukleární magnetická rezonance
OI
m. obliquus internus
PCSA
fyziologický průřez svalu
RA
m. rectus abdominis
RTG
rentgen
TA
m. transversus abdominis
UZ
ultrazvuk
VAS
vizuální analogová škála bolesti 9
Přehled dizertační práce Disertační práce je tematicky rozdělena do deseti celků. Jednotlivé kapitoly propojují ústřední téma nové, speciálně vyvinuté rehabilitační metody nazvané INFINITY method®. Touto metodou byli v posledních sedmi letech léčeni pacienti Rehabilitačního ústavu Brandýs nad Orlicí. Nejprve je popsán teoretický základ, ze kterého v této práci vycházíme. Dále formulace problému z lékařského hlediska a vymezení daného cíle a popis samotné rehabilitační metody. Je popsán matematický model zatížení bederní páteře při metodě INFINITY, jeho teoretické základy a výsledky, kterých jsme při modelování dosáhli. Zmíníme současný plantografického a posturografického vyšetření, se kterým pracujeme a jeho technické zajištění a porovnáme ho s ostatními metodami hodnocení účinnosti rehabilitačního procesu. Následující kapitoly demonstrují výsledky praktické aplikace speciální rehabilitační metody na sledovaných skupinách pacientů a kazuistikách. Výsledkem je sestavení metodologie objektivizace hodnocení rehabilitačního procesu na základě navrženého experimentu. Kapitola 1 dává stručný teoretický základ k problematice pacientů s onemocněním dolní části zad. Právě pacienti s tímto onemocněním byli vybráni pro provedení studie a následných měření a rozšíření softwarového vybavení. Zároveň vymezuje hlavní cíle práce. V kapitole 2 je popsána základní formulace problému z lékařského pohledu, který bude v práci řešen. Ten ve své podstatě nastoluje dva, na sobě závislé cíle. Prvním je ověření účinnosti naší speciální rehabilitační metody pomocí matematického modelu, který simuluje zapojení svalů při pohybech užívaných v metodě INFINITY a druhým je sestavení metodologie objektivizace hodnocení účinnosti rehabilitačního procesu na základě zvolených metod. Kapitola 3 vymezuje teoretický základ hlubokého stabilizačního systému, který je nejdůležitější pro správné fungování systému páteře a tak ovlivňuje i bolesti dolní části zad. Kapitola 4 popisuje použitou rehabilitační metodu. Objasňuje základní východiska samotné rehabilitační metody INFINITY. V kapitole 5 prezentujeme podstatu metody matematického modelování v oblasti bederní páteře, která nám pomůže objektivizovat dosud již dosažené výsledky s využitím nejmodernějších vědeckých přístupů.
10
Kapitola 6 dává přehled technického zajištění postupů posturografického a platnografického vyšetření při ověření účinnosti naší rehabilitační metody. Popisuje možnosti využití různých technologií a metod získávání a analýzy dat. V kapitole 7 je vymezen základ celého experimentu. Popisujeme metodu výběru pacientů a jejich léčebný plán, průběh měření a získávání dat a jejich následné zpracování. V kapitole 8 jsou prezentovány výsledky nejen provedených studií ale také jednotlivé kazuistiky pacientů. V kapitole 9 bude navržena metodologie hodnocení rehabilitačního procesu, která na základě námi provedeného experimentu může být objektivně využita i pro hodnocení jednotlivých rehabilitačních procesů mezi sebou. V poslední kapitole jsou potom naše výsledky diskutovány a shrnuty do závěrečného zhodnocení.
11
1 Úvod Lidské tělo, a tedy i pohybový systém, je vystavováno mnoha vnějším a vnitřním silám. Z pohledu biomechaniky podle toho, které síly ovlivňují jednotlivé části svalově-vazivového a kosterního aparátu je můžeme dělit na síly externí a interní. Pokud chceme znát zatížení pohybového systému a to především v oblasti bederní páteře, musíme poznat jak externí, tak interní síly. Externí síly jsou způsobeny externími objekty, silami a poli. Mohou to být síly kontaktní, které jsou způsobeny kontaktem externího prostředí s tělem. Dále sem patří tzv. inerciální síly, které vznikají jako důsledek pohybu v gravitačním poli (1) a síly, které vznikají působením zemské gravitace - tíhové síly (2). Poznáme-li hmotnost, polohu těžiště a moment setrvačnosti daného segmentu těla a jeho pohyb v třírozměrném prostoru, není problém určit externí inerciální a gravitační síly na něho působící (2). Síly interní působí uvnitř svalově-kosterního mechanizmu (3). Určit vnitřní síly je mnohem obtížnější než vnější síly. Interní síly jsou výsledkem působení jednotlivých částí a segmentů těla na sebe navzájem. V některých speciálních případech je možné interní síly určit přímo měřením. Týká se to hlavně výsledných sil působících v kloubech (4) a také sil svalů (2). V této práci se především zajímáme o oblast interních sil v oblasti bederní páteře. Jsou to síly svalového a vazivového aparátu a jejich vzájemné působení. Mezi ně můžeme zahrnout síly, které vznikají kontaktem dvou obratlů, působící na obratle buď pomocí kloubních disků tj. meziobratlových plotének anebo pomocí meziobratlových kloubů. Pokud nejsou tyto síly v rovnováze, dochází k nerovnoměrnému zatížení sil svalověkosterního systému, mohou vznikat dysbalance svalů, a pak dochází k destabilizaci a následně bolestem pohybového aparátu, především páteře a kloubů. Potíže a bolesti pohybového aparátu jsou dnes jedním z největších problémů, které řeší současná medicína. Je to široká problematika, která zahrnuje velké množství lékařských oborů a následně diagnóz. Velmi často se jedná o bolesti a potíže s páteří a klouby (jako je například artróza), dále jsou to různé pooperační a poúrazové stavy pohybového ústrojí, nebo revmatologická onemocnění. Tato všechna onemocnění mohou být buď vrozená, získaná anebo oboje současně.
12
Problémy s pohybovým aparátem jsou také velkou skupinou onemocnění, která snižuje kvalitu života pacientů, nejedná se vždy jen o nemocnost, ale často o zdravotní postižení, a to představuje i značný sociální problém. Dá se říci, že problémem není jen konkrétní onemocnění, jeho diagnostika a následná léčba z pohledu medicínského. Je to také finanční zátěž například pro zaměstnavatele, ministerstvo zdravotnictví a stát jako celek, nejen v České republice, ale i v jiných státech, je to zátěž i pro samotného pacienta. Problémy a bolesti páteře včetně onemocnění kloubů jsou největší skupinou onemocnění v civilizované kulturní společnosti, která zatěžuje všechny zmíněné strany. Může se jednat například o problémy s krční, s hrudní a s bederní páteří, které mohou být různého charakteru. Buď mají charakter běžné funkční bolesti z přetížení nebo (a) nedostatečné relaxace svalových a vazivových tkání v oblasti páteře a také v jiných částech pohybového aparátu. Někdy se lokální problém může přenášet do jiné oblasti např. na páteř. Čím dál častěji se u mladších lidí mohou vyskytovat různá degenerativní onemocnění typu artrózy nejen v oblasti páteře, ale i velkých a malých kloubů. Bolesti dolní části zad (Low Back Pain - LBP) představují v současné době velký sociální i ekonomický problém. Trvalá prevalence tohoto onemocnění se pohybuje mezi 60 - 85%. Navíc ve vyspělých zemích od druhé poloviny minulého století pokračuje nejen nárůst prevalence, ale také incidence tohoto onemocnění (5, 6). Nejvyšší incidence bolestí páteře se vyskytuje u pacientů mezi 30. a 55. rokem života (7, 8). Z mnoha randomizovaných studií přitom vyplývá, že jako prevence je pro pacienta ideální zachovat tělesnou aktivitu pomocí vhodného rehabilitačního režimu, který nezatíží pohybový aparát a který lze využít i jako následnou léčbu (6, 9). Pokud u pacienta hrozí porucha nervového systému, je třeba přistoupit k dalším metodám léčby. Včasná a správná diagnostika pomáhá rozpoznat, zda se jedná o závažnou, pro pacienta potenciálně ohrožující poruchu (tzv. „červené praporky“) (10, 11, 12). V současné době neexistuje jediná správná a přesná definice pro chronické bolesti dolní části zad. V některých případech jsou chronické problémy definovány jako bolesti, které trvají déle než 7 - 12 týdnů. Jindy zase jako bolest, která trvá déle, než se předpokládá při běžné léčbě. Obecně se mohou klasifikovat také jako často se opakující bolesti zad, které nepravidelně ovlivňují jedince po delší dobu. (13) U velkého počtu pacientů s bolestmi páteře lze jen obtížně stanovit diagnózu i přes významný pokrok v dostupných vyšetřovacích postupech. V některých případech nelze jasně určit vazby mezi výsledky zobrazovacích metod, subjektivními příznaky, které pacient uvádí 13
a patologickými změnami pohybového aparátu (8). Další komplikací při stanovování správné diagnózy může být fakt, že jako bolest zad se může projevit celá řada různých příčin nejasné etiologie. Jako jeden z nejvýznamnějších etiopatogenetických faktorů vzniku vertebrogenních poruch uvádí zahraniční autoři jako například Hodges (14), ale i naši autoři jako je Kolář (8), poruchy hlubokého stabilizačního systému (HSS). Hluboké i povrchové svaly zabezpečují celkovou stabilizaci nejen páteře a celého těla během pohybu, ale i při statické zátěži. Při poruše či oslabení hlubokého stabilizačního sytému dochází k destabilizaci celého těla včetně páteře, jednostrannému přetěžování určitých svalových skupin, které nahrazují správnou funkci HSS, a také naopak k oslabování jiných. Následně tak dochází k celkové nerovnováze těla, nejen páteře. Otázkou však je, zda je vždy prvotní oslabení hlubokých svalů a následné přetížení povrchových svalů nebo i naopak. Tato nedostatečná stabilizace páteře, včetně celkové nerovnováhy těla, je velmi často dobře řešitelná léčebnou rehabilitací i fyzikální medicínou. Rehabilitace je právě jedna z možných nejméně invazivnějších a nejlevnějších metod, jak pacienta vyléčit anebo alespoň zmírnit jeho bolesti a problémy i disabilitu. V dnešní době existuje velké množství rehabilitačních metod, přístupů a konceptů, které se používají v rehabilitaci pohybového ústrojí pacientů. Problémem je, že dodnes není přesně a jasně a na základě Evidence Based Medicine (EBM) stanovena objektivizace měření a hodnocení výsledků rehabilitace a současně dán důkaz, jestli je konkrétní metoda účinná. Právě na tuto otázku jsme se v našem výzkumu zaměřili.
1.1 Hlavní cíl Cílem bylo najít co nejobjektivnější a z hlediska pacientů co nejméně zatěžující objektivizaci rehabilitačního procesu na podkladě srovnání účinnosti léčby před a po aplikaci speciální rehabilitační metody. Z tohoto vyplývá náš hlavní cíl disertační práce – navrhnout vhodnou metodologii k objektivnímu hodnocení rehabilitačního procesu a ověřit si tak naše praktické zkušenosti pomocí klinického experimentu. Cílem práce je především objektivizace rehabilitačního procesu s naší vlastní rehabilitační metodou – INFINITY method® a zhodnocení vypovídající schopnosti sledovaných parametrů přístroje MatScan, eventuálně návrh řešení pro další vývoj softwaru tohoto přístroje. Vyvinutý software by pak následně mohl sloužit jako významný prvek při ověřování účinnosti naší speciální rehabilitační metody, včetně srovnání s metodami standardními.
14
1.1.1
Analýza existujících dostupných metod měření objektivizace rehabilitačního procesu
Tyto metody vycházejí z různých technických, ale i netechnických principů, využívají různě složitá a různě nákladná technická zařízení a lékařské přístrojové vybavení, ale běžnou praxí je v současnosti objektivní vyšetření lékařem.
a) Objektivní vyšetření lékařem: nese sice název objektivní, ale je to prakticky z části subjektivní pohled lékaře na pacienta. b) Obrazová dokumentace: běžná fotodokumentace nebo různé videozáznamy až celé filmy. c) Zobrazovací metody: běžné rentgenové snímky (RTG), počítačová tomografie (Computed Tomography - CT), nukleární magnetická rezonance (NMR), (dále budeme v textu používat pouze název magnetická rezonance (MR)), funkční magnetická rezonance (fMR), ultrazvuk (UZ) a další metody. d) Elektromyografie (EMG): kvalitní vyšetření pacienta, co se týče svalové aktivity. e) Plantografie: hodnotí zátěž pacientovy plosky nohy na senzorové desce. f) Posturografie: používá se buď statická nebo dynamická, jedná se o měření odchylek souřadnic projekce těžiště těla na podložku mezi plosky nohou.
Naším cílem tedy bylo zhodnotit celkovou zátěž pro organismus pacienta, dostupnost, dosažitelnost kvality, opakovatelnost, časovou náročnost pro zdravotnický personál i pro pacienty a použitelnost v praxi u všech jednotlivých metod.
1.1.2
Vytvoření experimentálního protokolu
Tento protokol jsme vytvořili k získání experimentálních dat. Jelikož byla data sbírána a analyzována za delší časové období a byla použita do několika různých studií a kazuistik, vznikla potřeba vytvořit experimentální protokol, který by zaručil jednotnost dat a tím jejich vzájemnou porovnatelnost. Při zachování stejného postupu experimentálního protokolu jsme docílili, že veškerá data ve sledovaném období byla sbírána stejným způsobem.
15
1.1.3
Návrh objektivních metod měření a jejich experimentální ověření
Naším hlavním požadavkem na použité objektivní metody je snadné vyhodnocení, možnost jednoduché opakovatelnosti, minimální zátěž pro pacienta, co nejméně náročná práce pro zdravotnický personál, jak z hlediska časového zatížení, tak z hlediska jednoduchosti obsluhy. Objektivní metody měření jsou nezávislé na konkrétní osobě vyšetřujícího, výsledek by měl být srovnatelný u různých vyšetřujících a měl by být i snadno interpretovatelný.
1.1.4
Objektivizace návrhu rehabilitačního protokolu pomocí matematického modelování páteře
Cílem práce je také využít biomechanický model páteře k objektivizaci vlivu navržené terapeutické metody na zatížení hlubokých stabilizačních svalů v oblasti bederní páteře a ověřit tak pomocí matematického modelování naše zkušenosti získané v rehabilitační praxi.
16
2 Formulace problému z lékařského pohledu Každý člověk se může narodit s potenciálně změněnými funkčními i strukturálními změnami pohybového ústrojí. Jedná se o změny od tzv. malé mozkové dysfunkce, tzv. „dysmotorie“ (15) až k dětské mozkové obrně, vrozené vývojové vadě kyčlí apod. Dětí s vrozenými „dysmotoriemi“ se rodí asi jedna třetina a přibližně jedna třetina z nich má v dospělosti nadále tento problém funkční a následně i strukturální změny pohybového ústrojí. To znamená, že jejich pohybový systém pracuje neefektivně, nekoordinovaně, částečně mají přetížené a částečně oslabené svaly, které pak neplní optimálně svoji funkci, nadměrně zatěžují nejen svalový, ale i vazivový a kloubní systém apod. Do určité doby mohou fungovat a tuto situaci řešit kompenzační, autoregenerační i autoreparativní mechanismy, ale po vyčerpání všech možností dochází k dekompenzaci a je nutno zahájit kvalitní rehabilitaci. Rehabilitace je nejúčinnější tam, kde ještě nevznikly strukturální změny, ale i tam, kde již vznikly, se snažíme situaci řešit a nastartovat v organismu co nejoptimálnější funkci pohybového ústrojí. Každý člověk dříve nebo později získává během života buď primárně, anebo sekundárně tzv. nasedající změny na vrozené dispozice, prvotní nebo další funkční a strukturální změny pohybového ústrojí. Dochází k funkčním změnám např. po přetížení, po jednostranném zatížení, po zatížení při našem civilizovaném způsobu života v naší kultuře apod. Do určité doby jsou ve hře kompenzační mechanismy, které v daném čase mohou pomoci tělo vrátit do co nejoptimálnějšího možného funkčního stavu. Po jejich vyčerpání je však situace neřešitelná bez léčebné rehabilitace. Naše speciální metoda INFINITY method® je rehabilitační a fyzioterapeutická léčba, která se snaží znovu, lépe a co nejoptimálněji v daném čase, v němž je aplikována, nastartovat funkční i autoregenerativní mechanismy pohybového ústrojí a celého organismu. V praxi se metoda osvědčila a např. pacienti, kteří byli indikováni k operaci pro výhřez ploténky páteře nebo pro určité postižení šlach v oblasti ramene (16), (17) a rehabilitují aktivně i pasivně s touto metodou, nemusí být operováni. Důležité pro nás bylo zkusit najít možnosti objektivizace hodnocení rehabilitačního procesu. Snažili jsme se proto otestovat co nejvíce pacientů s bolestmi dolní části zad před rehabilitační péčí a po ní, včetně toho, že jsme matematicky namodelovali specifický pohyb, který využívá naše metoda.
17
V první studii bylo vybráno 33 pacientů, kteří splňovali stanovená kritéria. U této skupiny jsme sledovali změnu posturografických a plantografických parametrů při stoji s korekcí zraku a změnu bolesti dle analogové vizuální škály bolesti (VAS) v hodnotách naměřených před zahájením léčby a po jejím ukončení. Tyto výsledky byly statisticky zpracovány. Již v této fázi se nám podařilo prokázat statistiky významnou účinnost naší speciální metody. Druhá studie čítala celkem 100 pacientů rozdělených do dvou skupin. První skupina absolvovala léčbu speciální metodou INFINITY, druhá skupina absolvovala konvenční rehabilitační léčbu bez INIFNITY method®. U této skupiny jsme hodnotili, zda existuje statisticky významný rozdíl změny sledovaného parametru VAS před léčbou a po ní mezi oběma skupinami. Výsledky jsme hodnotili pomocí Wilcoxonova párového testu a i zde jsme potvrdili statisticky významný rozdíl mezi zvolenými skupinami. U skupiny pacientů léčených pomocí rehabilitační metody INFINITY jsme prokázali statistiky významně vyšší účinnost oproti skupině pacientů s konvenční léčbou. Pro více validní data i výsledky jsme se ve třetí studii rozhodli rozšířit počet pacientů i sledované parametry. Do této studie byl zahrnut celý vzorek pacientů s LBP, který čítá 331 pacientů, které jsme doposud za rok 2013 a 2014 v rehabilitačním ústavu změřili na plantografickém a posturografickém přístroji MatScan. V této studii jsme porovnávali dvě různé varianty stoje s korekcí zraku i bez ní. I tato studie potvrdila statisticky významné rozdíly mezi naměřenými hodnotami pacientů před léčbou a po ní. Abychom potvrdili tyto výsledky, využili jsme možnosti nejmodernějších technologií a pomocí matematického modelování jsme simulovali specifický pohyb, který provádí naši pacienti při cvičení naší speciální metody a porovnali jsme jej s ostatními druhy námi používaných pohybů. Tím jsme dosáhli srovnání jejich účinností na matematickém modelu.
18
3 Stabilizace páteře Rehabilitace při léčbě bolestí, především v oblasti bederní páteře, je složitý problém, bohužel vidíme často rozdíly mezi objektivním nálezem a subjektivními potížemi pacienta. Často jsou léčeny jen degenerativní změny, které lze vidět na rentgenových snímcích, eventuálně na počítačové tomografii a nukleární magnetické rezonanci, a tyto strukturální nálezy nejsou často ani doprovázeny žádnými subjektivními obtížemi pacientů. A naopak jsou pacienti, kteří mají bolesti páteře, někdy dokonce i s neurologickým nálezem, a žádné strukturální změny nemají. Vidíme tedy diskrepanci mezi objektivním nálezem a subjektivními potížemi pacienta. Problém je v tom, že nedostatečně diagnostikujeme složité funkční změny a jejich souvislosti. Nediagnostikujeme poruchy funkce pohybového ústrojí, změny struktury těla, změny postury a tvaru těla, s čímž souvisí i změna kvality svalových a vazivových tkání. Zdrojem bolesti jsou nejčastěji svaly, kloubní pouzdra a jiné vazivové a měkké tkáně. Pokud jsou léčeny svaly, používá se hlavně posilování povrchových zádových nebo (a) břišních svalů, s dobrým úmyslem, že to pacientovi pomůže. Potřeba je však aktivovat hluboký stabilizační systém, což jsou hluboké svaly v oblasti páteře a břicha a s tím související pánevní dno a bránice. Na prestižních pracovištích u nás i v zahraničí se tento problém řeší dynamickou stabilizací páteře. Koncept dynamické stabilizace páteře byl popsán mnoha zahraničními autory. U nás byl rozpracován prof. Jandou, prof. Kolářem a dalšími. Aktivní stabilizace je dynamický proces.
3.1 Hluboký stabilizační systém (HSS) Zapojení svalů do hlubokého stabilizačního systému (HSS) je automatické (podvědomé), je dáno vývojově centrálním programem a lze ho vyvolat reflexně. Fyziologicky je stabilizace celého těla včetně páteře zabezpečena souhrou svalů, vazů a CNS. Sval se neuplatňuje jen při pohybu, ke kterému je určen, ale má také funkci stabilizační a tím i posturální. Stabilizace je automaticky uplatňována při jakémkoliv statickém zatížení a pohybu (stoj, sed, pohyby HK a DK). Zatímco volný pohyb je závislý na naší vůli, stabilizační funkce svalů probíhá automaticky - nejen u hlubokých svalů, ale i u povrchových (v řetězovém propojení).
19
Potřebné je ale také zdůraznit, že každý sval musí být úponově stabilizován, musí mít punctum fixum (pevný bod), a pak je posturálně zajištěn. Pokud toto není dostatečně splněno, lokální problém se rozšíří do celého posturálního vzoru.
3.2 Svaly stabilizující páteř Svaly stabilizující páteř se dělí do 3 skupin: 1.
Lokální stabilizátory
2.
Globální stabilizátory
3.
Globální mobilizátory
3.2.1
Lokální stabilizátory
Jejich vlákna spojují sousední obratle, tj. jednotlivé segmenty. Mezi lokální stabilizátory patří především musculi multifidi a funkčně i musculus transversus abdominis. Pro lokální stabilizátory je typické, že jejich kontrakce nevede k žádnému patrnému pohybu, kontrakce se projevuje pouze plynulou, přesně odměřenou změnou napětí svalových vláken spojujících jednotlivé obratle. Dále je velice důležité, že aktivita těchto svalů také předchází začátku jakéhokoli pohybu nezávisle na naší vůli. Už před začátkem jakéhokoli pohybu se objevuje změna napětí a aktivita těchto svalů. Jsou to svaly, které jsou určeny k tomu, aby naši posturu přizpůsobily očekávané aktivitě. Postavení každého segmentu by mělo být takové, aby součet sil a tlaků na segment působících byl navzájem vyrovnaný a vektorový součet byl pak nula, tím je segment ideálně ochráněn před jakýmkoliv přetížením.
3.2.2
Globální stabilizátory
Jsou to svaly, které překračují několik obratlů, takže poskytují mnohem větší sílu a jsou schopny vyvinout poměrně značnou dynamickou kontrakci, ale rozhodně nám nepomohou ve stabilizaci jednotlivých segmentů, jejich aktivita není kontinuální v celém průběhu pohybu. Mezi globální stabilizátory patří především musculus obliquus abdominis internus, částečně i externus, dále střední vrstva paravertebrálních svalů.
20
3.2.3
Globální mobilizátory
Mezi globální mobilizátory patří klasické povrchové svaly, které svou kontrakcí provedou zcela jasný pohyb. Pro udržení stability se aktivují hlavně v situacích, kdy dochází k výraznému náhlému narušení naší stojné základny a stability, při větších silových nárocích nebo při patologii jako kompenzační mechanismus nedostatečnosti hlubokých stabilizátorů.
3.3 Funkce svalů podílejících se na stabilizaci páteře Důležitá je souhra svalů hlubokého stabilizačního systému (HSS) s dlouhými povrchovými svaly. V oblasti krční páteře a cervikothorakálního přechodu páteře je kontrakce hlubokých flexorů a extenzorů páteře. V oblasti thorakolumbální páteře a lumbální páteře reflexně nastupuje kontrakce monosegmentálních svalů - především mm. multifidi, bránice, pánevního dna a svalů břišní stěny. Velkou roli ve stabilizaci hraje nitrobřišní tlak (21). Výsledky zjištění ukazují, že nitrobřišní tlak plní funkci nejen mechanickou, ale i facilitační pro břišní svaly a následně pro pánevní dno, a tím i pro krátké extenzory páteře (mm. multifidi apod.). Pravděpodobně při běžné činnosti v inspiriu dochází spíš k mechanické podpoře bederní páteře (nitrobřišní tlak) a následně k facilitaci transversus abdominis (TA) a pánevního dna, které pokračují ve své funkci v expiriu a pracují v součinnosti s krátkými extenzory bederní páteře (mm. multifidy). Tělo si v krajních životních situacích vybírá, zda je pro něho prvotní zajistit stereotyp dýchání nebo zabezpečit stabilizaci postury. Při výrazném narušení stability je jeho první volbou zajištění postury. Australská škola prokázala, že u pacientů s chronickými bolestmi páteře, (které ani nemusí mít jasný organický podklad a anatomický korelát), je signifikantně zpožděný nástup svalové aktivity lokálních stabilizátorů i snížení jejich celkové aktivity. Lokální stabilizátory pak nejsou schopny přesně stabilizovat každý pohybový segment. Dochází k přetížení (a to i při běžné lokomoci) a k vzniku opakovaných mikrotraumat. Je-li některá část pohybového ústrojí hypoaktivní, organismus vždy reaguje tím, že zapojí substituční kompenzační mechanismy. Nedostatečná funkce hlubokého stabilizačního systému je nahrazena hyperaktivitou povrchového svalstva. Tyto svaly překračují větší úseky páteře a jejich práce není tak jemně
21
a přesně odměřena. Dochází k zvýšení aktivity silných dlouhých vláken, což se projevuje jejich přetěžováním, k tvorbě spasmů, triger pointů a tender pointů a k tvorbě úponových bolestí. Australští, ale i naši autoři hledali takové postupy, aby se nejoptimálněji aktivovala bránice, pánevní dno a následně m. transversus abdominis a mm. multifidy, (aby se urychlila aktivace vláken svalů a zároveň tato aktivace probíhala fyziologicky asynchronně).
3.4 Vliv nitrobřišního tlaku na stabilizaci páteře Nitrobřišní neboli intraabdominální tlak (intraabdominal pressure - IAP) je tlak, který je v dutině břišní. Je tvořen všemi tkáněmi, které ohraničují dutinu břišní, což jsou především bránice, svaly břicha, svaly dna pánevního, svaly v oblasti bederní páteře, ty se na jeho vzniku podílejí jak svojí funkcí, tak odporem svých struktur. Dále se na nitrobřišním tlaku podílí všechny tkáně, které se v dutině břišní nacházejí včetně orgánů, které obsahuje. Normální hodnoty intraabdominálního tlaku jsou od 0 do 20 mmHg ( od 0 do 2,7 kPa). Fyziologicky se intraabdominální tlak zvyšuje při nádechu, při zátěži (více např. při zvedání těžkých břemen), dále při kašli, při tlaku na stolici, v těhotenství, také při jakémkoli vnějším tlaku na hrudník, hlavně jeho dolní část a při tlaku na břicho (včetně ležení a cvičení na břiše). Zvýšená tuhost břišní stěny, ať fyziologická (správná funkce svalů) nebo patologická (nepoddajnost břišní stěny, snížení její elasticity) zvyšuje tedy nitrobřišní tlak a naopak. Patologicky zvýšený nitrobřišní tlak může mít různou etiologii a nachází se u velkého množství diagnóz a patologických stavů. Z biomechanického hlediska pokud tělo je zatíženo zvedáním nějaké zátěže, působí v tu chvíli na něj a na páteř ohybový moment, který nutí tělo, potažmo páteř, k předklonu, tzn. flexi trupu a ta se musí následně vyvážit aktivitou erektorů páteře. Na kompenzaci tohoto ohybového momentu se také podílejí svalové, vazivové a jiné tkáně, které se nacházejí před páteří, nitrobřišní tlak, který může zvýšit tuhost těchto tkání. Na nitrobřišním tlaku se podílí z velké části aktivita bránice a břišních svalů, a právě břišní svaly se účastní předklonu těla a flexe trupu, tzn., že jejich účinek je podobný jako zátěž působící na lidské tělo, tzn., že dojde k zvýšení komprese na bederní obratle. Nitrobřišní tlak se tak podílí na zlepšení a zvýšení stabilizace páteře s pomocí hlubokého stabilizačního systému. Práce některých autorů popisují fakt, že při zvýšení nitrobřišního tlaku dojde k zmenšení zátěže na bederní obratle (15). Mohlo by k tomu docházet tak, že při zvýšení intraabdominálního tlaku dojde k zvýšení tuhosti všech struktur, které se na jeho zvýšení podílejí. Tím vznikne
22
podpora pomocí všech vnitrobřišních tkání, pomocí struktur, které dutinu břišní ohraničuji (především svalů, ale i vazivových tkání) a spolu s vnitrobřišním tlakem všechny tyto struktury a tkáně, v součinnosti s bederní páteří, zajistí celkovou podporu pro horní část trupu i pro hlavu. Dosud bohužel neexistují práce, které by výše uvedené skutečnosti jasně a přesně určily a charakterizovaly.
.
Obr. 3.1: Vliv intraabdominálního (nitrobřišního) tlaku (intraabdominal pressure - IAP) na zatížení bederních obratlů. Vektory břišních: EO - m. externus obliquus, OI – m. obliquus internus, RA - m. rectus abdominis.
3.4.1
Matematické vyjádření nitrobřišního tlaku
Matematické vyjádření hodnoty nitrobřišního tlaku vychází z Chaffinových rovnic (1969) a modifikuje se. 1) úhel Θ hrudního koše je měřen od horizontály; tento je uvažován dvakrát pro rovnost s originálním Chaffinovým úhlem měřeným od torza až ke stehnům (úhel stehna v tomto případě nebyl měřen);
23
2) moment M je vztažen spíše k hybnému segmentu L4/L5, než k segmentu L5/S1; 3) součinitel γ
A
udává závislost intraabdominálního tlaku v souladu s velikostí elektrické
aktivity břišní stěny. IAP = γ A ⋅ (0,0001⋅ (0,6516− 0,005447⋅ 2 ⋅ Θ) ⋅ M 1,8 ), γ
A
[mmHg]
- koeficient aktivity břišní stěny
Θ - úhel hrudního koše k horizontále [°]
M – moment kolem L4/L5 [kg ⋅ cm ] Součinitel γ
A
je stanoven na základě poměru elektrické aktivity břišních svalů
(mm.obliquii) a maximální kontraktilní aktivity svalů. Reálná hodnota je porovnána s tlakem, předpovězeným dle Chaffinových rovnic a menší hodnota je uvažována v předložené analýze. Horní hladina intraabdominálního tlaku je stanovena na 20 kPa.
3.4.2
Další stanovení intraabdominálního tlaku:
1) Chaffin IAP = 0,0001 ⋅ ( 0,6516 − 0,005447 ⋅ 2 ⋅ Θ ) ⋅ M 1,8 ,
[mmHg ]
2) Regresní rovnice Anderson (1985) IAP = e −3, 0145 ⋅ (cos ξ ) −0 , 25166 ⋅ M
0 , 9359
,
[mmHg ]
ξ - úhel od ramene do horizontály [rad]
M – moment kolem L5/S1 [N ⋅ cm ]
3) Konstantní hodnota intraabdominálního tlaku, kterou můžeme předpokládat (Roozbazar, 1975) IAP = 13 ,33 ,
[kPa ]
Pokud bychom chtěli provést výpočet zatížení páteře je nutno znát tvar a velikost bránice a také výslednici nitrobřišního tlaku. Plocha bránice je 0,0243 m2 dle S. M. McGill a Norman 1987 ( 0,0299 m2 dle Troup et al. 1983; 0,0465 m2 dle Chaffin, 1969; 0,0511 m2 dle Morris et al. 1961) a její těžiště je 0,038 m anteriorně od středu obratlového disku Th12. 24
Plocha bránice byla stanovena z
3D modelu kostry, který byl upraven na hodnoty
průměrného amerického muže. Měřením geometrie a rozměrů hrudního koše a z CT snímků byla ověřena hodnota plochy bránice (McGill a Norman, 1987). Výslednice nitrobřišního tlaku se promítá do centrum tendineum bránice a rameno příslušného momentu sil je vztaženo k centru meziobratlového disku (nukleus pulposus) L4/L5. Konkrétní rozměry bránice jsou zde výše uvedeny pro matematické modelování. U každého jedince se ale tyto rozměry liší. Teoreticky by bylo nutné tyto rozměry získat vyšetřením každého pacienta pomocí počítačové tomografie nebo magnetické rezonance. Prakticky je to ale pro standardní rehabilitační péči zbytečné a zatím nerealizovatelné.
Obr. 3.2: Velikost a tvar průmětu plochy bránice do transverzální roviny byl stanoven u živých amerických mužů a z pitev. Plocha bránice - 243 cm2 (převzato McGill a Norman, 1987).
25
Nitrobřišní tlak je důležité popsat, protože s ním budeme pracovat i v dalších kapitolách práce, především v kapitole matematické modelování oblasti bederní páteře, a je důležitý pro funkci hlubokého stabilizačního systému a celé páteře.
3.5 Vyšetření Nedostatečnost HSS lze předpokládat a odečíst z celkového postavení a tvaru těla, viz Příloha č. 1, a typu dýchání (zdali se jedná o brániční nebo kostální dýchání) a to při objektivním vyšetření lékařem nebo jiným odborníkem. Pokud je vyšetřující zkušený odborník, je to někdy i lepší důkaz stavu pohybového ústrojí než drahé a složité vyšetřovací metody pomocí přístrojů. Oblast krční páteře - přetížení a zkrácení svalů v oblasti krční páteře (hyperaktivita) musculus sternocleidomastoideus (S.C.M), musculi scalenii (SC), horní trapéz apod. Hrudník je v kraniálním postavení: − primárně − nebo se do tohoto postavení dostává při inspiriu − při inspiriu se nerozvíjí, hlavně v oblasti sterna předo-zadně a v dolní části hrudníku laterálně (někdy je potřeba použít palpaci). Břicho: V oblasti horního břicha – můžeme vidět přetížení včetně ThL přechodu. Je možné také provádět testy na HSS dle Koláře: brániční test, flekční test, extenční test, test břišního lisu.
Dále máme v současné době velké možnosti v použití různých diagnostických přístrojových vyšetření, jako je MR,CT, RTG, EMG a jiné. Problém je v tom, že často nedokážeme přesně určit vazbu mezi objektivním nálezem při těchto vyšetřeních a subjektivními obtížemi pacienta a diskrepanci mezi nimi. Ve své práci uvádí Allat (26), že u jedinců, kteří neuvádějí žádné subjektivní obtíže, se v 39% vyskytuje hernie disku. Dále uvádí, že při radikulografii odhalili v 50% případů protruzi meziobratlové ploténky a v 24% případů objevili hernii disku (26). Kolář (27) odhalil abnormality u 35,4% případů za pomocí počítačové tomografie (CT) v oblasti dolní bederní páteře ve skupině 52 dobrovolníků, kteří netrpěli kořenovým syndromem ani lumbalgiemi. Zřetelné hernie meziobratlových plotének objevili ve 20 % případů u osob mladších 40 let (27). Dalším problémem při léčbě bolestí páteře může být tzv. syndrom neúspěšné chirurgické léčby degenerativního onemocnění bederní
26
páteře (FBSS). Tento termín není v současné době jednoznačně definován. Odlišné definice uvádí ve své práci například Burton (28) nebo také Mezinárodní společnost pro studium bolesti (IASP). Obecně lze říci, že jde o bolesti páteře a dolních končetin, případně kombinace obojího, které u pacientů přetrvávají i po operaci, ke které byli na základě obtíží indikováni. Z hlediska epidemiologie se výskyt FBSS pohybuje mezi 5 - 50% (29, 30) operovaných pacientů. Medián neúspěšných operací je tedy mezi 15 - 20%. Ve všech výše uvedených případech se snažíme, a často se nám to daří, řešit přetrvávající obtíže pacientů účinnou rehabilitační léčbou včetně stabilizace páteře.
3.6 Zatížení meziobratlového disku Při biomechanickém zatížení těla vsedě, ve stoje a při jakémkoli pohybu při různých polohách těla dochází k zatížení páteře, tzn. meziobratlových kloubů a především meziobratlových disků. Dochází k zvýšení hydrostatického tlaku v nucleus pulposus, tento tlak je úměrný jeden a půl násobku axiální kompresivní síly, působící na obratel přesně na meziobratlovou ploténku. Intradiskální tlak u zdravého člověka v oblasti bederní páteře se uvádí od 0,47 - 0,5 MPa při stoji (31). Axiální kompresivní síla je přibližně od 705 do 750 N a je úměrná intradiskálním tlakům, jak je uvedeno výše.
3.7 Terapie Lokální, ale i globální stabilizátory můžeme stabilizovat a aktivovat různými metodikami, my používáme naší speciální nově vyvinutou rehabilitační metodu INFINITY method®. Dále je možno aplikovat senzomotorickou stimulaci - cvičení na úsečích, balančních sandálech, na posturomedu apod., reflexní lokomoci dle Vojty a posturální terapii J. Čápové, stabilizaci páteře dle PhDr. Čumpelíka, metodiku stabilizace páteře dle prof. Koláře - DNS: dynamickou neuromuskulární stabilizaci, stabilizace páteře dle australských autorů.
3.8 Shrnutí poznatků o stabilizaci páteře Je důležité každý cvik provádět technicky správně, s malou silou, co možná s největší korekcí fyzioterapeutem nebo pak samotným pacientem. Jde nám o kvalitu, ne o kvantitu. Při stabilizaci musíme dát pozor na přetížené svaly a únavu oslabených svalů, které jsou často se spoušťovými body (trigger points). Cvičení je proto nutné přizpůsobit 27
momentálnímu zdravotnímu stavu a diagnóze pacienta. Pokud je prováděna pasivní terapie fyzioterapeutem nebo lékařem jsou podmínky stejné, s tím rozdílem, že k tonizaci svalů a současně k uvolnění svalů i vazivových tkání dochází pasivně a pacient nemusí vynakládat prakticky žádnou energii.
28
4 Rehabilitační metoda V Rehabilitačním ústavu Brandýs nad Orlicí se zabýváme léčbou pacientů s problémy pohybového ústrojí. K léčbě pacientů byly v minulosti využívány standardní léčebné postupy a techniky českých autorů. Byly to například posturální terapie dle J. Čápové (2008), stabilizace hlubokých svalů dle PhDr. Čumpelíka (2006) nebo stabilizace hlubokých svalů dle prof. Koláře (2009). Postupem času ale vznikala potřeba nové rehabilitační metody, která by byla více variabilní, použitelná i pro pacienty s významným pohybovým omezením nebo například i pro pacienty ihned po operacích. Důležité pro nás bylo i vytvořit velké množství autoterapeutických cviků. Začali jsme vyvíjet vlastní rehabilitační metodu na základě teoretických znalostí a po mnoha letech terapeutických zkušeností v rehabilitační praxi. Metoda dostala název INFINITY method® a stala se nedílnou součástí léčby většiny pacientů v Rehabilitačním ústavu Brandýs nad Orlicí, bez rozdílu diagnóz. Metoda se dále vyvíjela a přizpůsobovala potřebám pacientů a v současné době je používána asi sedm let. V této fázi jsme se rozhodli metodou testování a měření pacientů prokázat statisticky významnou účinnost při léčbě naší speciální rehabilitační metodou. Velkou část našich pacientů tvoří skupina s diagnózou bolestí dolní části zad (LBP). A právě vysoká prevalence, zvyšující se incidence a významný sociální i ekonomický dopad na celou společnost byly hlavními důvody, proč jsme do studií zvolili právě tuto skupinu pacientů.
4.1 Metoda INFINITY Je speciální rehabilitační metoda, která byla vyvinuta na našem pracovišti. Je aplikována při rehabilitaci pacientů s problémy pohybového aparátu. Metoda nese svůj název podle ležaté osmičky - symbolu nekonečna, anglicky infinity. INFINITY method® je rehabilitační metoda vypracovaná na základech biomechaniky, neurofyziologie a anatomie. Tato metoda má jednoduchý a dobře pochopitelný princip, ale současně velké množství variací a možností. Je indikována pro léčbu onemocnění pohybového systému, např. onemocnění páteře, kloubů, svalů, poúrazových a pooperačních stavů, některých neurologických onemocnění, stejně jako pro lidi, kteří potřebují pomoc
29
s držením těla i s psychickou stabilizací. Současně slouží jako preventivní pohybový program u lidí, kteří chtějí udělat něco pro své zdraví a svou postavu. Cvičení je založeno na zlepšení stabilizace, centrace, koordinace, vnímání a ovládání celého těla včetně páteře. Umožňuje uvolnění, protažení, posílení celého pohybového ústrojí i zlepšení mobility, flexibility a „kvality tkání“ (pružnost, poddajnost, elasticitu, pevnost, …). Dále tato metoda využívá např. propriocepci, exterocepci, cerebelovestibulární systém až po mechanismy kůry mozkové apod. Oslovuje svaly, šlachy, vazy, fascie, kloubní pouzdra a další měkké tkáně. Pracuje na celkové postuře a stabilitě těla včetně páteře s pomocí gravitace. Metoda a cvičení zapojuje tělo do fyziologických pohybů, které pak postupně tělo vrátí do momentálního možného optimálního pohybového a posturálního stavu a vzoru. Využívá aktivaci horních a dolních končetin, hlavy, hrudníku včetně bránice, pánve včetně pánevního dna, dýchání i vrozených, geneticky daných reflexů a programů centrálního nervového systému apod.
4.2 Druhy pohybu Pro metodu INFINITY, tedy česky nekonečno, je využíván symbol nekonečna (ležatá osmička, osmičkový pohyb), který je základem části cviků a terapie, které jsou prováděny v různých rovinách a směrech ve tří-dimenzionálním prostoru. Metoda pracuje s pohybem do osmičky, dále do nuly (oválu), kruhu, spirály, proti odporu nebo jenom prostého pohybu určitým směrem apod. Cvičení je aktivní, aktivní s dopomocí, pasivní a s vizualizací. Využívá se koncentrická, isometrická i excentrická kontrakce. Jako příklad uvádíme cvičení, kdy používáme symbolu nekonečna – osmičky a zapojujeme jej do pohybů, které kladou důraz na centraci a stabilizaci těla, na těžiště, těžnici těla apod. INFINITY method® využívá pohybu do osmičky: laterolaterální anteroposteriorní x posteroanteriorní kraniokaudální x kaudokraniální
30
Obr. 4.1: Latero-laterální, antero-posteriorní resp. posteroanteriorní, kraniokaudální, resp. kaudokraniální směr.
Obr. 4.2: Jejich obdoby v různých rovinách a segmentech těla.
4.3 Těžnice těla Pacientovi k lepšímu uvědomování těla a pohybu pomáháme tím, že mu popíšeme fyziologickou těžnici těla (osu těla), přímku vestoje, která prochází od středu hlavy, před páteří, oblastí perinea až do stojné základny mezi oběma ploskami. Pacienta vyzveme, aby si tyto body zkusil pomyslně spojit a aby si tuto přímku představil a dále mohl s její pomocí pracovat se svým tělem. Při cvičení celým tělem s důrazem na těžiště těla a na těžnici je tato přímka osou každého cviku - osmičky (nuly…), tzn., že pohyb vychází z centra těla eventuálně z končetin. Cviky začínáme cvičit nejdříve v oblasti pánve ve všech rovinách a pak můžeme postupovat výše po těle, hlavních center – etáží INFINITY je osm (viz Obr. 4.8).
31
A
B
C
D
Obr. 4.3 - A, B, C, D: Těžnice těla.
Obr. 4.4: Cviky těla je možno provádět ve třech rovinách - transversální, frontální a sagitální tak, že v každé rovině provádíme alespoň dva na sebe kolmé cviky (osmičku, …).
32
A
B
C
D
E
F
33
G Obr. 4.5 - A, B, C, D, E, F, G: Transversální rovina.
A
B
C
D
34
E Obr. 4.6 - A, B, C, D, E: Frontální rovina.
A
B
C Obr. 4.7 - A, B, C: Sagitální rovina.
35
4.4 Indikace metody Tato metoda má mnoho možností a prakticky nemá kontraindikace, protože pokud bude pacient cvičit v představě, tak normálně mentálně vybavený člověk v podstatě může mít jakoukoli diagnózu a dochází k aktivaci svalů, ale nemůže dojít k jejich přetížení nebo poškození. Opatrně a pomalu je nutno začít, pokud se jedná o člověka s prokázanou patologií, hypofunkčním pohybovým systémem, dysbalancemi různých svalů, přetížením svalů, šlach a vazů apod., změněným tonusem svalů (jako např. trigger a tender pointy), nedostatečnou, nefunkční „kvalitou tkání“ (především u starších pacientů), degenerativními změnami pohybového ústrojí, které mají vliv na funkčnost a bolestivost pohybového ústrojí (jako například kořenové syndromy, artrózy všech možných kloubů včetně páteře), s různými pooperačními a poúrazovými stavy apod.
4.5 Příprava na terapii a terapie Nejdříve se snažíme pacienta uvolnit, aby pak mohl lépe vnímat pohyb, jeho prostorové vyjádření, jeho rychlost, aby se pak snažil k určitému pohybu využívat jen svaly, které jsou k tomu pohybu opravdu potřebné. Před každým cvičením vedeme pacienta k tomu, aby se v klidu, se zavřenýma očima, velmi pomalu a hluboce nadechl a vydechl třikrát až sedmkrát za sebou a aby tímto také ukončil i sérii cviků a fyzioterapie. Metoda umožňuje tři typy pohybů. Je to tzv. makropohyb (tj. pohyb v cm), který připomíná např. Tai-Chi. Dále je to tzv. mikropohyb (tj. pohyb v mm), který je určen především pro pacienty s výraznou bolestí, a pro ty, kteří mají pohyb s větším rozsahem omezený, zakázaný nebo ho nejsou schopni. Tento pohyb slouží i jako trénink uvědomování si vlastního těla. Pak je to také pohyb s vizualizací, kdy si pacient pohyb představuje. Zpočátku je výhodné INFINITY method® provádět jen v představě nebo „téměř v představě“ se zavřenýma očima. Z biomechanického pohledu v oblasti bederní páteře definujeme mikropohyb jako pohyb, který výrazně neovlivňuje geometrii oblasti lumbální páteře. Naopak makropohyb se pomocí kinematického řetězce přenáší do celé páteře. Nejdříve doporučujeme pohyb provádíme v tzv. mikropohybu a to co nejpomaleji a osmičky děláme jen centrální, jen s naznačenými exkurzemi těla – malé centrální osmičky (nuly,
36
přímky), tzn., že dovolíme vychýlení těžnice a těžiště z centra těla jen nepatrně ve všech možných určených směrech. Při pohledu na tělo je pohyb zpočátku téměř neviditelný. Využíváme také odporu a dýchání (nádechu a výdechu). Postupně pohyb provádíme v tzv. makropohybu a to tehdy, když tělo získává lepší stabilitu, centraci, koordinaci a tonizaci a současně začíná docházet k protažení, uvolnění, propracování, lepší pružnosti, flexibilitě a kvalitě tkání. Můžeme přidávat osmičky větší s větším rozsahem pohybu, s větším vychýlením a s větší velikostí osmiček a s normální rychlostí pohybu, nesnažíme se zatím moc přesáhnout přes obrysy těla (přidáváme na velikosti dle konkrétního cviku do délky a do šířky osmiček (nul, …). Pokud je kvalita, koordinace, rovnováha, stabilita a uvědomování pohybu dostatečné, můžeme cvičení provádět rychleji s velkými exkursemi pohybu, hodně přes osu těla, přes okraj těla, s větším vychýlením těla, s větším rozsahem pohybu. Když se zdravotní stav pacienta zlepší natolik, že motorika, svalová síla a rozsah pohybu jsou na dobré úrovni, nebo se jedná o preventivní cvičení u zdravých osob, pak cvičíme i rychleji než při běžném pohybu a můžeme pak využívat i větší sílu. Když už provádíme pohyb s většími exkursemi a když při dotažení pohybu do krajních poloh je pohyb ještě bolestivý nebo je po cvičení větší bolestivá reakce, cvičíme a pracujeme velmi opatrně, s malými exkurzemi pohybu, postupně a pomalu, především při pasivním cvičení. Čím starší člověk, tím spíš doporučujeme především protahovací a uvolňovací cviky provádět pomaleji a s menším rozsahem pohybu s ohledem na předpokládanou změněnou „kvalitu tkání“ - (pružnost, poddajnost, pevnost…) svalů, vazů, ligament, fascií, kloubních pouzder celého těla. Všechny cviky můžeme provádět v různých částech těla – HK, DK, hlava a v tzv. etážích INFINITY (viz Obr. 4.8)
37
Obr. 4.8: Etáže INFINITY.
4.6 Četnost a směr cviků Každý cvik opakujeme třikrát jedním a třikrát druhým směrem (tzn. v protisměru) v každé určité poloze. Se základními cviky začínáme vždy v centru těla v pomyslné těžnici nebo ve středu (osy) končetiny na HK a DK . Vždy bereme ohled na konkrétní diagnózu, na momentální stav pacienta a vyšetření pohybového ústrojí.
4.7 Symetrie a tvar cviků Jestliže nám to anatomické poměry nedovolí, osmičky nemusí být a nejsou vždy přesně symetrické, a to hlavně u uvolňovacích, protahovacích cviků a cvičení s HK a DK.
38
Symetrie u cviků stabilizujících a centrujících je důležitější a snažíme se to co nejvíce dodržovat. Trénovaný nebo zdravý jedinec pak může postupně více uvolňující, protahovací a posilovací cviky provádět přes danou rovinu a osu těla a využívat tak více gravitaci. Nestačí pouze provádět pohyb a držet posturu se správnou korekcí, musíme centrovat a stabilizovat tělo vůči gravitaci a snažit se o správné držení těla při stabilizujícím cvičení a pak i při běžném pohybu co nejvíce symetricky kolem osy těla, aby tělo bylo co nejvíce vyvážené a tím při běžném pohybu, co nejméně ovlivnitelné gravitací. V těle je velmi silný, prvotní pohybový program udržení postury, udržení stability proti gravitaci. Důležitější je tedy neupadnout a nezpůsobit si zranění, až pak mozek umožní tělu dýchat, jíst apod. My a naše tělo se musíme naučit co nejvíce gravitaci odolat, protože je to síla, která svým způsobem velmi ovlivňuje a poškozuje náš pohybový systém. Ale současně je naše tělo stavěno na prostředí s gravitační silou a bez ní by nebylo funkční. Zpočátku, když si pacient pohyb nemůže dobře představit a uvědomit, můžeme provádět i velmi ploché osmičky (nuly…), které jsou ve výsledku totožné s pohybem v přímce, tzv.„Kompas cvičení“. Cvičení provádíme v určitě části těla, ve všech třech rovinách, alespoň dva na sebe kolmé cviky (osmičky, pohyb v přímce…), eventuálně postupně i více, tzn. diagonálně. Jako když si představíte kompas, tak provádíte pohyb směrem sever-jih a opačně nebo (a) západ-východ a opačně (tzn. v té určité rovině oba tyto cviky) nebo se dá přidat i směr diagonální („mezi“), tzn. severovýchod, severozápad atd.
Obr. 4.9: Kompas.
39
4.8
Shrnutí metody
Protože využíváme pohybů ve všech rovinách a všech možných směrech, oslovujeme a aktivujeme i svaly a vazy, ligamenta a další tkáně, které při civilizovaném způsobu života používáme málo nebo jsou hypoaktivní z jiných příčin (např. při bolesti, stresu). Současně opakovanými a protisměrnými pohyby uvolňujeme a normalizujeme svaly a další přetížené, hyperaktivní a často zkrácené tkáně pohybového systému a zlepšujeme jejich kvalitu, pružnost a současně funkčnost. Cviky cvičíme většinou v určité části těla (etáži INFINITY method®, viz Obr. 4.8), ale často se jejich účinek především v makropohybu přenáší více nebo méně na jeho další části. Důležité je, že pohyb by měl být subjektivně pro pacienta příjemný, ladný, jemný a plynulý.
Uvolňovací cviky provádíme pomalu buď jako protahovací cviky s většími exkurzemi, nebo s menšími jako mobilizaci. Např. tak, že pánev zastabilizujeme nebo (a) držíme a následně pohybujeme segmenty nad ní, nebo naopak pohybujeme pánví a stabilizujeme nebo (a) držíme segmenty nad ní a stabilizujeme hrudník apod. (využíváme odpor a aktivní i pasivní pohyb). Pokud cvičíme s důrazem spíše na vnímání, uvědomování, ovládání a koordinaci těla, začínáme cvičit vleže se zavřenýma očima v představě a v mikropohybu. U cviků, u kterých využíváme gravitaci, provádíme cvičení vestoje nebo (a) vsedě, a tím lépe aktivujeme stabilizaci a centraci těla. Ve stoje (vsedě) se můžeme také soustředit na pohyb s celkovým pohybem těla v prostoru, snažíme se o maximální vnímání, ovládání a koordinaci pohybu. Stále je důležité korigovat pokud možno co nejsprávnější postavení těla včetně neutrálních poloh. Nejdříve je výhodnější cvičit v uzavřených pohybových řetězcích (s oporou těla nebo končetin nebo s odporem) aktivně i pasivně s využitím kokontrakce a tlaku do kloubu, eventuálně také trakčně pro uvolnění tkaní. Pak s přibývající stabilitou, koordinací a při celkovém zlepšení funkce pohybového aparátu přidáváme cviky v otevřených kinematických řetězcích. INFINITY method® cvičíme dynamicky nebo staticky (“dynamickoisometricky”) s odtlačením, s odporem, a tím se vytváří svalové zřetězení, jež facilituje napřímení (změny např. v dýchání, bránici, hrudníku, kořenových kloubech, apod.). INFINITY method® vlastně kombinuje i částečně kopíruje všechny možné fyziologické pohyby těla - flexi, extenzi, rotaci – vnitřní rotaci, zevní rotaci, abdukci, addukci, lateroflexi,
40
u končetin i supinaci, pronaci, everzi, inverzi. Pracuje s trakcí a distrakcí resp. aproximací do kloubů dále ve spojení s pohybem infinity v mikropohybu i makropohybu dle individuálního stavu a vyšetření pohybového ústrojí. Tato metoda umožňuje zlepšení nastavení posturálního systému těla, kdy dochází postupně k lepšímu vyvážení i symetrizaci celého těla v prostoru, a tím k předpokladu vytvoření kvalitnějšího a efektivnějšího pohybu. Zlepšení posturálního nastavení můžeme u pacientů mnohdy odečíst z postavení, tvaru a kontury těla (viz Příloha č. 1). Také metoda pozitivně ovlivňuje funkci pohybového ústrojí a kvalitu tzv. měkkých struktur, jako jsou svaly a vazivové tkáně. Vzhledem k dobře zpracované metodice, snadnému nácviku aktivního cvičení a pasivní terapii prováděné terapeutem, se metoda osvědčila pro nemocné s bolestivými poruchami páteře a kloubů. INFINITY method® je rehabilitační metoda zaměřená na stabilizaci a posílení trupového svalstva, zádových i břišních svalů včetně hlubokého stabilizačního systému s návazností na brániční dýchání. Současně umožňuje ale i zvýšení mobility a flexibility na základě uvolnění, protažení, mobilizace měkkých tkání pohybového systému. Pracuje na celkové postuře a stabilitě těla včetně páteře pomocí gravitace. Aktivuje podvědomé i vědomé nastavení posturálního systému těla a účinné zapojení hlubokého stabilizačního systému a současně nepřetěžuje svalově-vazivový aparát. Využíván je mimovolní (podvědomý) a volní (vědomý) pohyb, ať jako aktivní pohyb pacienta, nebo jako pasivní pohyb s terapeutem, nebo kombinací obojího. Oslovuje více informačních vstupů, včetně propriorecepce a exterorecepce. Výhodou naší metody je, že léčba pacienta je možná už v akutní fázi onemocnění a i s výraznější bolestí. Součástí terapie jsou i dechová cvičení a práce s dechem, která umožní relaxaci svalů, aktivaci některých svalových skupin včetně hlubokého stabilizačního systému a v neposlední řadě zlepšení psychického stavu pacienta. Předností metody je možnost velké šíře autoterapie, dobře pochopitelný princip a široké množství variant provedení. Po ošetření a nácviku této metody s terapeutem lze očekávat zlepšení celkové stabilizace těla, tzn. biomechanického vyvážení a symetrizaci těla v prostoru tak, jak nám to umožní funkce a struktura pohybového ústrojí a současně centrální nervové soustavy. Výsledkem by mělo být následné zlepšení kvality a efektivity pohybu, ale také zlepšení kvality a funkčnosti především měkkých tkání (svaly, vazivové tkáně), a tím i snížení bolesti pohybového ústrojí. U této léčby a cvičení je svalově-vazivový aparát zatěžován, ale není přetěžován, dochází k aktivaci a současně také často k uvolnění těchto struktur. 41
Existují různé rehabilitační metody, které vykazují různou úspěšnost u různých diagnóz. Náš empirický pohled nás vedl k tomu, abychom se hlouběji zajímali o teoretické matematické modelování svalově-kosterního systému, které by ukázalo aktivitu svalů při různých typech pohybu a tím mohlo teoreticky ověřit účinnost různých pohybů, které využívá naše metoda.
A
C
E
B
D
F
Obr. 4.10 - A, B, C, D, E: Příklady cvičení v transversální rovině. Obr. - 1. - 4. - Příklady cvičení v transversální rovině, viz Příloha č. 3.
42
A
B
C Obr. 4.11 - A, B, C: Terapie s odtlačením dopředu a dozadu. Obr. - 5., 6. - Terapie s odtlačením dopředu a dozadu, viz Příloha č. 3.
Obr. 4.12: Příklady terapie a cvičení v transversální rovině anteroposteriorně a zpět. Obr. - 1. - 11. - Příklady terapie a cvičení v transversální rovině anteroposteriorně a zpět, viz Příloha č. 4.
43
Obr. 4.13: Příklady terapie a cvičení laterolaterálně a zpět. Obr. - 1. - 7. - Příklady terapie a cvičení laterolaterálně a zpět, viz Příloha č. 5.
Obr. 4.14: Příklad cvičení vestoje u kuchyňské linky.
A
B
Obr. 4.15 - A, B: Příklad terapie a cvičení vsedě.
44
A
B
C
D
Obr. 4.16 - A, B, C, D: Příklad cvičení vsedě v autě.
Obr. 4.17: Příklad terapie a cvičení s hlavou v transversální rovině. Obr. - 1. - 5. - Příklad terapie a cvičení s hlavou v transversální rovině, viz Příloha č. 6.
45
A
B
C
D
E
F
46
G Obr. 4.18 - A, B, C, D, E, F, G: Příklad terapie a cvičení s HK. Obr. - 1. - 12. - Příklad terapie a cvičení s HK, viz Příloha č. 7.
Obr. 4.19: Příklad terapie a cvičení s DK. Obr. - 1. - 4. - Příklad terapie a cvičení s DK, viz Příloha č. 8.
47
5 Matematický model zatížení bederní páteře při metodě INFINITY V této kapitole budou popsány základy matematického modelu zatížení bederní páteře při rehabilitační metodě INFINITY method®. Je zde využit model vyvinutý v laboratoři biomechaniky strojní fakulty ČVUT. Pro model byla použita redukce uvažovaných pohybů tak, aby byly simulovány čtyři typy pohybů, které se při rehabilitačním cvičení bederní páteře nejčastěji aplikují v naší rehabilitační metodě. Pomocí modelu se podařilo ověřit jakým způsobem jsou jednotlivé svalové skupiny zatěžovány a který pohyb je nejúčinnější. Matematický model vychází z popisu páteře jako systému tuhých těles, která jsou navzájem spojena prostřednictvím vazů, kloubů, svalů a meziobratlových plotének. Při vytváření modelu byla využita data z CT snímků a rovnice rovnováhy byly sestaveny pomocí metody řezu.
5.1 Matematické modelování Protože je obtížné provést měření sil přímo v lidském těle u většího množství pacientů, provádí se odhad interních sil pomocí matematických simulací. Při vytváření matematických modelů se využívá mnoho zjednodušení a předpokladů (32), např. pohybový systém bohužel bývá popisován jako soubor absolutně tuhých kostních segmentů, které pojí ideální klouby bez tření (33).
Pohyb lidského těla je uskutečněn velkým množstvím svalových a vazivových struktur, které zajišťuji vzájemný pohyb jednotlivých částí a segmentů celého těla. Dá se zjednodušeně říci, že pohybový systém je mechanický systém popsatelný rovnicemi rovnováhy, v nichž jsou obsaženy různé vnější a vnitřní síly. Chování pohybového systému můžeme popsat určitým počtem rovnic rovnováhy, který se rovná počtu neznámých vnitřních sil. Můžeme teoreticky určit neznámé veličiny z rovnic rovnováhy, ve kterých se vyskytují. Bohužel v praxi počet neznámých překračuje počet rovnic rovnováhy. Problém je v tom, že počet působících svalů je vyšší než počet svalů nevyhnutelně potřebných pro zabezpečení daného pohybu (3). Tento fakt bývá označován pojmem „svalová redundance“ (34).
48
Chceme-li vytvořit model svalově-vazivového systému, respektive svalů a měkkých vazivových struktur pohybového ústrojí, je jednodušší určit interní síly pasivních struktur (tzn. vazů, šlach kloubních pouzder) a směr svalů, složitější je určit velikost sil aktivní složky (tzn. svalů) a směry interních kontaktních sil. Pokud nás zajímají svalové síly, můžeme k jejich určení dojít různými způsoby. První možností je metoda přímé dynamiky. V metodě přímé dynamiky se nejdříve určí svalové aktivace, aby charakteristika pohybu odpovídala předem přijatým předpokladům, a pak se pohyb dopočítává. Druhou možností je metoda inverzní dynamiky, kdy je nám známý pohyb těla v prostoru, což je náš případ, protože známe základní pohyby v naší rehabilitační metodě INFINITY method®. U konkrétního pohybu se pak můžeme snažit určit síly, které tento pohyb způsobily. V našem modelu jsme použili princip inverzní dynamiky.
5.2 Metody výpočtu zatížení páteře U těchto metod předpokládáme, že jsou známé směry sil svalů, síly pasivních vazivových struktur i vnější síly, a pokud toto máme dáno, můžeme určit pak vnitřní síly, jež jsou síly aktivních struktur a kontaktní síly.
49
Obr. 5.1: Síly působící na horní část těla. Horní část těla je zatížena hmotností segmentů těla W hlava, W hrudník působících v jednotlivých těžištích segmentů těla (Tab. 5.1). Kromě toho zde působí ještě síla nitrobřišního tlaku P. Předpokládáme, že zatížení páteře R působí ve středu souřadnicového systému. Síly působící na horní končetiny nejsou znázorněny.
Tab. 5.1: Hmotnosti a souřadnice těžišť segmentů horní části těla. Tyto hodnoty odpovídají tělesné hmotnosti 65 kg. Upraveno z Janda, Valenta (2000). Segment těla
Hmotnost (kg)
x (mm)
y (mm)
Hlava
5,06
24,0
0
Hrudník
31,72
-5,9
0
Levá paže
3,61
9,1
240
Pravá paže
3,61
9,1
-240
50
Pro každou část těla, každý segment platí dynamické rovnice rovnováhy, tj.
rovnice
rovnováhy sil a momentů sil (1). Počet neznámých v těchto rovnicích převyšuje jejich počet (34). Problémem se označuje jako staticky neurčitý a existuje nekonečný počet kombinací svalových sil, jež vyhovuje rovnicím rovnováhy. Abychom vyřešili tento problém, musíme ho převést na staticky určitý, který získáme nárůstem počtu rovnic nebo snížením počtu proměnných (používá častěji). V našem případě máme v modelu velké množství uvažovaných svalů, které bychom museli snížit, Tato metoda se nazývá metoda redukce a je jednou z nejstarších metod biomechanického modelování a je také nejčastěji popisována v publikacích o biomechanice, např. Nordin, 1989, Hall, 1995. Základem metody redukce je seskupení svalů s obdobnou funkcí do skupin, zatímco celá skupina je dále považována za jeden sval. Problém je pak staticky určitý, je-li počet svalů, které způsobují pohyb v daném kloubu, rovný počtu stupňů volnosti kloubu (3).
Model zatížení bederní páteře v stoji prezentovali Asmussen a Klausen, 1962. Uvažovali, že dva sousední bederní obratle jsou spojeny sférickým kloubem v 2D prostoru a kloub má pouze jeden stupeň volnosti. Tudíž do modelu můžeme zahrnout pouze jednu svalovou sílu, která prezentuje činnost extensorů páteře (31, 35). Díky jednoduchosti této metody je s ní možno řešit složité úlohy se sníženým počtem svalů, které se redukují na svalové jednotky, které není pak možno rozdělit na příslušné svaly a jejich svalové síly.
+
+
+ =0 (5.1)
×
+
×
+
×
=0 (5.2)
kde Wj je váha části těla v Tab. 5.1 a rj jsou polohové vektory směřující do těžiště daných částí. Jelikož má hmotností síla W pouze složku z, ohybový moment v Eq. (5.2) lze vypočítat, pokud je projekce částí těla k rovině segmentu známa.
51
Tab. 5.2: Svaly zahrnuté do muskuloskeletálního modelu bederní páteře. Svaly připojené přes velké oblasti byly rozděleny na individuální svalové segmenty. Číslo
Sval
Zkratka
Číslo segmentu svalu
1
Rectus abdominis
RA
6
2
Pyramidalis
PY
2
3
Obliquus externus abdominis
OEA
36
4
Obliquus internus abdominis
OIA
34
5
Transversus abdominis
TA
68
6
Quadratus lumborum
QL
24
7
Multifidus
MF
34
8
Longissimus thoracis
LT
10
9
Iliocostalis lumborum
IL
26
10
Erector spinae
ES
22
11
Psoas major
PM
22
Úlohu můžeme také převést na staticky určitou, dodáme-li další rovnice popisující systém založený na fyziologických, neurofyziologických nebo mechanických kritériích (36, 37). Počet rovnic, které tak můžeme získat je však omezený a jejich matematická definice je problematická (36). Výhodnější je tento staticky neurčitý problém řešit metodou optimalizace. Zde akceptujeme možnost více řešení a snažíme se najít to optimální. Definujeme zde další kritérium, které slouží pro výběr nejvhodnějšího řešení. Základem této metody je předpoklad, že centrální nervový systém (CNS) aktivuje pohybový systém včetně svalů tak, aby výsledný efekt byl co nejlepší, tzn., aby kvalita pohybu byla optimální. Není však přesně známo, jak CNS pracuje, jak aktivuje svaly, svalové skupiny a jak je přesně celý pohybový systém řízen centrálním nervovým systémem. Jsou známy základy neurofyziologie, ale skutečný princip neznáme. Na základě těchto skutečností zavádíme tzv. optimalizační kritérium, které se snaží tento princip definovat a jeho matematickým vyjádřením je tzv. optimalizační funkce. Optimalizační funkce G příslušným svalovým silám přiřadí hodnotu a definuje nejvhodnější řešení, a to jako řešení s minimální nebo maximální hodnotou optimalizační funkce. Matematicky vyjádřeno jde o problém minimalizace nebo maximalizace funkce, je-li řešení
52
omezeno rovnicemi rovnováhy systému, tento problém se označuje jako vázaná optimalizace. Postup při řešení inverzní dynamické optimalizace je možné rozdělit do více kroků (36): 1. ze svalového modelu a z analýzy pohybu definujeme okrajové podmínky uL – horní hranice interní síly; uU – dolní hranice interní síly, a rovnice dynamické rovnováhy pro daný okamžik pohybu. 2. definujeme optimalizační funkci 3. řešením problému určíme interní síly působící na pohybový systém.
V následující části se budeme věnovat především definici optimalizační funkce. Cílem je podat přehled různých typů optimalizačních funkcí s ohledem na funkce užité při popisu zatížení bederní páteře.
5.3 Trojrozměrný svalově-kosterní model oblasti bederní páteře Ke kvantitativnímu určení geometrie bederní páteře byl použit program, který byl vyvinut v laboratoři biomechaniky fakulty strojní ČVUT v Praze. Tento program je založen na zpracování série CT snímků, ze kterých je vygenerována třírozměrná(3D) kostní geometrie lumbální páteře. Na této 3D geometrii je následně možné definovat různé svaly v oblasti bederní páteře.
Počítačový systém, který by použit, využívá kombinaci již dříve vyvinutých počítačových programů. Proto má počítačový program možnost stavebnicového uspořádání, ve kterém je použito několik podprogramů. Posouzení trojrozměrného svalově-kosterního modelu oblasti bederní páteře je rozděleno do tří fází:
1. zpracování CT snímků 2. vizualizace 3D kostní geometrie oblasti bederní páteře 3. definice svalového modelu bederní páteře
53
Obr. 5.2: Schéma systému pro určení 3D modelu oblasti bederní páteře.
5.4 Zpracování CT snímků Zpracování CT snímků se sestává z filtrování, vyrovnání histogramu, snižování šumu atd. Metody na zvýšení obrazu jsou definovány jako matematické operace na dvojrozměrné matici obrazových pixelů.
Obr. 5.3: Vytvoření pseudo RTG obrazu z CT snímků.
54
Systém pro 3D interaktivní vizualizaci byl naprogramován ve specializovaném vizualizačním prostředí OpenDX – také známém jako Data Explorer (DX). OpenDX je programovací prostředí pro vizualizaci dat a analýzu, která používá datový tok řízený klientským serverem výpočtového modelu. V našem zpracování bylo pro vybudování finální aplikace využíváno grafické uživatelské rozhraní, vizuální programování a také zapsání skriptu v programovacím jazyku OpenDX. Aplikace vykonává datový import, množství vyobrazení a výpočet 3D iso hladiny. Jak dobře jsou kostní struktury odděleny na CT snímcích, tak dobře je vytažen 3D model kostního obrazu. Při analýze v biomechanice
jsou celé svaly obvykle popisovány jako pružná vlákna
s určitým směrem působení svalu a každý sval může být považován za přímý od počátku (proximální úpon) do jeho úponu (distální úpon). Proto byla v naší práci geometrie příslušného svalu definována: bodem proximálního úponu rprox=[xprox; yprox; zprox], kde rproxje polohový vektor proximálního úponu bodem distálního úponu rdist=[xdist; ydist; zdist], kde rdist je polohový vektor distálního úponu fyziologickým průřezem svalu (PCSA), který je možné definovat jako poměr mezi objemem svalu a jeho délkou. Délku svalu je možné určit na základě znalostí proximálního a distálního úponu. Pro určení modelování lumbální páteře byly využity CT snímky dostupné z The Visible Human Project (38).
Pro vizualizaci byl vytvořen muskuloskeletální model bederní páteře. Pro zjednodušení byl jako centrum souřadnicového systému zvolen střed meziobratlového disku L5/S1 v oblasti bederní páteře. Těžiště horní části těla ve stoje se nachází před bederní páteří. Na udržení rovnováhy je potřebná činnost posturálních svalů. Souřadnicový systém odpovídá souřadnicím definovaným v projektu Visible Human. Osa x směřuje dopředu, osa z je souběžná s podélnou osou těla a směřuje nahoru a osa y směřuje příčně doprava, viz Obr. 5.4.
55
Obr. 5.4: Zobrazení souřadnicového systému a muskuloskeletálního modelu. Abdominální svaly nejsou zobrazeny. Počátek souřadnicového systému koresponduje s projekcí těžiště horní části těla do transverzální roviny v oblasti L5/S1.
5.5 Definice svalového modelu bederní páteře Při definici svalového modelu bederní páteře byl použit již publikovaný model autorů Stokes, Gardner-Morse, 1998. Svaly jsme modelovali jako elastická vlákna, která spojují body proximálního úponu a distálního úponu. U břišních svalů je problémem definovat geometrii, protože jejich úpon je na aponeuroze, která se nezobrazuje na CT snímcích. Proto jsme úpon šikmých břišních svalů definovali na vláknech musculus rectus abdominis, jehož průběh je shodný s průběhem úponu břišních svalů.
56
Obr. 5.5: Využití programu OpenDXpro definici svalů abdominální části.
5.6 Matematický model zatížení bederní páteře Naším záměrem bylo vytvořit funkční matematický model zatížení bederní páteře. To se nám podařilo na základě otestování možnosti použití námi definovaného geometrického modelu svalu. Matematický model vychází z práce Jandy (1998). Řadíme ho mezi modely řezu a náš řez je veden ve výší L5/S1 - patého bederního a prvního křížového obratle. Náš řez je totožný s transverzální rovinou. V tomto matematickém modelu jsme určili zatížení v oblasti bederních obratlů L5/S1, kde počátek souřadnicového sytému je totožný s centrem meziobratlového disku (anulus fibrosus). Dle analýzy CT snímků, jsme v souřadnicovém systému těchto snímků určili pozici středu O L5/S1 jako O=[235,7, 240,1, 1733,0] kde zadané hodnoty jsou uvedeny v milimetrech a udávají pozici středu souřadnicového systému vzhledem k souřadnicovému systému CT snímkování.
V rovině řezu nám působí vnější a vnitřní síly. Váha horní části těla W je rozdělena na jednotlivé části (Tab. 5.3)
57
Gravitační síly jednotlivých segmentů můžeme promítnout do místa řezu, jelikož tíhové síly jsou kolmé na rovinu řezu. Těžiště a váhy segmentů těla pro muže s váhou 77 kg jsou uvedeny v tabulce.
Tab. 5.3: Těžiště a váhy jednotlivých segmentů promítnuté do roviny řezu. i
Segment
Váha segmentu (kg)
x (mm) y (mm) z (mm)
těla 1
Hlava
5,06
80
0
0
2
Hrudník
31.72
50
0
0
3
Levá ruka
3,61
65
-240
0
4 Pravá ruka
3,61
65
240
0
Velikost tíhové síly jednotlivých segmentů působí ve směru osy z. Wi = [0,0, mi g ]
(5.3)
kde m je váha segmentu těla i (Tabulka 5.3)
Za externí sílu považujeme také výslednici působení intraabdominálního tlaku na bránici, protože ji můžeme jednoznačně určit pro danou polohu těla a stav aktivace svalů. Hodnotu intraabdominálního tlaku můžeme aproximovat vztahem: IAP = IAP0 + 0,567735 ⋅ M 1,8
(5.4)
kde IAP je počáteční intraabdominální tlak v klidovém stavu při relaxovaném stoji a jeho hodnota je 133,322 Pa a M je velikost momentu od vnějšího zatížení ke středu L5 v Newton metrech. Velikost síly prezentující účinek intraabdominálního tlaku na bránici se spočítá podle vztahu: P = IAP ⋅ S p
(5.5)
kde Sp je plocha průřezu bránice Sp=0,0243 m2
(5.6)
58
Protože síla P odlehčuje páteř má složky: P=[0,0,-P]
(5.7)
a tudíž působí proti gravitační síle. Souřadnice průmětu působiště výslednice síly intraabdominálního tlaku do roviny řezu jsou: rp=[0,90,0]
(5.8)
kde rozměry jsou udávány v milimetrech.
Interními silami jsou síly působící na obratel R a síly svalů protínajících místo řezu. Svaly zahrnuty do modelu jsou svaly, které mají odstup nad rovinou řezu a úpon pod rovinou řezu. Tedy jsou určeny jako svaly, kterých z-ová souřadnice proximálního odstupu je menší než 0 a zároveň z-ová souřadnice distálního úponu je větší než 0. Tato definice platí pro lokální souřadnicový systém s počátkem v rovině řezu. Počet svalů označíme jako m. Sílu ve svalu můžeme stanovit na základě znalosti její velikosti a směru. Zatímco je velikost síly působící ve svalu většinou neznámá a tudíž je výsledkem výpočtu, směr síly svalu můžeme odhadnout na základě znalosti proximálního a distálního úponu.
V tabulce (viz Příloha č. 9) jsou určeny souřadnice proximálního úponu (počátku) a distálního úponu (úponu) svalu v globálním souřadnicovém systému. Z literatury jsme určili průřezy svalů (PCSA) (40, 41, 42, 43). Širší svaly, které mají úpon na větší ploše, byly rozděleny na několik svalových vláken: m. rectus abdominis do tří částí, m. obliquus abdominis do dvanácti částí, m. obliquus internus abdominis do deseti částí, m. transversus abdominis do sedmnácti částí, m. quadratus lumborum do dvanácti částí, m. multifidus do sedmnácti částí, m. longissimus thoracis pars lumborum do pěti částí, m. iliocostalis lumborum do třinácti částí, m. erector spinae do patnácti částí a m. psoas major do jedenácti částí. Především šikmé svaly břišní nemají přímý průběh od začátku k úponu, jejich průběh je zakřivený. Zde bylo nutno definovat ještě tzv. body obtočení, tzn., že svaly byly rozděleny do více částí. Model oblasti bederní
páteře má ve výsledku nadefinováno 294 svalových vláken,
vizualizace svalových skupin, které jsou uvedeny v obr. 5.6 - 5.9 byly realizovány v programu OpenDX.
59
Obr. 5.6: Vizualizace svalové geometrie v programu OpenDX – všechny námi nadefinované svaly.
Obr. 5.7: Abdominální svaly. m. rectus abdominis – modrá barva m. pyramidalis – žlutá barva m. obliquus internus abdominis – růžová barva m. obliquus externus abdominis – zelená barva m. quadratus lumborum – červená barva m. transversus abdominis – oranžová barva
60
Obr. 5.8: Zádové svaly, pohled zezadu. m. multifidus – červená barva m. longissimus thoracis pars lumborum – zelená barva m. iliocostalis lumborum – žlutá barva m. erector spinae – modrá barva m. psoas major – růžová barva
Obr. 5.9: Zádové svaly, pohled zepředu. m. longissimus thoracis pars lumborum – zelená barva m. iliocostalis lumborum – žlutá barva m. erector spinae – modrá barva
61
m. psoas major – růžová barva Souřadnice svalů u všech obrázků jsou definované v programu OpenDX.
Jednotlivé pohyby při terapii byly modelovány na jako pohyb horní části těla. Byly modelovány čtyři typy pohybů (Obr. 5.10). (A) Lineární pohyb pravo-levý, (B) Lineárně diagonální pohyb předo-levý, zado-pravý, prezentuje jednoduchý kyvadlový pohyb v přední šikmé rovině, v tomto pořadí. (C) Kruhový pohyb je prezentován elipsovou trajektorií počínaje anteriorní pozicí. (D) Nejvíce komplexní trajektorie má ∞ zakřivení, označené v algebraické geometrii jako Bernoulliho lemniskáta. Ve studii byla předpokládána pomalá cvičení, to znamená, že byla provedena statická analýza. Dále bylo předpokládáno, že malé posuny těžiště horní části těla významně nezmění muskuloskeletální geometrii spodní části bederní páteře, to znamená, že pohyb se odehrává převážně v horních segmentech bederní páteře s větší mobilitou. Výpočty byly provedeny pro referenčního pacienta, který vážil 65 kg a měřil 170 cm.
Obr. 5.10: Trajektorie těžiště horní části těla v transverzální rovině. (A) pravo-levý lineární pohyb, (B) předo-levý, zado-pravý lineárně diagonální pohyb, (C) pohyb ve tvaru elipsy, (D) ∞ zakřivení (Bernoulliho lemniskáta).
62
ax; ay označuje amplitudy pohybu, černá tečka označuje začátek pohybu, směr pohybu je znázorněn malými šipkami.
Směr síly můžeme definovat jednotkovým vektorem si, který se určí následovně. si =
rdist − r prox
(5.9)
rdist − r prox
Kde rdist je polohový vektor distální úponu a rprox je polohový vektor proximálního úponu.
Poznáme-li směr i-té svalové síly můžeme ji jednoznačně určit pomocí její velikosti F. Fi=F si
(5.10)
Za centrum rotace zvolíme střed souřadnicového systému, který je totožný s centrem pátého bederního obratle. Ideální je skutečnost, kdy je celé tělo v rovnováze, a pak musí byt součet momentů sil působících v rovině řezu nulový. 4
∑r j =1
Wi
m
× Wi + rp × P + ∑rFi × Fi = 0 i=1
(5.11)
Vezmeme-li vztah (5.10) můžeme vyjádřit rovnici (5.11) následovně: 4
m
∑r j =1
(
)
Wi × Wi + rp × P + ∑Fi rFi × si = 0 i=1
(5.12)
Síla působící na obratel se objeví v rovnici rovnováhy sil. 4
m
j =1
i =1
∑ Wi + P + ∑ Fi + R = 0
(5.13)
Podařilo se nám vytvořit 6 rovnic rovnováhy, 3 pro rovnováhy složek momentů (vztah 5.11) a 3 pro rovnováhu složek sil (vztah 5.13). Neznámé jsou velikosti svalových sil Fi, i=1…10 a složky výsledné síly. Máme tedy systém šesti rovnic o m neznámých, tj. systém je staticky neurčitý. Následně budeme tento systém řešit metodou optimalizace.
Optimalizační kriterium má obvykle tvar optimalizační funkce G, která udává vhodnost daného řešení (3, 44, 45). Problémem optimalizačního algoritmu je najít nejvhodnější hodnotu vnitřních silových veličin tak, aby byla dosažena minimální nebo maximální
63
hodnota optimalizační funkce. Zároveň musí být splněny rovnice rovnováhy (2, 36, 46). Jak už jsme uvedli, pokud uvažujeme rovnováhu sil a momentů působících na daný element těla, můžeme optimalizační problém definovat jako: maximalizuj G (F1 ,..., F N , R x , R y , R z )
nebo minimalizuj N
∑F za podmínek
i =1
i
=0
N
∑M i =1
i
(5.14)
=0
Pokud definujeme tímto způsobem optimalizační problém, nezaručí nám to nekompresivní síly svalů. Jelikož svaly mohou působit jenom tahově, musíme doplnit uvedenou definici o podmínku Fi > 0 . Mimo to má každý sval svou maximální sílu, s kterou je schopný pracovat. Na základě toho musíme z matematického hlediska omezit svalovou sílu také horní hranicí Fi
i = 1,..., N
(5.15)
kde maximální síla, kterou může daný sval dosáhnout, je brána jako přímo úměrná fyziologické ploše průřezu (47) a maximální napětí ve svalu je označeno jako (σ max ) . Uvažovali jsme zde, že hodnota σ
max
je rovná hodnotě 1 MPa.
V naší práci byla použita optimalizační funkce, kterou navrhli Crownishield a Brand, 1978. Crownishield a Brand při své definici optimalizační funkce vycházeli z kvantitativního měření závislosti mezi sílou a výkonností svalu. Na jeho základě navrhli při inverzní optimalizaci minimalizovat sumu třetích mocnin svalových napětí (48, 49, 50). Pomocí této funkce můžeme testovat svalový model v oblasti bederní páteře.
Princip minimálního svalového napětí: minimalizovat součet průměrného svalového napětí na sílu m, kde svalové napětí σ je vypočítáno jako svalová síla děleno fyziologický průřez svalu (PCSA).
Fi G = ∑ i =1 PCSA i m
3
(5.16)
kde Fi jsou velikosti svalových sil a PCSA je fyziologická průřezová plocha svalu.
64
Naše funkce je nelineární, a tak jsme použili nelineární optimalizaci. Abychom mohli vyřešit nelineární optimalizační problém, využili jsme modul SOLNP, který je naprogramován pro Matlab. Podrobný popis algoritmů využitých v modulu SOLNP je dán v Ye (1989).
5.7 Výsledky matematického modelování Obr. 5.11 představuje závislost zatížení páteře v oblasti L5/S1 na obecném posunu těžiště horní části těla. Čím je pření posun větší (x > 0), tím vyšší je zatížení páteře. Čím větší je zadní posun (x < 0), tím nižší je zatížení páteře. Zatížení páteře je méně citlivé na pravo-levý posun, než na posun předo-zadní. Na základě vypočtených hodnot zatížení páteře byla bezpečná zóna velikosti posunu v předo-zadním (ax) a pravo-levém (ay) posunu stanovena mezi 2 a 4 cm, v tomto pořadí.
Obr. 5.11: Závislost mezi zatížením páteře v oblasti L5/S1 a posunem těžiště horní části těla v transverzální rovině. Šedá oblast označuje bezpečnou zónu definovanou maximální 10% odchylkou zátěže páteře v neutrální poloze.
65
Lineární pravo-levý pohyb nemění zatížení L5/S1 páteře. Perioda lineárního předo-levého a zado-pravého pohybu a perioda pohybu ve tvaru elipsy je stejná jako perioda funkce popisující kinematiku pohybu. Posuny ve tvaru ležaté osmičky ∞ ukazují dvě maxima a dvě minima zatížení páteře během jednoho cyklu, to znamená, že frekvence změny zatížení páteře je dvojnásobkem frekvence pohybového cyklu.
Obr. 5.12: Zatížení páteře v oblasti L5/S1 při různých typech pohybů. Přidané obrázky ukazují trajektorii pohybu těžiště horní části těla v transverzální rovině pro (A) pravo-levý lineární pohyb, (B) předo-levý a zado-pravý lineární pohyb, (C) pohyb ve tvaru elipsy, (D) pohyb ve tvaru ležaté osmičky ∞ (Bernoulliho lemniskáta).
66
Průběh svalové síly v musculus iliocostlis a musculus multifidus je znázorněn na obr. 5.13 a obr. 5.14, v tomto pořadí. Všechny studované pohyby kromě lineárního diagonálního pohybu zatěžují levou a pravou stranu symetricky, zatímco lineární diagonální pohyb znatelně přetěžuje pravý svalový segment. Posun těžiště do předo-levého segmentu zvyšuje zatížení v pravých svalových segmentech, zatímco posun dozadu do zado-pravého segmentu snižuje točivý moment gravitačních sil na páteř, nevyžaduje rozsáhlou aktivaci levého segmentu. Průběhy zatížení dalších svalů jsou z uvedeny v Příloze č. 10. Frekvence svalového zatížení následuje frekvenci řízení pohybu kromě pohybu ∞, kde průběh svalové síly nenásleduje jednoduchou křivku.
Obr. 5.13: Zatížení v levém a pravém segmentu musculus iliocostalis (ILC) pro různé typy pohybů: (A) pravo-levý lineární pohyb, (B) předo-levý a zado-pravý lineární pohyb, (C) pohyb ve tvaru elipsy, (D) pohyb ve tvaru ležaté osmičky ∞ (Bernoulliho lemniskáta).
67
Obr. 5.14: Zatížení v levém a pravém segmentu musculus multifidus (MUL) pro různé typy pohybů: (A) pravo-levý lineární pohyb, (B) předo-levý a zado-pravý lineární pohyb, (C) pohyb ve tvaru elipsy, (D) pohyb ve tvaru ležaté osmičky ∞ (Bernoulliho lemniskáta).
Abychom získali přesné informace o struktuře a funkci těla, museli bychom hodnotit určitý validní počet pacientů a bylo by nutné vyšetřit např. CT, MR u každého pacienta, což je pro jeden matematický model pro zobecnění v naší práci obtížné až nerealizovatelné.
Z obrázků 5.13 a 5.14 je jasně patrné, že trajektorie zatížení ovlivňuje nejen velikosti, ale výrazným způsobem také průběh aktivace svalů. Zatímco při jednoduchém pohybu po přímce, nebo elipse (viz Obr. 5.13, 5.14 - A,B,C) dochází k relativně jednoduché aktivaci, kterou můžeme popsat harmonickou funkcí, při trajektorii INFINITY vykazuje aktivace svalů mnohem složitější vzorec (viz Obr. 5.13, 5.14 D). V případě metody INFINITY můžeme vidět, že jednotlivé svaly mají vždy periodu vyšší a nižší aktivace, t.j. vyšší a nižší svalové síly, která je ovšem oddělena periodou konstantní svalové síly, a tudíž také konstantní aktivace svalů. Přenos signálu aktivace svalu z motorických center CNS do jednotlivých svalů je poměrně složitý proces, který v sobě zahrnuje komplexní elektrofyziologické děje v nervových a svalových buňkách a jejich spojeních.
68
Představíme-li si svalově-kosterní systém jako systém řízení, je tento vzorec aktivace při metodě INFINITY mimořádně náročný na řízení, tzn. vyžaduje zapojení vyšších motorických center CNS. Pacient tak při metodě INFINITY nejen posiluje dané svaly, ale co je možná ještě důležitější, učí centrální nervový systém jejich přesnému ovládání.
69
6 Metody hodnocení účinnosti rehabilitačního procesu V této práci jsme se rozhodli hodnotit a objektivizovat účinnost použité speciální rehabilitační metody u pacientů s diagnózou bolesti dolní části zad. Pro získání a objektivizaci dat jsme předem zvolili a definovali parametry potřebné k porovnání jednotlivých měření a výsledků. Tato měření jsme prováděli pomocí námi dostupných přístrojů a přístrojového vybavení. Níže popíšeme všechny metody, které jsme použili k hodnocení rehabilitačního procesu.
6.1 Počítačová plantografie a posturografie Metodou volby je využití plantografie a statické posturografie v posouzení objektivizace reahabilitačního procesu se speciální rehabilitační metodou INFINITY method®. Tato vyšetření a jejich zhodnocení a výstupy by měly nastínit funkčnost hlubokého stabilizačního systému a zlepšení celkové stability těla po terapii a cvičení INFINITY method®. Pro náš výzkum jsme použili pedobarografický přístroj MatScan výrobce TekScan, jenž umožňuje plantografické vyšetření a jeho modul SAM (Sway Analysis Module), který je součástí programového vybavení tohoto přístroje a který umožňuje posturální analýzu.
6.1.1
Plantografie
Počítačová plantografie je metoda, která se zabývá vyšetřením plosek nohou člověka vestoje. Pomocí plantografie jsou měřeny tlaky přenášené z chodidel na senzorovou desku, která obsahuje různé druhy senzorů, jejichž deformace se převádí na číselné hodnoty a do obrazu v barevném spektru přes počítač na monitor (51). V případě našeho přístroje jde o senzory odporové. Plantografie umožňuje zjistit rozložení tlaku mezi chodidlem a podložkou. Toto měření je využíváno především v klinické praxi pro posouzení možných morfologických změn chodidel, anatomických deformací, případně jiných odchylek v diagnostice. Měření probíhá za určitý časový úsek, přičemž dochází ke změnám sledovaných hodnot. To vše nám následně umožní nalézt správnou diagnózu a zahájit vhodnou léčbu, protože struktura nohy ovlivňuje následně její funkci. Přístroj lze využít také pro měření při chůzi i pro měření rovnováhy neboli stability. 70
6.1.2
Posturální stabilita
Na udržení posturální rovnováhy zejména při chůzi a stoji se společně podílí složky systémů senzorických a motorických. Tyto systémy pracují především na základě řady nepodmíněných reflexů, které zajišťují stále udržování těžnice těla ve středu opěrných bodů, což znamená, že projekce těžiště těla při stoji je mezi ploskami nohou, ve shodném směru s gravitačními silami. Smyslové systémy jako je vestibulární systém, ale i zrak, sluch či hmat, zajišťují především orientaci v prostoru, motorický systém pak zajišťuje správnou aktivitu posturálních svalů (10). Jsou to především extensory, které působí antigravitačně. Posturální rovnováha je efektivně udržována pouze, pokud všechny tyto systémy a jejich složky fungují současně a správně a dohromady. Těžiště je pojem dobře známý z fyziky. Je to bod, ve kterém si můžeme představit soustředěnou veškerou tíhu tělesa. Při vychýlení z rovnováhy se těleso opět vlivem gravitace vrací do stabilní polohy, což platí v ideálním případě (52). U člověka při statickém stoji nedojde nikdy ke konečnému vyrovnání, a tak jsou výsledkem rovnovážných mechanismů mírné oscilace celého těla kolem rovnovážné polohy projekce ideálního těžiště těla mezi plosky nohy.
6.1.3
Historie posturografie
Za zakladatele posturografie je považován Giovanni Alfonso Borelli (53), který již v 17. století ve své knize popsal výkyvy lidského těla v klidovém stoji. V roce 1853 bylo provedeno první kvantitativní měření posturální stability na základě Rombergových testů (54). Následně byl v roce 1938 poprvé zaveden termín Center of foot pressure (COP), který je v literatuře stále používán. Teprve v 60. letech 20. století se poprvé objevuje publikace, kde jsou výkyvy těžiště zaznamenány elektronicky. Thomas a Whitney (55) zachytili časový průběh COP na osciloskopu. Od 70. let 20. století se začíná posturografie pomalu využívat i v klinické praxi. V současné době je pohled na posturografii v klinické praxi ještě stále poněkud kontroverzní a českých autorů není mnoho. Většina autorů však hodnotí posturografii jako přínosnou, i přes to, že má spíše kvantitativní charakter, tzn., že umožňuje spíše posoudit míru poruchy rovnováhy. Limitací posturografie je v těchto případech velký rozptyl jednotlivých výsledků.
71
6.1.4
Posturografie
Odchylky ve stabilitě pacientů s určitými diagnózami mohou být klasickými klinickými testy jen těžko odhalitelné. Proto je potřeba mít možnost posoudit stabilitu stoje objektivními metodami. Statická posturografie, kterou provádíme, je charakterizována jako výkyvy projekce těžiště těla mezi plosky nohou, které můžeme měřit a kvantifikovat (10). Pro objektivizaci tělesné nestability jsme použili právě metodu statické posturografie, při níž se indikuje pohyb těžiště pacienta, který se promítá na půdorys sensorové silové plošiny. Posturografie je metoda měření reakční síly podložky silovou plošinou. Silová podložka pracuje na principu piezoelektrickém nebo odporové a měří působiště reakční síly pomocí definovaného parametru COP – center of pressure nebo COF – center of force. Tento parametr, po matematickém přepočtu, koreluje s projekcí těžiště do opěrné báze, COG – center of gravity. COP nebo COF se zaznamenává v čase a podle testu, který se na plošinách realizuje, se s tímto parametrem dále pracuje. Pokud je testovanou situací stoj, dostane se množina bodů (trajektorie) do tvaru elipsy, jenž vypovídá o ploše, kde se těžiště pohybuje. Tento parametr se nazývá konfidentní elipsa, která je 95% výběrem všech zaznamenaných poloh těžiště. Další důležité parametry jsou odchylky středu konfidentní elipsy ve směru mediolaterálním (LR) a anteroposteriorním (AP). Pro posturografické měření jsme použili pedobarografický přístroj MatScan, společnosti Tekscan, USA. Tento přístroj obsahuje speciální posturografický modul SAM (Sway Analysis Module), který měří parametr COF (center of force). Nahrávání probíhá ve statickém stoji po dobu určitého časového intervalu, v našem případě bylo pro účely klinických testů doporučeno firmou Tekscan jako optimální délka měření 30 sekund, během kterého jsou zaznamenávány výchylky těžiště těla při této statické pozici. V různých zdrojích je projekce těžiště těla popsána a definována rozdílně. Dungl definuje, že při klidném stoji se promítá těžiště těla lehce dopředu před os naviculare. Stavba nohy zůstává i při zatížení zachována bez svalové práce díky vazivovému aparátu. Při stoji na obou nohách je zatížení paty vyšší než na přednoží (56). Perry uvádí, že na podložce je projekce těžiště těla lokalizována mírně za vertikální osou procházející středem kyčelního kloubu a před vertikální osou procházející středem kolenního kloubu, při rovnoměrném rozložení tělesné hmotnosti mezi obě dolní končetiny by mělo být umístěno uprostřed opěrné báze (57). Přímo výrobce našeho přístroje firma Tekscan definuje ideální umístění těžiště těla na svých internetových stránkách takto: Pokud máme optimálně vyvážené rozložení plantárních tlaků
72
na obě dolní končetiny a distribuce tělesné hmotnosti je symetrická, pak těžiště těla (COF) se nachází na pomyslné střední čáře procházející mezi nohama a zároveň v úrovni střední linie tarzálních kloubů. Kdybychom si znázornili geometricky umístění těžiště dle různých autorů, zjistíme, že i u každého zdravého člověka bychom mohli získat rozdílné projekce těžiště mezi plosky nohou. Důvodem je variabilita tělesné stavby. Pro účely našeho hodnocení používáme definici umístění těžiště podle firmy Tekscan.
Obr. 6.1: Porovnání plantografických a posturografických parametrů u zdravého jedince (obrázek vlevo) a pacienta s diagnózou bolesti dolní části zad (obrázek vpravo).
Ve stoji dochází k posturálním výchylkám a tím k mírnému pohybu těžiště těla uvnitř opěrné báze v předo-zadním i v pravo-levém směru. Tento mírný pohyb je důsledkem srdeční aktivity a nedokonalé propriocepce. Dle (57) by pohyb těžiště těla měl být v ideálním případě plynulý, jeho frekvence by se měla pohybovat mezi 4 – 6 kmitů za vteřinu, rozsah výchylek by měl být do 5 mm v předo-zadním a 8 mm v pravo-levém směru. Toto tvrzení jsme experimentálně ověřovali měřením na zdravých jedincích. Nepodařilo se nám však prokázat stejný rozsah výchylek jako v (57). U našich subjektů byla o 2 mm větší výchylka v předo-zadním směru, oproti pravo-levému. Z fyziologického hlediska je tento rozdíl nevýznamný.
73
Obr. 6.2: Porovnání pravo-levých (obrázek vlevo) a předo-zadních (obrázek vpravo) exkurzí projekce těžiště těla u zdravého jedince (červený) a u našeho pacienta s diagnózou bolesti dolní části zad (zelený).
Na rozdíl od zdravého jedince má pacient s bolestmi dolní části zad většinou nerovnoměrně zatížené dolní končetiny, špatně distribuované váhy těla v předo-zadním směru a větší exkurze těžiště COF, které jsou pravděpodobně způsobeny destabilizovanou posturou.
Obr. 6.3: Porovnání posunu těžiště těla v centimetrech a velikosti plochy pohybu těžiště těla u pacienta s bolestmi dolní části zad (zelený) oproti zdravému jedinci (červený).
Principem statické posturografie, kterou v této práci využíváme, je zachycení pohybu projekce těžiště těla mezi plosky nohou vyšetřovaného pacienta v časovém průběhu při stoji na posturografické plošině. Jde o snahu objektivizovat do jisté míry subjektivní hodnocení stoje. Tato metoda však není zatížena subjektivní interpretací a tak jí můžeme považovat za objektivní. V klinické praxi se posturografie v současné době používá především pro 74
identifikace balančních poruch, rozlišení různých typů vestibulárních poruch a odlišení vestibulárních, vizuálních a somatosenzorických deficitů při posturální kontrole. Výsledky našeho měření jsou uváděny a dokumentovány jak graficky, tak i numericky. Z těchto výsledků můžeme poté objektivně zhodnotit příčiny poruch rovnováhy u jednotlivých pacientů. Program dále umožňuje porovnávání výsledků měření před léčbou a po ní u jednotlivých pacientů, ale i různých pacientů mezi sebou, archivaci výsledků a jejich převedení do jiných datových formátů, se kterými můžeme dále pracovat.
6.1.5
Technické parametry přístroje
Pedobarografický přístroj MatScan 3150 má vnitřní šířku snímací plochy 43,56 cm a výšku 36,88 cm. Tloušťka položky je 0,57 cm. Hustota senzorů je 1,4 na 1 cm2. Celkový počet senzorů je 2 288 a tlakový rozsah je 862 kPa. Vodiče jsou ke snímači připojeny přes systém Evolution a data jsou přenášena USB kabelem ze senzorové podložky do počítače k následnému zpracování. Data jsou při měření snímány rychlostí 100 Hz. Distribuce váhy při plantografické analýze je znázorněna graficky, barevným odlišením různě zatížených ploch chodidla. Nastavené rozlišení je od 0 do 0,8 kg/cm2 pro nízkou zátěž (modrá až zelená), 0,9 – 1,7 kg/cm2 pro střední zatížení (žlutá až oranžová) a více jak 1,8 kg/cm2 vysoké zatížení (červená). Zpracování dat probíhá pomocí speciálně volitelného softwarového vybavení SAM (Sway Analysis Module), které je vhodné pro klinické testování. Tento systém umožňuje snímat rozložení tlaku na plosky nohou a pohyb projekce těžiště mezi plosky nohou v daném čase a tak rozšířit měření o prvky statické posturografie.
6.1.6
Software
Software použitého systému MatScan je kompatibilní s použitým operačním systémem Windows 7. Je schopen zobrazovat data ve 2-dimenzionálním prostoru, některá data týkající se silových map je možné zobrazit i ve 3-dimenzionálním prostoru, v reálném čase nebo ze záznamu, který lze opakovat dle potřeby. Umožňuje zobrazení křivky tlaku a síly v čase, grafické srovnání výsledků před léčbou a po ní a také umožňuje zobrazení snímek po snímku dle záznamu. Graficky lze též izolovat a analyzovat konkrétní oblasti plosky nohy. Díky přidanému softwaru SAM (Sway Analysis Module) je možné též zobrazit těžiště těla jako jeho projekci mezi plosky nohou a jeho trajektorii po čas nahrávání. S touto zaznamenanou trajektorií je možné dále pracovat a zobrazovat jednotlivé parametry jak graficky, tak i numericky vyhodnocovat. V neposlední řadě softwarové vybavení umožňuje importy 75
i export souborů pacientů, takže je možné data po převodu dále zpracovávat v jiných programech například v MS Excel.
6.1.7
Porovnání technických parametrů jiných přístrojů
První vyvinuté posturografické přístroje měly pouze několik málo senzorů, které umožňovaly zaznamenat rozložení tlaku na plosky chodidel a také znázornit pohyb těžiště těla. Tyto desky měly běžně pouze čtyři senzory umístěné v rozích. Tomuto rozložení odpovídal například typ desky Wii Fit Balance Board od firmy Nintendo. V současné době jsou technické parametry většiny senzorových desek podobné. Výrobci používají kalibrované senzory, nejčastěji používanými typy jsou kapacitní nebo odporové senzory, které jsou zabudované přímo v plošině. Rozdíly jsou především v principu snímání a přesnosti senzorů. Hustota senzorů se pohybuje od 1,4 až do 4 senzorů na cm2. Vzorkovací frekvence je nejčastěji 120 Hz, ale může se pohybovat mezi 100 až 500 Hz. Rozsah měření plošiny může být od 1 až do 120 N/cm2. V současné době jsou dalšími nejvýznamnějšími výrobci podobných plošin firmy Advanced Mechanical Technology, Inc. (AMTI), Berte, Biodex Medical Systems, Inc. nebo Kistler International.
76
6.2 Elektromyografie Elektromyografie je souhrnné označení pro skupinu elektrofyziologických metod, které.umožňují vyšetřit stav především periferního nervového systému a kosterního svalstva (58). Pod pojmem elektromyografie ( EMG) rozumíme některá zcela odlišná vyšetření, například kondukční studii vedení periferních nervů, jehlovou metodu vyšetření svalů, což je v užším slova smyslu elektromyografie. Elektromyografie patří mezi elektrofyziologické techniky, které napomáhají hodnocení funkčního stavu motorického systému. Východiskem pro tuto metodu byl vznik a rozvoj neurofyziologie (59, 60, 61).
6.2.1
Přístrojové vybavení
V podstatě základ přístrojového elektronického vybavení je stejný pro všechny elektromyografické přístroje, ať už starší, novější, složitější, jednodušší, či od různých výrobců. Nejnovější elektromyografické přístroje jsou vybaveny složitým programovým vybavením, které nabízí možnost různých typů vyšetření včetně poloautomatických nebo automatických zpracování všech měření. Každý přístroj se skládá ze základních jednotek elektrod, stimulátoru, digitální vyhodnocovací jednotky, zesilovače, monitoru, akustického zesilovače, reproduktoru a tiskárny.
6.2.2
Elektrody
Dělíme podle použití na povrchové a jehlové a podle funkce na registrační a stimulační.
6.2.3
Stimulátor
Stimulátor produkuje impulzy v různé polaritě, přičemž jejichž trvání je 50 - 1000 µs. Pravoúhlý puls, je synchronizován se zobrazovací jednotkou. Existuje napěťový stimulátor a proudový stimulátor. U napěťového stimulátoru je podráždění exitabilní tkáně úměrné množství proudu procházejícího touto tkání, která má většinou různý odpor. Největší odpor je na povrchu kůže. Rozdíl odporu tkání způsobuje, že procházející proud může být větší či menší. Proto byl vyvinut proudový stimulátor. Stimulátor je u některých přístrojů součástí vlastního přístroje.
77
6.2.4
Povrchová elektromyografie
Povrchová svalová aktivita bývá nyní nejčastěji snímána bipolárně pomocí dvou elektrod umístěných paralelně s průběhem svalových vláken. Při monopolárním snímání, kdy je měřeno napětí mezi elektrodou nad svalem a zemnící elektrodou, je vyšší riziko souběžného snímání aktivity okolních svalů (62). Povrchová elektromyografie (SEMG) je vhodnější k podání obrazu o neurálních mechanismech pohybové kontroly, protože poskytuje informace z většího množství svalové tkáně a umožňuje měřit více svalů současně během rozličných pohybových aktivit. V případě povrchové elektromyografie jsou snímány bioelektrické signály (akční potenciály) většího množství aktivních motorických jednotek v blízkosti snímaných senzorů, které jsou umístěny na kůži nad testovaným svalem (63).
6.2.5
Jehlová elektromyografie
Jehlová elektromyografie umožňuje snímání jednotlivých akčních potenciálů motorických jednotek ve vyšetřovaném, respektive testovaném svalu. Jedná se o invazivní vyšetření, které může vyvolat bolest, změnu, eventuálně i poškození tkání, především při pohybech s déle trvajícími a velkými exkurzemi pohybu, který pak může být takto i ovlivněn. Pomocí této metody můžeme hodnotit charakter inzerční aktivity během aplikace jehlové elektrody, dále aktivitu během kontrakce svalu i v klidovém stavu.
6.2.6
Elektromyografické vyšetření
Elektromyografické vyšetření je vyšetřovací metoda, která snímá bioelektrické signály a umožňuje hodnocení nervosvalové činnosti. Pomocí svalu během spontánní aktivity. Tuto metodu jsme se zpočátku pokusili použít na 15 pacientech. Dostupnost pro naše pracoviště byla problematická, jak z hlediska časové náročnosti, finanční náročnosti a v neposlední řadě i dostupnosti pro pacienty, a také z hlediska složitosti provést kontrolní vyšetření těsně před skončením nebo po skončení hospitalizace. Tato metoda je také velmi závislá na zkušenostech a znalostech vyšetřujícího. Hlavním důvodem, proč jsme tuto metodu vyřadili, bylo to, že povrchová elektromyografie nemůže snímat aktivitu hlubokých svalů a jehlová elektromyografie by musela být umístěna vždy do stejného místa u těchto jemných svalů, což by bez ultrazvukové kontroly zaváděných jehel nebylo realizovatelné. Navíc tato metoda nesplňuje požadavek neinvazivity.
78
Ve světě byly prováděny studie, které se zaměřily na hodnocení funkčnosti po terapii hlubokého stabilizačního systému. Problém je však verifikovat funkčnost těchto svalových struktur, jako je např. bránice, pánevní dno, hluboké zádové svaly (např. mm. multifidi, mm. rotatores apod.) a břišní svaly v čele s transversus abdominis. Například Hodges a Carvalho uvádějí elektromyografické i sonografické měření funkčnosti m. transversus abdominis a mm. multifidi (64, 65) při cvičení a ve vztahu k bolesti bederní páteře.
6.3 Sonografie - ultrazvuk Diagnostický ultrazvuk je bezpečná a zároveň efektivní zobrazovací metoda, která je neinvazivní. Využívá ultrazvukového vlnění s frekvencí vyšší než 20 kHz pro anatomické zobrazení měkkých tkání při vyšetření v určité oblasti lidského těla. Čím vyšší je frekvence vln, tím vyšší je rozlišení zobrazení. Diagnostickou informaci získáváme na základě registrace odraženého ultrazvuku od jednotlivých typů tkání, jeho zachycením a následným zpracováním a zobrazením těchto signálů. Ultrazvukové vlnění vytvářejí piezoelektrické sondy s intenzitou maximálně 10 Wm-2. Ultrazvukové vlny mají velmi krátkou vlnovou délku a při odrazu dochází k částečné změně směru jejich šíření. Rychlost šíření vlnění a akustická impedance nejsou ve všech tkáních stejné, čehož se využívá právě v diagnostice.
=
− +
100 (6.1)
R = procento odražené energie dopadající vlny, z1 a z2 = akustické impedance dvou prostředí
Ultrazvuk je vysílán v mikrosekundových impulzech, aby bylo možné odražené vlnění registrovat. Snímá se doba, za kterou se impulz vrátí po vyslání zpět do senzoru, a také jeho intenzita. Rozpoznaný signál je potřeba dále upravit, aby došlo ke kvalitnímu zobrazení. Jelikož intenzita ultrazvukového vlnění klesá exponenciálně, používá se k úpravě signálu jeho zesílení, které je úměrné době, která uplynula od jeho vyslání.
79
6.3.1
Účinky
Kromě využití při diagnostice lze ultrazvuk využít i pro jeho terapeutické účinky, a to nejčastěji při frekvenci 0,8 – 1 MHz s nižší intenzitou mezi 0,5 – 3 W/cm2. Například tepelné účinky jsou využívány pro tišení bolestí. Dochází zde k absorpci na tkáňovém rozhraní s různou akustickou impedancí. Mechanické účinky, kdy při průchodu ultrazvukové vlny určitým prostředím dochází k lokálním tlakovým změnám (MPa/mm). Ultrazvuk má také disperzní účinky, které jsou využity při přípravě jemných emulzí či suspenzí, a také koagulační účinky, které se využívají například k čištění plynů.
6.3.2
Zobrazení
Nejčastěji používaným zobrazením je 2D, které se používá především při vyšetřování vnitřních orgánů těla a ostatních měkkých tkání. V případě potřeby lze z tohoto zobrazení získat i jednorozměrný obraz v různých módech zobrazení. Několik paprsků lze získat buď využitím řady měničů, které pracují současně, nebo vychylováním paprsku jednoho měniče. Jednotlivé typy sond (snímačů) můžeme rozdělit podle uspořádání měničů na lineární, konvexní a sektorové. Lineární sonda je tvořena rovnoběžnou řadou měničů, jejichž výstupem je obdélníkový obraz. Konvexní sonda je vypouklá (konvexní) řada měničů, jejichž výstupem je obraz ve tvaru kruhové výseče. U sektorové sondy může být ultrazvukový paprsek postupně vychylován buď elektronicky, nebo mechanicky. Ultrazvukové vyšetření jsme nakonec z experimentu také vyřadili pro náročnost pro vlastní vyhodnocení zobrazení měkkých tkání resp. výše jmenovaných svalů. Tato metoda je závislá na kvalitě přístroje a na zkušenostech vyšetřujícího. Světoví autoři, kteří se zabývali pacienty s diagnózou dolní části zad a zobrazením svalu transversus abdominis pomocí sonografie, tyto výsledky dokumentovali v reálném čase a porovnávali naměřené hodnoty při aktivitě svalu a následně při relaxaci. Sledovali zlepšení aktivity a celkové zvětšení objemu svalu přímo při provádění cviků.(66). Nešlo ovšem o porovnání účinnosti jakékoliv rehabilitační metody, protože v této studii nebylo porovnáno měření před léčbou a po ní. Nemůžeme tedy s jistotou říci, že by se sonografické vyšetření dalo pro toto srovnání spolehlivě použít, protože celkové zvětšení objemu svalu by pak bylo minimální a těžko zhodnotitelné.
80
7 Návrh experimentu
Pro ověření účinnosti naší speciální rehabilitační metody jsme zvolili studie, ve kterých jsme hodnotili statistickou významnost změn jednotlivých naměřených parametrů u pacientů s bolestí dolní části zad (LBP). Protokol experimentu Nástup pacienta
1. vstupní vyšetření (včetně objektivního vyšetření lékařem, anamnézy a nynějšího onemocnění) 2. edukační záznam provedený lékařem, ošetřovatelským personálem, fyzioterapeutem 3. dotazník bolesti VAS (vizuální analogová škála bolesti) 4. dotazník SF – 36 o zdravotním stavu - při zahájení léčby 5. měření plantografie a posturografie 6. foto dokumentace
Rehabilitační pobyt – 1. kontrolní vyšetření lékařem (denně) hospitalizace
2. individuální terapie s INFINITY method® 30 min. (5 – 6 x týdně) 3. skupinová léčebná rehabilitace s INFINITY method® 30 min. (6 x týdně) 4. skupinová léčebná rehabilitace s INFINITY method® v bazénu 30 min. (6 x týdně) 5. vodoléčba (max. 1-2x týdně) 6. elektroléčba (průměrně 5x týdně, Rebox®) 7. klasická masáž (max. 1-2x týdně)
Propuštění pacienta
1. výstupní vyšetření lékařem 2. edukační záznam provedený lékařem, ošetřovatelským personálem, fyzioterapeutem 3. dotazník bolesti VAS (vizuální analogová škála bolesti) 4. dotazník SF – 36 o zdravotním stavu - při ukončení léčby 5. měření plantografie a posturografie 6. fotodokumentace
81
a) Objektivní vyšetření lékařem je sice nazýváno objektivní, ale prakticky prezentuje subjektivní pohled lékaře na pacienta. Objektivní vyšetření lékařem - jedná se především o jeho zkušenosti a znalosti, o jeho schopnosti palpačního vyšetření a o jeho vybavení obrazovou pamětí a podobně. Bohužel z hlediska Evidence Based Medicine musí být pro verifikaci tvrzení vyšetření lékařem postaveno právě na medicíně důkazů, která využívá moderních technologií, jak je tomu ve světovém výzkumu v medicíně, včetně vědeckých studií a článků v odborných lékařských časopisech. Tím je tato metoda, tzn. objektivní vyšetření lékařem, brána za neprůkaznou.
b) Další možností, která nám může dát alespoň částečný důkaz o objektivizaci a účinnosti rehabilitace, je obrazová dokumentace jako je například běžná fotodokumentace, různé videozáznamy nebo celé filmy. Na fotodokumentaci se dá vyhodnotit statická poloha pacienta a porovnává se postavení těla, postura, před léčbou léčebnou rehabilitací a fyzikální terapií a po ní. Podobně tomu je v různých videozáznamech a filmech, kde můžeme pracovat a srovnávat dynamický záznam, to znamená pohyb, jako je například chůze, různé schopnosti sebeobsluhy a také sportovní výkon před a po léčbě. Co se týče obrazové dokumentace, dá se říci, že zde už můžeme uvažovat o objektivizaci léčby v rehabilitaci, ale v dnešní době, kdy jsou možné různé počítačové úpravy těchto materiálů, může být i zpochybněna. Tato metoda není nijak zvlášť nákladná na přístrojové vybavení, je jednoduchá na provedení, ale je náročná časově pro zdravotnický personál i pro pacienty. A proto se nevyužívá masově, ale spíše pro malé počty pacientů nebo pro kasuistiky.
c) Zobrazovací metody mohou být například běžné rentgenové snímky, počítačová tomografie (CT), magnetická rezonance (MR), funkční magnetická rezonance (fMR), ultrazvuk a další metody. Zobrazovací metody jsou další možností, jak můžeme zhodnotit stav pacienta před rehabilitací a po ní. Zde je více problémů pro naše zhodnocení. Tyto metody jsou finančně náročné, především zobrazovací metody založené na principu rentgenového záření jsou při vícečetném použití zatěžující pro organismus. Nedají se tak použít u většího množství pacientů a dostupnost těchto metod pro rehabilitační ústavy či kliniky v masovém měřítku je problematická, dalo by se uvažovat snad jen o ultrazvukovém vyšetření, které jsme zhodnotili výše. 82
d) Elektromyografie (EMG) je jednou z možností, jak kvalitně vyšetřit pacienta, co se týče svalové aktivity před léčbou, při ní a také po ní, na základě měření elektrických biosignálů, které svaly vydávají. Zaznamenává změnu elektrického potenciálu, ke které dochází při aktivaci svalů. EMG poskytuje značné možnosti uplatnění, ale zároveň má mnoho omezení, se kterými je třeba při použití počítat.
e) Při plantografii se zaznamenává rozložení váhy chodidel na senzorovou desku. Výstupy z těchto přístrojů jsou buď přímo grafické, které zobrazují barevně rozložení zátěže na ploskách nohou nebo pomocí číselných, tlakových nebo váhových výstupů. Tato metoda není příliš nákladná na vybavení, ani nijak významně časově nezatěžuje pacienty a zdravotnický personál. Není také složitá pro personál, který měří a následně vyhodnocuje záznamy pacientů.
f) Posturografie se používá statická nebo dynamická. Přístrojové vybavení pro posturografii je různě složité, přesné, ale nákladné. Z hlediska zjednodušení ve všech výše uvedených skutečnostech je výhodné využít posturografii statickou, která je méně nákladná, snadněji dostupná, časově nenáročná pro pacienta i pro personál, prakticky nezatěžuje pacienta a má jednoduchou obsluhu pro personál.
7.1 Metoda výběru pacientů v jednotlivých skupinách Všichni pacienti, kteří se účastnili provedených studií, měření a byli zařazení do kazuistik, podepsali informovaný souhlas. První retrospektivní studie zahrnovala skupinu 33 pacientů a měla za cíl pomocí počítačové plantografie a posturografie zhodnotit a statisticky ověřit účinnost námi používané speciální rehabilitační metody u pacientů s onemocněním dolní části zad. Tito pacienti byli vybráni z původního souboru 192 pacientů na základě předem stanovených kritérií, která museli pacienti splňovat, jinak došlo k jejich vyřazení ze studie. Prvním kritériem byl čas a doba léčení. Pacienti byli léčeni v období od února do listopadu roku 2013 v Rehabilitačním ústavu Brandýs nad Orlicí. Celková doba léčení se pohybovala v rozmezí čtyř až sedmi týdnů. Druhým kritériem byla diagnóza bolest dolní části zad (LBP). Třetím kritériem bylo, že pacient v této stanovené době podstoupil vyšetření na přístroji MatScan, a to nejdéle tři
83
dny po zahájení léčby a opakovaně nejdříve tři dny před jejím ukončením. Podíl žen a mužů v této skupině byl 8:3. Průměrný věk že a mužů byl 64,42 ± 11,52 u žen a 58,33 ± 12,11 let u mužů. Pacienti v obou skupinách absolvovali shodně minimálně pětkrát týdně 30 minutovou individuální rehabilitační terapii s fyzioterapeutem využívající metodu INFINITY method®. Současně absolvovali pacienti šestkrát týdně 30 minutové skupinové cvičení v tělocvičně a v bazénu využívající také metodu INFINITY method®. Dále byly pacientům jako doplněk naší speciální rehabilitační léčby poskytnuty doprovodné léčebné procedury, jako jsou elektroléčba, vodoléčba nebo občasné masáže, které mohou mít také částečný podíl na dosahování zlepšených výsledků při léčbě pacientů. Druhá studie měla retrospektivní design. Náhodně byla vybrána skupina pacientů s diagnózou bolesti dolní části zad, kteří byli následně rozdělení do dvou skupin podle toho, zda absolvovali léčebnou rehabilitaci s INFINITY method® - IMT (n=55), nebo zda absolvovali konvenční terapii – CMT (n=45). Ve skupině CMT byl průměrný věk 61 ± 13 let ve skupině IMT byl 57 ± 14 let. Pro porovnatelnost výsledků pacienti v obou skupinách absolvovali pětkrát týdně 30 minutovou individuální terapii s fyzioterapeutem. Ve skupině IMT se speciální metodou INFINITY method®, ve skupině CMT s běžně používanou konvenční rehabilitační metodou. Shodně byla pacientům poskytnuta doprovodná rehabilitační a fyzioterapeutická léčba, jako jsou elektroléčba, vodoléčba nebo občasné masáže, které mohou mít také částečný podíl na dosahování zlepšených výsledků při léčbě pacientů. Skupina 33 a 100 pacientů byla ale pro spolehlivé zhodnocení statisticky významných rozdílů malá, proto jsme ještě realizovali třetí studii. Ve třetí retrospektivní studii jsme se rozhodli zahrnout údaje všech 331 pacientů s diagnózou LBP, kteří byli v rehabilitačním ústavu léčeni v roce 2013 a 2014 a zároveň podstoupili plantografické a posturografické vyšetření na přístroji MatScan. Také u těchto pacientů byla sledována a hodnocena vizuální analogová škála bolesti. Celková doba léčby nebyla kratší než čtyři týdny a zároveň nepřesáhla sedm týdnů. Podíl žen a mužů v této skupině byl téměř 2:1. Průměrný věk byl 60,93 ± 12,92 let. Pacienti museli splňovat stejná kritéria, jako byla stanovena v první studii, kromě časového vymezení léčení, které jsme rozšířili. Zároveň také podstoupili stejnou léčbu, jako pacienti v první studii.
84
7.2 Popis měření a hodnocení Účinnost naší rehabilitační léčby jsme hodnotili pomocí výsledků změřených na přístroji MatScan, kterým testujeme naše pacienty. Je vhodný při zjišťování plantárního tlaku, tedy plantografii, při které zjišťujeme rozložení vah a sil působících na anatomické struktury chodidel. Výsledkem vyšetření je poté tlakový obraz chodidel daného pacienta (67). Hodnotícími parametry pro nás byly rozložení tlaku na obě chodidla, rozložení vah mezi oběma chodidly v pravo-levém a předo-zadním směru. Navíc díky systému Sway Analysis Modul (SAM) můžeme na tomto přístroji hodnotit další parametry pomocí statické posturografie. Posturografie zahrnuje techniky používané ke kontrole postury a stoje pacienta ve vzpřímené pozici s otevřenýma či zavřenýma očima (68). Sledovali jsme průměrné COP označené jako projekce těžiště těla mezi plosky nohou (69, 70, 71), které nás nejvíce zajímalo, ale také plochu v cm2, po které se po dobu měření pohybuje COP, dále parametry předo-zadní a pravo-levé exkurze COP v cm, a také posun COP od ideálního centra opěrných sil těla v cm. Porovnávali jsme hodnoty měření před a po aplikaci naší rehabilitační metody. Měření jsme prováděli po dobu 30 sekund se snímkovou frekvencí 30 Hz. Pro srovnání měření před léčbou a po ní, jsme požili měření ve vzpřímené pozici ve stoji (přirozený stoj pro pacienta), s nohama rozkročenýma na šířku pánve, paže volně podél těla a s otevřenýma očima pro možnost vizuální kontroly. Z jiných provedených studií vyplývá, že právě tato pozice je vhodná pro porovnávání výsledků mezi jednotlivými skupinami pacientů i při použití srovnání výsledků před léčbou a po ní. Například Valkovič et al. považuje statickou posturografii za přínosnou v indentifikaci rizik spojených se stabilitou. Tato metoda představuje rychlé a jednoduché řešení pro objektivizaci nestability stoje, které je dostatečně senzitivní pro odlišení zdravých pacientů od pacientů s poruchou posturální rovnováhy. Měřeno, hodnoceno a porovnáváno bylo pět základních parametrů snímání. Prvním je plocha (eliptický prostor), po které se těžiště pohybovalo během nahrávání. Plocha je měřena v cm2. Pomocí přidaného software je tato plocha vypočtena s 95% intervalu spolehlivosti a je možné ji zobrazit nejen v číselném vyjádření, ale také pomocí grafu pro vizuální srovnání. Druhý je vzdálenost (délka), kterou vykoná těžiště během nahrávání. Délka trajektorie, kterou urazí těžiště za určitý vymezený časový úsek, je měřena v cm. Třetím je variabilita ve vzdálenosti, kterou vykoná těžiště mezi snímky během záznamu. Tato variabilita je vypočtená jako směrodatná odchylka všech jednotlivých vzdáleností těžiště od
85
snímku k dalšímu snímku v cm. Vyjadřuje tak rychlost změn pohybu pacienta mezi snímky v průběhu snímání. Čtvrtým a pátým parametrem jsou již zmíněné předo-zadní a pravo-levá exkurze těžiště. Hodnota tohoto parametru je vypočtena jako součet maximální exkurse těžiště na jednu a druhou stranu. Jako limitaci této metody bychom mohli uvést možný vysoký rozptyl měřených výsledků, který se snažíme kompenzovat vyšším počtem provedených měření. Pokud bychom chtěli dále omezit limitace tohoto měření a zpřesnit výsledky, které nám poskytuje, museli bychom pracovat na rozšíření softwaru.
7.3 Vizuální analogová škála (VAS) Dále jsme u pacientů sledovali subjektivní vnímání bolesti v průběhu léčby pomocí vizuální analogové škály bolesti (VAS). Bolest je u pacientů měřena po celou dobu hospitalizace dvakrát týdně pomocí dotazníku bolesti. Pacienti vyznačí v dotazníku stupeň intenzity bolesti dle grafického znázornění na horizontální nebo vertikální přímce, na stupnici bolesti (0 - 10), kde 0 znamená „bez bolesti“ až 10, znamená „velmi krutou bolest“ (72). Hodnoty VAS mezi 0 - 4 považujeme za snesitelnou bolest (73, 74). Pro zhodnocení účinnosti léčby jsme zvolili hodnoty intenzity bolesti při zahájení léčby a při jejím ukončení.
7.4 Dotazník o zdravotním stavu SF-36 Dotazník SF-36 o zdravotním stavu pacientů je jedním z nástrojů široce používaných ke zjišťování kvality života v souvislosti se zdravím (HRQoL). Tento dotazník byl navržen především k použití v klinické praxi. Slouží k plošnému vyšetřování pacientů, využívá se ve výzkumu a při monitorování kvality života jedince i populace jako celku. Oblíbenost tohoto dotazníku je především v jeho stručnosti ale zároveň i jeho komplexnosti. Je zde zahrnuto jak fyzické, tak i celkové duševní zdraví. Dotazník je vhodný ke zjištění kvality života u velmi širokého spektra onemocnění. Zároveň je tento dotazník standardizovaný a v České republice se překladem dotazníku zabýval již koncem minulého století např. Z. Sobotík z lékařské fakulty Univerzity Karlovy v Hradci Králové (75). Dotazník je konstruován pro samovyplňování osobami staršími 14 let. V rehabilitačním ústavu vyplňuje dotazník pacient sám dle tištěných instrukcí, které si přečte na začátku vyplňování. Při vyplňování má pacient možnost obrátit se na zdravotnický personál, pokud si není jistý smyslem otázky. Dotazník je také možné vyplňovat na základě pohovoru s tazateli osobně nebo telefonicky. Dotazník
86
obsahuje celkem 36 otázek, které jsou rozděleny do osmi základních kategorií - fyzické funkce, fyzické omezení rolí, emoční omezení rolí, vitalita, duševní zdraví, sociální funkce, bolest a všeobecné zdraví. (76) Každá otázka obsahuje několik navržených odpovědí na škálovém principu. Jednotlivé odpovědi v dotazníku jsou strukturované tak, že čím vyšší skóre pacient dosáhne, tím vyšší je kvalita jeho života v závislosti na zdraví. Rozmezí skóre je od 0 do 100 procentních bodů. Skóre pod 50 může být interpretováno jako pod normou obecné populace. Při využití dotazníku SF-36 pro akademický výzkum není třeba licence, jeho použití v těchto případech není zpoplatněno. Nevýhodou nebo spíše omezením tohoto dotazníku může být fakt, že dotazník nezahrnuje žádnou otázku týkající se spánku. Také je třeba zvážit jeho použití u osob starších 65 let, vzhledem k jejich pomalejším reakcím.
7.5 Fotodokumentace Druhou možností je využití obrazové fotodokumentace pacientů před rehabilitačním procesem a po něm. Tuto metodu lze využít jen u některých pacientů, kde můžeme předpokládat, očekávat a následně zjišťovat větší a viditelné tvarové odchylky ve struktuře a postavení těla a kdy je viditelné změněné posturální nastavení těla. Pacienty je možno fotit ze všech stran, zepředu, zezadu, ze stran. Můžeme tedy využít pohled na tělo na rovinu frontální, sagitální. Zhodnocení i při celkem výrazných odchylkách v postavení těla, které je vyšetřitelné i zkušeným rehabilitačním lékařem, jsou u dokumentace často téměř neviditelné nebo těžko zobrazitelné a popsatelné. Důležitá je zde i kvalita přístrojového vybavení a zkušenosti fotografa.
7.6
Metoda zpracování výsledů – statistické testy
Posturografické parametry, měřené pomocí přístroje MatScan, byly analyzovány pomocí párového T-testu. Subjektivní hodnocení bolesti dle vizuální analogové škály bolesti bylo analyzováno pomocí Wilcoxonova párového testu. Výstupy měření jsou popsány jako průměrná hodnota ± standardní odchylka (SD). Z dat uvedených pro jednotlivé parametry byly nejdříve vypočteny průměrné hodnoty a následně byly příslušné hodnoty porovnávány mezi sebou navzájem. Statistická síla testů byla stanovena jako 0,8 pro rozdíly u měření před léčbou a po ní u jednotlivých parametrů, závislých proměnných, zvolených v této studii.
87
Statistická významnost byla stanovena na hladině alfa = 0,05. Dále byl vypočten průměrný rozdíl s 95% intervalem spolehlivosti. Statistická analýza byla provedena v programu IBM SPSS Statistika pro Windows, Verze 22.0. (Armonk, NY, USA). U druhé studie byl pro statistické testování použit párový T-test na všechny posturografické i plantografické parametry. Výsledky jsou prezentovány jako dosažená p-hodnota, kdy hladina významnosti byla stanovena opět alfa = 0,05. Statistické zhodnocení bylo provedeno v programu MS Excel 2010.
88
8 Experimentální data a výsledky měření V této kapitole budeme prezentovat tři studie a pět kazuistik našich pacientů s diagnózou bolesti dolní části zad. Níže uvedené studie sledovaly skupiny 33, 100 a 331 pacientů. Na základě předchozího vyhodnocení měřených parametrů byly zvoleny významné hodnoty a parametry. Výběr kazuistik byl proveden tak, aby pokryl co nejvíce často se opakujících diagnóz. Tyto výsledky byly dále využity pro sestavení obecné metodologie objektivizace hodnocení rehabilitačního procesu.
Studie 1.
V první skupině pacientů jsme sledovali především změnu v měřených parametrech před zahájením léčby a po jejím ukončení. Rozdíl jsme stanovili jako hodnotu měření před zahájením léčby a hodnotu po ukončení léčby (viz Tab. 8.1). Zhoršení některých pacientů u jednotlivých ukazatelů můžeme vysvětlit ne zcela ukončenou stabilizací postury. Ovšem i v těchto případech je možné u pacientů sledovat výrazné snížení bolesti dle vizuální analogové škály a také vizuální zhodnocení korekce postury. Ve všech sledovaných ukazatelích pohybu těžiště, které lze naměřit na přístroji MatScan, došlo u 60,6 % pacientů ke zlepšení všech pěti měřených parametrů, což odpovídá zlepšení u 20 pacientů. Dále u 15,2 % z nich došlo ke zlepšení čtyř z pěti měřených parametrů, tedy u 5 pacientů. U 18,2 % došlo ke zlepšení ve třech z pěti měřených parametrů, což je 6 pacientů a v 6 % případů došlo ke zlepšení pouze ve dvou z pěti parametrů, což odpovídá 2 pacientům z našeho souboru.
Tab. 8.1 dává přehled o souboru pacientů s diagnózou bolestí zad, léčených pomocí INFINITY method® v roce 2013, měřených přístrojem MatScan®, USA. Ukazatele plocha v cm2, po které se pohybovalo po dobu měření průměrné COP (Centrum of Force) označené jako projekce těžiště těla mezi plosky nohou. Dále vzdálenost v cm, což je celková délka trasy, kterou vykonalo COP během nahrávání, variabilita v cm, vzdálenost, kterou vykoná COP mezi snímky během záznamu, A-P v cm je maximální předozadní exkurze COP během nahrávání, L-R v cm je maximální pravolevá exkurze COP během nahrávání.
89
Tab. 8.1: Porovnání měřených parametrů posturografie před léčbou a po ní a subjektivního parametru bolesti VAS u zvolené skupiny 33 pacientů v případové studii č. 1.
Číslo
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Plocha COF Věk Pohlaví (cm2) před léčbou 61 Ž 10,05 62 Ž 5,7 51 M 14,54 53 M 1,524 63 Ž 5,549 70 M 3,856 60 M 0,8695 65 Ž 3,278 61 Ž 3,904 70 Ž 6,47 80 Ž 5,302 78 M 5,54 40 M 8,258 46 M 2,814 76 Ž 3,29 71 Ž 9,13 67 M 11,33 72 Ž 4,634 73 Ž 2,392 82 Ž 2,481 63 Ž 1,927 78 Ž 1,625 74 Ž 7,097 56 Ž 3,369
Plocha Vzdálenost Variace COF Vzdálenost COF (cm) COF (cm2) COF (cm) před (cm) po po léčbě léčbou před léčbě 2,692 74,93 38,75 0,06013 0,9485 55,61 31,22 0,05 2,313 65,58 39,36 0,05 3,28 34,43 35,31 0,02589 3,564 46,78 43,85 0,044 2,985 65,94 43,71 0,053 0,7 32,23 27,23 0,021 1,266 38,09 33,09 0,0287 0,2429 52,43 21,39 0,045 1,534 38,73 30,12 0,041 2,743 66,99 63,24 0,052 1,015 44,4 35,54 0,0338 11,74 75,3 69,74 0,065 2,73 36,68 36,6 0,0257 1,829 45,75 38,08 0,0423 1,718 50,64 29,82 0,063 5,585 97,28 99,09 0,0936 1,335 42,06 28,69 0,0447 0,391 26,24 27,64 0,019 1,353 29,15 44,52 0,0228 1,067 22,98 27,52 0,0183 2,078 28,27 26,06 0,0175 2,857 32,97 35,56 0,024 1,844 32,68 33,87 0,0246
Variace COF (cm) po
A-P (cm) před léčbou
A-P (cm) po Léčbě
L-R (cm) před léčbou
L-R (cm) po Léčbě
Počet zlepšených položek
VAS před léčbou
0,03638 0,02 0,03 0,02536 0,04 0,031 0,0187 0,0249 0,013 0,021 0,052 0,0274 0,062 0,0282 0,034 0,021 0,082 0,026 0,018 0,0374 0,01995 0,0171 0,028 0,0248
5,91 3,534 6,531 2,616 5,067 3,264 2,085 2,899 2,81 5,163 4,931 3,501 4,463 2,166 2,28 3,259 5,177 3,992 2,754 4,107 3,245 2,171 3,643 2,664
2,832 2,126 4,816 3,681 3,902 3,019 1,773 2,549 1,177 2,698 2,525 3,006 4,445 3,344 1,897 2,36 4,484 1,954 1,194 2,754 2,442 2,006 3,12 1,197
5,63 5,175 3,888 1,688 3,585 2,961 0,971 2,444 3,193 3,245 2,401 3,443 5,177 2,225 4,009 5,365 4,337 2,838 1,647 1,004 0,9286 1,276 4,018 2,803
1,995 1,293 0,9452 1,564 1,825 1,866 0,959 0,97 0,3835 1,046 2,428 0,8127 4,778 1,914 2,753 1,319 3,062 1,271 0,65 1,026 0,8231 1,74 2,097 2,103
5 5 5 2 5 5 5 5 5 5 3 5 4 3 5 5 4 5 4 2 3 3 3 3
7 6 2 6 5 4 2 4 4 3 7 7 4 8 8 7 5 6 6 7 5 5 7 6
VAS po Celkové léčbě zlepšení 5 1 2 4 1 2 2 2 2 2 2 4 2 6 6 4 2 5 2 3 4 2 2 4
2 5 0 2 4 2 0 2 2 1 5 3 2 2 2 3 3 1 4 4 1 3 5 2
90
25 26 27 28 29 30 31 32 33
64 36 50 77 52 60 57 46 57
Ž Ž Ž Ž Ž M Ž Ž Ž
2,238 0,6888 1,061 2,208 1,657 1,147 5,228 0,3577 2,048
0,6672 0,5156 0,7649 2,129 0,6803 0,6037 1,297 0,1242 0,9164
35,02 33,27 33,68 40,89 23,56 28,16 46,22 23,79 45,69
24,45 26,96 29,19 35,39 20,5 24,8 37,09 25,9 28,71
0,03034 0,02338 0,02825 0,03255 0,01792 0,01881 0,0402 0,01979 0,05126
0,01639 0,01745 0,02016 0,02764 0,01602 0,01775 0,02821 0,01642 0,02686
3,222 2,356 1,947 2,521 2,369 2,852 4,312 1,123 4,415
1,546 1,7 1,692 2,92 1,597 1,628 2,537 0,657 2,666
2,078 0,777 1,222 1,673 1,413 0,8676 2,23 0,8352 0,9554
0,7938 0,7329 1,005 1,374 0,704 0,8281 1,182 0,4883 0,7571
5 5 5 4 5 5 5 4 5
6 3 5 5 5 4 6 8 7
4 0 1 0 3 4 4 4 5
2 3 4 5 2 0 2 4 2
91
Dále při měření intenzity bolesti pomocí vizuální analogové škály (VAS) došlo ke zmírnění bolestí při ukončení léčby v porovnání s počátkem léčby u 91 % pacientů, tedy u 30 pacientů. Pouze ve třech případech zůstala bolest nezměněna oproti začátku léčby, a to u většiny na úrovni 2, což je mírná bolest (viz Tab. 8.2). Tab. 8.2: Charakteristika celého souboru 33 pacientů. průměrný věk (SD) ženy muži Pohlaví ženy Muži
64.42 ± 11.52 58.33 ± 12.11 24 (72.7 %) 9 (27.3 %)
počet zlepšených položek 5 (všechny) 4 3 2 VAS (vizuální analogová škála) lepší Stejné
20 (60.6 %) 5 (15.2 %) 6 (18.2 %) 2 (6 %) 30 (90.9 %) 3 (9.1 %)
Dále jsme námi sledované hodnoty testovali pomocí vhodně zvolených statistických testů. Při testování jsme vycházeli za stanovených nulových hypotéz: H0 1.
Není žádný rozdíl v porovnání parametru VAS mezi pacienty před léčbou
s INFINITY terapií a po ní. H0 2. Není žádný rozdíl v porovnání posunu COP mezi pacienty před léčbou s INFINITY terapií a po ní. H03.
Není žádný rozdíl v porovnání parametru posunu A-P mezi pacienty před léčbou
s INFINITY terapií a po ní. H04.
Není žádný rozdíl v porovnání parametru posunu L-R mezi pacienty před léčbou
s INFINITY terapií a po ní.
Tab. 8.3: Analýza naměřených hodnot A-P a L-R pomocí párového T-testu. Průměr
Standardní odchylka
Standardní chyba
A-P před léčbou
3,6763
1,25072
0,25530
A-P po léčbě
2,7209
1,01858
0,20792
L-R před léčbou
3,0938
1,43384
0,29268
L-R po léčbě
1,6510
0,95204
0,19433
92
Následně jsme tyto parametry pro potvrzení či vyvrácení stanovených hypotéz podrobili statistickému testování. Jeho výsledky jsme shrnuli následovně: • Plocha pohybu COF (střední hodnota rozdílu měření 2,80 cm2), p<0,0001; • Předozadní exkurze COF (střední hodnota rozdílu měření 0,96 cm), p<0,0001; • Pravolevé exkurze COF (střední hodnota rozdílu měření 1,45 cm), p<0,0001; • VAS (střední hodnota rozdílu měření 2,50), p<0,0001. Námi naměřené hodnoty testované skupiny pacientů s LBP prokázaly statisticky významné p = 0,0001 rozdílnosti výsledků v měření před léčbou a po ní ve všech sledovaných a testovaných parametrech. Dle výsledků testů jsme tedy zamítly nulovou hypotézu, a to na hladině spolehlivosti α = 0,01. U pacientů tedy došlo ke statisticky významnému zlepšení sledovaných posturografických parametrů stabilita stoje a také snížení subjektivně uváděných hodnot bolesti měřených podle VAS, z čehož hodnotíme i výrazné zlepšení jejich celkového zdravotního stavu.
93
Tab. 8.4: Charakteristika souboru dle lékařem určených diagnóz a popisu výsledů vyšetření magnetické resonance (MR). Diagnóza
MR
LI syndrom pravostranný s iradiací bolesti v derma-
údajně fraktura obratle nejasného stáří
tomu S1 stav po totální vertebrektomii L 3 a stabilizaci L1-5
vertebrektomie L3 a stabilizace L1-5 pro resekci tumoru
chronický VAS Lp a Cp včetně CC syndromu
protruse disku v segm. L3/4 a L4/5 a nestabilita v úseku L3/4
chronický polytopní VAS s maximem z Lp a Cp, LI
v oblasti L5/S11 artrosa facet, osteochondrotické změny L3/4-L5/S1 s dorzálními pro-
syndrom bilaterálně
truzemi disků
chronický VAS Lp a Cp, LI syndrom s iritací S1
degen disku L4/5 s patrnou paramed až foramin. herniací doleva, hraniční šíře páteř.
vpravo
kanálu v L4-S1
chronický VAS Lp stav po dorzální stabilizaci L4/5 s laminektomii pro
herniace disku L5/S1
herniaci disku L5/S1 VAS Lp s pravostranným LI syndromem. Diskopatie Scheuermannovská stigmatisace ThL přechodu.Víceetážová spondylogenní a diskogenv oblasti L2/3,L3/4 a L4/5 a L5/S1,zúžení páteřního
ní zúžení L úseku páteřního kanálu cca 9-10 mm a foramin.spojené s deformitou durál-
kanálu v oblasti L páteře
ního vaku a útlakem nervových struktur lokalisované v úrovni široce paramediálně až foraminálně vpravo herniující ploténky L4/5,s přesahem cca 5mm,mírně mediodorsálně se vyklenujících plotének L2/3, L5/S1 s přesahem cca 2 mm
VAS Lp s atypickou svalovou hypertonií více vlevo
průkazná protruze 2,5 mm v oblasti C6/7
nejasné etiologie, VAS Cp
RTG: spondylosa, snížení L5/S1
94
chronický VAS celé páteře, toho času s maximem obtíží v bederní oblasti chronický VAS Lp aCp, CB syndrom, polyartrosa chronický polytopní VAS s maximem z Lp a Cp chronický VAS Lp a Th
osteochondrosa ploténky TH11-12 s dors.osteofyt.valem, který kryje protrusi ploténky,dorsál.posun L4 do 5 mm a drobný ventrální posun L5
stav po parciální hemilaminektomii L2/3 vpravo, ex-
Lp kritická kanalikulární stenoza s kompresí durálního vaku a kořenů L2/3 vpravo,
trakci extruze, LI syndrom s iritací Sl bilaterálně, zá-
pravděpodobně na podkladě sekvestrované hernie disku L2/3 většinou objemu zasahují-
nik L2/4 vpravo, na podkladě velké transligament.
cí nad úroveň meziobratlového prostoru L2/3.
vycestovalé extruze disku L2/3 LI syndrom oboustranný, dekompresní laminectomie stav po dekompresní laminectomie L3-L5 a stabilizaci L2-L5 L3-L5 a stabilizace L2-L5 VAS Lp a Cp při degenerativních změnách VAS Lp
víceetážová spináolní stenosa spondylogenní a diskogenní s kompresí nervových struktur v segmentu L2/3, L3/4, L4/5 a L5/S1 s pokročilou spondylartrosou
chronický polyetážový VAS s maximem z Lp a Cp,
Lp: L2/3 cirkulární protruze do 2mm, L3/4 malá, kraniálně vybíhající hernie disku s
CB syndorm bilaterálně a LI syndrom levostranný
dorsálním přesahem 3,1 mm, L4/5 protruze 1,5 mm při ventrolistéze Cp: Osteofyt C5/6 vpravo, dorsální osteofyt s protruzí C3/4 mediálně, menší unkoapozice C4/5 bilaterálně, kyfotizace Cp, erozivní osteochondrosa C3-5
95
chronický VAS s maximem z Lp, LI syndrom pravo- prostor L3/4 - bilaterálně středně významná foraminostenosa , mírně zúžen i lat- recesstranný
sus, prostor L4/5 mělká protruse disku 3 mm, naznačená ventrolisteza L4, středně významné foraminostenosy, prostor L5/S1 foram. protruse vlevo do 4 mm, těžká hyppertrof. Spondylartrosa
polyetážový VAS Lp, Cp a Th chronický VAS Lp a Cp chronický polyetážový VAS celé páteře FBSS u pacienta po opakované operaci Lp pro disko- sek. kanalik. stenosa L4-S1, obraz adhezivní arachnoiditis pathie
EMG: lehká axonální distální symetrická PNP, chron. kořen. léze S1 bilat., proti minulým vyšetřením progrese nálezu
VAS Lp a Cp na podkladě vrozené stenózy páteřního výrazný úzký páteřní kanál v dolní oblasti Lp kanálu, skoliosy a těžkých degenerativních změn
96
Studie 2.
Cílem této studie bylo pomocí vizuální analogové škály jistit, zda je rehabilitační léčba pacientů s diagnózou bolesti dolní části zad účinnější při použití metody INFINITY method®, nebo bez ní. Byla zvolena nerandomizovaná, retrospektivní, dvou kohortová studie. Byly sestaveny dvě skupiny pacientů, u kterých byla indikována rehabilitační léčba s použitím INFINITY method® a bez ní. Terapie u těchto pacientů byla prováděna minimálně 3 a maximálně 5 týdnů. Do studie bylo zahrnuto 100 pacientů, rozdělených do dvou skupin. První skupina (45 pacientů) podstoupila rehabilitační léčbu bez použití INFINITY method® - conventional method treatment (CMT), druhá skupina (55 pacientů) podstoupila rehabilitační léčbu s použitím INFINITY method® treatment (IMT). Průměrný věk ve skupině CMT byl 57±14 let ve skupině IMT byl 61±13 let. Pomocí vizuální analogové škály (VAS) jsme u obou skupin pacientů zjišťovali stupeň intenzity bolesti na začátku léčby a po ukončení terapie. Pro každou skupinu pacientů jsme následně zjistili průměrnou hodnotu rozdílů intenzity bolesti před zahájením rehabilitační léčby a po ní, kterou jsme testovali na statistickou významnost pomocí Wilcoxonova signedranks testu. Výsledky byly hodnoceny v programu SPSS, verze 19. U obou skupin pacientů došlo po terapii ke snížení intenzity bolesti. U skupiny CMT byla již na začátku léčby nižší průměrná hodnota intenzity bolesti než u skupiny IMT. Po skončení terapie byla naopak průměrná intenzita bolesti vyšší než u skupiny IMT. Průměrná hodnota rozdílu intenzity bolesti na začátku terapie a na jejím konci je u skupiny CMT 1,86 a u skupiny IMT 2,54. Rozdíl v účinnosti terapie s INIFINITY method® a bez ní je 0,68, což je téměř 36,5 % (p<0,001).
97
Obr. 8.1: Porovnání výsledků dvou skupin pacientů s terapií s INFINITY method® a bez ní.
Studie potvrdila, že rehabilitační léčba pacientů s chronickou low back pain je účinnější při použití terapie INFINITY method®. Pacientům, kteří podstoupili terapii s INFINITY method®, se podle vizuální analogové škály snížila intenzita bolesti o 36,5 % více ve srovnání s pacienty bez terapie s INFINITY method®.
Studie 3.
V rámci studie 3 jsme hodnotili statisticky významnou změnu u všech sledovaných posturografických a plantografických parametrů u pacientů s bolestmi dolní části zad, kteří byli léčeni v roce 2013 a 2014 v Rehabilitačním ústavu Brandýs nad Orlicí a byli změřeni na přístroji MatScan. Dále jsme hodnotili také statisticky významnou změnu u subjektivního parametru bolesti VAS. Soubor zahrnuje celkem 331 pacientů s diagnózou bolesti dolní části zad. Na základě zpracovaných výsledků měření pacientů v programu Sway Analysis Module (SAM), které jsme exportovali do programu MS Excel k dalšímu zpracování, jsme hodnotili statisticky významné rozdíly mezi průměry naměřených parametrů ve všech 4 měřených pozicích stoje - nohy od sebe otevřené oči, nohy od sebe zavřené oči, nohy u sebe otevřené oči a nohy u sebe zavřené oči. Všichni pacienti byli edukováni, že stoj s nohama od sebe je 98
rozkročení na šířku pánve. Při vizuální kontrole byl určen bod, na který se měli pacienti zaměřit. Po ověření normálního rozdělení dat jsme se rozhodli použít pro statistické zhodnocení párový T-test. Byla zvolena 5% hladina významnosti – p < 0,05. Z výsledků statistického hodnocení vyplývá, že při měření plochy, po které se COF pohybovalo a zároveň pravolevých exkurzí COF, byl statisticky vysoce významný (p < 0,05) výsledek ve všech 4 pozicích stoje. V tabulce 8.5 jsou tyto výsledky vyznačeny nejtmavějším odstínem modré. Proces rehabilitace měl tedy vysoce významný vliv na plochu pohybu těžiště a pravo-levé exkurze těžiště. Dále jsme potvrdili významné snížení předozadních exkurzí při stoji bez korekce zrakem – se zavřenýma očima. Ke statisticky významným změnám došlo i u dalších parametrů při stoji bez korekce zraku. V tabulce 8.5 jsou tyto statisticky významné změny vyznačeny světlejším odstínem modré. Také došlo ke statisticky významnému rozdílu u hodnot parametru rozložení vah pravé a levé končetiny u pacientů při stoji s nohama rozkročenýma na šířku pánve jak s korekcí zraku, tak bez ní. Naopak při stoji s nohama u sebe došlo ke statisticky významným změnám v hodnotách rozdělení tlaku v předo-zadním směru jak u pravé, tak i u levé končetiny, a to jak s korekcí zraku, tak bez ní. Velmi překvapujícím výsledkem pro nás byl fakt, že při stoji jak s nohama od sebe, tak i s nohama u sebe došlo dle výsledných hodnot k významnému snížení nejen pravo-levých, ale také předozadních exkurzí u pacientů při stoji bez korekce zraku. Dle našeho názoru je tento výsledek způsoben tím, že pacienti se při cvičení speciální metody učí vědomě kontrolovat, korigovat a centrovat posturu. Při stoji se zavřenýma očima se jim více daří soustředit na tuto vědomou korekci postury.
Tab. 8.5: Výsledné p-hodnoty pro zvolený párový T-test hodnocených plantografických a posturografických prametrů ve všech čtyřech testovaných pozicích stoje. Nohy od sebe
Nohy od sebe
Nohy u sebe
Nohy u sebe
otevřené oči
zavřené oči
otevřené oči
zavřené oči
parametr
p – hodnota Parametr
p - hodnota
parametr
p – hodnota
parametr
p - hodnota
Area
0,004081016
Area
0,010606186 Area
0,041677915 Area
0,000230777
Dist
0,294230068
Dist
0,001587425 Dist
0,001000549 Dist
0,162746753
Var
0,063226396
Var
0,000302793 Var
0,074287075 Var
0,120438373
AP Exc
0,0000001
0,941182324 AP Exc
0,000602103
AP Exc 0,274478942
AP Exc
99
LR Exc 0,000769133
LR Exc
0,000125129 LR Exc
0,008354154 LR Exc
0,014699875
Avg L-T 0,007654576
Avg L-T
0,027246091 Avg L-T
0,257881148 Avg L-T
0,630333952
Avg R-T 0,007378114
Avg R-T
0,028127104 Avg R-T
0,892129364 Avg R-T
0,795347049
0,050567613
Avg L-RF
0,710864111 Avg L-RF
0,020980522 Avg L-RF
0,322680745
0,050567613
Avg L-FF
0,646003549 Avg L-FF
0,021437134 Avg L-FF
0,327634084
0,081442876
Avg R-RF
0,124038192 Avg R-RF
0,001202132 Avg R-RF
0,017640441
0,08076251
Avg R-FF
0,124074454 Avg R-FF
0,001202132 Avg R-FF
0,017640441
Avg L-RF Avg L-FF Avg R-RF Avg R-FF
Při měření subjektivního parametru bolesti VAS jsme opět hodnotili, zda existuje statisticky významný rozdíl mezi průměrnou hodnotou před léčbou a po ní. Opět byl pro ověření statistické významnosti v tomto případě použit párový T-test. Testovací hladina významnosti byla zvolena na p < 0,001. I pro výsledky měření bolesti pomocí VAS jsme pomocí statistických testů ověřili vysoce významný rozdíl mezi hodnotami měřenými před léčbou a po ní. Průměrná hodnota bolesti na bodové škále VAS u pacientů před léčbou byla 5,3±1,78 a hodnota bolesti při ukončení byla 3,5±1,77. Z tohoto vyplývá, že průměrná změna intenzity bolesti u pacientů léčených metodou INFINITY byla 1,76±1,55. Pro demonstraci použité subjektivní metody hodnocení kvality života v závislosti na zdraví pomocí dotazníku SF-36 přikládáme zpracované výsledky z tohoto dotazníku na souboru pacientů. Z výsledků dotazníku vyplývá, že podle subjektivního hodnocení pacientů se kvalita jejich života v závislosti na zdraví zlepšila pouze o jednotky procent. Neshoda mezi objektivními výsledky a subjektivním hodnocením zdravotního stavu pacientů může být způsobena nevhodným použitím dotazníku SF-36 na skupině starších pacientů, kteří nepodstupují ambulantní léčbu, ale jsou hospitalizováni v rehabilitačním ústavu. Výsledky jsou prezentovány zvlášť pro jednotlivé kategorie - fyzické schopnosti, činnosti limitované fyzickými problémy, činnosti limitované psychickými problémy, energie/únava, psychické schopnosti, začlenění do společnosti, bolest a zdraví.
100
Tab. 8.6: Výsledky hodnocení jednotlivých kategorií dotazníku SF-36 o zdravotním stavu u souboru pacientů. Činnosti Fyzické Činnosti limitované Energie/ Psychické Začlenění schopnosti limitované psych. únava schopn. do spol. fyz. probl. probl. kat. kat. 4 kat. 5 kat. 6 kat. 1 kat. 2 3 Zlepšení 178 92 100 185 172 139 Zhoršení 72 47 74 76 91 96 Stejné 47 158 123 36 34 62
Bolest kat. 7
Zdraví kat. 8
165 54 78
170 96 31
Nejvíce zlepšení pociťovali pacienti v kategoriích energie/únava, fyzické schopnosti a také psychické schopnosti. Zlepšení pociťovali také v kategoriích zdraví a bolest. Naopak nezměněné
podle jejich pocitů zůstaly především kategorie činnosti limitované kvůli
fyzickým a psychickým problémům. To je odrazem toho, že se pacienti po dobu hospitalizace věnují jiným činnostem než v domácím prostředí.
Tab. 8.7: Průměrné hodnoty před léčbou a po ní v jednotlivých kategoriích dotazníku SF-36 o zdravotním stavu u souboru pacientů.
Průměrná hodnota Kategorie č. 1 při zahájení Kategorie č. 1 po ukončení Kategorie č. 2 po zahájení Kategorie č. 2 při ukončení Kategorie č. 3 po zahájení Kategorie č. 3 při ukončení Kategorie č. 4 po zahájení Kategorie č. 4 při ukončení Kategorie č. 5 po zahájení Kategorie č. 5 při ukončení Kategorie č. 6 po zahájení Kategorie č. 6 při ukončení Kategorie č. 7 po zahájení Kategorie č. 7 při ukončení Kategorie č. 8 po zahájení Kategorie č. 8 při ukončení Celkem po zahájení Celkem při ukončení
Rozdíl 39 47 16 24 51 54 42 51 62 69 49 55 34 42 46 50 42 50
8 9 3 9 7 6 8 4 8
Při porovnání průměrných hodnot u všech kategorií před zahájením léčby a při jejím ukončení, můžeme říci, že největší procentní rozdíl je v kategoriích činnosti limitované
101
celkem
211 83 3
z důvodu fyzických problémů a energie/únava. Následují kategorie fyzické schopnosti a bolest. V tomto případě jde ovšem pouze o jednotkové procentní změny. Tento dotazník nám neposkytuje žádné výsledky, ze kterých bychom mohli dále čerpat.
8.1 Kazuistiky U některých pacientů můžeme již při vizuálním posouzení pořízené fotodokumentace posoudit, efekt a účinek rehabilitační léčby. Tuto skutečnost demonstrujeme na několika následujících kazuistikách pacientů.
Kazuistika č. 1 Pacient s kořenovým syndromem, narozen v roce 1992, student, aktivně hrál fotbal. Bolesti LSp se u pacienta objevily již v roce 2009 při hře a při kontaktu s protihráčem. Bolesti byly řešeny lokálními obstřiky, elektroléčbou a užíváním myorelaxancií, po nichž uváděl pacient mírné zlepšení. V březnu roku 2010 se u něj objevily opětovné bolesti LSp při vstávání od PC, pacient se nemohl narovnat a zůstal v částečném předklonu (viz Obr. 8.2). Dále byl rehabilitován 3 týdny v Rehabilitačním centru Pardubice. Po této intervenci udával mírné zlepšení, ale stále se nemohl narovnat. V červnu roku 2010 byl následně přijat na rehabilitaci do Rehabilitačního ústavu Brandýs nad Orlicí pro levostranný LI syndrom a lumbago. U pacienta bylo při přijetí objektivně zhodnoceno výrazné AF držení těla, paravertebrální kontraktury v oblasti Th -L páteře bilaterálně. Na MR v úrovni L4/5 byla zřejmá dorzální mediální protruze disku do 2-3 mm dorzálního přesahu s mírnou impresí do předního okraje durálního vaku. Subjektivně pacient udával zhoršení bolesti při delším sedění a při chůzi či delším stání a dále bolesti v oblasti Lp s propagací do LDK. V Rehabilitačním ústavu Brandýs nad Orlicí absolvoval individuální a skupinovou rehabilitaci s INFINITY method®, nácvik autoterapie s INFINITY method®, elektroléčbu, vodoléčbu a masáže. Po terapii u pacienta objektivně došlo během 8 týdenní hospitalizace ke korekci postury a páteře, zlepšení hybnosti a snížení tonusu oblasti Th a L páteře. Subjektivně pacient uváděl snížení bolesti Lp a propagace do LDK, zmírnění bolestí dle vizuální analogové škály (VAS) bolesti z 5 na 3 stupně bodové škály.
102
Pacientovi bylo doporučeno pokračovat doma v navozeném rehabilitačním režimu. Následně byl přijat v březnu roku 2012 k opakované rehabilitaci. Po terapii opět došlo ke zlepšení držení těla a zlepšení hybnosti (viz Obr. 8.2). Dále došlo k výrazné redukci bolesti v oblasti Lp, dle vizuální analogové škály bolesti z 5 na 0 stupňů bodové škály a k vymizení propagace do LDK.
Obr. 8.2: Vizuální srovnání fotodokumentace pacienta (kazuistika 1) v různých stádiích léčby. 1. před zahájením léčebné rehabilitace, 2. po ukončení léčebné rehabilitace, 3. po 2 letech od ukončení terapie
Kazuistika č. 2 Pacient s kořenovým syndromem, narozen v roce 1967, povoláním elektrikář. Bolesti LSp měl pacient již celkem asi 20 let, od roku 2007 se objevila výrazná progrese. Bolesti byly spojené s námahou, s propagací do DKK, délka chůze se postupně zkracovala. Pacient hospitalizován v Rehabilitačním ústavu Brandýs nad Orlicí v lednu roku 2011 pro bolesti v oblasti LSp s propagací do DKK. Objektivně bylo zjištěno špatné držení těla – předsunuté postavení celého těla včetně oblasti Lp, zkrácení a přetížení bederních erektorů, méně výrazné v oblasti C – Th páteře. 103
Objektivní nález při přijetí na MR úzký páteřní kanál, L3/4 snížení ploténky, L4/5 cirkulární protruze s deformitou durálního vaku, L5/S1 dorsální protruze. Subjektivně pacient udával bolesti nárazové, píchavé až tupé v oblasti Lp s projekcí do obou DKK spíše po zadní straně, které byly zhoršené při námaze či chůzi (po 500 - 1000 m). V Rehabilitačním ústavu Brandýs nad Orlicí absolvoval individuální a skupinovou rehabilitaci s INFINITY method®, nácvik autoterapie s INFINITY method®, magnetoterapii, vodoléčbu a masáže. Po 5 týdnech rehabilitace došlo objektivně ke korekci postury a páteře, ke zlepšení hybnosti páteře, zlepšení tonu paravertebrálního svalstva, došlo ke zlepšení psychosomatického stavu pacienta. Subjektivně pacient udával snížení bolesti v oblasti Lp a odeznění bolesti do DKK, dle vizuální analogové škály snížení bolesti ze 7 na 3 stupně bodové škály. Dále také uváděl zlepšení celkové kondice, subjektivně se cítil pohyblivější, uvolněnější, zlepšila se stabilita chůze. Pacientovi bylo doporučeno pokračovat v navozeném rehabilitačním režimu s metodou INFINITY method®.
Obr. 8.3: Vizuální srovnání fotodokumentace pacienta (kazuistika 2) v různých stádiích léčby. 1. před zahájením léčebné rehabilitace, 2. po ukončení léčebné rehabilitace
104
Kazuistika č. 3 Pacientka se skoliózou, narozena v roce 1968, pracuje jako OSVČ. Diagnostikována skolióza při základním onemocnění, v 10 letech zjištěna progresivní svalová dystrofie s postupnou progresí. Otec i teta trpěli stejným onemocněním. V červenci roku 2010 a v srpnu roku 2011 byla pacientka hospitalizována v Rehabilitačním ústavu Brandýs nad Orlicí pro bolesti v oblasti Lp a Cp. Pacientka při přijetí objektivně vykazovala skoliotické držení těla při progresivní svalové dystrofii s postižením i axiálních svalů. Subjektivně popisovala bolesti zhoršené hlavně při dlouhém sezení či stání a při chůzi, chůze o 1 vycházkové holi. Bolesti šíje a v oblasti trapézů a v bederní oblasti. Dále pocit nevyváženého držení těla a problémy s chůzí. V Rehabilitačním ústavu Brandýs nad Orlicí pacientka absolvovala individuální a skupinovou rehabilitaci s INFINITY method®, nácvik autoterapie s INFINITY method®, elektroléčbu, vodoléčbu, termoterapii a masáže. Objektivně došlo po 3 týdnech rehabilitace k výraznému zlepšení držení těla, zlepšení stereotypů chůze a zmírnění skoliotické křivky. Pacientka subjektivně pociťovala snížení bolesti v oblasti celé páteře, dle vizuální analogové škály bolesti z 5 na 4 stupně bodové škály, dále zlepšení hybnosti, postavení těla a chůze. Pacientka i po ukončení terapie nadále doma cvičila metodu INFINITY method® po dobu 1 roku. Poté byla přijata k opakované hospitalizaci na 3 týdny v srpnu roku 2011. Objektivně se po rehabilitaci dále výrazně zlepšila stabilita stoje i chůze, došlo k další celkové korekci postury a zmírnění skoliotického postavení těla, korekci lopatek (viz Obr. 8.4). Subjektivně uvádí zmírnění bolestí a zlepšení mobility.
105
Obr. 8.4: Vizuální srovnání fotodokumentace pacientky se skoliózou (kazuistika 3) v různých stádiích léčby. 1. před zahájením léčebné rehabilitace, 2. po ukončení léčebné rehabilitace, 3. po 1 roce od ukončení terapie
V době kdy byli vyšetřováni pacienti ze tří předchozích kazuistik, nebyl námi použitý přístroj ještě k dispozici, ale z ostatních parametrů je patrné zlepšení zdravotního stavu pacientů po rehabilitačním procesu.
Kazuistika č. 4
Muž, 40 let, pracuje jako řidič, v dětství sledován pro skoliózu, stav po fraktuře pravého bérce. Rodinná anamnéza nevýznamná. Zvažována operační léčba, ale nakonec byla zvolena konzervativní léčba neurologickým pracovištěm. Pět měsíců se pacientovi postupně zhoršovaly bolesti bederní i hrudní páteře, nejvíce při těžší práci, například při sekání dříví. Před třemi měsíci se přidaly křečovité bolesti a dlouhotrvající (hodiny) stažení břišních svalů, které občas omezovalo dýchání a dále bolesti v pravém třísle. Bolesti vycházely ze zad, zpočátku byly horší ráno, ale pak už přetrvávaly celý den. Na základě těchto potíží byl pacient vyšetřen a hospitalizován na neurologické klinice s těžkým recidivujícím vertebrogenním algickým syndromem distálního úseku hrudní páteře a bederní páteře s radikulární iritací Th12-L1 vpravo ve výrazném antalgickém držení. Dle vyšetření MR hrudní a bederní páteře byla prokázána osteochondrosa ploténky Th11-12 s dorsálním 106
osteofytickým valem, který kryje protrusi ploténky, které jsou v kontaktu s míchou při impresi do durálního vaku, toho času bez myelopathie. Dorsální posun L4 do 5 mm a ventrální posun L5, suspektně při isthmické bilaterální spondylolýze oblouku L5, pravostranná foraminostenosa L4-L5. Prosáknutí v oblasti erektorních svalů v úrovni L4-S1. Neprokázaná spondylodiscitida a absces. Pacient byl doporučen k lůžkové rehabilitaci na naše pracoviště pro těžký recidivující vertebrogenní algický syndrom distálního úseku hrudní páteře a bederní páteře s radikulární iritací Th12-L1 vpravo ve výrazném antalgickém držení. Při příjmu objektivně zhodnoceno - výrazné nestabilní držení těla - anteflekční držení s inklinací vpravo, kyfotizace v oblasti Th páteře a hrudníku, L páteř s paravertebrálními kontrakturami s vyrovnanou lordózou, mírná skolióza Th - L páteře, Thomayer ke kolenům, vybočený levý bok, funkční zkrácení pravostranných břišních svalů, včetně horní porce rectusabdominis, zkrácení a přetížení flexorů pravé kyčle, lassegue negativní, stoj na patách a špičkách zvládne. Pacient zvládá chůzi jen s francouzskými holemi. Pacient byl vyšetřen na přístroji MatScan® společnosti Tekscan, USA, kterým bylo provedeno plantografické a posturografické vyšetření při přijetí. Při příjmu subjektivně pociťuje - bolesti hrudní a bederní páteře, o něco menší než na neurologické klinice, dále pociťuje nárazové pálivé bolesti břicha, stažení svalu v dolní části břicha vpravo, pnutí a menší mravenčení v pravé dolní končetině. Dle vizuální analogické škály bolesti (VAS) udává intenzitu bolesti 4. Při hospitalizaci v našem rehabilitačním ústavu pacient průměrně za týden absolvoval 8 x individuální a 6 x skupinovou léčebnou rehabilitaci po 30 minutách, 1 x částečnou masáž, 1 x vodoléčbu, 5 x elektroterapii, 6 x cvičení v bazénu, 3 x vířivku na dolní končetiny. Individuální léčebná rehabilitace byla zaměřena na uvolnění a následnou stabilizaci celé páteře, centraci a stabilizaci kyčelních kloubů a korekci postury a autoterapii. Při propuštění po šesti týdnech hospitalizace došlo objektivně - k výraznému napřímení postury a páteře (viz Obr. 8.5), včetně stabilizace a centrace trupu a pánve, dále k uvolnění a zlepšení funkce povrchových a hlubokých svalů břicha a páteře, zlepšení stabilizace a centrace pravého kyčelního kloubu. Pohyblivost a stereotyp chůze se zlepšily, pacient se pohyboval bez francouzských holí. Pouze na delší vzdálenosti mu bylo doporučeno ještě jako prevence přetížení povrchových svalů používat francouzské hole. Při propuštění subjektivně - pacient udává snížení intenzity bolesti dle vizuální analogové škály (VAS) ze 4 na 2. Přetrvává bolest pravého třísla, objevuje se jen při větší zátěži, například při delší chůzi. 107
Obr. 8.5: Vizuální posouzení postury dle fotodokumentace pacienta (kazuistika 4) před léčbou a po ní, plantogram pacienta. Dle vyšetření na přístroji MatScan® společnosti Tekscan, USA je na plantografu viditelné výrazné snížení zatížení levé končetiny a vyrovnání poměru zatížení jednotlivých končetin ze 77:23 na 46:54 a dále redukce zejména pravo-levé exkurze těžiště a to v průměru o 0,4 cm díky stabilizaci těla (viz Obr. 8.6). Celková délka dráhy, kterou urazilo těžiště, se snížila průměrně o 5,5 cm, v porovnání měření před léčbou a po ní. U pacienta došlo ke zlepšení téměř ve všech hodnocených parametrech posturografického vyšetření.
108
před léčbou po léčbě
Obr. 8.6: Grafické znázornění exkurzí těžiště pacienta (kazuistika 4).
Kazuistika č. 5
Muž, 45 let, pracuje jako řidič, osobní anamnéza nevýznamná, rodinná anamnéza - matka trpěla polyartrózou a otec artrózou. Pacient udával tři měsíce bolesti v oblasti bederní páteře, trvale ve vztahu k zátěži. Postupně docházelo ke zhoršování se bolestí s projekcí nejprve do levé dolní končetiny po zevní straně stehna a přední straně lýtka provokována pohybem. Po čtyřech dnech při zvýšení nitrobřišního tlaku na WC vznikla krutá bolest bederní páteře nově s projekcí do pravé dolní končetiny. Pacient dále pociťoval hypestezii do DK bialterálně, slabost pravé dolní končetiny při pokusu o extenzi v pravém koleni, nebyl schopen chůze. Sfinkterové poruchy neměl. Postupně se objevila i progrese neurologického nálezu zánikový syndrom L2-4 vpravo a iritační syndrom S1 bilaterálně. Bolesti byly tak kruté, že týden na to byla pacientovi provedena MR bederní páteře a pro výrazný objektivní i subjektivní nález byla okamžitě provedena spodylochirurgická operace. Dle vyšetření MR bederní páteře byla zjištěna kritická kanalikulární stenoza s kompresí durálního vaku a kořenů L2/3 l.dx, velmi pravděpodobně na podkladě sekvestrované hernie disku L2/3, která většinou objemu zasahovala nad úroveň meziobratlového prostoru L2/3. Pacient byl doporučen k pooperační lůžkové rehabilitaci na naše pracoviště pro stav po parciální hemilaminectomii L2/3 vpravo, extrakci extruze pro LI syndrom s iritací Sl bilaterálně, zánik L2-4 vpravo, na podkladě velké transligamentózní vycestovalé extruze disku L2/3 paramediálně vpravo. 109
Při příjmu objektivně zhodnoceno - výrazné nestabilní AF držení těla, paravertebrální kontraktury oblasti Th -LS páteře bilaterálně, oslabení hlubokého stabilizačního systému (viz. obr. 8.6). Lassegue 40 stupňů vpravo a 60 stupňů vlevo, PDK pacient aktivně nezvedne nad podložku jen flexe v koleni po podložce, oslabené flexory kyčle bilaterálně, více vpravo, výrazné oslabení extenzorů kolene vpravo, pacient byl bez akroparéz, bez fenoménu palce, objevuje se hypotrofie pravostranných stehen svalů, hypestezie přední a zevní strany stehna a přední strany bérce PDK. Pacient nezvládl stoj na patách a špičkách vpravo. Břišní lis byl pozitivní. Svalový test udává: m. iliopsoas svalová síla (dále sv. s) 2 st., m. gluteus maximus sv. s 2 st., mm. adductores sv. s 2- st., m. rectus femoris sv. s 2 st., mm. vastimedialis, lateralis, intermedius sv. s 2 st.. Pacient zvládá chůzi jen s chodítkem a za asistence. Pacient byl vyšetřen na přístroji MatScan®, společnosti Tekscan, USA, kterým bylo provedeno plantografické a posturografické vyšetření při přijetí. Při příjmu subjektivně pacient udává bolest v oblasti horní bederní páteře, do obou hýždí, dle vizuální analogové škály bolesti (VAS) udává intenzitu 8, dále pocit oslabení pravé dolní končetiny především pravého stehna při skrčení a oslabení natažení kolenního kloubu. Dále má pacient pocit snížení citlivost pření strany stehna a bérce pravé dolní končetiny, mravenčení a brnění plosky pravé nohy. Na našem pracovišti pacient průměrně za týden absolvoval 5 x individuální a 6 x skupinovou rehabilitaci s INFINITY method®, každý den po 30 minutách, dále nácvik autoterapie s INFINITY method®, 5 x elektroléčbu, 2 x vodoléčbu, 2 x masáže, 3 x termoterapii a 5 x cvičení v bazénu v posledních dvou týdnech pobytu. Dále absolvoval nácvik chůze v chodítku a postupně o dvou francouzských holích. Během hospitalizace pacient užíval 3 týdny Neuromax, dále byl bez medikace. Při propuštění objektivně došlo - během sedmi týdenní hospitalizace ke korekci postury a páteře, došlo ke zlepšení stabilizace a centrace trupu, pánve, páteře a PDK, včetně celého těla (viz Obr. 8.7). Dále došlo i ke zlepšení aktivace hlubokého stabilizačního systému, snížení aktivity povrchových paravertebrálních svalů, snížení tonusu a zkrácení svalů v oblasti hrudní a bederní páteře a následně došlo také ke zlepšení pohyblivosti i mobility pacienta. Neurologicky byl bez patologického nálezu. Dle svalového testu všechny výše uvedené svaly, které měly při přijetí sv. s cca 2 st., zvýšily svou svalovou sílu na stupeň 4+. Mobilita a chůze se zlepšila natolik, že pacient jen na delší vzdálenosti používal francouzské hole, na kratší vzdálenosti chodil bez podpory a bez dopomoci. Pacient byl vyšetřen na
110
přístroji MatScan® společnosti Tekscan, USA, kterým bylo provedeno plantografické a posturografické vyšetření při propuštění. Při propuštění subjektivně - pacient udává snížení intenzity bolesti z 8 na 4 dle vizuální analogové škály bolesti (VAS). Dále vymizel pocit oslabení, mravenčení a snížení citlivost pravé dolní končetiny.
Obr. 8.7: Vizuální posouzení postury dle fotodokumentace pacienta (kazuistika 5) před léčbou a po ní, plantogram pacienta. Dle vyšetření na přístroji MatScan® společnosti Tekscan, USA je na plantografu viditelná korekce rozložení váhy na plosky nohou v porovnání měření před a po léčbě, které je viditelné i z fotografické dokumentace. Dále došla k výrazné redukci zatížení pravé 111
končetiny včetně paty ze 76 % na 48 % váhy. Také je viditelné snížení exkurzí těžiště v předozadním směru (průměrně o 0,3 cm), jak můžeme vidět na obrázku 8.8. Celková plocha, po které se těžiště pohybovalo, se snížila v průměru o 0,1 cm2. U pacienta došlo ke zlepšení téměř všech měřených parametrů.
po léčbě před léčbou
Obr. 8.8 Grafické znázornění exkurzí těžiště pacienta před léčbou a po ní (kazuistika 5).
Zvolili jsme srovnání posunu těžiště pacientů vůči zdravému jedinci. Dle práce pana doktora Normana Murphyho, MD (Using SAM for Posture, Sway, and Balance) jsme vybrali jedince bez patologických změn se správnou fyziologií nohy a projekcí těžiště podle Tekscan.
Tab. 8.8: Porovnání posunu těžiště před terapií a po ní u pacientů vůči zdravému jedinci. Pacient - kazuistika I.
Pacient - kazuistika II.
vzdálenost těžiště vzdálenost těžiště vzdálenost těžiště v vzdálenost těžiště v cm L-P Před Po
v cm P-Z
cm L-P
v cm P-Z
-2,76
-2,01
0,53
-1,4
0,75
-0,15
-0,1
1,4
112
9 Návrh metodologie objektivizace hodnocení rehabilitačního procesu
Pro ověření této metodologie byla použita data pacientů hospitalizovaných v Rehabilitačním ústavu Brandýs nad Orlicí po dobu minimálně 3 týdny a maximálně 7 týdnů. Na začátku hospitalizace jsme vždy provedli příjem pacienta, který představuje objektivní vyšetření lékařem, včetně ucelené anamnézy a takzvaného nynějšího onemocnění, ve kterém je popsán momentální stav pacienta a nakonec stanovena diagnostická rozvaha. Dále byla provedena ošetřovatelská
anamnéza
a
edukace
pacienta
v lékařských,
ošetřovatelských
a fyzioterapeutických oblastech. Pacient byl poučen o režimových opatřeních souvisejících s daným onemocněním, o správné medikaci, o vhodných a nevhodných pohybech a dalších zásadách. Při přijímacím pohovoru byl s pacientem vyplněn dotazník bolesti VAS (vizuální analogová škála bolesti) a dotazník SF-36 o zdravotním stavu, pokud jej však pacient z nějakého důvodu neodmítl vyplnit. Tyto výše uvedené dotazníky popíšeme později. Nejpozději do tří dnů po nástupu pacient absolvoval také plantografické a posturografické měření a vyšetření na přístroji MatScan a také focení pro případnou fotodokumentaci, která je pořízena pouze s pacientovým souhlasem. V průběhu hospitalizace se pacient řídil svým individuálním léčebným a rehabilitačním plánem, který na začátku léčby stanovil lékař a který byl neustále během hospitalizace upravován dle individuálního stavu pacienta na základě každodenního vyšetření a zhodnocení vývoje zdravotního stavu lékařem. Léčba je stanovována individuálně, ale vždy obsahuje individuální terapii s INFINITY method®, skupinovou léčebnou rehabilitaci s INFINITY method®, u většiny také i skupinovou léčebnou rehabilitaci s INFINITY method® v bazénu, vodoléčebné a elektroléčebné procedury nebo masáže. Na konci hospitalizace byl opět ošetřujícím lékařem objektivně zhodnocen zdravotní stav pacienta při výstupním vyšetření stejným způsobem jako při přijetí. Pacientovi byla vystavena propouštěcí zpráva s popisem průběhu hospitalizace a s vyhodnocením jeho zdravotního stavu. Pacient byl opět poučen o základních režimových opatřeních v domácím prostředí, správné medikaci, ale také o vhodné autoterapii, aby mohl v léčbě pokračovat i doma. Pacient opět vyplnil s ošetřovatelským personálem dotazník bolesti VAS a dotazník SF-36 při ukončení léčby. Tři dny před ukončením pobytu byl pacient opět změřen na
113
plantografickém
a
posturografickém
přístroji
MatScan
a
byla
pořízena
jeho
fotodokumentace, pokud dal pacient souhlas.
9.1 Metodologie Na základě rozboru možných metod měření jsme došli k závěru, že objektivním vyšetřením a metodou je především plantografie a posturografie, dále také dotazníky, a pokud je dobře viditelná i fotodokumentace. Na základě experimentálního měření navrhujeme následující metodologický postup při hodnocení rehabilitačního procesu. 1. Použití jasně definovaného experimentálního protokolu Nástup pacienta
1. vstupní vyšetření (včetně objektivního vyšetření lékařem, anamnézy a nynějšího onemocnění) 2. edukační záznam provedený lékařem, ošetřovatelským personálem, fyzioterapeutem 3. dotazník bolesti VAS (vizuální analogová škála bolesti) 4. dotazník SF – 36 o zdravotním stavu - při zahájení léčby 5. měření plantografie a posturografie 6. fotodokumentace
Rehabilitační pobyt – 1. kontrolní vyšetření lékařem (denně) hospitalizace
2. individuální terapie s INFINITY method® 30 min. (5 - 6x týdně) 3. skupinovou léčebnou rehabilitaci s INFINITY method® 30 min. (6x týdně) 4. skupinovou léčebnou rehabilitaci s INFINITY method® v bazénu 30 min. (6x týdně) 5. vodoléčbu (max. 1-2x týdně) 6. elektroléčbu (průměrně 5x týdně, Rebox®) 7. klasická masáž (max. 1-2x týdně)
Propuštění pacienta
1. výstupní vyšetření lékařem 2. edukační záznam provedený lékařem, ošetřovatelským personálem, fyzioterapeutem 3. dotazník bolesti VAS (vizuální analogová škála bolesti)
114
4. dotazník SF – 36 o zdravotním stavu - při ukončení léčby 5. měření plantografie a posturografie 6. fotodokumentace
2. Hodnocení naměřených dat Data jsou měřena u každého pacienta, jedná se o plantografické a posturografické vyšetření, dále o sledované dotazníky, všechny hodnoty jsou zaznamenávány před rehabilitačním procesem a po něm. Hodnoty mohou být porovnávány se zdravými jedinci i s pacienty se stejnou nebo podobnou diagnózou. V plantografickém vyšetření jsou zaznamenávány změny zatížení plosek nohou na senzorové desce, kde fyziologický nález je rovnoměrné zatížení. Podle toho vidíme rozložení zatížení plosek nohou dle barevné škály (kde modrá je nejmenší zatížení, dále přes zelenou a žlutou až k největšímu zatížení, které je zobrazeno barvou červenou) hodnotíme plantografické vyšetření. U zdravého jedince jsou zatíženy více paty v jejich středu v barvě žlutozelené až žluté, do periferie paty přechází v světle modrou až tmavě modrou, světle modře je zobrazena i oblast příčné klenby a palec, viz Obr. 9.1 níže.
Obr. 9.1: Modelové rozložení tělesné hmotnosti na dolní končetiny pacienta při statickém stoji a optimální umístění projekce těžiště COF, dle firmy Tekscan, USA.
115
Na výše uvedeném vedeného obrázku 9.1 vidíme modelový příklad firmy Tekscan, kde doporučené procentní rozložení tělesné hmotnosti je 50:50 na pravou a levou dolní končetinu a 40:60 pro rozložení váhy těla na přední segment oproti zadnímu segmentu obou plosek nohou. (Nápomocen je zobrazený kříž, který určuje optimální rozdělení mezi pravou a levou končetinou a mezi předním a zadním segmentem plosek nohou).
Obr. 9.2: Porovnání posunu těžiště těla v centimetrech a velikosti plochy pohybu těžiště těla u pacienta s bolestmi dolní části zad (zelený) oproti zdravému jedinci (červený).
Ve statické posturografii jsou porovnávány změny projekce těžiště těla do stojné základny před rehabilitační léčbou a po ní. Patologické hodnoty vykazuje výchylka, která se liší od fyziologické projekce těžiště (COF), které se promítá do stojné základny do střední linie mezi plosky nohou v úrovni tarzálních kostí tj. v zadní třetině podélné klenby (Obr. 9.2). Hodnoty normálních výchylek centra opěrných sil zdravého jedince v předo-zadním a pravolevém směru mají na výše uvedeném obrázku centrovanější pozici, ideálně ve středu kříže, kde je výchylka výrazně menší, než u pacientů (červená barva), pro srovnání je zobrazen patologický stav u pacienta s diagnózou LBP (zelená barva), viz Obr. 9.2.
116
Obr. 9.3: Porovnání u pravo-levých (obrázek vlevo) a předo-zadních (obrázek vpravo) exkurzí projekce těžiště těla u zdravého jedince (červený) a u pacienta s diagnózou bolesti dolní části zad (zelený).
Výchylky by měly rovnoměrně oscilovat kolem definovaného středu, tedy pomyslného optima, kdy je tělesná hmotnost rovnoměrně rozložena na obě dolní končetiny. Plocha, po které se těžiště za daný časový úsek pohybuje, by měla být co nejmenší a centralizovaná do určeného středu (Obr. 9.3).
3. Hodnocení fotodokumentace Pacienta je nutno vyfotit na začátku a na konci léčby a porovnat změny postavení těla a změny jeho tvaru a to v rovině frontální - zepředu a zezadu a v rovině sagitální - z obou stran. Každá fotodokumentace bohužel není tak vypovídající a není z ní možno interpretovat tvar a postavení těla, které lze zjistit z objektivního vyšetření, které provede zkušený rehabilitační lékař nebo jiný odborník. Fotodokumentace není skutečným obrazem, protože je zmenšená a nemá skutečnou kvalitu obrazu. Proto můžeme hodnotit jen záznamy, které jsou na ní viditelné. Každého pohledu je možno více a méně využít pro různé diagnózy a postavení a tvar těla. Například zvýšenou lordózu v oblasti bederní páteře můžeme vidět z pohledu ze strany na rovinu sagitální a naopak skoliózu můžeme diagnostikovat ve frontální rovině zezadu.
117
10 Diskuze a závěr Předkládaná práce se zabývá nalezením vhodné metodologie pro objektivní hodnocení rehabilitačního procesu. Kromě obecné metodologie, jsme si jako další cíl vytýčili nalezení vhodných neinvazivních metod měření objektivních parametrů. Na základě existujících analýz a experimentů, které jsme v rámci studií a kazuistik provedli, jsme navrhli objektivizaci hodnocení rehabilitačního procesu. Zjišťovali jsme úspěšnost rehabilitační léčby se speciální rehabilitační metodou INFINITY method® před začátkem rehabilitačního procesu a po něm a také jsme srovnávali účinnost běžných metod, tzv. konvenční terapie s rehabilitací s naší rehabilitační metodou před léčbou a po ní. Ukázali jsme zde možnost využití už existujícího programu k definici kvantitativní geometrie pohybového systému a její využití pro výpočet zatížení bederní páteře. K vytvoření komplexního biomechanického modelu byly použity zobrazovací metody, konkrétně počítačová tomografie. Na modelování konkrétních pohybů, které jsou při aktivním cvičení použity v naší rehabilitační metodě, jsme prokázali, že specifický pohyb ve tvaru „infinity“ se kvalitativně liší v zatížení svalů od běžných pohybů, které používají další rehabilitační metody.
1. Porovnali jsme metody hodnocení rehabilitačního procesu z hlediska objektivity, náročnosti a invazivity vyšetření a i v experimentu jsme prokázali, že kvalitní výsledky jsme mohli získat z plantografických a posturografických měření, z dotazníku bolesti-VAS a z dotazníku o zdravotním stavu-SF 36. 2. Pro realizaci klinických studií jsme vytvořili experimentální protokol. 3. Na základě předchozích dílčích cílů byla navržena a klinickými studiemi ověřena metodologie objektivizace hodnocení rehabilitačního procesu.
Nejdůležitější je získání objektivních hodnot, které jsou nezávislé na tom, kdo pacienta vyšetřuje, tím míníme vyšetření lékařem, fyzioterapeutem nebo jiným zdravotnickým pracovníkem při přijetí, během hospitalizace a při ukončení hospitalizace. Také je výhodné jednoduše získat objektivní data při kontrolních vyšetřeních a měřeních během hospitalizace - dle stavu při přijetí pacienta a dle momentálního stavu pacienta. Podle toho se pak může
118
přizpůsobit kvalita a intenzita rehabilitace u každého pacienta prakticky na míru, což nám rozšiřuje možnost individualizace vyšetřovacího a léčebného procesu. Na základě tří případových studií, kazuistik a počítačového modelování jsou sice patrné méně viditelné i více viditelné změny, ale bez objektivizace vyšetření a měření pacientů na statické posturografii a plantografii by nebylo možné objektivně zhodnotit změny, které nastaly u pacientů s bolestmi dolní části zad během rehabilitační léčby se speciální metodou INFINITY method®. Můžeme tedy zhodnotit, že jsme dospěli k pozitivním výsledkům, kdy došlo ke statisticky významným rozdílům ve většině parametrů ve všech metodologiích a experimentech v hodnotách a srovnáních před rehabilitační terapií a po ní. Na vzorku 33, 100 a 331 pacientů, na základě kazuistik a počítačového modelování se dá zhodnotit objektivizace, a tím vlastně i úspěšnost rehabilitačního procesu s využitím nově vyvinuté rehabilitační metody INFINITY method®. Naším hlavním cílem bylo najít co nejvíce vypovídající a zároveň co nejméně zatěžující objektivizaci hodnocení rehabilitačního procesu, jak pro pacienty, tak pro zdravotnický personál. Porovnali jsme účinnost rehabilitační léčby z hodnot a měření na začátku a na konci
hospitalizace. Podařilo se nám splnit náš hlavní cíl disertační práce, tzn. najít
metodologii k měření objektivizace hodnocení rehabilitačního procesu. Co se týče analýzy existujících dostupných metod měření objektivizace rehabilitačního procesu, není stoprocentně objektivní tzv. objektivní vyšetření lékařem, je zde velmi vysoká ovlivnitelnost tohoto vyšetření zkušenostmi, znalostmi a schopnostmi lékaře, a toto vyšetření se pak posunuje směrem k neprůkaznosti a subjektivitě a není průkazné na základě dnes využívané medicíny důkazů. Obrazová dokumentace je často výhodnou metodou volby srovnání rehabilitačního procesu před léčbou a po ní. Využívá se především k porovnání posturálního nastavení těla pacienta, porovnání tvaru různých struktur, z kterých se dá pak vyvozovat lepší biomechanická vyváženost
těla
a
předpokládat
zlepšení
funkce
pohybového
ústrojí.
Využití
fotodokumentace je však obtížné u pacientů, u kterých nejsou jasné a viditelné změny, které se dostatečně zobrazí. Zobrazovací metody, jako jsou sonografie a elektromyografie, jsme nevyužili v našich experimentech pro jejich nákladnost, nedostatečné výstupní hodnoty, nedostupnost a také z více hledisek pro velkou zátěž pro pacienty a zdravotnický personál. Po důkladné analýze byla využita možnost vyšetření pomocí plantografie a posturografie, kde se nám podařilo získat dostatek důkazů k objektivizaci léčby novou rehabilitační metodou. 119
Pokud zhodnotíme vytvoření experimentálního protokolu, ne všechna dosažitelná data jsou upotřebitelná a objektivní. Pro naše potřeby byly využity vizuální analogová škála bolesti, dotazník o zdravotním stavu pacienta SF-36, vyšetření na plantografii a posturografii a také fotodokumentace. Díky těmto vyšetřením a hodnotám jsme měli možnost toto vše porovnat před rehabilitační terapií a po ní. Experimentálně jsme ověřili ze tří případových studií, že při použití teto metodologie a vyšetření jsme mohli těmito objektivními metodami zhodnotit statisticky významné zlepšení téměř ve všech měřených parametrech. U bolestí dolní části zad je důležitá včasná a správná diagnostika. Akutní bolesti zad můžeme posuzovat například dle přítomnosti některých poruch nervového systému či jiných varovných příznaků („červené praporky“) (77). Různé randomizované studie prokazují účinnost zachování pohybové aktivity u pacientů s bolestmi dolní části zad. Včasná rehabilitační terapie je doporučena jako prevence, ale zároveň i jako léčba pacientů, kteří již bolestmi trpí. Při akutní bolesti se doporučuje také zahájit medikační léčbu neopioidními analgetiky nebo nesteroidními antiflogistiky (6). K obnově pohybových funkcí pacienta je vhodné zvolit individuální rehabilitační program, který může pacient po správném nácviku s fyzioterapeutem cvičit i sám doma. Program by se měl zaměřovat na posilování ochablých svalů především v oblasti hlubokého stabilizačního systému, a také na protažení zkrácených struktur svalů a úponů (12, 66). Pokud ale pacient trpí akutní bolestí, výraznou chronickou bolestí, nebo má již nějaká jiná pohybová omezení, nelze mnohdy klasickou rehabilitační léčbu ihned zahájit. Naše rehabilitační metoda je vhodná pro pacienty všech věkových kategorií, pro pacienty s větším pohybovým omezením i pro pacienty s výraznou bolestí, a to s využitím právě cvičení v pouhé představě či v mikropohybu. Cvičením v mikropohybu se nám daří aktivovat i nejjemnější svalové struktury v oblasti hlubokého stabilizačního systému. Cvičení s naší metodou nezatěžuje pohybový aparát a pacient může zahájit léčbu prakticky ihned v akutní fázi. Výsledky klinických studií potvrzují statisticky významnou účinnost rehabilitační terapie INFINITY method® u pacientů s LBP. Pomocí studie jsme prokázali, že pomocí této terapie můžeme nejen účinně snížit bolest, ale také díky změřeným parametrům COP můžeme říci, že se nám daří účinně centrovat a stabilizovat celou posturu, včetně HSS. Především v průběhu 80. a 90. let se objevilo mnoho studií na téma účinnosti rehabilitace u pacientů s LBP, neboť toto onemocnění s sebou přináší velké společenské, sociální i ekonomické problémy. Koes et al. (78) se zabýval posouzením 69 identifikovaných kazuistik s posouzením různých léčebných postupů a kvality jejich provedení a zhodnocení. 120
Tyto studie dávají přehled o základních metodách, které lze při léčbě pacientů s LBP použít, a o jejich případných pozitivních účincích. Pro srovnání s výsledky naší studie jsme zvolili ty kazuistiky, které byly svým zaměřením a designem podobné naší studii. Dufour et al (79) ve své studii hodnotil zlepšení pomocí VAS u dvou zvolených rehabilitačních metod. Změna škály VAS byla statisticky významná v obou případech a pohybovala se v rozmezí 20 – 30 % zlepšení. V porovnání s naší speciální metodou jsme dosáhli statisticky významného zlepšení v průměru o 46 % zlepšení. Hsieh et al (80) ověřoval efektivnost čtyř různých standardně používaných metod léčby pacientů s LBP a také k hodnocení použil mimo jiné VAS. Po třítýdenní rehabilitační léčbě došlo u všech čtyř skupin ke statistickému zlepšení v průměru o 1,08 až 2,01 cm na hodnotící škále VAS. V porovnání s naší speciální metodou jsme dosáhli staticky významného zlepšení v průměrné délce 2,5 cm na hodnotící škále VAS. Všechny tyto studie se zabývaly potvrzením účinnosti určité rehabilitační metody, které dosáhly s větší či menší prokázanou úspěšností. V žádné nám známé studii ovšem doposud nebylo použito pro ověření účinnosti rehabilitační metody posturografických a plantografických parametrů. Je možné, že jde o poměrně novou metodu měření, nebo k těmto parametrům není zatím dostatečná důvěra z řad hodnotitelů. Právě proto, abychom ještě více zefektivnili toto měření a potvrdili naše výsledky studie, jsme přistoupili k modelování přídavného parametru. Ve většině případů je posturografie v rehabilitaci používána pro měření stability pacientů s vestibulárním syndromem, s Parkinsonovou chorobou nebo po cévních mozkových příhodách. Pokud je nám známo, na skupině pacientů s LBP bylo měření stability těla využito pouze v souvislosti s porovnáním skupiny pacientů s LBP a zdravého kontrolního vzorku populace. Obecně se v těchto studiích využívá především měření nestability COF. Landof a Brumagne srovnávají parametr plochy pohybu COF (81, 82). Skupina pacientů s LBP vykazovala hodnoty mezi 7.11 a 18.5 cm2. V našem případě jsme ve skupině pacientů LBP naměřili průměrnou počáteční hodnotu plochy pohybu COF 4.3 cm2. Po ukončení léčby byla tato hodnota v průměru 1,98 cm2, čímž jsme se významně přiblížili hodnotám zdravé populace. Hamaoui a Popa ve své studii potvrdili u skupiny pacientů s LBP statisticky významně vyšší hodnoty parametru exkurze COF v AP směru (83, 84). Toto potvrdila i naše studie. I v tomto parametru se nám podařilo na konci léčby dosáhnout statisticky významného zlepšení. Na základě těchto výsledků můžeme vyhodnotit výrazně lepší stabilitu pacientů s LBP po ukončení léčby s naší rehabilitační metodou.
121
Podařilo se nám navrhnout metodologii objektivizace rehabilitační léčby a experimentálně toto ověřit. Cílem bylo, aby se metodologie dala snadno aplikovat v klinické praxi bez nutnosti složitého a nákladného zařízení se snadnou interpretací výsledků měření. Co se týče našich výsledků, můžeme s uspokojení konstatovat, že se nám podařilo pomocí výše uvedených metod a metodologií vyšetřit pacienty před aplikací a po aplikaci rehabilitační metody INFINITY method® a přinést tak důkaz o tom, že rehabilitační proces je nyní zobjektivizován. A i když je při rehabilitaci někdy obtížné zhodnotit její vliv na funkci páteře včetně HSS, toto měření včetně matematického modelování páteře nám přineslo výsledky, které objektivně dokazují vliv rehabilitace na postavení těla a zatížení plosek nohou a na následné vyvážení a symetrizaci těla a zlepšení funkce svalů v oblasti bederní páteře. V budoucnu bychom chtěli přispět k dalšímu vývoji nového softwaru námi použitého přístroje. Nový software by mohl umožňovat posouzení účinnosti naší rehabilitační metody před a po rehabilitačním procesu. Dále by se účinnost naší metody mohla porovnávat s jinými standardními rehabilitačními metodami, a také by se mohla takto zjišťovat účinnost rehabilitační léčby, když by měření byla provedena před a po léčbě, hlavně u pacientů, kteří mají problémy s páteří. V neposlední řadě by se mohli vyšetřit a následně porovnávat pacienti s různými diagnózami s patologickým nálezem na pohybovém ústrojí (především v oblasti páteře) se zdravým jedincem. Přístroj by se dal rozšířit například i o biofeedback (zpětnou vazbu). Pacient by tak mohl v reálném čase sledovat projekci pomyslného těžiště těla mezi plosky nohou na obrazovce a usměrňovat tak ověřený léčebný pohyb v transversální rovině těla. Toto by byla možnost kontroly a správného motorického učení cviků v aktivním pohybu s naší rehabilitační metodou. Dále by toto rozšíření funkčnosti přístroje přispělo k lepší edukaci a naučení našich cviků. Pacient by byl více motivován a mohl využít velkou variabilitu autoterapeutických cviků, které by se pacient mohl lépe naučit, a to především cviky v tzv. mikropohybu, které
jsou obtížně kontrolovatelné
terapeutem. Další možností by bylo využití přístroje v prevenci pro zdravou populaci.
122
Literatura 1. Schneck DJ. Engineering principles of physiologic function. New York University Press, New York, 1990. 2. Nigg DM, Herzog W.Biomechanics of the musculo-skeletal system. John Willey & Sons, Chichester, 1995. 3. Rasmussen J, Damsgaard M, Voigt M. Muscle recruitment by the min/max criterion a comparative numerical study. Journal of Biomechanics 2001; 34:409 - 415. 4. Bergmann G, Graichen F, Siraky J, Jendrzynski A. H. and Rohlmann. Multichannel s train gauge telemetry for orthopaedic imlants. Journal of Biomechanics 1988; 21:169 176. 5. Waddell G. The back pain revolution, second edition. Churchill Livingstone 2004; 9459. 6. Vrba I. Některé příčiny bolestí dolních zad a jejich léčba. Neurológia pre prax 2010; 11(3). 7. Bonetti M, et al. Intraforaminal 02-03 versus periradicular steroidal infiltrations in lower back pain: ramdomized controlled study. AJNR Am J Neuroradiol 2005; 26:996-1000. 8. Kolář P, Lewit K. Význam hlubokého stabilizačního systému v rámci vertebrogenních obtíží. Neurológia pre prax 2005; 5:271-275. 9. Krismer M, Van Tulder M. Low back pain (non-specific). Best Practice and Research Clinical Rheumatology 2007; 21: 77-91. 10. Hufschmidt A, Dichgans J, Mauritz KH, Hufschmidt M. Some methods and parameters of body sway quantification and their neurological applications. Arch Psychiatr Nervenkr 1980; 228(2):135-150. 11. Koes BW, et al. Clinical guidelines for the management of low back pain in primary care. An international comparison. Spine 2001; 26:2504-2514. 12. Štětkářová I. Bolesti zad. Ambulantná terapia 2007; 5(1):40-43. 13. Andersson GBJ. Epidemiological features of chronic low-back pain. The Lancet 1999; 354:581–585. 14. Hodges PW, Richardson CA. Transversus abdominis and the superficial abdominal muscles are controlled independently in a postural task. NeurosciLetters 1999; 265: 9194. 15. Tomanová, M. INFINITY kurz – prezentace, 2011
123
16. Tomanová, M. Dynamická stabilizace ramenního kloubu v Rehabilitačním ústavu Brandýs nad Orlicí, 5. celosvětový kongres mezinárodní společnosti rehabilitační a fyzikální medicíny, Istanbul, 2009 17. Tomanová, M. XV. NÁRODNÍ KONGRES České společnosti pro ortopedii a traumatologii s mezinárodní účastí a s doprovodnou výstavou zdravotnické techniky a farmacie, 2011 18. Čápová J. Terapeutický koncept "Bazální programy a podprogramy". Repronis, Ostrava, 2008, ISBN: 9788073291808. 19. Čumpelík J, Véle F, Veverková M, Strnad P, Krobot A. Relationship between breathing movements and posture. Rehabilitace a fyzikální lékařství 2006; 13(2): 62-70. 20. Kolář P et al. (Eds). Rehabilitace v klinické praxi. Praha: Galén, 2009: 233-251. 21. Kolář P, Šulc J, Kynčl M, Šanda J, Neuwirth J, Bokarius AV, et al. Stabilizing function of the diaphragm: dynamic MRI and synchronized spirometric Assessment. J Appl Physiol 2010; 109: 1064-1071. ISSN 8750-7587. 22. Chaffin DB. A computerized biomechanical model - development and use in studying gross body actions. J Biomech 1969; 2:429-441. 23. McGill, S.M. and Norman, R.W. Reassessment of the role of intra-abdominal pressure in spinal compression. Ergonomics. 1987; 30: 1565–1588. 24. Troup, J.D.G., Leskinen, T.P.J., Stålhammar, H.R., and Kuorinka, I.A.A. A comparison of intraabdominal pressure increases, hip torque, and lumbar vertebral compression in different lifting techniques. Human Factors. 1983; 25: 517–525. 25. Morris, J.M., Lucas, D.B., and Bresler, B. The role of the trunk in stability of the spine. Journal of Bone and Joint Surgery. 1961; 43A: 327–351. 26. Allat JP. Low back pain, sciatica and lumbar intervertebral disc herniation. In: Rheumatology in Europe. 23, 1994. 2: 55-57. 27. Kolář P. Funkční změny hybného systému spojené s bolestivými stavy. In: Rokyta R. Bolest. Tigis 2006; 633-644. 28. Burton CV. The failed back. In: Wilkuns Rh, Rengenchary SS (Hrsg.): Neurosurgery. New York: McGraw-Hill; 1985. 29. Anderson VC. A ratinale for treatment algorithm of failed back surgery syndrome. Current review of Pain 2000; 4:395-406. 30. Dario A, et al. Treatment of failed back surgery syndrome. Neuromodulation 2001; 4(3):105-110.
124
31. Adams M, Bogduk N, Burton K, Dolan P, et al. The biomechanics of back pain. Churchill Livingstone, Edinburgh, 2002. 32. Daniel M, Sochor M. Matematické modelování zatížení bederní páteře. Výzkumní správa ČVUT. Technical Report 2051/02/18, Czecg Technical University in Prague, 2002. 33. Konvičková S, Valenta J. Biomechanika kloubů člověka a jejich náhrady. Vienala a Štroffek, Praha 2000. 34. Zajac EF, Wnters JM. Multiple Muscle System - Biomechanics and Movement Organization, Chapter Modelling Muskuloskeletal Movement System: Joint and Body Segmental Dynamics, Muskuloskeletal and Neuromuskular System. Spinger-Verlang 1990; 121 - 148. 35. Asmussen E, Klausen K. Form and function of the erect human spine. Clinical Orthopaedics 1962; (25):55. 36. Tsirakos D, Baltzopoulos V, Bralett R. Inverse optimization: functional and physiological considerations related to the force sharing problem. Crit Rev Biomed Eng 1997; 25(4&5): 371–407. 37. Iglič A, Kralj-Iglič V, Antolič V, Srakar F, Stanič U. Effect of the periacetabular osteotomy on the human hip joint articular surface. IEEE Transaction on rehabilitation 1993; 1(4): 207-212. 38. Ackerman MJ. Accessing the Visible Human Project. D-Lib Magazine. 1995; Available from: http://www.dlib.org/dlib/october95/10ackerman.html. 39. Janda S, Valenta J. Mathematical model of the lumbar spine loads. J Mech Eng 2000; 51(2): 86–91. 40. Freivalds A. Incorporation of active elements into the articulated total body model. Paper AAMRL-TR-85-061. Armstrong Aerospace Medical Research Laboratory, Wright-Patterson Air Force Base, OH, 1985. 41. Johnson MA, Polgar J, Veightman D, Appleton D. Data on the distribution of fiber types in thirty-six human muscles. J Neurol Sci 1973; 18: 111-129. 42. Reid JG, Costigan PA. Geometry of adult rectus abdominis and erector spinae muscles. J Orthop and Sports Phys Ther 1985; 5: 278-280. 43. Seireg A, Arvikar RJ. Biomechanical Analysis of the musculoskeletal Structure for Medicine and Sports. Hemisphere Publishing Corporation, New York, 1989. 44. Collins JJ. The redundant nature of locomotor optimization laws. J Biomech 1995; 28(3): 251–267. 125
45. Prilutsky BI, Gregor RJ. Analysis of muscle cordination strategies in cycling. IEEE Trans Rehabil Eng 2000; 8(3): 362–370. 46. Raikova RT. About weight factors in the non-linear objective functions used for solving indeterminate problems in biomechanics. Journal of Biomechanics 1999; 32: 689-694. 47. Crownishield RD, Johnston RC, Andrews JG, Brand RA. A biomechanical investigation of the human hip. J Biomech 1978; 11: 75–85. 48. Crownishield RD, Brand RA. A physiologically based criterion for muscle force prediction and locomotion. J Biomech 1981; 14: 793–801. 49. Brand RA. Hip osteotomies: a biomechanical consideration. Journal of American of Orthopaedic Surgeons 1997; 5: 282-291. 50. Pedersen DR, Brand RA, Davy DT. Pelvic muscle and acetabular forces during gait. J Biomech 1997; 30: 959–965. 51. Black, F.O.: Clinical status of computerized dynamic posturography. Curr Opin Otolaryngol, 2001; 9: 314-318. 52. Winter DA. Human balance and posture control during standing and walking. Gait Posture 1995; 3(4): 193-214. 53. Borelli, G.A.: De motu animalium. Den Haag, Petrum Gosse, 1743, kpt. XVIII, s. 144. 54. Fried R, Arnold W. Der objektivierbare Rombergtest (Posturographie) mit der neuen "Luzerner Messplatte." Laryngol Rhinol Otol (Stuttg); 66(8): 433-6. 55. Thomas DP, Whitney RJ. Postural movements during normal standing in man. Journal of Anatomy 1959; 93: 524 – 539. 56. DUNGL P, et al. Ortopedie. 1. vyd. Praha. Grada Publishing, 2005. ISBN 80-247-05508. 57. PERRY J. Gait analysis. Normal and Pathological Function. USA. SLACK Incorporated 1992. ISBN: 1-55642-192-3. 58. Kadaňka Z, Bednařík J, Voháňka S. Praktická elektromyografie. IPVZ Brno 1994, 9-62. 59. Keller, O. Elektromyografie, 1998. 60. Keller, O. Obecná elektromyografie, 1999. 61. Dufek, J. Elektromyografie, učební text - Institut pro další vzdělávání ve zdravotnictví – IPVZ Brno, 1995, ISBN 80-7013-208-6. 62. Enoka, R. M. Neuromechanics of human movement (3rd ed.). Champaign: Human Kinetics, 2002. ISBN 0-7360-0251-0. 63. Krobot, A., Kolářová, B. Povrchová elektromyografie v klinické rehabilitaci, Universita Palackého v Olomouci, 2011, ISBN 978-80-244-2762-1.
126
64. Hodges PW. Is there a role for transversus abdominis in lumbo-pelvic stability?. Manual Therapy 1999; 4(2): 74-86. 65. de Carvalho P, Pereira A, Santos R, Boas JPV. EMG OF THE TRANSVERSE ABDOMINUS AND MULTIFIDUS DURING PILATES EXERCISES. Portuguese Journal of Sport Sciences 2011; 11 (Suppl. 2): 727 – 729. 66. Richardson CA, Snijders CJ, Hides JA, Damen L, Pas MS, Storm J. The Relation Between the Transversus Abdominis Muscles, Sacroiliac Joint Mechanics, and Low Back Pain. Spine 2002; 24: 399-405. 67. Barsa P, Hackel M. Systém “červených praporků” v diagnostice a terapii bolestí zad. Bolest 2004; Suppl. 2: 15-19. 68. Furman JM, Baloh RW, Barin K, Hain TC, Herdman S, Horst RK. Assessment: posturography. Report of the Therapeutics and Technology Assessment Subcommittee of the American Academy of Neurology. Neurology 1993; 43(6): 1261–1264. 69. Valkovic P, Krafczyk S, Botzel K. Postural reactions to soleus muscle vibration in Parkinson’s disease: scaling deteriorates as disease progresses. Neurosci Lett 2006; 401(1–2): 92–96. 70. Rocchi L, Chiari L, Cappello A, Horak FB. Identification of distinct characteristics of postural sway in Parkinson’s disease: a feature selection procedure based on principal component analysis. Neurosci Lett 2006; 394(2): 140–145. 71. Dršata J, Vališ M, Lánský M, Vokurka J. Přínos statické počítačové posturografie ke skríningovému vyšetření kvantifikace posturální rovnováhy. Česká a slovenská neurologie a neurochirurgie 2008; 71/104(4): 422-428. 72. Hawker AG, Mian S, Kendzerska T, French M. Measures of Adult Pain. Arthritis Care & Research 2011; 63:240-252. 73. Andersen S, Leikersfeld G. Management of non-malignant pain. British Journal of Clinical Practice 1996; 6: 324-330. 74. Hřib R, Hakl M. Transdermální fentanyl v léčbě chronické bolesti zad. Neurologie pro praxi 2005; 1: 36-39. 75. Sobotík Z. Zkušenosti s použitím předběžné české verze amerického dotazníku o zdraví (SF 36). Zdravotnictví v České republice 1998; 1(1)-2, 50-54. 76. Vaňásková E. Testování v rehabilitační praxi – cévní mozkové příhody. Skripta. NCO NZO v Brně, 2004. ISBN 80-7013-398-8. 77. Bednařík J., Kadaňka Z. Bolesti v zádech. In: Rokyta R. Bolest. Tigis 2006: 484-507.
127
78. Koes BW, Bouter LM, Heijden G. Methodological Quality of Randomized Clinical Trials on Treatment Efficacy in Low Back Pain. Spine1995; 20(2):228-235. 79. Dufour N, Thamsborg G, Oefeldt A, Lundsgaard C, Stender S. Treatment of Chronic Low
Back
Pain:
ARandomized,
Clinical
Trial
Comparing
Group-Based
Multidispciplinary Biopsychosocial Rehabilitation and Intensive Individual TherapistAssisted Back Muscle Strengthening Exercises. Spine 2010; 35(5):469-476. 80. Hsieh CJ, Adams AH, Tobis J, Hong C, Danielson C, et al. Effectiveness of Four Conservative Treatments for Subacute Low Back Pain. Spine 2002; 27(11):1142-1148. 81. Lafond D, Champagne A, Descarreaux M, Dubois JD, Prado JM, Duarte M (2009) Postural control during prolonged standing in persons with chronic low back pain. Gait Posture 29:421–427. 82. Brumagne S, Janssens L, Knapen S, Claeys K, Suuden-Johanson E. Persons with recurrent low back pain exhibit a rigid postural control strategy. Eur Spine J. 2008;17:1177–1184. 83. Hamaoui A, Do MC, Bouisset S. Postural sway increase in low back pain subjects is not related to reduced spine range of motion. Neurosci Lett. 2004;357:135–138. 84. Popa T, Bonifazi M, Della Volpe R, Rossi A, Mazzocchio R. Adaptive changes in postural strategy selection in chronic low back pain. Exp Brain Res. 2007;177:411–418. 85. Ye Y. SOLNP user’s guide: A nonlinear optimization in MATLAB. Department of Management Sciences. College of Business Administration. University of Iowa. Report Aug. 1989.
128
Autorova publikační činnost Publikace Kolář P, et al. Rehabilitace v klinické praxi. Praha, Galén 2009, ISBN 978-80-7262-657-1, spoluautor publikace. Vyšetření pletence ramenního str. 147 – 152, Pletenec ramenní str. 471 – 473. Tomanova M. EFFICACY OF REHABILITATION WITH THE INFINITY METHOD TREATMENT IN LOW BACK PAIN. PROCEEDINGS of the 7th World Congress of the ISPRM. Edizioni Minerva Medica; Turin 2013, ISBN: 978-88-7711-616-1, str. 286-287. Tomanová M. Co může moderní rehabilitační pracoviště nabídnout primární péči. Bulletin Sdružení praktických lékařů ČR. 4/2013. ISSN 1212-6152. str. 45 - 48.
Přijato k recenzi Tomanova M, Lippert-Grüner M, Lhotska L. Specific Rehabilitation Exercise and Treatment of Patients with Chronic Low Back Pain. Journal of Physical Therapy Science. 7/2014. Tomanova M, Lhotska L, Ehler E, Barsa P, Lippert-Grüner M. Giant spinal schwannoma of the lumbar region. Case report. Polish Journal of Neurology and Neurosurgery. 6/2014 Daniel M, Tomanova M, Novotna I, Lhotska L. Biomechanical analysis of lumbar spine during active rehabilitation with various kinematic of loading. Transactions on Neural Systems & Rehabilitation Engineering. 8/2014.
Zvané přednášky Tomanova M, Zvaná přednáška - Dynamická stabilizace hlubokého svalového systému páteře, Lotyšsko 2009.
Prezentace na mezinárodních konferencích Tomanova M, Cabell L. Special Rehabilitation Treatment of Patients with Low Back Pain. 8th World Congress of the International Society of Physical and Rehabilitation Medicine. Mexiko, Cancun 2014. Sborník abstrakt 2014. Tomanova M, Cabell L. Efficacy of rehabilitation of low back pain using the INFINITY method treatment. 21st Annual Scientific Meeting of the Australasian Faculty of Rehabilitation Medicine. Austrálie, Sydney 2013. str. 70.
129
Tomanova M, Cabell L. SHOULDER JOINT STABILIZATION BASED ON THE INFINITY METHOD. 60th Annual Meeting and 4th World Congress on Exercise is Medicine. Indiana, USA 2013. Sborník abstrakt 2013. Lippert-Grüner M, Tomanova M. Rehabilitative outcome of TBI and Polytrauma. 7th World Congress of the International Society of Physical and Rehabilitation Medicine. Čína 2013. Sborník abstrakt 2013. Tomanova M. INFINITY method. 6th World Congress of the Interantional Society of Physical and Rehabilitation Medicine. Puerto Rico 2011. Sborník abstrakt 2011. Tomanova M, Bokarius AV, Slovak P. EFFICACY OF REBOX ELECTROTHERAPY WITH REHABILITATION THERAPY ON CHRONIC MUSCULOSKELETAL PAIN. 13th WORLD CONGRESS ON PAIN. Kanada 2010. Sborník abstrakt 2010. Tomanova M. Stabilization of shoulder in Rehabilitation center in Brandýs nad Orlicí. 5th World Congress of the International Society of Physical and Rehabilitation Medicine. Turecko 2009. str. 474. Riha M, Tomanova M, Slovak P, Hasa V. USE OF TRANSCRANIAL ELECTRIC STIMULATION IN POST STROKE PATIENTS. 6th WORLD STROKE CONGRESS. Rakousko 2008. Sborník abstrakt 2008. Riha M, Tomanova M, Slovak P, Hasa V. Transcranial Electro Encephalo Stimulator /TEES/ using transcranial Direct CurrentStimulation /tDCS/. 5th World Congress for NeuroRehabilitation - New aspect in neurorehabilitation. Brazílie 2008. Sborník abstrakt 2008. Slovák P, Jíra J, Tomanová M. Čtvrt století s Reboxem a co dale? IX. Česko-Slovenské dialógy o bolesti. Štrbské pleso 2007. Tomanová M, Martuliak J, Jíra J, Slovák P. Bolesti páteře a transkutánní korekce lokální acidózy. IX. Česko-Slovenské dialógy o bolesti, Štrbské pleso 2007.
Prezentace na konferencích v ČR Tomanová M. INFINITY method – základní seznámení s metodou. Konference POHYB TROCHU JINAK – moderní léčebné a rehabilitační metody. Pardubice 2013. Tomanová M. Naše zkušenosti s rehabilitací u pacientů po cévních mozkových příhodách. 27. český a slovenský neurologický sjezd a Dunajské symposium. Praha 2013. Tomanová M. Možnosti nové rehabilitační metody. 7. Kongres primární péče. Praha 2013. Tomanová M. Moderní rehabilitace pacientů po spondylochirurgických operacích. XVII. Národní kongres ČSOT. Praha 2013 130
Tomanová M. Pohybový aparát z pohledu celostní medicíny. VII. Brandýské sympózium. Brandýs nad Orlicí 2013. Tomanová M. Botulotoxin v terapii chronické migrény. VII. Brandýské sympózium. Brandýs nad Orlicí 2013. Tomanová M. Naše zkušenosti s rehabilitací u pacientů před a po spondylochirurgických operacích. XX. Postgraduální kurz v neurochirurgii. Hradec Králové 2013. Tomanová M. Ověření účinnosti INFINITY method v praxi pomocí případové studie. VII. sympozium o léčbě bolesti. Brno 2013. Tomanova M. Dynamická stabilizace hlubokého svalového systému. Spinální kongres. Brno 2012. Tomanova M. Využití INFINITY method u skoliotických pacientů. Spondylochirurgický kongres, Brno 2012. Tomanova M. Funkční dynamická stabilizace ramene po artroskopických výkonech. VII. Národní kongres Společnosti pro traumatologii a artroskopii. Praha 2012. Tomanova M. Možnosti využití INFINITY method u poruch šlach a úponů. XVI Národní kongres ČSOT, Olomouc 2012. Tomanová M. Využití INFINITY method při rehabilitaci u pacientů po CMP. VI. Brandýské sympózium, Brandýs nad Orlicí 2012. Tomanova M. Využití INFINITY method u pacientů po cévních mozkových příhodách, XIX Sjezd Společnosti rehabilitační a fyzikální medicíny, Lázně Luhačovice 2012. Tomanová M. Využití INFINITY method u skoliotických pacientů, VI. Janskolázeňské symposium, Jánské Lázně 2012. Tomanová M. Využití INFINITY method u vertebrogenních onemocnění. 25. Český a Slovenský neurologický sjezd a 58. Společný sjezd české a slovenské společnosti pro klinickou neurofyziologii, Brno 2011. Tomanová M. Využití INFINITY method u revmatologických pacientů. V. Brandýské sympózium. Brandýs nad Orlicí 2011. Tomanová M. Rehabilitace vertebrogenních onemocnění. III. Konference z kineziologie v Léčebných lázních Bohdaneč, a. s. Lázně Bohdaneč 2011. Tomanová M. Funkční dynamická stabilizace ramene po ortopedických a traumatologických operacích. XV. Národní kongres ČSOT, Praha 2011. Tomanová M. INFINITY method. IV. Brandýské sympózium, Brandýs nad Orlicí 2010. Tomanová M. Rehabilitace u vertebrogenních onemocnění, IV. Brandýské sympózium. Brandýs nad Orlicí 2010. 131
Tomanová M. Stabilizace kolene. III. Brandýské sympózium. Brandýs nad Orlicí 2009. Tomanová M. Možné příčiny v oblasti kyčelního kloubu imitující radikulární syndrom. XIX. Konference společnosti rehabilitační a fyzikální medicíny. Jáchymov 2008. Tomanová M. Stabilizace ramene z pohledu rehabilitace. Moravské ortopedické a traumatologické dny. Olomouc 2008. Tomanová M. Možné příčiny bolesti v oblasti kyčelního kloubu imitující radikulární syndrom. II. Brandýské sympózium. Brandýs nad Orlicí 2008. Tomanová M. Stabilizace ramene z pohledu rehabilitace. 6. Ortopedické sympózium Harrachov, Harrachov 2008. Tomanová M, Kopecký L. Dynamická stabilizace hlubokého svalového systému. XVIII. Konference společnosti rehabilitační a fyzikální medicíny. Jáchymov 2007. Pacalajová A, Tomanová M, Kalvodová J. Dynamická stabilizace oblasti ramenního kloubu. I. Brandýské sympózium. Brandýs nad Orlicí 2007. Tomanová M, Kopecký L. Dynamická stabilizace hlubokého svalového systému. 21. Český a slovenský neurologický sjezd, Praha 2007. Tomanová M, Kopecký L. Stabilizace hlubokého svalového systému. XI. Národní kongres ČSOT, Brno 2007. Tomanová M, Kopecký L. Stabilizace hlubokého svalového systému. 5. Ortopedické sympózium Harrachov, Harrachov 2006.
132
Seznam obrázků Obr. 3.1: Vliv intraabdominálního (nitrobřišního) tlaku (intraabdominal pressure - IAP) na zatížení bederních obratlů
23
Obr. 3.2: Velikost a tvar průmětu plochy bránice do transverzální roviny byl stanoven u živých amerických mužů a z pitev
25
Obr. 4.1: Latero-laterální, antero-posteriorní resp. posteroanteriorní, kraniokaudální, resp. kaudokraniální směr
31
Obr. 4.2: Jejich obdoby v různých rovinách a segmentech těla
31
Obr. 4.3 - A, B, C, D: Těžnice těla
32
Obr. 4.4: Cviky těla je možno provádět ve třech rovinách - transversální, frontální a sagitální tak, že v každé rovině provádíme alespoň dva na sebe kolmé cviky (osmičku, …)
32
Obr. 4.5 - A, B, C, D, E, F, G: Transversální rovina
34
Obr. 4.6 - A, B, C, D, E: Frontální rovina
36
Obr. 4.7 - A, B, C: Sagitální rovina
36
Obr. 4.8: Etáže INFINITY
38
Obr. 4.9: Kompas
39
Obr. 4.10 - A, B, C, D, E: Příklady cvičení v transversální rovině
42
Obr. 4.11 - A, B, C: Terapie s odtlačením dopředu a dozadu
43
Obr. 4.12: Příklady terapie a cvičení v transversální rovině anteroposteriorně a zpět
43
Obr. 4.13: Příklady terapie a cvičení laterolaterálně a zpět
44
Obr. 4.14: Příklad cvičení vestoje u kuchyňské linky
44
Obr. 4.15 - A, B: Příklad terapie a cvičení vsedě
44
Obr. 4.16 - A, B, C, D: Příklad cvičení vsedě v autě
45
Obr. 4.17: Příklad terapie a cvičení s hlavou v transversální rovině
45
Obr. 4.18 - A, B, C, D, E, F, G: Příklad terapie a cvičení s HK
47
Obr. 4.19: Příklad terapie a cvičení s DK
47
Obr. 5.1: Síly působící na horní část těla
50
Obr. 5.2: Schéma systému pro určení 3D modelu oblasti bederní páteře
54
Obr. 5.3: Vytvoření pseudo RTG obrazu z CT snímků
54
Obr. 5.4: Zobrazení souřadnicového systému a muskuloskeletálního modelu
56
Obr. 5.5: Využití programu OpenDXpro definici svalů abdominální části
57
133
Obr. 5.6: Vizualizace svalové geometrie v programu OpenDX – všechny námi nadefinované svaly
60
Obr. 5.7: Abdominální svaly
60
Obr. 5.8: Zádové svaly, pohled zezadu
61
Obr. 5.9: Zádové svaly, pohled zepředu
61
Obr. 5.10: Trajektorie těžiště horní části těla v transverzální rovině
62
Obr. 5.11: Závislost mezi zatížením páteře v oblasti L5/S1 a posunem těžiště horní části těla v transverzální rovině
65
Obr. 5.12: Zatížení páteře v oblasti L5/S1 při různých typech pohybů
66
Obr. 5.13: Zatížení v levém a pravém segmentu musculus iliocostalis (ILC) pro různé typy pohybů
67
Obr. 5.14: Zatížení v levém a pravém segmentu musculus multifidus (MUL) pro různé typy pohybů
68
Obr. 6.1: Porovnání plantografických a posturografických parametrů u zdravého jedince (obrázek vlevo) a pacienta s diagnózou bolesti dolní části zad (obrázek vpravo)
73
Obr. 6.2: Porovnání pravo-levých (obrázek vlevo) a předo-zadních (obrázek vpravo) exkurzí projekce těžiště těla u zdravého jedince (červený) a u pacienta s diagnózou bolesti dolní části zad (zelený)
74
Obr. 6.3: Porovnání posunu těžiště těla v centimetrech a velikosti plochy pohybu těžiště těla u pacienta s bolestmi dolní části zad (zelený) oproti zdravému jedinci (červený)
74
Obr. 8.1: Porovnání výsledků dvou skupin pacientů s terapií s INFINITY method® a bez ní 98 Obr. 8.2: Vizuální srovnání fotodokumentace pacienta (kazuistika 1) v různých stádiích léčby
103
Obr. 8.3: Vizuální srovnání fotodokumentace pacienta (kazuistika 2) v různých stádiích léčby
104
Obr. 8.4: Vizuální srovnání fotodokumentace pacientky se skoliózou (kazuistika 3) v různých stádiích léčby
106
Obr. 8.5: Vizuální posouzení postury dle fotodokumentace pacienta (kazuistika 4) před léčbou a po ní, plantogram pacienta
108
Obr. 8.6: Grafické znázornění exkurzí těžiště pacienta (kazuistika 4)
109
Obr. 8.7: Vizuální posouzení postury dle fotodokumentace pacienta (kazuistika 5) před léčbou a po ní, plantogram pacienta
111
134
Obr. 8.8 Grafické znázornění exkurzí těžiště pacienta před léčbou a po ní (kazuistika 5) 112 Obr. 9.1: Modelové rozložení tělesné hmotnosti na dolní končetiny pacienta při statickém stoji a optimální umístění projekce těžiště COF, dle firmy Tekscan, USA
115
Obr. 9.2: Porovnání posunu těžiště těla v centimetrech a velikosti plochy pohybu těžiště těla u pacienta s bolestmi dolní části zad (zelený) oproti zdravému jedinci (červený)
116
Obr. 9.3: Porovnání u pravolevých (obrázek vlevo) a předozadních (obrázek vpravo) exkurzí projekce těžiště těla u zdravého jedince (červený) a u pacienta s diagnózou bolesti dolní části zad (zelený)
117
135
Seznam tabulek Tab. 5.1: Hmotnosti a souřadnice těžišť segmentů horní části těla
50
Tab. 5.2: Svaly zahrnuté do muskuloskeletálního modelu bederní páteře
52
Tab. 5.3: Těžiště a váhy jednotlivých segmentů promítnuté do roviny řezu
58
Tab. 8.1: Porovnání měřených parametrů posturografie před léčbou a po ní a subjektivního parametru bolesti VAS u zvolené skupiny 33 pacientů v případové studii č. 1
90
Tab. 8.2: Charakteristika celého souboru 33 pacientů
92
Tab. 8.3: Analýza naměřených hodnot A-P a L-R pomocí párového T-testu
92
Tab. 8.4: Charakteristika souboru dle lékařem určených diagnóz a popisu výsledů vyšetření magnetické resonance (MR)
94
Tab. 8.5: Výsledné p-hodnoty pro zvolený párový T-test hodnocených plantografických a posturo-grafických prametrů ve všech čtyřech testovaných pozicích stoje
99
Tab. 8.6: Výsledky hodnocení jednotlivých kategorií dotazníku SF-36 o zdravotním stavu u souboru pacientů
101
Tab. 8.7: Průměrné hodnoty před léčbou a po ní v jednotlivých kategoriích dotazníku SF-36 o zdravotním stavu u souboru pacientů
101
Tab. 8.8: Porovnání posunu těžiště před terapií a po ní u pacientů vůči zdravému jedinci 112
136
Příloha č. 1
A
B
před léčbou
před léčbou
po léčbě
po léčbě
C
137
před léčbou (chůze o francouzských holích)
po léčbě (chůze bez francouzských holí)
D Obr. 1 - A, B, C, D: Nerovnováhu páteře (těla) a tím i špatnou funkci můžeme odečíst z postavení, tvaru a kontury těla.
138
Příloha č. 2
1.
2.
3.
4.
5.
6.
139
7.
8.
Obr. 1 – 8: Příklady cvičení vleže.
9.
10.
11.
12.
140
13. Obr. 9 – 13: Příklady cvičení v poloze na čtyřech.
14.
15.
Obr. 14, 15: Příklady cvičení ve stoji.
141
Příloha č. 3
1.
2.
3.
4.
Obr. 1 – 4: Příklady cvičení v transversální rovině.
5.
6.
Obr. 5, 6: Terapie s odtlačením dopředu a dozadu.
142
Příloha č. 4
1.
2.
3.
4.
5.
6.
143
7.
8.
9.
10.
11. Obr. 1 – 11: Příklady terapie a cvičení v transversální rovině anteroposteriorně a zpět.
144
Příloha č. 5
1.
2.
3.
4.
5.
6.
145
7. Obr. 1 – 7: Příklady terapie a cvičení laterolaterálně a zpět.
146
Příloha č. 6
1.
2.
3.
4.
5. Obr. 1 – 5: Příklad terapie a cvičení s hlavou v transverzální rovině.
147
Příloha č. 7
1.
2.
3.
4.
5.
6.
148
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Obr. 1 – 12: Příklad terapie a cvičení s HK.
149
Příloha č. 8
1.
2.
3.
4.
Obr. 1 – 4: Příklad terapie a cvičení s DK.
150
Příloha č. 9 Tab. 1: Souřadnice svalů procházejících rovinou řezu.
Muscle M. rectus abdominis R
M. rectus abdominis L
M. pyramidalis R M. pyramidalis L M. obliquus externus abdominis R
Muscle Group ID
Zkratka
část
odstup (proximalne) [mm]
1
RA_R
1
243.567
113.874
1527.6
238.92
170.403
1
RA_R
2
260.635
112.349
252.516
173.337
1
RA_R
3
273.398
112.835
1522.25 1531.76 6
264.741
181.198
2
RA_L
1
226.763
112.828
1529.57
233.018
173.43
2
RA_L
2
209.799
111.695
1523.45
221.058
172.213
2
RA_L
3
194.35
112.568
1537.7
209.419
175.712
3
PY_R
1
232.943
160.811
1826.84
222.46
174.43
4
PY_R
1
232.943
160.811
243.233
174.001
5
OE_R
1-I
323.065
278.797
257.775
249.792
5
OE_R
1-II
257.775
249.792
1826.84 1637.03 9 1661.06 4
363.007
190.054
5
OE_R
1-III
363.007
190.054
1722.47 1
305.898
171.699
5
OE_R
1-IV
305.898
171.699
267.276
160.994
5
OE_R
2-I
353.969
237.649
363.588
186.689
5
OE_R
2-II
363.588
186.689
308.869
164.189
5
OE_R
2-III
308.869
164.189
269.884
153.624
5
OE_R
3-I
355.893
181.823
313.18
154.4
5
OE_R
3-II
313.18
154.4
269.404
144.314
5
OE_R
4
324.467
123.233
274.046
113.115
5
OE_R
5
326.509
128.335
272.394
117.775
5
OE_R
6
345.426
137.202
271.935
124.254
5
OE_R
7
345.855
137.834
271.477
130.905
5
OE_R
8
343.61
140.84
270.448
137.945
5
OE_R
9
327.39
280.032
353.417
179.849
5
OE_R
10
329.999
282.855
358.081
210.699
5
OE_R
11
331.145
284.72
341.046
235.807
1765.89 1648.69 2 1693.47 5 1729.91 4 1637.89 5 1678.93 3 1487.64 6 1528.68 8 1557.58 7 1597.94 4 1618.83 1 1637.16 8 1634.73 5 1633.07 6
upon (distalne) [mm]
PCSA (mm2)
1897.9 8 1896.4 5 1891.4 33 1898.6 3 1897.5 1893.3 5 1894.7 44 1895.2 68 1661.0 64 1722.4 71 1765.8 9 1799.5 77 1693.4 75 1729.9 14 1757.1 89 1678.9 33 1711.7 87 1546.1 58 1572.7 39 1606.2 71 1640.4 36 1677.7 68 1791.0 03 1755.1 16 1736.6 71
151
26 26 26 26 26 26 2.5 2.5 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2
M. obliquus externus abdominis L
M. obliquus internus abdominis R
5
OE_R
12
319.316
284.281
6
OE_L
1-I
129.473
271.148
6
OE_L
1-II
127.935
257.959
6
OE_L
1-III
110.756
173.316
6
OE_L
1-IV
166.803
165.292
6
OE_L
2-I
108.043
230.857
6
OE_L
2-II
109.576
172.386
6
OE_L
2-III
165.137
158.927
6
OE_L
3-I
104.428
200.256
6
OE_L
3-II
107.423
173.153
6
OE_L
4
193.816
112.537
6
OE_L
5
195.696
116.804
6
OE_L
6
197.122
123.17
6
OE_L
7
197.595
129.405
6
OE_L
8
200.01
136.06
6
OE_L
9
134.124
268.642
6
OE_L
10
135.096
271.229
6
OE_L
11
135.983
272.765
6
OE_L
12
139.145
274.882
7
OI_R
1
266.223
176.725
7
OI_R
2
266.924
171.015
7
OI_R
3
267.465
163.466
7
OI_R
4-I
354.075
217.798
7
OI_R
4-II
362.337
192.806
7
OI_R
4-III
307.225
168.2
7
OI_R
5-I
340.903
232.179
7
OI_R
5-II
362.88
190.813
7
OI_R
5-III
312.348
160.272
7
OI_R
6-I
334.936
240.075
1634.14 6
318.078
254.784
1664.93 1681.49 3
127.935
257.959
110.756
173.316
1738.13 1769.90 6
166.803
165.292
203.156
160.285
1657.59 1692.22 4 1733.95 3
109.576
172.386
165.137
158.927
201.118
152.12
1638.87 1654.91 1 1551.16 9 1577.00 2 1612.65 2 1645.64 1 1684.84 4 1662.25 1 1661.27 1 1661.95 1 1661.47 3 1880.31 7 1850.32 2 1811.50 3 1747.18 2 1749.10 9 1750.33 5 1738.31 8
107.423
173.153
164.452
149.551
133.936
134.12
146.763
126.206
133.731
130.203
135.737
130.234
135.565
134.52
115.493
172.168
112.542
199.622
130.293
236.465
150.118
247.672
350.673
174.188
354.401
186.455
356.561
199.836
362.337
192.806
307.225
168.2
268.795
151.752
362.88
190.813
1728.96 1702.90 1 1732.65 4
312.348
160.272
271.973
140.48
363.182
186.357
1730.2 01 1681.4 93 1738.1 3 1769.9 06 1798.8 6 1692.2 24 1733.9 53 1755.9 9 1654.9 11 1692.6 21 1493.4 75 1538.7 22 1572.4 95 1601.3 54 1618.2 32 1793.3 99 1757.0 97 1737.0 17 1731.4 92 1801.9 64 1782.5 97 1766.3 19 1749.1 09 1750.3 35 1750.2 02 1728.9 6 1702.9 01 1684.5 93 1697.5 23
152
6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.2 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3
M. obliquus internus abdominis L
M. transversus abdominis R
7
OI_R
6-II
363.182
186.357
1697.52 3
316.677
151.832
7
OI_R
6-III
316.677
151.832
1658.89
272.902
129.181
7
OI_R
7-I
333.409
239.497
364.046
184.859
7
OI_R
7-II
364.046
184.859
348.425
150.758
7
OI_R
8
326.46
246.226
1732.93 1660.82 2 1730.48 7
360.303
197.526
7
OI_R
9
308.219
260.722
353.65
244.962
7
OI_R
10
298.858
271.419
319.222
284.507
8
OI_L
1
121.841
165.889
209.326
171.204
8
OI_L
2
118.395
170.949
207.818
166.522
8
OI_L
3
118.264
178.723
205.118
160.337
8
OI_L
4-I
116.073
202.899
1732.61 1740.53 9 1806.54 1 1793.56 5 1783.85 1 1753.79 9
111.954
172.789
8
OI_L
4-II
111.954
172.789
166.548
162.269
8
OI_L
4-III
166.548
162.269
201.719
149.06
8
OI_L
5-I
122.757
219.942
110.475
173.222
8
OI_L
5-II
110.475
173.222
164.77
152.157
8
OI_L
5-III
164.77
152.157
199.981
136.41
8
OI_L
6-I
126.497
224.708
109.943
173.086
8
OI_L
6-II
109.943
173.086
164.445
142.352
8
OI_L
6-III
164.445
142.352
197.706
126.582
8
OI_L
7-I
131.932
230.058
109.678
172.12
8
OI_L
7-II
109.678
172.12
139.104
133.328
8
OI_L
8
142.939
244.052
109.456
192.653
8
OI_L
9
151.408
251.191
1755.62 1755.83 3 1741.21 8 1730.27 9 1705.26 5 1738.46 8 1715.90 4 1662.32 9 1736.31 5 1681.98 2 1732.43 7 1732.89 6
110.46
241.003
8
OI_L
10
172.26
268.199
137.1
273.557
9
TA_R
1
323.925
172.623
1742.61 1826.26 3
263.811
173.944
9
TA_R
2
336.448
173.246
264.415
171.322
9
TA_R
3
346.099
177.729
265.595
169.661
9
TA_R
4
352.548
188.804
265.625
166.077
9 9
TA_R TA_R
5-I 5-II
353.527 304.027
198.384 175.213
304.027 266.237
175.213 162.499
1814.02 1795.59 9 1780.74 2 1768.81 5 1791.64
1658.8 9 1628.7 64 1660.8 22 1620.5 73 1635.5 01 1643.5 99 1635.3 72 1883.2 96 1857.5 03 1820.1 17 1755.6 2 1755.8 33 1755.1 32 1730.2 79 1705.2 65 1686.5 81 1715.9 04 1662.3 29 1631.3 86 1681.9 82 1618.6 24 1643.8 24 1655.1 83 1663.5 25 1864.8 82 1851.7 1 1845.1 97 1825.3 67 1791.6 47 1806.9
153
6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3
7
M. transver-
9
TA_R
6-I
351.94
212.63
1750.57 1755.87 6 1774.68 2 1737.83 6 1744.02 6 1754.28 6 1563.43 7 1597.25 3 1619.23 6 1640.65 8 1648.68 8 1640.29 9 1655.80 5 1657.40 1 1676.22 7
362.535
194.416
9
TA_R
6-II
362.535
194.416
304.469
172.528
9
TA_R
6-III
304.469
172.528
266.851
158.682
9
TA_R
7-I
341.45
232.657
362.43
192.195
9
TA_R
7-II
362.43
192.195
306.802
168.87
9
TA_R
7-III
306.802
168.87
267.44
153.917
9
TA_R
8
337.173
134.143
272.837
116.63
9
TA_R
9
342.665
137.538
271.951
122.515
9
TA_R
10
342.124
141.145
270.365
128.352
9
TA_R
11-I
353.326
175.573
315.957
149.106
9
TA_R
12-I
354.26
228.706
363.884
181.498
9
TA_R
13-I
321.879
277.407
354.832
249.244
9
TA_R
14-I
289.061
288.805
352.31
247.813
9
TA_R
14-II
352.31
247.813
364.176
185.83
9
TA_R
364.176
185.83
9
TA_R
14-III 14IV
313.213
157.658
313.213
157.658
271.52
143.873
349.203
247.82
363.809
188.012
312.359
161.443
270.185
145.303
343.732
245.705
245.705
1692.01 1675.31 1 1672.90 6 1691.87 1 1705.48 4 1693.04 6 1695.32 6
9
TA_R
15-I
288.901
289.628
9
TA_R
15-II
349.203
247.82
9
TA_R
363.809
188.012
9
TA_R
15-III 15IV
312.359
161.443
9
TA_R
16-I
288.216
287.383
9
TA_R
16-II
343.732
362.579
187.686
9
TA_R
9
TA_R
16-III 16IV
362.579
187.686
1710.68
308.75
162.967
308.75
162.967
269.176
147.926
17-I
287.968
287.065
338.644
245.338
TA_R
17-II
338.644
245.338
363.152
192.462
9
TA_R
363.152
192.462
307.713
167.352
9
TA_R
17-III 17IV
307.713
167.352
269.322
152.408
10
TA_L
1
140.29
127.301
1724.76 1710.09 4 1717.40 6 1734.85 8 1745.60 6 1571.21 8
9
TA_R
9
195.73
115.492
07 1755.8 76 1774.6 82 1787.1 25 1744.0 26 1754.2 86 1762.0 2 1566.2 99 1597.5 63 1626.8 05 1650.5 45 1657.6 85 1648.0 29 1657.4 01 1676.2 27 1692.0 1 1702.6 84 1672.9 06 1691.8 71 1705.4 84 1715.0 39 1695.3 26 1710.6 8 1724.7 6 1730.2 95 1717.4 06 1734.8 58 1745.6 06 1752.3 4 1570.3 4
154
3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3
sus abdominis L
10
TA_L
2
136.169
130.21
10
TA_L
3
140.942
130.652
10
TA_L
4-I
112.955
171.055
10
TA_L
5-I
109.507
223.898
10
TA_L
5-II
107.974
172.611
10
TA_L
6-I
137.208
267.465
10
TA_L
6-II
107.902
173.669
10
TA_L
6-III
163.894
148.215
10
TA_L
7-I
120.734
216.208
10
TA_L
7-II
111.088
173.523
10
TA_L
7-III
165.635
163.657
10
TA_L
8-I
111.941
206.279
10
TA_L
9
111.036
188.545
10
TA_L
10
115.932
177.702
10
TA_L
11
122.898
169.874
10
TA_L
12
133.318
164.799
10
TA_L
13
150.255
165.894
10
TA_L
14-I
183.416
288.141
10
TA_L
14-II
128.926
256.229
10
TA_L
109.176
170.898
10
TA_L
14-III 14IV
165.477
150.237
10
TA_L
15-I
184.226
288.168
10
TA_L
15-II
131.712
253.901
10
TA_L
110.425
172.416
10
TA_L
15-III 15IV
167.658
153.399
10
TA_L
16-I
184.801
287.736
10
TA_L
16-II
134.636
250.68
10
TA_L
110.029
10 10
TA_L TA_L
16-III 16IV 17-I
167.053 184.945
1601.52 1 1616.91 1 1644.14 2 1657.58 7 1662.90 5 1666.22 5 1671.86 3
197.411
121.023
197.512
126.371
164.529
140.668
107.974
172.611
164.023
144.825
107.902
173.669
163.894
148.215
1682.59 1742.44 6 1748.34 1 1756.17 6 1751.06 8 1772.06 9 1784.61 3 1795.22 7 1819.19 7 1833.78 5 1680.72 9 1683.34 8 1691.98 8
200.371
136.257
111.088
173.523
165.635
163.657
203.508
150.046
166.54
166.868
205.464
158.008
205.928
161.851
206.922
164.597
206.669
166.457
207.442
168.593
128.926
256.229
109.176
170.898
165.477
150.237
1699.71 1695.08 9 1697.52 8 1709.62 7
200.53
139.636
131.712
253.901
110.425
172.416
167.658
153.399
200.223
143.217
134.636
250.68
110.029
173.424
173.424
1716.24 1708.65 7 1709.65 3 1721.41 7
167.053
156.604
156.604 286.392
1731.26 1721.19
202.589 136.952
144.845 248.574
1600.5 57 1629.8 95 1654.9 03 1662.9 05 1671.0 39 1671.8 63 1682.5 9 1686.6 09 1748.3 41 1756.1 76 1763.9 35 1776.3 73 1808.8 87 1829.5 82 1845.7 53 1854.7 68 1867.3 46 1683.3 48 1691.9 88 1699.7 1 1704.2 83 1697.5 28 1709.6 27 1716.2 4 1722.0 17 1709.6 53 1721.4 17 1731.2 6 1735.3 22 1720.8
155
3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3
M. quadratus lumborum R
M. quadratus lumborum L
M. multifidus R
10
TA_L
17-II
136.952
248.574
10
TA_L
110.496
173.606
10
TA_L
17-III 17IV
166.885
159.502
11
QL_R
1
311.864
283.7
11
QL_R
2
304.299
286.099
11
QL_R
3
295.195
285.241
11
QL_R
4
281.989
284.382
11
QL_R
5
265.94
277.832
11
QL_R
6
266.265
273.491
11
QL_R
7
274.41
270.237
11
QL_R
8
280.645
257.754
11
QL_R
9
277.64
246.596
11
QL_R
10
300.095
285.145
11
QL_R
11
288.23
283.831
11
QL_R
12
271.841
279.185
12
QL_L
1
153.675
281.889
12
QL_L
2
162.057
285.163
12
QL_L
3
170.677
286.246
12
QL_L
4
181.65
284.437
12
QL_L
5
196.496
282.91
12
QL_L
6
200.029
278.534
12
QL_L
7
195.917
267.946
12
QL_L
8
192.391
255.733
12
QL_L
9
196.871
243.245
8 1720.83 7 1734.68 8 1743.99 4 1630.94 5 1621.86 7 1612.95 7 1600.92 8 1582.31 3 1600.21 4 1635.33 3 1670.32 9 1706.75 4 1617.06 5 1606.76 3 1588.05 1 1640.90 2 1629.59 2 1622.49 1 1608.50 6 1586.25 9 1605.88 1 1641.07 4 1674.67 1 1707.24 2
12
QL_L
10
190.163
283.655
12
QL_L
11
176.131
283.918
12
QL_L
12
165.967
285.702
13
MF_R
1
243.171
283.401
13
MF_R
2
245.202
273.843
110.496
173.606
166.885
159.502
203.767
147.407
338.645
235.042
332.924
238.514
328.527
241.83
323.48
244.456
316.659
248.531
310.456
252.65
304.77
253.502
292.811
247.936
285.959
242.777
279.618
259.434
272.183
271.189
265.283
274.985
136.885
234.011
141.638
235.148
146.721
238.379
150.789
240.917
155.931
243.989
161.436
245.979
165.972
247.807
177.381
244.283
187.043
241.352
1593.78
201.048
276.885
1614.32 1625.51 1 1625.39 8 1669.56 9
196.184
268.672
190.114
253.808
245.767
275.637
259.728
249.678
37 1734.6 88 1743.9 94 1748.9 67 1736.2 93 1733.9 44 1732.1 8 1731.1 67 1730.9 65 1731.3 13 1733.1 48 1737.3 39 1738.3 98 1663.1 3 1628.7 85 1594.8 08 1733.8 69 1735.1 71 1734.1 27 1734.1 53 1733.9 15 1734.6 82 1736.5 91 1739.5 08 1739.8 28 1598.8 4 1634.3 5 1666.8 89 1662.2 77 1703.2 81
156
3.3 3.3 3.3 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 49.5 49.5
M. multifidus L
13
MF_R
3
250.479
265.646
13
MF_R
4
249.517
258.754
13
MF_R
5
249.624
261.738
13
MF_R
6
238.695
303.255
13
MF_R
7
238.695
303.703
13
MF_R
8
238.695
303.703
13
MF_R
9
238.695
303.703
13
MF_R
10
238.505
295.485
13
MF_R
11
238.505
295.485
13
MF_R
12
238.505
295.485
13
MF_R
13
240.491
285.626
13
MF_R
14
239.483
285.617
13
MF_R
15
236.985
280.006
13
MF_R
16
236.136
281.865
13
MF_R
17
237.556
279.667
14
MF_L
1
229.777
290.961
14
MF_L
2
230.211
280.866
14
MF_L
3
305.418
265.075
14
MF_L
4
221.243
257.939
14
MF_L
5
225.303
261.431
14
MF_L
6
228.537
302.281
14
MF_L
7
228.537
302.281
14
MF_L
8
228.537
302.281
14
MF_L
9
228.537
302.281
14
MF_L
10
228.63
295.843
14
MF_L
11
228.63
295.843
14
MF_L
12
228.63
295.843
14
MF_L
13
231.934
287.302
14 14
MF_L MF_L
14 15
233.828 230.209
286.882 279.345
1704.24 1 1734.64 8 1755.09 3 1627.00 5 1627.00 5 1627.00 5 1627.00 5 1669.90 1 1669.90 1 1669.90 1 1702.14 6 1708.71 1733.87 9 1736.99 9 1753.75 6 1623.28 9 1662.62 1 1700.85 1 1729.78 2 1754.10 6 1625.07 4 1625.07 4 1625.07 4 1625.07 4 1667.65 1 1667.65 1 1667.65 1 1701.21 9 1707.58 5 1734.02
265.184
249.16
267.863
258.715
250.678
263.34
274.348
293.88
256.814
266.25
257.953
258.367
257.665
264.084
257.812
259.329
269.593
267.359
260.709
262.727
257.584
263.974
261.507
295.501
258.159
285.045
258
309.28
240.479
304.221
222.777
275.926
213.672
264.266
208.814
243.169
205.588
256.31
219.324
263.781
194.653
289.344
216.734
267.488
216.98
259.984
210.679
263.847
216.547
260.059
201.855
268.65
210.079
262.487
213.452
263.576
204.025 206.55
291.699 282.282
1740.9 25 1762.1 91 1772.0 27 1765.6 98 1696.9 05 1725.8 11 1754.7 64 1727.6 11 1781.8 56 1755.4 68 1754.5 52 1804.7 84 1790.9 99 1822.5 65 1807.9 69 1662.4 87 1700.7 77 1739.4 52 1761.3 77 1772.3 49 1766.1 67 1698.1 26 1731.2 62 1759.3 47 1729.8 75 1781.3 21 1757.0 71 1758.0 66 1802.9 34 1791.3
157
49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5 49.5
M. longissimus thoracis R
M. longissimus thoracis L
M. iliocostalis lumborum R
M. iliocostalis lumborum L
14
MF_L
16
231.311
283.858
14
MF_L
17
230.462
282.925
15
LT_R
1
274.416
247.564
15
LT_R
2
271.081
251.167
15
LT_R
3
273.43
263.739
15
LT_R
4
267.612
275.077
15
LT_R
5
263.23
281.229
LT_L
1
197.136
245.403
16
LT_L
2
200.162
245.815
16
LT_L
3
201.861
259.533
16
LT_L
4
202.014
273.08
16
LT_L
5
204.473
282.524
17
IL_R
1
265.814
281.126
17
IL_R
2
276.213
263.934
17
IL_R
3
271.714
277.333
17
IL_R
4
276.303
251.121
17
IL_R
5
283.937
288.511
17
IL_R
6
290.634
303.534
17
IL_R
7
298.34
308.861
17
IL_R
8
305.642
306.899
17
IL_R
9
307.281
305.98
17
IL_R
10
309.746
305.323
17
IL_R
11
313.872
303.923
17
IL_R
12
306.759
301.35
17
IL_R
13
305.639
288.307
18
IL_L
1
201.995
283.291
18
IL_L
2
197.023
273.439
18
IL_L
3
196.596
259.339
18
IL_L
4
195.209
245.59
8 1734.54 8 1755.13 1 1746.42 3 1708.73 7 1669.88 5 1638.69 3 1597.80 2 1745.09 1 1704.70 8 1673.12 8 1638.67 4 1600.94 5 1601.14 9 1672.41 6 1639.62 1 1707.49 5 1602.44 1 1554.17 2 1522.20 4 1530.96 2 1532.88 7 1533.56 5 1534.42 8 1576.18 1 1620.95 7 1604.46 2 1641.77 7 1675.07 5 1704.88 6
198.126
295.998
220.654
300.52
267.387
285.41
270.862
276.262
271.518
274.838
271.534
275.402
272.773
273.034
200.213
282.778
199.319
282.252
199.095
281.067
199.162
279.851
199.338
279.318
274.267
298.493
275.044
294.182
278.421
291.912
281.338
287.84
270.708
302.44
270.168
298.636
275.311
295.888
277.153
292.605
283.162
287.363
283.24
285.609
287.579
280.103
292.668
276.054
295.235
273.296
192.979
294.335
191.3
291.089
191.052
286.961
190.2
284.542
75 1813.9 54 1806.7 21 1776.5 46 1771.6 79 1770.1 97 1768.4 68 1767.5 25 1775.3 27 1772.4 71 1771.4 28 1771.3 8 1769.7 31 1775.9 53 1765.9 03 1761.0 29 1755.6 6 1785.7 23 1779.3 61 1769.6 65 1762.5 14 1754.4 45 1752.6 01 1747.1 17 1743.4 75 1741.6 14 1774.4 37 1767.0 14 1760.1 53 1757.7 21
158
49.5 49.5 99.8 99.8 99.8 99.8 99.8 99.8 99.8 99.8 99.8 99.8 48.7 48.7 48.7 48.7 48.7 68.4 68.4 68.4 68.4 68.4 68.4 68.4 68.4 48.7 48.7 48.7 48.7
M. erector spinae R
M. erector spinae L
18
IL_L
5
184.483
290.149
18
IL_L
6
179.118
303.919
18
IL_L
7
170.384
310.066
18
IL_L
8
172.067
310.367
18
IL_L
9
167.045
309.892
18
IL_L
10
162.09
310.755
18
IL_L
11
158.749
309.74
18
IL_L
12
158.227
304.2
18
IL_L
13
164.545
288.598
19
ES_R
1
241.734
309.983
19
ES_R
2
238.524
302.9
19
ES_R
3
238.519
297.945
19
ES_R
4
238.089
291.027
19
ES_R
5
236.861
280.609
19
ES_R
6
236.743
277.776
19
ES_R
7
236.945
283.517
19
ES_R
8
235.011
289.761
19
ES_R
9
238.439
292.186
19
ES_R
12
240.508
276.347
19
ES_R
15
248.926
269.936
20
ES_L
1
228.784
308.518
20
ES_L
2
229.212
303.833
20
ES_L
3
229.328
298.743
20
ES_L
4
231.208
290.796
20
ES_L
5
231.176
279.561
20
ES_L
6
231.133
279.008
20
ES_L
7
230.523
282.878
20
ES_L
8
230.459
290.529
20 20
ES_L ES_L
9 12
227.866 226.632
292.347 274.698
1606.91 9 1555.95 6 1525.52 7
196.342
297.928
194.816
296.339
192.7
290.982
1522.07 1529.84 1 1530.68 6 1536.70 5 1581.89 9 1627.52 6 1585.49 4 1627.59 4 1656.63 9 1686.96 2 1729.99 8 1743.85 1 1764.87 6 1785.12 8 1680.69 3 1665.74 8 1664.49 4 1486.95 2 1523.93 8 1553.75 5
189.601
287.597
187.273
284.955
182.623
279.48
178.766
273.557
174.845
269.26
172.47
267.437
255.491
306.525
256.053
306.475
257.59
306.629
256.914
306.523
261.247
302.576
260.392
302.558
260.008
304.823
277.634
305.719
283.769
307.738
294.616
310.32
284.023
303.042
202.854
307.06
200.469
306.861
208.548
306.819
1588.23 1621.30 8 1634.59 6 1654.34 1 1674.46 7 1680.08 2 1665.42
206.24
307.01
203.377
306.469
206.237
306.657
204.094
306.72
182.331
307.299
169.254 161.352
312.837 314.284
1784.2 99 1779.8 13 1767.2 36 1761.7 52 1758.0 71 1750.6 99 1745.9 4 1742.1 49 1740.2 57 1445.1 61 1446.9 22 1503.8 97 1503.9 07 1503.3 15 1505.6 06 1503.2 08 1443.6 54 1414.9 1419.7 31 1450.6 07 1361.3 5 1363.7 21 1411.0 3 1410.9 63 1413.0 39 1415.3 11 1411.7 42 1357.4 14 1425.5 55 1427.9
159
48.7 68.4 68.4 68.4 68.4 68.4 68.4 68.4 68.4 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16
M. psoas major R
M. psoas major L
20
ES_L
15
223.81
274.235
21
PM_R
1
255.235
249.206
21
PM_R
2
255.847
270.029
21
PM_R
3
256.513
250.353
21
PM_R
4
259.977
262.974
21
PM_R
5
270.418
254.627
21
PM_R
6
260.17
237.322
21
PM_R
7
262.662
224.192
21
PM_R
8
264.135
241.677
21
PM_R
9
260.461
214.559
21
PM_R
10
267.264
234.622
21
PM_R
11
259.904
223.568
22
PM_L
1
212.59
237.494
22
PM_L
2
210.931
268.971
22
PM_L
3
210.611
238.229
22
PM_L
4
211.33
261.253
22
PM_L
5
210.627
248.953
22
PM_L
6
213.03
229.724
22
PM_L
7
211.741
220.969
22
PM_L
8
212.717
238.194
22
PM_L
9
214.47
217.098
22
PM_L
10
208.098
232.43
22
PM_L
11
217.307
219.225
6 1774.17 4 1581.91 8 1596.83 5 1620.74 8 1634.17 9 1668.67 4 1647.04 6 1690.95 2 1709.67 1
175.244
304.897
293.039
190.885
293.039
190.885
293.039
190.885
293.039
190.885
293.039
190.885
293.039
190.885
293.039
190.885
293.039
190.885
1723.31 1745.89 7 1750.34 4 1582.60 1 1600.93 8 1614.40 1 1638.85 4
293.039
190.885
293.039
190.885
293.039
190.885
178.378
188.336
178.378
188.336
178.378
188.336
178.378
188.336
1670.93 1647.35 1 1687.71 3 1707.86 9 1725.71 3
178.378
188.336
178.378
188.336
178.378
188.336
178.378
188.336
178.378
188.336
1746.81 1753.36 8
178.378
188.336
178.378
188.336
58 1559.2 97 1880.3 55 1880.3 55 1880.3 55 1880.3 55 1880.3 55 1880.3 55 1880.3 55 1880.3 55 1880.3 55 1880.3 55 1880.3 55 1882.0 98 1882.0 98 1882.0 98 1882.0 98 1882.0 98 1882.0 98 1882.0 98 1882.0 98 1882.0 98 1882.0 98 1882.0 98
160
16 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125
Obr. 1: Rovina řezu – vizualizace v programu OpenDX.
Tab. 2: Síly ve svalech. Číslo svalu 1 2 3 4 5 6 11 15 23 24 25 28 32 42 43 44 117 155 158 159 164 165 166 170 171 176 177 178
Název svalu RA_R1 RA_R2 RA_R3 RA_L1 RA_L2 RA_L3 OEA_R1 OEA_R2 OEA_R9 OEA_R10 OEA_R11 OEA_L1 OEA_L2 OEA_L9 OEA_L10 OEA_L11 TA_R17 TA_L17 QL_R1 QL_R2 QL_R7 QL_R8 QL_R9 QL_L1 QL_L2 QL_L7 QL_L8 QL_L9
Síla ve svalu [N] 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,17 0 0 0 0 0 0,1 0 0,08 0,06 0,07 0,06 0,03 0 0 0 0 0
Číslo svalu 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249
Název svalu LT_L2 LT_L3 LT_L4 LT_L5 IL_R1 IL_R2 IL_R3 IL_R4 IL_R5 IL_R6 IL_R7 IL_R8 IL_R9 IL_R10 IL_R11 IL_R12 IL_R13 IL_L1 IL_L2 IL_L3 IL_L4 IL_L5 IL_L6 IL_L7 IL_L8 IL_L9 IL_L10 IL_L11
Síla ve svalu [N] 17,37 21,33 24,09 24,18 9,55 8,14 9,41 5,18 9,76 16,3 16,5 15,86 15,98 14,93 14,22 13,32 13,37 9,17 9 7,94 7,17 9,81 16,59 16,66 14,77 14,46 13,97 12,95
161
184 187 190 192 193 194 195 201 204 207 209 210 211 212 217 218 219 220
M_R3 M_R6 M_R9 M_R11 M_R12 M_R13 M_R14 M_L3 M_L6 M_L9 M_L11 M_L12 M_L13 M_L14 LT_R2 LT_R3 LT_R4 LT_R5
5,58 10,59 7,38 8,54 8,03 7,75 9,82 0 9,18 6,92 8,18 6,67 6,6 8,36 14,51 20,65 23,63 23,17
250 251 274 275 276 277 278 279 280 281 282 285 286 287 288 289 290 291 292 293
IL_L12 IL_L13 PM_R1 PM_R2 PM_R3 PM_R4 PM_R5 PM_R6 PM_R7 PM_R8 PM_R9 PM_L1 PM_L2 PM_L3 PM_L4 PM_L5 PM_L6 PM_L7 PM_L8 PM_L9
10,72 10,57 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Síly ve svalech 25
20
15 Síla [N] 10
5
0 RA_R
OEA_R
TA_R
QL_R
M_R
LT_R
IL_R
PM_R
Obr. 2: Grafické znázornění sil ve svalech.
162
Příloha č. 10
Obr. 1: Zatížení v levém a pravém segmentu musculus quadratus lumborum pro různé typy pohybů: (A) pravo-levý lineární pohyb, (B) předo-levý a zado-pravý lineární pohyb, (C) pohyb ve tvaru elipsy, (D) pohyb ve tvaru ležaté osmičky ∞ (Bernoulliho lemniskáta).
163
Obr. 2: Zatížení v levém a pravém segmentu musculus obliquus externus abdominis pro různé typy pohybů: (A) pravo-levý lineární pohyb, (B) předo-levý a zado-pravý lineární pohyb, (C) pohyb ve tvaru elipsy, (D) pohyb ve tvaru ležaté osmičky ∞ (Bernoulliho lemniskáta).
Obr. 3: Zatížení v levém a pravém segmentu musculus longissimus thoracis pro různé typy pohybů: (A) pravo-levý lineární pohyb, (B) předo-levý a zado-pravý lineární pohyb, (C) pohyb ve tvaru elipsy, (D) pohyb ve tvaru ležaté osmičky ∞ (Bernoulliho lemniskáta).
164
