Waiting
Traitement de la connexion…

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

Vurderingen af patienters kropsholdning og gangart profil efter lumbal Fusion kirurgi Video Rasterstereography og løbebånd gangart analyse

Published: March 23, 2019 doi: 10.3791/59103
Automatic Translation
1,2, 2, 2
1Department of Orthopedics and Trauma Surgery, University Hospital Bonn, 2Department of Orthopedic Surgery, University Hospital Tuebingen

Summary

Vi præsenterer her, en protokol for at analysere kropsholdning og gangart af patienter efter operation for lumbal fusion med høj opløsning video rasterstereography og et løbebånd, udstyret med en integreret sensor mat. Så kritisk funktionelle postoperative evaluering på en mindre subjektive plan kan forbedre nøjagtigheden og pålideligheden af indikation for kirurgi.

Abstract

Denne protokol giver vejledning om, hvordan til at udføre høj opløsning video rasterstereography og løbebånd ganganalyse på patienter efter operation for lumbal fusion at opnå resultater om ændret variabler af gangart og kropsholdning. De observerede ændringer kan derefter være korreleret med patient-rapporterede resultat foranstaltning af smertelindring. Enhedens rasterstereographic projekter parallelt lys på overfladen af det afprøvede emne tilbage. Deformation af disse linjer er anerkendt af enheden. Fra disse data genererer en speciel software derefter en 3D-profil baseret på princippet om triangulering. Med en unøjagtighed på kun 0.2 mm kan det måle ændringer i kropsholdning med meget høj præcision. Gangart og holdning parametre registreres ved hjælp af et løbebånd, udstyret med en elektrisk sensor mat, der indeholder 10.200 miniature Kraftmålerne i zonen registrering under bæltet. Indledende walking hastighed på løbebåndet er 0,5 km/h. hastighed derefter gradvist øges med intervaller af 0,1 km/h indtil hvert emne når hans eller hendes individuelle maksimale godt tolerable walking hastighed. Ved denne hastighed registreres parametre under en 20 s måling interval. Emner er testet barfodet og uden at holde en Håndliste. Blandt forskellige andre parametre, skridtlængde bredde, skridt længde, holdning fase og mund måles rotation. Begge metoder bruges efter sigende har en høj intra og Inter-Diesel observer pålidelighed. Fordelen ved disse meget præcise teknikker er, at de tilbyder en objektiv og meget detaljeret perspektiv på ændringer i patientens kropsholdning og gangart. På grund af mængden af data genereret disse teknikker er, dog, ikke så meget egnet til rutinemæssig hverdagsbrug, men temmelig interessant videnskabeligt evaluere lang sigt ændringer i kropsholdning og gangart hos patienter, som for eksempel efter operation for lumbal fusion.

Introduction

Denne protokol indeholder instruktioner om, hvordan man objektivt udfører en funktionel kropsholdning og gangart analyse af patienter efter lumbal spinal fusion kirurgi i modsætning til subjektiv vurdering af eksaminator eller patient rapporteret spørgeskemaer. Opsætningen består af en høj opløsning video rasterstereography for kropsholdning analyse, og en tryksensor udstyret løbebånd setup for ganganalyse. Resultaterne af disse teknikker fra patienter efter operation for lumbal fusion sammenlignes med subjektivt rapporterede smertelindring.

Selvom rygkirurgi teknikker og resultater har stærkt forbedret i de seneste år, udføres stigningen i procedurer1,2 også fører til en stigning i absolutte tal af patienter utilfredse med deres individuelle postoperative resultater. For kirurger er det således afgørende at identificere de patienter, der vil højst sandsynligt få gavn af kirurgi. Udviklingen af denne færdighed er tæt forbundet med konstant postoperative resultatet evaluering og revurdering af den første indikation for kirurgi.

Til dato, er det postoperative resultatet for det meste bedømt på subjektive patient-rapporterede niveauer af smerter og funktion af spørgeskemaer3,4,5. Disse spørgeskemaer er, men altid subjektivt påvirket og ikke kun påvirket af de objektive fysiske abnormitet, men også af patientens holdninger og overbevisninger, psykiske lidelse og sygdom adfærd. Interessant, er selv resultaterne i X-ray, computertomografi eller magnetisk resonans udsat for store inter - og intra-observatør variabilitet6,7,8,9,10 . Den desuden radiologiske imaging, dog tilbyder kun en statisk teknisk evaluering af kirurgi. Der er en klar mangel på betyder at objektivt evaluere det funktionelle resultat efter rygkirurgi.

En patientens kropsholdning og gangart er generelt skulle være knyttet til den opfattede grad af smerter og også til den generelle livskvalitet11,12. Derfor kan funktion betragtes som en af de vigtigste elementer af postoperative resultatet. Den overordnede funktionelle tilfredshed af patienten synes at være forbundet med spinal justering, kyphosis, lordosis og vertebrale rotation13,14,15. Som lumbal fusion kirurgi forsøger at genoprette den anatomiske krumning af rygsøjlen og derfor for at balancere musklerne, tilpasning af kropsholdning er forventede16. Restaureret lumbal lordosis er komplementære med smertelindring og dermed resultere i evnen til at gå smertefrit.

Teknikken med tilbage overflade analyse går tilbage til arbejdet i Takasaki samt enge et al. og Drerup et al. fra den sene 1970 og 80 'er17,18,19,20,21. Baseret på princippet om triangulering, giver denne teknik en målenøjagtighed kun 0,2 mm, 22. Teknikken er almindeligt brugt og testet for stråling gratis diagnose og opfølgning af patienten med skoliose23,24. I forbindelse med evaluering af skoliose patienter, setup viste god gyldighed og en fremragende intra- og interrater pålidelighed25. En endnu mere funktionelle syn på patienten tilbyder analyse af gangart. En fælles teknik til at registrere de særskilte parametre bruges til at beskrive patientens gangart er en eksperimentel opsætning af løbebånd. Dermed stride bredde, skridt længde samt holdning fase og mund rotation og pres distribution til hver fod kan maales ved en meget høj præcision26,27,28,29, 30 , 31. der henviser til, at patienter med lændesmerter synes at bruge strategier til at mindske indvirkningen på lændehvirvelsøjlen samtidigt med at omvandrende, løbebånd setup tilbyder fordel for at måle patientens gang samtidig med at holde styr på hvert enkelt trin32.

Hypotesen er at lumbal fusion kirurgi ændrer patologiske mønstre i gangart eller kropsholdning og at disse ændringer er i sammenhæng med den påviselige lindring i patient-rapporterede resultat foranstaltning dvs. niveauet af smerte. De forventede ændringer kan måles med video rasterstereography og løbebånd ganganalyse. Yderligere oplysninger om kropsholdning og gangart kan således sammenlignes med den overordnede funktionelle status og tilfredshed14,15,33.

Protocol

Fuld godkendelser fra Institut for ortopædisk kirurgi på universitetet i Tuebingen og den etiske komité på University Hospital Tuebingen blev fremstillet før påbegyndelsen af undersøgelsen. Skriftligt informeret samtykke blev modtaget fra alle fag før deres deltagelse.

1. patienten rekruttering og forberedelse

  1. Rekruttere et emne, på mere end 18 år, der lider af lænde rygsmerter og degenerative disc sygdom.
    1. Samle alle relevante data som back pain relaterede patientens sygehistorie, resultater fra magnetisk resonans, aktuel smertestillende medicin og historien om fysioterapi.
    2. Udføre en ortopædisk fysisk undersøgelse for at identificere oprindelsen af den lumbale rygsmerter udkig bud trykpunkter, test lateral fleksion og trunk hældning og udvidelse, og udføre straight leg raise. Til differentialdiagnosticering også teste hofteleddet til eksempelvis fleksion, forlængelse og rotation.
      Bemærk: 30 fag og 28 reference emner blev brugt til den oprindelige undersøgelse.
  2. Udelukke, at emnet har en neurologiske underskud af underekstremiteterne, der kræver umiddelbar operation ved fysisk undersøgelse af hver af de centrale muskler.
    Bemærk: Et underskud i de lavere lemmer af mindre end grade 3/5 (Jandas klassifikation) sensorimotor system bør ikke indgå i denne undersøgelse.
  3. Sikre at genstand præsenterer hos normal omvandrende evne og viser ikke nogen akut neoplastiske eller smitsomme patologi af rygsøjlen.
    Bemærk: Neoplastiske eller smitsomme patologi af rygsøjlen vil være synlige i magnetisk resonans.
  4. Planlægge emne for rygkirurgi.
  5. Spørg alle fag til at underskrive en informeret samtykke til at deltage i undersøgelsen.
  6. Planlægge måling datoer for følgende eksperimentel opsætning (Se 1.7, 1.8, 1.9., 1.10.) hos sag.
  7. Udføre den første måling én dag forud for operationen.
  8. Udføre den anden måling ca syv dage efter operationen, når gå på ward-niveau er genvundet.
  9. Planlægge og udføre de tredje måling tre måneder efter operationen.
  10. Planlægge og udføre den fjerde måling et år efter operationen.
    Bemærk: Spørg emne til at fuldføre Oswestry handicap Index (ODI) 34 spørgeskema og angive deres sædvanlige værdi på numeriske smerte Rating Scale (NRS) 35under hver undersøgelse.
  11. Udføre gangart og kropsholdning analysen med emnet på hvert besøg til efterfølgende instruktionerne under punkt 2 i protokollen.

2. eksperimentelt Design

  1. Spørgeskemaer
    1. Spørg emne at fuldføre Oswestry handicap Index (ODI) spørgeskemaet og at angive hans eller hendes normale værdi på den numeriske smerte Rating Scale (NRS).
  2. Rasterstereographic analyse
    1. Gennemføre opsætningen måling.
      1. Brug en enhed baseret på princippet om optisk stereografisk måling, der giver mulighed for påvisning af den særlige anatomiske landemærke ryghvirvel prominens, de to lumbal smilehuller og korsbenet punkt af rima ani.
      2. Bruge et apparat, der anslår rygsøjlen konfiguration af Moiré princippet ved hjælp af en projektor, at projekter et gitter af lys linjer på patientens ryg og indeholder en lys-optisk scanning kamera.
        Bemærk: Baseret på principperne om triangulering, softwaren analyserer de planlagte linjer og genererer en 3-D model af patienternes overflade (7.500 point).
      3. Bygge målesystem med to vigtigste moduler: lys projektor enhed, der udsender fremskrivninger af parallelle linjer og indfanger refleksioner med et kamera (15 Hz) og en personlig computer med producentens analyse-software installeret.
      4. Derudover hænge op en 2,5 m x 2 m stykke af almindelig sort klud eller lignende, der udelukkende dækker på baggrund af det billede, der er truffet for at forbedre kontrasten.
    2. Begynde måling-processen ved at spørge emne til at klæde sig fra hovedet ned til taljen til at afsløre alle fire nødvendige anatomiske landemærker: hals med ryghvirvel prominens, de to lumbal smilehuller og korsbenet punkt som den craniale ende af rima ani.
    3. Sørg for, at især de caudale vartegn er også synlige. Dette kan kræve at emnet åbner bukserne og sænker dem lidt.
    4. Lad emnet stå frit og barfodet i en afslappet anatomiske standardposition med fødder skulder-dækkende fra hinanden.
    5. Placer emnet front vender ind mod væggen med den sorte baggrund, mens hans eller hendes ryg er målrettet til kamera-enhed.
      1. Måle afstanden fra fagets tilbage overflade til kamera-enhed med et målebånd, som det skal være på 200 cm under alle målinger.
    6. Begynde målingen ved at klikke på knappen for den software automatisk skelsættende opdagelse på skærmen, mens emnet står frit, barfodet i en afslappet anatomiske standardposition med fødder skulder-bredt fra hinanden.
      1. I tilfælde af en scanning fejl manuelt re-justere positionen vartegn ifølge brugsanvisningen, der følger med softwaren, således at de svarer til deres faktiske anatomisk stilling (Se trin 2.2.2).
    7. Indstille systemet til en måling tid 30 s. på grund af de 15 Hz kamera enhed om 450 billeder vil blive fanget.
    8. Klik på Generer på panelet software og vente på resultaterne. Softwaren beregner de gennemsnitlige terminal værdier, behov for yderligere analyse.
    9. Lad emne resten til 120 s og efterfølgende trin på løbebånd enhed.

3. løbebånd gangart analyse og (valgfrit) Plantar pres målinger

  1. Bruge instrumenterede løbebånd med et integreret system, der indeholder kapacitiv tryksensorer under bæltet til at registrere gangart parametre såsom skridtlængde bredde, skridt længde, holdning fase og mund rotation.
    1. Sørg for at bruge et målesystem, der indeholder af 10.200 miniature 0.85 cm x 0,85 cm kapacitiv tryksensorer på en mat på 150 cm x 50 cm, registrerer den udøvede kraft med en hastighed på 120 Hz og som har en rumlig opløsning på måtten 1,4 sensorer/cm2.
  2. At Tilslut først, løbebånd og videokamera til en kommerciel personlig computer bruger producentens måling software.
  3. Spørg emne til at stå på løbebåndet barfodet og med bukserne rullet op til knæene.
  4. Vedhæfte en sikkerhed plug til fagets skjorte.
    Bemærk: Sikkerhedsselen sikrer måling sikkerhed af en automatisk nedlukning af løbebånd, hvis emnet snubler eller er skubbet for langt tilbage ved bæltet. Derudover kan løbebåndet slukket via en nødstop-knappen eller en ledning.
  5. Brug to laterale jernbane barer fastgjort til siderne af løbebånd, for at forhindre patienten i afsporet løbebånd ved snuble.
  6. Indstille hældningen af løbebåndet på 0% under hele målingen.
    Bemærk: Hvis nødvendigt, hældning på løbebåndet anvendes i denne undersøgelse kan justeres i et interval fra -2% til 15% i 0,5% intervaller at simulere op-bakke walking.
  7. For at registrere den samlede belastningsfordeling på hver fod, spørger emne at stå frit på løbebånd sensorer tre gange for 10 s. Derefter beregnes gennemsnitsværdien af disse tre målinger.
  8. I det næste skridt, når løbebånd er aktiveret, Spørg genstand til at gå med normal gangart og så vidt muligt ikke at holde på håndlister.
    Bemærk: Gå på løbebåndet uden at holde gelænderet anbefales at opnå mere pålidelige resultater og opnå højere pålidelighed.
  9. Desuden, rådgive emne at gå mellem to selvklæbende tape markører du præcist fastgjort på forhånd på overfladen af løbebånd til at definere grænserne for den integrerede sensor mat.
  10. Efter start løbebånd, øge hastigheden i små intervaller af 0,1 km/t starter fra 0.5 km/h, indtil fagets individuelle maksimale godt tolerable walking hastighed er nået. Spørger emne under stigningen hvordan han eller hun føler sig komfortable walking.
    Bemærk: Den maksimale godt tolerable walking hastighed er nået, når emnet har nået den højeste walking hastighed, som han eller hun føler stadig behagelige gåture. Bælte hastighed kan være upregulated i 0.1 km i timen ad gangen til en maksimal hastighed på 22 km/h, som dermed tillader endda kører målinger. Den minimale hastighed på løbebåndet er 0,5 km/h.
  11. For hvert emne måle to forsøg med en varighed på 20 s. Lad emnet hvile i 60 s mellem forsøgene.
    Bemærk: Den retssag hastighed er angivet den individuelle walking hastighed bestemmes i trin 3.10.
  12. Film fagets gangart samtidig med et videokamera bagfra at tillade visuelle sammenhæng mellem den faktiske gangart profil og de vurderede parametre.
  13. Udskrive resultaterne vises som en rapport gennem softwaregrænseflade i slutningen af målingen.
    Bemærk: For at yderligere kvantificere mund pres distribution under gangart, er udvikling af et software-værktøj til at underopdele foden ind i forskellige regioner nødvendig. For hvert område af interesse registreret pres fra hælen strejke toe-off i hver gangart cyklus i N/cm². Otte forskellige regioner defineres: bagfod, mellemfod, første metatarsal hovedet, anden/tredje metatarsale, fjerde/femte metatarsal hovedet, hallux, anden/tredje tå og fjerde/femte tå.

4. eksperimentelle Design - statistisk analyse

  1. Analysere oplysninger indhentet i trin 2.2.8 og 3.13 ved hjælp af kommercielt tilgængelige statistiske software (tabel af materialer). Importere data til software ved at klikke på Importer.
    1. Vurdere normalitet til oplysninger indhentet i trin 2.2.8 og 3.13 ved hjælp af histogrammer, Shapiro-Wilk eller Kolmogorov-Smirnoff testen afhængig af stikprøve-størrelse, og ligestilling af afvigelser ved hjælp af Levene test.
    2. Præsentere data som middelværdi (standardafvigelse) eller median (minimum-maksimum), afhængigt af normalitet.
    3. Præsentere kategoriske variabler som relative eller absolutte frekvenser.
    4. Løbebånd variabler organisere hver patient bilaterale data i overordnede og underordnede værdier og beregne deres absolutte forskelle som en parameter for gangart symmetri.
    5. Demografiske karakteristika bruge Kruskal-Wallis test, chi2-test, Friedman test, Wilcoxon test og Tukey test, afhængigt af normalitet.
    6. Beregne korrelationer mellem måling ændringer og ændringer i patient-rapporterede resultat foranstaltninger mellem forskellige tidspunkter ved hjælp af Kendall's tau.
    7. Beregne NRS værdier som en procent af den oprindelige værdi.
      1. Når du grupperer forbedring på de numeriske smerte Rating Scale (NRS) ordinally, overveje > 75% en fremragende, 30-74% moderat, og < 30% som ingen forbedring.
        Bemærk: Da det er umuligt at skelne disse patienter med faktiske smerte forbedring < 30% ledsaget af også funktionelle forbedringer fra dem med forbedring netop på grund af en placebo-effekt, (som kan nå op til 30% forbedring) hvor vi ville ikke forvente funktionelle ændringer, vi klassificeret denne gruppe henblik på studier som "ingen forbedring"35,36.
    8. Fortolke Oswestry handicap Index (ODI) Ifølge det spørgeskema instruktioner.
      1. Fortolkning af ODI: For hver sektion, er den samlede mulige score fem. Efter alle de ti sektioner er afsluttet af patienten, beregne scoren som følger. Opdele den valgte samlede score af den samlede mulige score (50) ganges med 100 for at opnå det endelige resultat i procent. For hver sektion, der er savnet eller ikke gælder den samlede score ved at opdele er sænket med fem. Fortolkning af de endelige score: 0-20%: minimal handicap, 21-40%: moderat handicap, 41-60%: alvorlige handicap, 61-80%: lammet, 81-100%: overdriver patient eller bundet til sengen

Representative Results

Repræsentative resultaterne vist i denne protokol kommer fra en tidligere publikation, der har været offentliggjort andetsteds26.

Rasterstereographic analyse
Resultaterne af den perioperative rasterstereographic analyse af patienter der lider af kronisk lænde rygsmerter og der blev behandlet med lumbal fusion kirurgi (n = 59) viste ingen væsentlige ændringer i trunk længde på 3 måneders opfølgning i forhold til den præoperativ målinger (459 (33)-448 (40) mm; p = 0,313; Tukey test) (fig. 1A). Vi dog noteret en significantly reduceret kyphotic vinkel (ryghvirvel prominens (VP) - brysthvirvelsøjlen ryghvirvler 12 (Th12), fra 52° 43 °; p = 0.014; Tukey test) og lordotic vinkel (Th12 - dimple medium (DM), fra 28 ° 11 °; p < 0,001; Tukey test) på den første postoperative måling i forhold til de præoperative værdier (figur 1B). Ingen forskelle for målinger af trunk hældning eller lateral tilt blev opdaget på ethvert tidspunkt (figur 1C, D).

Gangart og holdning analyse
Løbebånd gangart målinger af den samme patient kohorte (n = 59) viste en signifikant reduktion i kadence i kurset fra præoperativt til 3 måneder efter operationen (før OP til 7 dage efter operationen: 98 (57-132) - 94 (43-119) trin/minut, p = 0,004; 3 - måneder efter operationen: 91 (54-117) trin/minut, p = 0,006, Wilcoxon test) (figur 2A). De tre postoperative måneder blev fundet betydelige ændringer for mest spatiotemporelle parametre (swing fase p = 0,01; holdning fase p < 0,001; fod rotation p = 0,001). Dog ingen betydelige forbedringer blev set for symmetri af swing fase (forskel-dur-mol værdi (DiffMJMn) 2 (0-8) - 1 (0-6) %), holdning fase (DiffMJMn 2 (0-8) - 1 (0-6) %) eller fod rotation (DiffMJMn 3 (0-10) - 3 (0-15) °) (figur 2B, C, D).

Figure 1
Figur 1 : Rasterstereographic resultater. Boxplots viser måling ændringer for (A) trunk længde på 3-måneders opfølgning i forhold til de præoperative målinger (459 (33)-448 (40) mm; p = 0,313; Tukey test), (B) Lordotic vinkel på første postoperative måling i forhold til de præoperative værdier (brysthvirvelsøjlen ryghvirvel 12 - dimple medium, fra 28 ° 11 °; p < 0,001; Tukey test), og (C-D) trunk hældning og laterale munter sang i løbet af et år (ingen signifikant forskel). Dette tal er blevet tilpasset fra reference26. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2 : Gangart og holdning resultater. (A) Boxplots viser en reduktion i kadence fra præoperativt postoperative løbet af 3 måneder (præoperativt til 7 dage efter operationen: 98 (57-132) - 94 (43-119) trin/minut, p = 0.004; 3 måneder efter operationen: 91 (54-117) trin / minut, p = 0,006, Wilcoxon-test) og de præoperative, 7-dages og 3-måneder postoperative løbebånd resultater for (B) swing fase, (C) holdning-fase og (D) mund-rotation grupperet efter subjektive smertelindring efter kirurgi i procentdel (< 30%, 30-74%, > 75%). Fra præoperativt til 3 måneder efter operationen vi opdaget betydelige ændringer for mest spatiotemporelle parametre (swing fase p = 0,01; holdning fase p < 0,001; fod rotation p = 0,001). Ingen betydelige forbedringer blev imidlertid observeret med hensyn til deres indvirkning på gangart symmetri (swing fase (forskel-dur-mol værdi (DiffMJMn) 2 (0-8) - 1 (0-6) %) holdning fase (DiffMJMn 2 (0-8) - 1 (0-6) %), eller fod rotation (DiffMJMn 3(0-10) - 3(0-15)°)). Dette tal er blevet tilpasset fra reference26. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Discussion

Perioperative kirurgisk resultat-overvågning er et felt, der er subjektivt formet. Først det påvirkes af kirurgens erfaring og for det andet af patientens subjektive opfattelse registreret af for eksempel spørgeskemaer, som også afspejler hans eller hendes psykiske lidelse og sygdom adfærd. Vores præsenteres procedure tilbyder en tilgang, der objectifies afgørende parametre vedrørende funktionelle resultat. Metodisk opsætningen præsenteret i dette håndskrift tillader høj præcision målinger af ændringer i kropsholdning og gangart efter lumbal kirurgi18,37,38,39,40, men det kan også anvendes for andre kirurgiske indgreb i bevægeapparatet.

Investigator er at være opmærksom på nogle metode-relaterede faldgruber. Rasterstereographic analyse af tilbage-profil er stærkt afhængigt af den nøjagtige udvalg af de anatomiske landemærker. Hvis valgt upræcist, bliver måling og data beregningen forkert så godt. Derudover skal fagets ryg være fuldstændig afklædt. Selv ledninger af en bh eller lang hovedbund hår kunne forstyrre scanningen. Som gangart målinger er modtagelige for halter ved en smertefuld hofte, knæ eller ankel fælles, de testede emner skal undersøges godt før inklusion i studiet og også før hver opfølgende besøg til at sikre, at resultaterne er relevante og i sammenhæng med den ændringer af rygsøjlen. Da begge metoder har en høj intra- og interobserver pålidelighed21,24,41,kan42, deres anvendelse i daglige rutine gennemføres let. Men kombinerer begge måleteknikker kan gøre det vanskeligt at holde styr på overfloden af data og at fortolke disse resultater på et rimeligt tidspunkt.

En begrænsning af teknikken, tilbage overflade måling er generelt, at til dato, data i litteraturen for det meste henvise til radiologiske parametre fremstillet af røntgenstråler til at fortolke postoperative resultat24. Siden — på grund af modalitet-specifikke begrænsninger — definition af parametre, der bruges til at beskrive kropsholdning varierer mellem rasterstereography og x-stråler (for eksempel thorax vinkel: rasterstereography thorax ryghvirvler 1 til 12, x-ray thorax ryghvirvler 4-12) er det endnu ikke muligt at udlede konklusioner fra absolutte værdier opnået ved rasterstereographic analyse. Det er snarere deres ændringer i perioperative kurset, der er af interesse. Dette værktøj er i øjeblikket således bedst egnet til langsgående analyser.

Andre objectifiable data, såsom CT (computertomografi imaging) eller Mr (magnetisk resonans imaging), kan hjælpe til teknisk evaluere postoperative resultat, men de illustrerer kun statisk anatomiske detaljer. I modsætning til de ikke-invasive og stråling-fri måling teknikker beskrevet i denne protokol, er disse Billeddannende teknikker ikke i stand til at tage funktion i betragtning8,9,10.

Interessant var ændringer for gangart og kropsholdning i vores undersøgelse ikke altid forbundet med patienternes niveauer af smerter. Det fremgår således, at den postoperative dimension af funktion ikke er strengt forbundet med smerte oplevelse. De observerede funktionelle resultater er således betragtes ikke som modstridende, men snarere supplerer patienten relateret statusmålinger. Disse målinger dermed tilbyder en ekstra dimension for at kritisk vurdere postoperative resultatet.

Evaluering af gangart og kropsholdning er stadig en yderst dynamisk forskningsområde. Vi er overbeviste om, at levere data om perioperative udvikling af sådanne funktionelle parametre vil forbedre vores forståelse af disse betingelser. I det lange løb kan dette også bidrage til yderligere for at forbedre vores kirurgisk resultater.

Det er derfor vigtigt at anvende den teknik beskrevet i detaljer i denne protokol og video på en bredere skala til at indhente flere data om funktionelle parametre kropsholdning og gangart i perioperative kurset bevægeapparatet kirurgi.

Disclosures

Forfatterne har ikke noget at oplyse.

Acknowledgments

Forfatterne har ingen anerkendelser.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Ergo-Run Medical  Daum Electronic GmbH, Germany NaN NaN
formetric 4D Diers International GmbH, Germany NaN NaN
IBM SPSS version 22 IBM Inc. NaN NaN
Matlab MathWorks, Natick/MA, USA NaN NaN
Numeric Pain Rating Scale (NRS) NaN NaN NaN
Oswestry Disability Index (ODI) questionnaire  NaN NaN NaN
Video camera  Canon MD 216, Japan NaN NaN
WinFDM-T software  Version 2.0.39, zebris medical NaN NaN
Zebris medical system  Zebris, Isny, Germany NaN NaN

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Deyo, R. A., Nachemson, A., Mirza, S. K. Spinal-fusion surgery-the case for restraint. The Spine Journal. , (2004).
  2. Rajaee, S. S., Bae, H. W., Kanim, L. E. A., Delamarter, R. B. Spinal Fusion in the United States. Spine. 37 (1), 67-76 (2012).
  3. Faraj, S. S. A., et al. Measuring outcomes in adult spinal deformity surgery: a systematic review to identify current strengths, weaknesses and gaps in patient-reported outcome measures. European Spine Journal: official publication of the European Spine Society, the European Spinal Deformity Society, and the European Section of the Cervical Spine Research Society. 26 (8), 2084-2093 (2017).
  4. Maughan, E. F., Lewis, J. S. Outcome measures in chronic low back pain. European Spine Journal: Official Publication of the European Spine Society, the European Spinal Deformity Society, and the European Section of the Cervical Spine Research Society. 19 (9), 1484-1494 (2010).
  5. Vavken, P., et al. Fundamentals of Clinical Outcomes Assessment for Spinal Disorders: Clinical Outcome Instruments and Applications. Global Spine Journal. 5 (4), 329-338 (2014).
  6. Weishaupt, D., Zanetti, M., Boos, N., Hodler, J. MR imaging and CT in osteoarthritis of the lumbar facet joints. Skeletal Radiology. 28 (4), 215-219 (1999).
  7. Pathria, M., Sartoris, D. J., Resnick, D. Osteoarthritis of the facet joints: accuracy of oblique radiographic assessment. Radiology. 164 (1), 227-230 (1987).
  8. Ract, I., et al. A review of the value of MRI signs in low back pain. Diagnostic and Interventional Imaging. 96 (3), 239-249 (2015).
  9. Elfering, A., et al. Risk factors for lumbar disc degeneration: a 5-year prospective Mri study in asymptomatic individuals. Spine. 27 (2), 125-134 (2002).
  10. Ashraf, A., et al. Correlation between Radiologic Sign of Lumbar Lordosis and Functional Status in Patients with Chronic Mechanical Low Back Pain. Asian spine journal. 8 (5), 565-570 (2014).
  11. Glassman, S. D., et al. The impact of positive sagittal balance in adult spinal deformity. Spine. 30 (18), 2024-2029 (2005).
  12. Glassman, S. D., Berven, S., Bridwell, K., Horton, W., Dimar, J. R. Correlation of radiographic parameters and clinical symptoms in adult scoliosis. Spine. 30 (6), 682-688 (2005).
  13. Sangtarash, F., Manshadi, F. D., Sadeghi, A. The relationship of thoracic kyphosis to gait performance and quality of life in women with osteoporosis - PubMed - NCBI. Osteoporosis International. 26 (8), 2203-2208 (2015).
  14. Miyakoshi, N., Itoi, E., Kobayashi, M., Kodama, H. Impact of postural deformities and spinal mobility on quality of life in postmenopausal osteoporosis. Osteoporosis International. 14 (12), 1007-1012 (2003).
  15. Imagama, S., et al. Back muscle strength and spinal mobility are predictors of quality of life in middle-aged and elderly males. European Spine Journal: Official Publication of the European Spine Society, the European Spinal Deformity Society, and the European Section of the Cervical Spine Research Society. 20 (6), 954-961 (2010).
  16. Barrey, C. Current strategies for the restoration of adequate lordosis during lumbar fusion. World Journal of Orthopedics. 6 (1), 117 (2015).
  17. Drerup, B. A procedure for the numerical analysis of moiré topograms. Photogrammetria. 36 (2), 41-49 (1981).
  18. Drerup, B., Hierholzer, E. Automatic localization of anatomical landmarks on the back surface and construction of a body-fixed coordinate system. Journal of Biomechanics. 20 (10), 961-970 (1987).
  19. Meadows, D. M., Johnson, W. O., Allen, J. B. Generation of surface contours by moiré patterns. - PubMed - NCBI. Applied Optics. 9 (4), 942-947 (1970).
  20. Takasaki, H. Moiré Topography. Applied Optics. 9 (6), 1467-1472 (1970).
  21. Schroeder, J., Reer, R., Braumann, K. M. Video raster stereography back shape reconstruction: a reliability study for sagittal, frontal, and transversal plane parameters. European Spine Journal: Official Publication of the European Spine Society, the European Spinal Deformity Society, and the European Section of the Cervical Spine Research Society. 24 (2), 262-269 (2015).
  22. Frobin, W., Hierholzer, E. Transformation Of Irregularly Sampled Surface Data Points Into A Regular Grid And Aspects Of Surface Interpolation, Smoothing And Accuracy. 1985 International Technical Symposium/Europe. 0602, 109-115 (1986).
  23. Hackenberg, L., Hierholzer, E., Pötzl, W., Götze, C., Liljenqvist, U. Rasterstereographic back shape analysis in idiopathic scoliosis after anterior correction and fusion. Clin Biomech. 18 (1), 1-8 (2003).
  24. Mohokum, M., Schülein, S., Skwara, A. The validity of rasterstereography: a systematic review. Orthopedic Reviews. 7 (3), 1-6 (2015).
  25. Tabard-Fougère, A., et al. Validity and Reliability of Spine Rasterstereography in Patients With Adolescent Idiopathic Scoliosis. Spine. 42 (2), 98-105 (2017).
  26. Scheidt, S., Endreß, S., Gesicki, M., Hofmann, U. K. Using video rasterstereography and treadmill gait analysis as a tool for evaluating postoperative outcome after lumbar spinal fusion. Gait, Posture. 64, 18-24 (2018).
  27. Lamoth, C. J. C., Daffertshofer, A., Meijer, O. G., Beek, P. J. How do persons with chronic low back pain speed up and slow. Gait, Posture. 23 (2), 230-239 (2006).
  28. Taylor, N. F., Evans, O. M., Goldie, P. A. The effect of walking faster on people with acute low back pain. European Spine Journal: Official Publication of the European Spine Society, the European Spinal Deformity Society, and the European Section of the Cervical Spine Research Society. 12 (2), 166-172 (2003).
  29. Bryant, A. R., Tinley, P., Cole, J. H. Plantar pressure and radiographic changes to the forefoot after the Austin bunionectomy. Journal of the American Podiatric Medical Association. 95 (4), 357-365 (2005).
  30. Titianova, E. B., Mateev, P. S., Tarkka, I. M. Footprint analysis of gait using a pressure sensor system. - PubMed - NCBI. Journal of Electromyography and Kinesiology. 14 (2), 275-281 (2004).
  31. Hennig, E. M., Milani, T. L. The tripod support of the foot. An analysis of pressure distribution under static and dynamic loading. Zeitschrift für Orthopädie und ihre Grenzgebiete. 131 (3), 279-284 (1993).
  32. da Fonseca, J. L., Magini, M., de Freitas, T. H. Laboratory Gait Analysis in Patients with Low Back Pain before and after a Pilates Intervention. Journal of Sport Rehabilitation. 18 (2), 269-282 (2009).
  33. Hayashi, K., et al. Gait Speeds Associated with Anxiety Responses to Pain in Osteoarthritis Patients. Pain medicine. 17 (3), Malden, Mass. 606-613 (2016).
  34. Fairbank, J. C. T., Pynsent, P. B. The Oswestry Disability Index. Spine. 25 (22), 2940 (2000).
  35. Hawker, G. A., Mian, S., Kendzerska, T., French, M. Measures of adult pain: Visual Analog Scale for Pain (VAS Pain), Numeric Rating Scale for Pain (NRS Pain), McGill Pain Questionnaire (MPQ), Short-Form McGill Pain Questionnaire (SF-MPQ), Chronic Pain Grade Scale (CPGS), Short Form-36 Bodily Pain Scale (SF-36 BPS), and Measure of Intermittent and Constant Osteoarthritis Pain (ICOAP). Arthritis Care, Research. 63 (11), 240-252 (2011).
  36. Haefeli, M., Elfering, A. Pain assessment. European Spine Journal: Official Publication of the European Spine Society, and the European Spinal Deformity Society, and the European Section of the Cervical Spine Research Society. 15 (1), 17-24 (2005).
  37. Drerup, B., Hierholzer, E. Evaluation of frontal radiographs of scoliotic spines--Part I. Measurement of position and orientation of vertebrae and assessment of clinical shape parameters. Journal of Biomechanics. 25 (11), 1357-1362 (1992).
  38. Drerup, B., Hierholzer, E. Evaluation of frontal radiographs of scoliotic spines--Part II. Relations between lateral deviation, lateral tilt and axial rotation of vertebrae. Journal of Biomechanics. 25 (12), 1443-1450 (1992).
  39. Drerup, B., Hierholzer, E. Back shape measurement using video rasterstereography and three-dimensional reconstruction of spinal shape. Clinical biomechanics. 9 (1), Bristol, Avon. 28-36 (1994).
  40. Abdul Razak, A. H., Zayegh, A., Begg, R. K., Wahab, Y. Foot Plantar Pressure Measurement System: A Review. Sensors. 12 (7), 9884-9912 (2012).
  41. Melvin, M., Mohokum, M., et al. Reproducibility of rasterstereography for kyphotic and lordotic angles, trunk length, and trunk inclination: a reliability study. Spine. 35 (14), 1353-1358 (2010).
  42. Liljenqvist, U., Halm, H., Hierholzer, E., Drerup, B., Weiland, M. Die dreidimensionale Oberflächenvermessung von Wirbelsäulendeformitäten anhand der Videorasterstereographie*. Zeitschrift für Orthopädie und ihre Grenzgebiete. 136 (01), 57-64 (1998).

Tags

Adfærd sag 145 video rasterstereography løbebånd gangart analyse lænde rygsmerter kropsholdning sagittal balance TLIF rygsøjlen kirurgi lumbal fusion kirurgi
Vurderingen af patienters kropsholdning og gangart profil efter lumbal Fusion kirurgi Video Rasterstereography og løbebånd gangart analyse
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Scheidt, S., Hofmann, U. K., Mittag, … More

Scheidt, S., Hofmann, U. K., Mittag, F. Evaluation of Patients' Posture and Gait Profile After Lumbar Fusion Surgery by Video Rasterstereography and Treadmill Gait Analysis. J. Vis. Exp. (145), e59103, doi:10.3791/59103 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter