Artykuł metodologiczny

Ocena postawy i profilu chodu pacjentów po operacji usztywnienia odcinka lędźwiowego za pomocą wideorasterstereografii i analizy chodu na bieżni

20.5K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/59103

⸱

23 marca 2019

 ,  , 
1Department of Orthopedics and Trauma Surgery, University Hospital Bonn, 2Department of Orthopedic Surgery, University Hospital Tuebingen

W tym artykule

Podsumowanie

Tutaj prezentujemy protokół do analizy postawy i chodu pacjentów po operacji usztywnienia lędźwiowego za pomocą wysokiej rozdzielczości wideo rasterstereografii i bieżni wyposażonej w zintegrowaną matę sensoryczną. Umożliwienie krytycznej funkcjonalnej oceny pooperacyjnej na mniej subiektywnym poziomie może zwiększyć dokładność i wiarygodność wskazań do operacji.

Streszczenie

Ten protokół dostarcza wskazówek, jak przeprowadzić wysokiej rozdzielczości wideo rasterstereografię i analizę chodu na bieżni u pacjentów po operacji usztywnienia odcinka lędźwiowego, aby uzyskać wyniki dotyczące zmienionych zmiennych chodu i postawy. Te zaobserwowane zmiany można następnie skorelować z miarą wyniku leczenia bólu zgłaszanym przez pacjenta. Urządzenie rasterstereograficzne rzuca równoległe linie światła na powierzchnię pleców badanego obiektu. Deformacja tych linii jest rozpoznawana przez urządzenie. Na podstawie tych danych specjalne oprogramowanie generuje następnie profil 3D w oparciu o zasadę triangulacji. Przy niedokładności wynoszącej zaledwie 0,2 mm może mierzyć zmiany postawy z bardzo dużą precyzją. Parametry chodu i postawy są rejestrowane za pomocą bieżni wyposażonej w elektryczną matę sensoryczną, która zawiera 10 200 miniaturowych czujników siły w strefie rejestracji pod pasem. Początkowa prędkość chodzenia na bieżni wynosi 0,5 km/h. Prędkość jest następnie stopniowo zwiększana o 0,1 km/h, aż każdy badany osiągnie swoją indywidualną maksymalną, dobrze tolerowaną prędkość chodu. Przy tej prędkości parametry są rejestrowane w odstępie 20 s. Badani są testowani boso i bez trzymania się poręczy. Mierzy się między innymi szerokość kroku, długość kroku, fazę postawy i rotację stopy. Obie zastosowane metody charakteryzują się podobno wysoką wiarygodnością wewnątrz i między obserwatorami. Zaletą tych bardzo dokładnych technik jest to, że oferują obiektywną i bardzo szczegółową perspektywę zmian w postawie i chodzie pacjenta. Ze względu na ilość generowanych danych, techniki te nie są jednak tak bardzo odpowiednie do codziennego, rutynowego użytku, ale raczej interesujące do naukowej oceny długoterminowych zmian w postawie i chodzie u pacjentów, takich jak na przykład po operacji usztywnienia odcinka lędźwiowego.

Wprowadzenie

Ten protokół zawiera instrukcje, jak obiektywnie przeprowadzić funkcjonalną analizę postawy i chodu pacjentów po operacji lędźwiowej usztywnienia kręgosłupa, w przeciwieństwie do subiektywnej oceny przez egzaminatora lub kwestionariuszy zgłaszanych przez pacjenta. Konfiguracja składa się z rastrastrografii wideo o wysokiej rozdzielczości do analizy postawy oraz zestawu bieżni wyposażonej w czujnik ciśnienia do analizy chodu. Wyniki uzyskane za pomocą tych technik od pacjentów po operacji usztywnienia lędźwiowego są porównywane z subiektywnie zgłaszaną ulgą w bólu.

Nawet jeśli techniki i wyniki chirurgii kręgosłupa znacznie się poprawiły w ciągu ostatnich lat, wzrost liczby wykonywanych zabiegów1,2 prowadzi również do wzrostu bezwzględnej liczby pacjentów niezadowolonych ze swoich indywidualnych wyników pooperacyjnych. Dla chirurgów kluczowe jest zatem zidentyfikowanie tych pacjentów, którzy najprawdopodobniej odniosą korzyści z operacji. Rozwój tej umiejętności jest ściśle związany ze stałą oceną wyników pooperacyjnych i ponowną oceną początkowego wskazania do operacji.

Do tej pory wynik pooperacyjny jest najczęściej oceniany na podstawie subiektywnych poziomów bólu i funkcji zgłaszanych przez pacjentów za pomocą kwestionariuszy3,4,5. Kwestionariusze te są jednak zawsze subiektywnie dotknięte i nie tylko wpływają na nie obiektywne nieprawidłowości fizyczne, ale także postawy i przekonania pacjenta, stres psychiczny i zachowania chorobowe. Co ciekawe, nawet wyniki badań rentgenowskich, tomografii komputerowej czy rezonansu magnetycznego są podatne na dużą zmienność między obserwatorami i wewnątrz obserwatorów6,7,8,9,10. Dodatkowe obrazowanie radiologiczne oferuje jednak jedynie statyczną ocenę techniczną operacji. Wyraźnie brakuje środków do obiektywnej oceny wyników funkcjonalnych po operacji kręgosłupa.

Postawa i chód pacjenta są zazwyczaj powiązane z odczuwanym poziomem bólu, a także z ogólną jakością życia11,12. Dlatego funkcję można uznać za jeden z najważniejszych elementów wyniku pooperacyjnego. Ogólna satysfakcja funkcjonalna pacjenta wydaje się być związana z ustawieniem kręgosłupa, kifozą, lordozą i rotacją kręgów13,14,15. Ponieważ operacja usztywnienia odcinka lędźwiowego ma na celu przywrócenie anatomicznej krzywizny kręgosłupa, a tym samym zrównoważenie mięśni, oczekuje się adaptacji postawy16. Przywrócona lordoza lędźwiowa jest komplementarna z łagodzeniem bólu, a tym samym skutkuje możliwością bezbolesnego chodzenia.

Technika analizy powierzchni tylnej wywodzi się z prac Takasaki i Meadows et al., a także Drerup et al. z późnych lat 70. i 80. 17,18,19,20,21. Technika ta, oparta na zasadzie triangulacji, przedstawia niedokładność pomiaru wynoszącą zaledwie 0,2 mm 22. Technika ta jest szeroko stosowana i testowana w diagnostyce i obserwacji pacjenta ze skoliozą23,24. W kontekście oceny pacjentów ze skoliozą, konfiguracja wykazała dobrą trafność i doskonałą wiarygodność wewnątrz- i międzyoceniającą25. Jeszcze bardziej funkcjonalny wgląd w pacjenta oferuje analiza chodu. Powszechną techniką rejestrowania odrębnych parametrów używanych do opisania chodu pacjenta jest eksperymentalna konfiguracja na bieżni. Dzięki temu szerokość kroku, długość kroku, faza postawy i rotacja stopy, a także rozkład nacisku dla każdej stopy mogą być mierzone z bardzo dużą precyzją26,27,28,29,30,31. Podczas gdy pacjenci z bólem krzyża wydają się stosować strategie mające na celu zmniejszenie wpływu na kręgosłup lędźwiowy podczas chodzenia, konfiguracja bieżni oferuje przewagę w mierzeniu chodu pacjenta, jednocześnie śledząc każdy pojedynczy krok32.

Hipoteza jest taka, że operacja usztywnienia odcinka lędźwiowego zmienia patologiczne wzorce w chodzie lub postawie i że te zmiany są skorelowane z wykrywalnym złagodzeniem w mierze wyników zgłaszanych przez pacjenta, tj. poziomie bólu. Oczekiwane zmiany można zmierzyć za pomocą rastrastrografii wideo i analizy chodu na bieżni. Dodatkowe informacje na temat postawy i chodu można w ten sposób porównać z ogólnym stanem funkcjonalnym i satysfakcją14,15,33.

Protokół

Pełne zgody Oddziału Chirurgii Ortopedycznej Uniwersytetu w Tybindze oraz Komisji Etyki Szpitala Uniwersyteckiego w Tybindze zostały uzyskane przed rozpoczęciem badania. Pisemna świadoma zgoda została uzyskana od wszystkich uczestników przed ich udziałem.

1. Rekrutacja i przygotowanie pacjentów

  1. Zrekrutuj osobę w wieku powyżej 18 lat, która cierpi na ból pleców w odcinku lędźwiowym i chorobę zwyrodnieniową dysku.
    1. Zbierz wszystkie istotne dane, takie jak historia pacjenta związana z bólem pleców, wyniki rezonansu magnetycznego, aktualne leki przeciwbólowe i historia fizjoterapii.
    2. Wykonaj ortopedyczne badanie fizykalne, aby zidentyfikować źródło bólu pleców w odcinku lędźwiowym, szukając czułych punktów nacisku, przetestuj zgięcie boczne oraz nachylenie i wyprost tułowia, a następnie wykonaj proste uniesienie nogi. W diagnostyce różnicowej należy również przetestować staw biodrowy, na przykład pod kątem zgięcia, wyprostu i rotacji.
      UWAGA: W pierwotnym badaniu wykorzystano 30 osób i 28 osób referencyjnych.
  2. Wyklucz, że pacjent ma deficyt neurologiczny kończyn dolnych, który wymaga natychmiastowej operacji poprzez badanie fizykalne każdego z kluczowych mięśni.
    nuta: W badaniu nie należy uwzględniać deficytu w układzie sensomotorycznym kończyny dolnej poniżej stopnia 3/5 (klasyfikacja Jandy).
  3. Upewnij się, że pacjent wykazuje normalną zdolność chodzenia i nie wykazuje żadnej ostrej nowotworowej lub zakaźnej patologii kręgosłupa.
    nuta: Nowotworowa lub infekcyjna patologia kręgosłupa będzie widoczna w rezonansie magnetycznym.
  4. Umów się na operację kręgosłupa.
  5. Poproś wszystkich uczestników o podpisanie świadomej zgody na udział w badaniu.
  6. Zaplanuj daty pomiarów dla następującej konfiguracji eksperymentalnej (patrz 1.7, 1.8, 1.9., 1.10.) z pacjentem.
  7. Pierwszy pomiar należy wykonać dzień przed zabiegiem.
  8. Drugi pomiar należy wykonać około siedmiu dni po zabiegu, gdy powrót do chodzenia na poziomie oddziału zostanie przywrócony.
  9. Zaplanuj i wykonaj trzeci pomiar trzy miesiące po operacji.
  10. Zaplanuj i wykonaj czwarty pomiar rok po operacji.
    nuta: Podczas każdego badania poproś osobę badaną o wypełnienie kwestionariusza Oswestry Disability Index (ODI) 34 oraz o wskazanie ich zwykłej wartości w Numerycznej Skali Oceny Bólu (NRS) 35.
  11. Wykonuj analizę chodu i postawy z pacjentem podczas każdej wizyty, postępując zgodnie z kolejnymi instrukcjami zgodnie z sekcją 2 protokołu.

2. Projekt eksperymentalny

  1. Kwestionariusze
    1. Poproś osobę badaną o wypełnienie kwestionariusza Indeksu Niepełnosprawności Oswestry (ODI) i wskazanie swojej zwykłej wartości w Numerycznej Skali Oceny Bólu (NRS).
  2. Analiza rastrostereograficzna
    1. Zaimplementuj konfigurację pomiaru.
      1. Użyj urządzenia opartego na zasadzie optycznego pomiaru stereograficznego, które umożliwia wykrycie wypukłości kręgów określonego anatomicznego punktu orientacyjnego, dwóch wgłębień lędźwiowych i punktu krzyżowego rima ani.
      2. Użyj aparatury, która szacuje konfigurację kręgosłupa na zasadzie mory, używając projektora, który wyświetla siatkę linii świetlnych na plecach pacjenta i zawiera światło-optyczną kamerę skanującą.
        nuta: Opierając się na zasadach triangulacji, oprogramowanie analizuje rzutowane linie i generuje model 3D powierzchni pacjenta (7 500 punktów).
      3. Zbuduj system pomiarowy składający się z dwóch głównych modułów: projektora świetlnego, który emituje projekcje równoległych linii i rejestruje odbicia za pomocą kamery (15 Hz) oraz komputera osobistego z zainstalowanym oprogramowaniem analitycznym producenta.
      4. Dodatkowo zawieś kawałek zwykłej czarnej tkaniny o wymiarach 2,5 m x 2 m lub podobny, który całkowicie zakrywa tło zrobionego obrazu, aby poprawić kontrast.
    2. Rozpocznij proces pomiaru od poproszenia badanego o rozebranie się od głowy w dół do pasa, aby odsłonić wszystkie cztery potrzebne anatomiczne punkty orientacyjne: szyję z wypukłościami kręgów, dwa dołeczki lędźwiowe i punkt krzyżowy jako czaszkowy koniec rima ani.
    3. Upewnij się, że szczególnie punkty orientacyjne ogona są również widoczne. Może to wymagać, aby osoba badana rozpięła spodnie i nieco je opuściła.
    4. Pozwól badanemu stać swobodnie i boso w zrelaksowanej, standardowej pozycji anatomicznej ze stopami rozstawionymi na szerokość barków.
    5. Ustaw fotografowaną osobę przodem do ściany na czarnym tle, podczas gdy jej tył jest skierowany w stronę aparatu.
      1. Zmierz odległość od tylnej powierzchni obiektu do aparatu za pomocą taśmy mierniczej, ponieważ podczas wszystkich pomiarów musi ona wynosić 200 cm.
    6. Rozpocznij pomiar, klikając przycisk automatycznego wykrywania punktów orientacyjnych przez oprogramowanie na ekranie, podczas gdy badany stoi swobodnie, boso w zrelaksowanej standardowej pozycji anatomicznej ze stopami rozstawionymi na szerokość barków.
      1. W przypadku błędu skanowania należy ręcznie ponownie dostosować położenie punktów orientacyjnych zgodnie z instrukcjami producenta dostarczonymi z oprogramowaniem, tak aby odpowiadały one ich rzeczywistemu położeniu anatomicznemu (patrz krok 2.2.2).
    7. Ustaw system na czas pomiaru 30 s. Ze względu na częstotliwość 15 Hz aparatu zostanie zarejestrowanych około 450 obrazów.
    8. Kliknij przycisk Generuj w panelu oprogramowania i poczekaj na wyniki. Oprogramowanie obliczy średnie wartości końcowe potrzebne do dalszej analizy.
    9. Pozwól testerowi odpocząć przez 120 sekund, a następnie wejdź na urządzenie na bieżni.

3. Analiza chodu na bieżni i (opcjonalnie) pomiary ciśnienia podeszwowego

  1. Użyj oprzyrządowanej bieżni ze zintegrowanym systemem zawierającym pojemnościowe czujniki nacisku pod pasem, aby rejestrować parametry chodu, takie jak szerokość kroku, długość kroku, faza postawy i rotacja stopy.
    1. Upewnij się, że używasz systemu pomiarowego, który zawiera 10 200 miniaturowych pojemnościowych czujników ciśnienia o wymiarach 0,85 cm x 0,85 cm na macie o wymiarach 150 cm x 50 cm, rejestrujących wywieraną siłę z częstotliwością 120 Hz i który ma rozdzielczość przestrzenną maty 1,4 czujnika/cm2.
  2. Najpierw podłącz bieżnię i kamerę wideo do komercyjnego komputera osobistego za pomocą oprogramowania pomiarowego producenta.
  3. Poproś badanego, aby stanął na bieżni boso i ze spodniami podwiniętymi do kolan.
  4. Przymocuj wtyczkę bezpieczeństwa do koszulki fotografowanej osoby.
    nuta: Pas bezpieczeństwa zapewnia bezpieczeństwo pomiaru poprzez automatyczne wyłączenie bieżni, jeśli badany potknie się lub zostanie odepchnięty zbyt daleko do tyłu przez pas. Ponadto bieżnię można wyłączyć za pomocą przycisku zatrzymania awaryjnego lub przewodu.
  5. Użyj dwóch bocznych prętów przymocowanych po bokach bieżni, aby zapobiec upadkowi pacjenta z bieżni w przypadku potknięcia.
  6. Ustaw nachylenie bieżni na 0% podczas całego pomiaru.
    nuta: W razie potrzeby nachylenie bieżni użytej w tym badaniu można regulować w zakresie od -2% do +15% w krokach co 0,5%, aby symulować chodzenie pod górę.
  7. Aby zarejestrować całkowity rozkład obciążenia na każdą stopę, poproś badanego, aby trzykrotnie swobodnie stanął na czujnikach bieżni przez 10 sekund. Następnie oblicz średnią wartość tych trzech pomiarów.
  8. W następnym kroku, gdy bieżnia jest włączona, poproś badanego, aby chodził normalnym krokiem i, o ile to możliwe, nie trzymał się poręczy.
    nuta: Chodzenie po bieżni bez trzymania się poręczy jest zalecane, aby uzyskać bardziej niezawodne wyniki i osiągnąć wyższą niezawodność.
  9. Ponadto poinstruuj pacjenta, aby przeszedł między dwoma znacznikami z taśmą samoprzylepną, które wcześniej dokładnie przymocowałeś do powierzchni bieżni, aby określić granice zintegrowanej maty sensorycznej.
  10. Po uruchomieniu bieżni zwiększaj prędkość małymi krokami o 0,1 km/h, zaczynając od 0,5 km/h, aż do osiągnięcia indywidualnej, maksymalnej, dobrze tolerowanej prędkości chodzenia badanego. Zapytaj badanego podczas wzrostu, jak czuje się komfortowo chodząc.
    nuta: Maksymalna dobrze tolerowana prędkość chodzenia jest osiągana, gdy badany osiągnął najwyższą prędkość chodu, z jaką nadal czuje się komfortowo chodząc. Prędkość taśmy można zwiększać w krokach co 0,1 km/h do maksymalnej prędkości 22 km/h, co pozwala nawet na pomiary podczas pracy. Minimalna prędkość bieżni to 0,5 km/h.
  11. Dla każdego badanego zmierz dwie próby o czasie trwania 20 s. Pozwól testerowi odpocząć przez 60 s między próbami.
    nuta: Prędkość próbna jest określana przez indywidualną prędkość chodzenia określoną w kroku 3.10.
  12. Sfilmuj chód osoby badanej w tym samym czasie za pomocą kamery wideo od tyłu, aby umożliwić wizualną korelację między rzeczywistym profilem chodu a ocenianymi parametrami.
  13. Wydrukuj wyniki wyświetlane jako raport za pośrednictwem interfejsu oprogramowania na końcu pomiaru.
    nuta: Aby dokładniej określić ilościowo rozkład nacisku stopy podczas chodu, konieczne jest opracowanie narzędzia programowego do podziału stopy na różne regiony. Dla każdego obszaru zainteresowania ciśnienie jest rejestrowane od uderzenia piętą do oderwania palców podczas każdego cyklu chodu w N/cm². Zdefiniowano osiem odrębnych obszarów: tylna część stopy, śródstopie, pierwsza głowa kości śródstopia, druga/trzecia głowa kości śródstopia, czwarta/piąta głowa kości śródstopia, paluch koślawy, drugi/trzeci palec u nogi i czwarty/piąty palec.

4. Projekt eksperymentalny - analiza statystyczna

  1. Przeanalizuj dane uzyskane w krokach 2.2.8 i 3.13 za pomocą dostępnego na rynku oprogramowania statystycznego (tabela materiałów). Zaimportuj dane do oprogramowania, klikając przycisk Importuj.
    1. Ocenić normalność danych uzyskanych w krokach 2.2.8 i 3.13 za pomocą histogramów, testu Shapiro-Wilka lub Kołmogorowa-Smirnoffa w zależności od wielkości próby oraz równości wariancji za pomocą testu Levene'a.
    2. Przedstaw dane jako średnią (odchylenie standardowe) lub medianę (minimum-maksimum), w zależności od normalności.
    3. Przedstaw zmienne jakościowe jako częstości względne lub bezwzględne.
    4. W przypadku zmiennych bieżni uporządkuj obustronne dane każdego pacjenta w wartości główne i drugorzędne i oblicz ich bezwzględne różnice jako parametr symetrii chodu.
    5. Do charakterystyki demograficznej użyj testu Kruskala-Wallisa, testu chi-kwadrat, testu Friedmana, testu Wilcoxona i testu Tukeya, w zależności od normalności.
    6. Oblicz korelacje między zmianami pomiaru a zmianami w miarach wyników zgłaszanych przez pacjentów między różnymi punktami czasowymi przy użyciu tau Kendalla.
    7. Obliczanie wartości NRS jako procentu wartości początkowej.
      1. Grupując poprawę w Numerycznej Skali Oceny Bólu (NRS), należy wziąć pod uwagę, że >75% oznacza ocenę doskonałą, 30-74% umiarkowaną, a <30% oznacza brak poprawy.
        nuta: Ponieważ niemożliwe jest odróżnienie tych pacjentów, u których rzeczywista poprawa bólu <30%, której towarzyszy również poprawa funkcjonalna, od tych, u których nastąpiła poprawa tylko dzięki efektowi placebo (która może sięgać nawet 30% poprawy), u których nie spodziewalibyśmy się zmian funkcjonalnych, sklasyfikowaliśmy tę grupę do celów badania jako "brak poprawy"35, 36.
    8. Zinterpretuj Indeks Niepełnosprawności Oswestry (ODI) zgodnie z instrukcjami kwestionariusza.
      1. Interpretacja ODI: Dla każdej sekcji łączny możliwy wynik wynosi pięć. Po wykonaniu wszystkich dziesięciu sekcji przez pacjenta, oblicz wynik w następujący sposób. Podziel wybrany łączny wynik przez całkowity możliwy wynik (50) pomnożony przez 100, aby uzyskać ostateczny wynik w procentach. Za każdą sekcję, która została pominięta lub nie ma zastosowania, łączny wynik, przez który należy podzielić, jest obniżany o pięć. Interpretacja oceny końcowej: 0-20%: minimalny stopień niepełnosprawności, 21-40%: umiarkowany stopień niepełnosprawności, 41-60%: znaczny stopień niepełnosprawności, 61-80%: kaleka, 81-100%: przesadny pacjent lub przykuty do łóżka

Wyniki

Reprezentatywne wyniki przedstawione w niniejszym protokole pochodzą z wcześniejszej publikacji, która została wydana w innym miejscu26.

Analiza rasterstereograficzna
Wyniki okołooperacyjnej analizy rasterstereograficznej pacjentów cierpiących na przewlekły ból kręgosłupa w odcinku lędźwiowym, którzy zostali poddani operacji stabilizacji kręgosłupa lędźwiowego (n = 59), nie wykazały istotnych zmian w długości tułowia podczas kontroli po 3 miesiącach w porównaniu do pomiarów przedoperacyjnych (459 (33) - 448 (40) mm; p = 0,313; test Tukeya) (Rycina 1A). Odnotowano jednak istotnie zmniejszony kąt kifozy (vertebra prominens (VP) - 12. kręg odcinka piersiowego (Th12), z 52° do 43°; p = 0,014; test Tukeya) oraz kąt lordozy (Th12 - punkt DM (dimple medium), z 28° do 11°; p < 0,001; test Tukeya) podczas pierwszego pomiaru pooperacyjnego w porównaniu z wartościami przedoperacyjnymi (Rycina 1B). W żadnym z punktów czasowych nie stwierdzono różnic w pomiarach nachylenia tułowia ani przechyłu bocznego (Rycina 1C, D).

Analiza chodu i stania
Pomiary chodu na bieżni w tej samej kohorcie pacjentów (n = 59) wykazały istotne zmniejszenie kadencji w okresie od czasu przedoperacyjnego do 3 miesięcy po operacji (przed operacją do 7 dni po operacji: 98 (57-132) - 94 (43-119) kroków/minutę, p = 0,004; 3 miesiące po operacji: 91 (54-117) kroków/minutę, p = 0,006, test Wilcoxona) (Rycina 2A). W ciągu trzech miesięcy po operacji stwierdzono istotne zmiany w większości parametrów czasowo-przestrzennych (faza przenoszenia p = 0,01; faza podparcia p < 0,001; rotacja stopy p = 0,001). Jednak nie zaobserwowano istotnej poprawy w zakresie symetrii fazy przenoszenia (wartość różnicy między stroną główną a poboczną (DiffMJMn) 2 (0-8) - 1 (0-6) %), fazy podparcia (DiffMJMn 2 (0-8) - 1 (0-6) %) ani rotacji stopy (DiffMJMn 3 (0-10) - 3 (0-15)°) (Rycina 2B,C,D).

Zmiany postawy tułowia; przed i po operacji; wykresy pudełkowe; długość tułowia; kąt lordozy; analiza.
Rycina 1: Wyniki rasterstereografii. Wykresy pudełkowe przedstawiające zmiany pomiarów dla (A) długości tułowia w kontroli po 3 miesiącach w porównaniu z pomiarami przedoperacyjnymi (459 (33) - 448 (40)mm; p = 0.313; test Tukeya), (B) kąta lordozy przy pierwszym pomiarze pooperacyjnym w porównaniu z wartościami przedoperacyjnymi (kręg Th12 - punkt środkowy wgłębienia, od 28° do 11°; p < 0.001; test Tukeya) oraz (C-D) nachylenia i bocznego odchylenia tułowia w ciągu roku (brak istotnych różnic). Rycina została zaadaptowana z referencji26. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Wykresy analizy chodu; porównanie danych przed i po operacji w zakresie kadencji, fazy przenoszenia/podparcia oraz rotacji stopy.
Rycina 2: Wyniki chodu i podparcia. (A) Wykresy pudełkowe przedstawiające spadek kadencji od okresu przedoperacyjnego w ciągu 3 miesięcy po operacji (przed operacją do 7 dni po operacji: 98 (57-132) - 94 (43-119) kroków/minutę, p = 0.004; 3 miesiące po operacji: 91 (54-117) kroków/minutę, p = 0.006, test Wilcoxona) oraz wyniki z bieżni przed operacją, 7 dni i 3 miesiące po operacji dla (B) fazy przenoszenia, (C) fazy podparcia i (D) rotacji stopy, pogrupowane według subiektywnej ulgi w bólu po operacji w procentach (<30%, 30-74%, >75%). Od okresu przedoperacyjnego do 3 miesięcy po operacji stwierdzono istotne zmiany dla większości parametrów czasowo-przestrzennych (faza przenoszenia p = 0.01; faza podparcia p < 0.001; rotacja stopy p = 0.001). Nie zaobserwowano jednak istotnej poprawy w odniesieniu do ich wpływu na symetrię chodu (faza przenoszenia (różnica między wartością główną a pomocniczą (DiffMJMn) 2 (0-8) - 1 (0-6)%), faza podparcia (DiffMJMn 2 (0-8) - 1 (0-6)%) lub rotacja stopy (DiffMJMn 3(0-10) - 3(0-15)°)). Rycina została zaadaptowana z referencji26. Kliknij tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tej ryciny.

Dyskusja

Okołooperacyjne monitorowanie wyników operacji to dziedzina, która jest kształtowana subiektywnie. Po pierwsze, wpływa na to doświadczenie chirurga, a po drugie, subiektywne odczucie pacjenta, rejestrowane na przykład przez kwestionariusze, które również odzwierciedlają jego stres psychiczny i zachowania chorobowe. Przedstawiona przez nas procedura oferuje podejście, które obiektywizuje kluczowe parametry dotyczące wyniku funkcjonalnego. Układ metodyczny przedstawiony w tym manuskrypcie pozwala na bardzo precyzyjne pomiary zmian postawy i chodu po operacji odcinka lędźwiowego 18,37,38,39,40, ale może być również stosowany do innych interwencji chirurgicznych układu mięśniowo-szkieletowego.

Badacz musi zdawać sobie sprawę z pewnych pułapek związanych z metodą. Analiza rastrastrostereograficzna profilu pleców jest w dużym stopniu uzależniona od precyzyjnego wyboru anatomicznych punktów orientacyjnych. W przypadku nieprecyzyjnego wyboru, pomiar i obliczenia danych również będą nieprawidłowe. Ponadto plecy osoby badanej muszą być całkowicie rozebrane. Nawet fiszbiny biustonosza czy długie włosy na skórze głowy mogą zakłócić proces skanowania. Ponieważ pomiary chodu są podatne na utykanie w wyniku bólu stawu biodrowego, kolanowego lub skokowego, badani muszą być dobrze przebadani przed włączeniem do badania, a także przed każdą wizytą kontrolną, aby upewnić się, że wyniki są odpowiednie i skorelowane ze zmianami kręgosłupa. Ponieważ obie metody charakteryzują się wysoką wiarygodnością wewnątrz- i międzyobserwacyjną 21,24,41,42, ich zastosowanie w codziennej rutynie może być łatwo wdrożone. Jednak połączenie obu technik pomiarowych może utrudnić śledzenie obfitości danych i interpretację tych wyników w uzasadnionym czasie.

Jednym z ograniczeń techniki pomiaru powierzchni pleców w ogóle jest to, że do tej pory dane w literaturze odnoszą się głównie do parametrów radiologicznych uzyskanych z promieni rentgenowskich w celu interpretacji wyników pooperacyjnych24. Ze względu na to, że — ze względu na ograniczenia specyficzne dla modalności — definicja parametrów stosowanych do opisu postawy różni się między rasterstereografią a promieniami rentgenowskimi (na przykład kąt klatki piersiowej: rasterstereografia kręgi piersiowe od 1 do 12, promieniowanie rentgenowskie kręgów piersiowych od 4 do 12), nie jest jeszcze możliwe wyciągnięcie wniosków z wartości bezwzględnych uzyskanych za pomocą analizy rasterstereograficznej. Interesujące są raczej ich zmiany w przebiegu okołooperacyjnym. Obecnie narzędzie to najlepiej nadaje się do analiz podłużnych.

Inne obiektywne dane, takie jak CT (tomografia komputerowa) lub MRI (obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego), mogą pomóc w technicznej ocenie wyników pooperacyjnych, ale ilustrują tylko statyczne szczegóły anatomiczne. W przeciwieństwie do nieinwazyjnych i wolnych od promieniowania technik pomiarowych opisanych w niniejszym protokole, te techniki obrazowania nie są w stanie uwzględnić funkcji 8,9,10.

Co ciekawe, zmiany w chodzie i postawie w naszym badaniu nie zawsze były związane z poziomem bólu u pacjentów. Wydaje się więc, że pooperacyjny wymiar funkcji nie jest ściśle związany z doświadczaniem bólu. Obserwowane wyniki funkcjonalne należy zatem traktować nie jako sprzeczne, ale raczej uzupełniające w stosunku do miar wyników związanych z pacjentem. Pomiary te oferują zatem dodatkowy wymiar do krytycznej oceny wyników pooperacyjnych.

Ocena chodu i postawy jest nadal bardzo dynamiczną dziedziną badań. Jesteśmy przekonani, że dostarczenie danych na temat rozwoju okołooperacyjnego takich parametrów funkcjonalnych poprawi nasze zrozumienie tych schorzeń. W dłuższej perspektywie może to również pomóc w dalszej poprawie naszych wyników chirurgicznych.

Dlatego ważne jest, aby zastosować technikę opisaną szczegółowo w tym protokole i filmie na szerszą skalę, aby uzyskać więcej danych na temat parametrów funkcjonalnych postawy i chodu w okołooperacyjnym przebiegu chirurgii narządu ruchu.

Oświadczenia

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

Autorzy nie mają żadnych podziękowań.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Ergo-Run Medycyna Daum Electronic GmbH, NiemcyNaN NaN
formetric 4DDiers International GmbH, NiemcyNaNNaN
IBM SPSS version 22IBM Inc.NaNNaN
Matlab MathWorks, Natick/MA, USANumerycznaNaN
NRS)KwestionariuszNaN NaNNaN
Oswestry Disability Index (ODI) NaNNaNNaN Kamera
wideo Canon MD 216, japońskieNaNNaN
WinFDM-T Wersja 2.0.39, zebris medicalNaNNaN
Zebris medical system Zebris, Isny, NiemcyNaNNaN
skala oceny bólu NaN ( oprogramowanie

Bibliografia

  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).

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Ocena postawyparametry choduocena po operacji kr gos upadetekcja punkt w anatomicznychmata z czujnikami si ypomiar kadencjianaliza k ta lordozy
Ocena postawy i profilu chodu pacjentów po operacji usztywnienia odcinka lędźwiowego za pomocą wideorasterstereografii i analizy chodu na bieżni
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki korzystania z usługi

Zasady

Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.