Hodnocení posturální stability pomocí funkčních testů u skupiny transtibiálně amputovaných (Pilotní studie)

Souhrn

Amputací dochází mj. k funkčním omezením při vykonávání pohybů každodenního života, které jsou závislé na dostatečné posturální kontrole. Hodnocení posturální kontroly ve specifických podmínkách pomocí funkčních testů představuje jednu z rychlých, finančně a časově nenáročných možností pro lékaře a fyzioterapeuty. V naší studii jsme se zaměřili na testy nejvíc reflektující běžné denní aktivity a omezení, se kterými se amputovaní střetávají. 5 transtibiálně amputovaných a 5 zdravých jedinců absolvovalo soubor testů: Timed Up and Go Test, Functional Reach Test, Four Square Step Test a Lateral Reach Test. Rozdíly mezi skupinami byly hodnoceny pomocí věcné významnosti (Cohenovo d). Kromě posledního z uvedených testů je možné považovat vliv amputace na výsledky měření za velký. Na druhou stranu stanovení jednoznačných závěrů a doporučení komplikuje fakt, že charakteristika testovaných souborů do současné doby publikovaných prací je odlišná z hlediska věku, typu amputace i stanovených norem.

Klíčová slova:
posturální stabilita, dynamické podmínky, funkční testy, transtibiálně amputovaní

ÚVOD

Schopnost kontroly těžiště těla ve vztahu k opěrné bázi je označována jako posturální stabilita, resp. balance (20). Jedná se o koordinaci senzomotorických strategií ke stabilizaci těžiště při jeho vychýlení vlivem vnějších a vnitřních podnětů (11). Soubor strategií pro zajištění posturální stability ve statických podmínkách je označován jako statická rovnováha (24). Každodenní aktivity však vyžadují množství činností, které jsou realizovány v dynamických podmínkách (24). Schopnost zachovávat posturální kontrolu v těchto podmínkách je označována jako dynamická rovnováha. Vzájemná koordinace obou složek rovnováhy a jejich správné fungování tvoří základní předpoklad lidské motoriky. Pochopení těchto složek a jejich podílu na zachovávání posturální stability nám dále umožňuje analyzovat konkrétní poruchy rovnováhy, vyplývající ze specifik daného onemocnění (11).

Je známo, že u osob po transtibiální amputaci dochází k neurofyziologickým a biomechanickým změnám. Udržení rovnováhy je v těchto případech problematické a složitější než u zdravých osob. Amputací vzniká deficit v proprioceptivním vnímání, které se významně podílí na udržení rovnováhy. Funkci proprioreceptorů tak do značné míry musí nahradit ostatní senzorické systémy, nejvíce zrak (4). Amputovaní jedinci mají větší problém s dynamickou rovnováhou, především v antero-posteriorním směru (4). Ztráta plantárních flexorů v kombinaci s mechanickými omezeními na protetické končetině vede i ke změně pohybových strategií a k přijetí nových alternativních strategií specifických pro každý motorický úkol (11, 12). Nedostatečná kotníková strategie, částečně kompenzovaná kyčelní strategií, se projeví ve většině pohybů (4).

Pro objasnění posturálních strategií, které amputovaní využívají k udržení rovnováhy, je vhodné provádět testování v dynamických situacích, u kterých lze najít odchylky, které jsou ve statických situacích častokrát nezjistitelné. Pro posouzení posturální stability u osob s transtibiální amputací lze v literatuře nalézt množství přístupů. Je třeba si ale uvědomit, že posturální stabilita je komplexní multifaktoriální proces a neexistuje měření, které by obsáhlo všechny složky podílející se na jejím zachování (8, 11, 26). V naší práci jsme se zaměřili na posouzení posturální stability u osob s transtibiální amputací pomocí klinických testů Timed Up and Go Test (18, 22), Four Square Step Test (8), Functional Reach Test (9) a Lateral Reach Test (2).

METODIKA

Výzkum v rámci pilotní studie probíhal od března do listopadu 2013 a byl schválen etickou komisí Fakulty tělesné kultury Univerzity Palackého. Všichni probandi byli informováni o účelu výzkumu a podepsali informovaný souhlas.

Výzkumný soubor

Výzkumnou skupinu tvořilo 5 pacientů po pravostranné transtibiální amputaci (TTA); 3 ženy, 2 muži; průměrný věk 43 ± 12,3 let; tělesná výška 173,2 ± 12,4 cm; hmotnost 85,8 ± 13,7 kg, doba, po kterou používali protézu, 3,2 ± 2,5 let. Kritéria pro zařazení do studie byla:

a) jednostranná transtibiální amputace traumatické příčiny, b) minimálně 1 rok od amputace, c) schopnost ujít samostatně alespoň 150 m. Kontrolní skupinu (KS) tvořilo 5 zdravých probandů; 3 ženy, 2 muži; průměrný věk 42,6 ± 12,0 let; tělesná výška 170,8 ± 7,3 cm; hmotnost 69,5 ± 8,2 kg. Do kontrolní skupiny nebyli zařazeni jedinci udávající v čase výzkumu jakékoliv ortopedické, neurologické, revmatické, psychické onemocnění anebo poruchy zraku. Na základě analýzy literatury (5, 6, 7, 10) jsme nepředpokládali významný vliv pohlaví na výsledky měření.

Metody měření

Před samotným testováním absolvovala skupina TTA klinické vyšetření provedené fyzioterapeutem, sestávající se z vyšetření stoje a pánve se zaměřením na jejich asymetrie, vyšetření zdravé dolní končetiny a pahýlu. Následně byli pacienti požádáni o vyplnění krátké ankety za účelem zjištění doplňujících informací ohledně zdravotního stavu, protézy, jejich funkčních limitů a pohybové aktivity za uplynulé období.

Z funkčních testů probandi absolvovali Timed Up and Go Test (TUG) a jeho modifikovanou verzi, Functional Reach Test (FRT), Lateral Reach Test (LRT) a Four Square Step Test (FSST). V každém testu byly následně provedeny a zaznamenány 2 pokusy. Všechna měření byla vykonána v „běžné obuvi“. 

TUG test měří čas během různých funkčních úkolů, které zahrnují postavení se, chůzi, otočení a dosednutí (18). Test byl prováděn ze sedu na židli (výška sedátka 44 cm, výška opěrky rukou 68 cm), záda byla opřena o židli, ruce na opěrce a špičky na čáře vymezující začátek dráhy. Úkolem bylo po zaznění povelu „teď“ postavit se ze židle, co nejrychleji přejít vzdálenost 3 m, otočit se okolo kužele ohraničujícího tuto vzdálenost, vrátit se zpět k židli a sednout si. Zaznamenán byl čas (s) od zahájení pohybu, až po opětovné dosednutí. Hodnocen byl lepší z 2 pokusů.

V modifikované verzi TUG přibylo ke standardní úloze nesení hrnku naplněného vodou (200 ml). Metodika i způsob zaznamenání byly totožné s předešlým testem.

Funkční dosah v anteriorním směru jsme zjišťovali pomocí testu FRT. Proband stál chodidly za vyznačenou čárou, bokem ke stěně, na které byl umístěný výškově nastavitelný posuvný metr. Šířku stoje si každý přizpůsobil tak, aby se cítil pohodlně. Následně předpažil přibližně do 90° s rukou sevřenou v pěst co nejblíže k posuvnému metru (pozice 1). Úkolem bylo posunout horní končetinu v dané pozici vpřed co nejdál (pozice 2) bez ztráty rovnováhy anebo vykročení. Test byl opakován v případě dotyku paže se stěnou nebo v případě, že došlo ke zdvižení chodidla, resp. jeho části ze země. Funkční dosah byl definovaný jako rozdíl mezi pozicí 1 a 2 (v oblasti 3. metakarpofalangeálního kloubu) z obou pokusů. Test byl vykonán pro obě horní končetiny. Výsledné hodnoty byly vyjádřeny v %, jako poměr dosažené vzdálenosti k výšce probanda.

Funkční rozsah v laterálním směru byl zjišťován pomocí testu LRT. Test byl proveden a hodnocen obdobným způsobem jako FRT.

Pro FSST byl na zemi vytvořen čtverec o délce strany 180 cm, rozdělený na 4 menší čtverce, označené čísly 1-4. Testovaný se postavil do čtverce č. 1, čelem k čtverci č. 2. Úlohou bylo co nejrychleji došlápnout vždy oběma končetinami postupně do následujícího čtverce v pořadí 1, 2, 3, 4, 1, 4, 3, 2, 1. Zaznamenán byl čas (s) od došlápnutí prvního chodidla do čtverce č. 2 až po došlápnutí „posledního“chodidla do čtverce č. 1. Test byl opakován v případě, že došlo ke ztrátě rovnováhy, proband nedošlápl postupně oběma chodidly do jednotlivých čtverců nebo došlo ke kontaktu chodidla s 1 cm vysokými lištami vymezujícími jednotlivé čtverce.

Analýza dat

Pro každou skupinu a pro každý test byl vypočítán aritmetický průměr a směrodatná odchylka. Rozdíly mezi skupinami jsme vzhledem k počtu probandů v souboru hodnotili pouze pomocí věcné významnosti (Cohenovo d). Vliv amputace na měření byl považován podle hodnoty d za malý (0,2<d<0,5), střední (0,5<d<0,8) či velký (0,8<d).

VÝSLEDKY

Průměrný čas, dosažený v testu TUG, byl 6,63 ± 1,37 s u skupiny TTA, resp. 4,97 ± 0,56 s u KS. Rozdíl 1,66 s je tak možno připsat velkému vlivu amputace na výsledky měření (d= 1,59).

Přidáním manuálního úkolu k testu TUG došlo u obou skupin k prodloužení času o 0,48 s  u TTA a 0,58 s u KS. Průměrný čas dosažený v testu TUG s manuálním úkolem byl 7,21 ± 1,45 s u skupiny TTA, resp. 5,45 ± 0,5 s u KS. Rozdíl 1,76 s je tak možno připsat velkému vlivu amputace na výsledky měření (d= 1,63).

Průměrný čas dosažený v FSST byl 7,47 ± 1,09 s u skupiny TTA, resp. 4,6 ± 0,65 s u KS. Rozdíl 2,87 s je tak možno připsat velkému vlivu amputace na výsledky měření (d= 3,20).

Funkční dosah levou paží v anteriorním směru v FRT byl 24,51 ± 2,8 cm u  TTA, resp. 32,54 ± 6,2 cm u KS. V poměru k výšce hodnoty představovaly 14,2 ± 2,1 % u TTA, resp. 18,9 ± 2,8 % u KS. Rozdíl 4,7 % (8,03 cm)  je tak možno připsat velkému vlivu amputace na výsledky měření (d= 1,91).

Funkční dosah pravou paží v anteriorním směru v FRT byl 27,66 ± 7,3 cm u TTA, resp. 32,16 ± 5,8 cm u KS. V poměru k výšce hodnoty představovaly 15,9 ± 3,9 % u  TTA a 18,8 ± 2,7 % u KS. Rozdíl 2,9 % (4,5 cm) je tak možno připsat velkému vlivu amputace na výsledky měření (d= 0,83).

Funkční dosah na levou stranu v  LRT byl 21,69 ± 3,01 cm TTA, resp. 21,03 ± 3,9 cm u KS. V poměru k výšce hodnoty byly 12,6 ± 1,8 % u TTA, resp. 12,3 ± 2,4 % u KS. Rozdíl 0,3 % (0,66 cm) ve prospěch TTA je tak možno připsat malému vlivu amputace na výsledky měření (d= 0,11).

Funkční dosah na pravou stranu v LRT byl 22,6 ± 3,8 cm TTA, resp. 23,4 ± 1,9 cm u KS. V poměru k výšce dosáhly hodnoty 13,2 ± 2,8 % u TTA resp. 13,7 ± 1,3 % u KS. Rozdíl 0,5 % (0,8 cm) je tak možno připsat malému vlivu amputace na výsledky měření (d= 0,26).

DISKUSE

TUG test je dostatečně validní a reliabilní pro posuzování mobility u osob s amputací dolní končetiny (22). Tyto studie (22, 23) však byly měřeny na lidech s amputací starších 60 let, u kterých by mohla hrát roli primárně zhoršená stabilita, obecně se vyskytující u starší populace (21). Autoři (23) uvádějí, že provedení testu TUG trvalo transtibiálně amputovaným průměrně 11,8 s.

V naší pilotní studii trvalo provedení testu skupině TTA průměrně 6,6 s. Vzhledem ke stejnému typu amputace jako ve výše uvedené studii (23), připisujeme nižší dosažený čas ve výsledcích vlivu věku.

V modifikované verzi TUG testu, kdy proband nesl hrnek naplněný vodou, byl vliv amputace z hlediska věcné významnosti velký. Rozdíl mezi skupinami byl 1,77 s ve prospěch zdravých probandů. Při srovnání obou testů došlo ke zhoršení času obou skupin velmi podobně, s rozdílem 0,1 s. To přikládáme vlivu manuálního úkolu, který zpomalil jak probandy zdravé, tak amputované.

Některé aspekty balance a mobility představují pro amputované jedince specifické problémy, jako například nestabilitu při rychlých změnách směru pohybu. FSST vyžaduje rychlé změny směru během vykračování dopředu, dozadu a do stran přes malé překážky (8). Stejně tak jako v ostatních testech této studie i FSST byl validovaný jako test balance pro identifikaci rizika pádu ve skupině starších lidí (8). Při porovnání výsledků dosáhla však naše skupina TTA kratšího času než skupina ve výše uvedené studii. To lze zdůvodnit mj. tím, že v uvedené studii se jednalo o lidi ve věku 65+, přičemž průměrný věk naší skupiny byl 43 let. Z hlediska fyzioterapie by mohl FFST představovat vhodný prostředek pro identifikaci nestability v různých směrech i u skupiny amputovaných. To by mělo pomoci fyzioterapeutům a lékařům určit další omezení v posturální kontrole, které nemusí být zjevné v tradičně využívaných klinických testech.

Funkční dosah ve stoji je reliabilní prostředek hodnocení dynamické rovnováhy, využívaný v klinické praxi na posouzení stability v anteriorním směru (9), resp. v medio-laterálním směru (2). Většina studií tyto testy využívá především k měření starší populace v souvislosti s pády (13, 16), parkinsoniků (1, 3), pacientů po cévní mozkové příhodě (14) nebo s poškozením míchy (15). Na druhou stranu existuje jen málo studií zabývajících se hodnocením amputovaných jedinců (17).

V naši studii, při měření v anteriorním směru (FRT), dosáhla skupina TTA menší vzdálenosti na pravé, resp. na levé končetině než KS. Tento rozdíl přikládáme změněným posturálním strategiím, které amputovaní využívají. Je známo, že kotníková strategie je ovlivněna absencí proprioreceptorů v amputované končetině. Samotná protéza také plně nenahrazuje fyziologický pohyb nohy. Proto je tato strategie nahrazena strategií kyčelní (4, 11, 12). Test funkčního dosahu tak umožňuje zhodnotit právě omezení této strategie (13).

Při testování funkčních dosahů muže hrát roli i to, jak jsou výsledky interpretovány. Některé studie (5, 13, 19) hodnotí dosaženou vzdálenost bez závislosti na tělesné výšce. Na druhé straně výsledky studie (9) prokázaly významný vliv tělesné výšky na funkční dosah. V rámci našich výsledků jsme porovnali dosažené hodnoty i ve vztahu k výšce. U FRT pravou horní končetinou byl při dosahu v centimetrech zjištěn střední vliv amputace. Při hodnocení dosažené vzdálenosti vzhledem k výšce byl ale vliv amputace velký. Vztažení měřeného dosahu k výšce reaguje na individuální tělesnou stavbu probanda, a proto se nám ve výsledcích jeví přesnější.

Dle našich výsledků je pouze malý rozdíl v dosahu v laterálním směru (LRT) mezi TTA a KS jak na pravou, tak na levou stranu. Z hlediska věcné významnosti je vliv amputace na stabilitu v tomto směru malý. V laterálním směru se kotníková strategie uplatňuje mnohem méně než ve směru anteriorním (25). Zde se více uplatní intaktní kyčelní strategie a nevznikají tak výrazné rozdíly v porovnání se zdravými lidmi (19).

Skupina probandů v naší studii byla po fyzické stránce na velmi dobré úrovni. Většina z nich v anketě uvedla, že se aktivně věnuje sportu. Všechny testované situace absolvovali bez problémů. Při testu TUG byli schopni celou trasu i uběhnout, i když to nebylo cílem měření. Normy stanovené pro použité testy jsou koncipovány spíše pro osoby méně fyzicky zdatné, proto se při srovnání našich výsledků s jinými, výše uvedenými studiemi, objevují výrazně odlišné hodnoty.

ZÁVĚR

Testy, které jsme v naší studii použili, poskytují rychlé a cenné informace o stavu testované osoby, což ocení především rehabilitační lékaři a fyzioterapeuti. V úvahu také přichází možnost využití těchto testů jako terapeutického prostředku ke zlepšení dynamické stability pacientů. Proto se jejich použití jeví jako vhodná alternativa pro klinickou praxi. Na druhou stranu pro tyto testy doposud neexistují normativní data pro skupinu transtibiálně amputovaných jedinců. Porovnání výsledků s jinými studiemi komplikuje i fakt, že se tyto studie většinou zabývají amputacemi u osob nad 60 let, případně jsou současně hodnoceny osoby s různými typy amputace na dolní končetině. Proto by bylo vhodné se v dalším období zaměřit na stanovení norem pro kategorii amputovaných mladšího věku, stejně tak jako pro osoby s konkrétním typem amputace. To může pomoci také protetikům posoudit vhodnost různých typů protézy a jejího individuálního nastavení u každého pacienta.

Poděkování

Tato studie byla podpořena projektem „Podpora vytváření excelentních výzkumných týmů a intersektorální mobility na Univerzitě Palackého v Olomouci“. Reg. č. CZ.1.07/2.3.00/30.0004

Adresa pro korespondenci:

Mgr. Zuzana Kováčiková, Ph.D.

Katedra přírodních věd v kinantropologii FTK UP

Tř. Míru 115

771 11 Olomouc

e-mail: zuzana.kovacikova@upol.cz