Pohyb končetin jako ukazatel spontánní motoriky u předčasně narozených dětí

Limbs Movement as an Indicator of Spontaneous Motor Activity at Pre-term Infants

This is a pilot study evaluating movement in upper and lower limbs in pre-term babies comparing to full-term infants. The experimental group consisted of 10 pre-term infants born before 38th gestational week. The control group consisted of 10 full-term infants. 3D videography (2 Sony DCR-TR V900E cameras, Sony HDV 1080i) was used to analyse movement. The infant was recorded on the back position for 30 seconds. APAS system was used to process the recording. The observed parameters were range, variability and speed of movement of selected joints in upper and lower limbs. Statistical data processing was carried out by Statistica 10.0 programme. To compare both groups of infants Mann-Whitney U non-parametrical test was used.

The results showed greater movement range, variability and speed of movement in upper limbs at the infants born before 37th gestational week compared to full-term infants.

Keywords:
pre-term infant, 3D videography, motor behaviour

Autori: A. Můčková ^1,2,3; M. Janura ¹; Z. Svoboda ¹; J. Hálek ³; J. Maříková ²; K. Horáková ⁴
Pôsobisko autorov: Katedra přírodních věd v kinantropologii, FTK UP, Olomouc, vedoucí katedry prof. RNDr. M. Janura, Dr. ¹; Ústav fyzioterapie, FZV UP, Olomouc, vedoucí ústavu doc. MUDr. A. Krobot, Ph. D. ²; Oddělení neonatologie, Fakultní nemocnice, Olomouc, primář MUDr. L. Kantor, Ph. D. ³; Ústav rehabilitace, LF OU, Ostrava, vedoucí ústavu doc. MUDr. L. Pleva, CSc. ⁴
Vyšlo v časopise: Rehabil. fyz. Lék., 21, 2014, No. 4, pp. 174-179.
Kategória: Original Papers

Súhrn

Pilotní studie hodnotí pohyb horních a dolních končetin u předčasně narozených dětí v porovnání s dětmi donošenými. Experimentální skupinu tvořilo 10 předčasně narozených dětí před 38. gestačním týdnem. Kontrolní skupinu tvořilo 10 dětí narozených v termínu porodu. K analýze pohybu byla využita 3D videografie (2 kamery, Sony DCR-TR V900E, Sony HDV 1080i). Dítě bylo snímáno v poloze na zádech po dobu 30 s.Pro zpracování záznamu byl použit systém APAS. Sledovanými parametry byly amplituda, variabilita a rychlost pohybu vybraných úhlů v kloubech na dolních a horních končetinách. Statistické zpracování dat bylo provedeno programem Statistica 10.0. Pro porovnání obou skupin dětí byl použit neparametrický Mann-Whitney U test.

Výsledky prokázaly větší rozsah pohybu, variabilitu a rychlost pohybu na horních končetinách u dětí narozených do 37. týdne gestačního věku v porovnání s dětmi narozenými v termínu.

Klíčová slova:
předčasně narozené dítě, 3D videografie, motorické chování

ÚVOD

Fyzioterapeut při každodenní praxi s nezralými novorozenci potřebuje vnímat drobné rozdíly v motorickém projevu nedonošených dětí, které ho následně informují o neporušeném psychomotorickém vývoji a hodnotí efekt terapeutické intervence. Motorický projev těchto dětí je velice dynamický proces, který se mění vlivem maturace centrálního nervového systému (CNS) a vlivem neideálního prostředí, ve kterém se nacházejí (1).

Není možné izolovaně vnímat pouze biomechanickou složku pohybu, ale její znalost usnadní pochopit vzájemné vztahy, které se objevují v průběhu neuromaturace v neurobehaviorálním chování předčasně narozených dětí.

Observací pohybu z videozáznamu předčasně narozených dětí a dětí narozených v termínu se zabývá profesor Heinz Prechtl a jeho spolupracovníci od 90. let dvacátého století. Propracovaná metodika je zaměřená na sledování typického pohybu plodu a předčasně narozených dětí. U předčasně narozených dětí můžeme vidět tzv.„General Movements“, což jsou „globální“ celotělové pohyby s výraznou amplitudou a rychlostí. „Writhing Movements“ jsou elipsoidní celotělové pohyby charakteristické mírnou amplitudou a nízkou rychlostí, typické pro donošené dítě. Okolo osmého týdne korigovaného věku nastupují tzv. „Fidgety Movements“ (což jsou malé rotační pohyby hlavy, trupu a končetin s mírnou amplitudou a rychlostí), které vrcholí mezi 15. až 20. týdnem korigovaného věku. U tříměsíčního dítěte nastupují tzv. úmyslné a antigravitační pohyby („Intentional and Antigravity Movements“). Tato metodika byla vypracována pro časnou diagnostiku neideálního motorického vývoje a možnost časné predikce dětské mozkové obrny (12, 13, 14, 20, 23). Absence „Fidgety Movements“ v korigovaném věku tří měsíců s 92% senzitivitou a 82% specificitou selektuje pacienty se zvýšeným rizikem neideálního motorického vývoje a pravděpodobného rozvoje dětské mozkové obrny (6).

Hodnocení spontánní motoriky a posturální aktivity je součástí také mnoha hodnotících neurobehaviorálních škál, např. Neonatal Behavioral Assessment Scale (NBAS) (5), Assessment of Preterm Infant Behavioral (APIB) (2). Neurologické vyšetření dle Dubowitz a Dubowitz (9, 10, 11) hodnotí jednotlivé projevy dítěte, které jsou závislé na neuromaturaci CNS.

Ke zhodnocení gestačního věku se používá New Ballard skóre, které má dvě části, a to hodnocení neuromuskulární zralosti a hodnocení fyzikálních znaků. Pro fyzioterapeuta má hodnocení neuromuskulární zralosti, které hodnotí posturální aktivitu a narůstající tonus na končetinách, výraznou výpovědní hodnotu.

Všechny výše popsané hodnotící škály a vyšetření mají některé společné hodnotící prvky, zaměřené na jednotlivé hodnocené subsystémy. Hodnocení autonomního nervového systému (kvalita dýchání, trávení a barva kůže), motorického chování (tonus, kvalita pohybu a posturální aktivita), bdělost (hodnocení kvality spánku a bdělosti) a volní aktivity spojené s reakcí na zevní stimuly. Vyšetření vyžaduje trénink a dovednost vyšetřujícího (2, 5, 9, 10, 11).

Objektivizace motorického chování předčasně narozených dětí, kterou se zabývá také tato studie, nám umožňuje lépe pochopit motorický vývoj probíhající mimo dělohu a možný vliv prostředí, který můžeme minimalizovat včasnou terapeutickou intervencí. Cílem studie bylo porovnat pohyb končetin u předčasně narozených dětí s pohybem končetin dětí donošených.

METODIKA

Studie probíhala od září 2012 do ledna 2013. Všechny děti byly hospitalizovány na Novorozeneckém oddělení ve Fakultní nemocnici v Olomouci. Vyšetření probíhalo na Oddělení pro fyziologické novorozence.

Měřený soubor

Pro potřeby studie bylo celkově vyšetřeno 20 dětí. Experimentální skupinu tvořilo 10 předčasně narozených dětí (6 chlapců, 4 děvčata). Průměrný gestační věk při narození byl 33 ± 3,5 týden, průměrná porodní hmotnost byla 1910 ± 673 g. Průměrný věk předčasně narozených dětí při vyšetření byl 37. gestační týden a průměrná hmotnost byla 2424 ± 242 g. Do kontrolní skupiny bylo zařazeno 10 dětí narozených v přepokládaném termínu (6 chlapců a 4 děvčata). Průměrný gestační věk při vyšetření byl 40 ± 1,2 týden. Průměrná porodní hmotnost byla 3404 ± 424 g, průměrná hmotnost při vyšetření byla 3156 ± 408 g. Vyšetřovány byly pouze děti, které byly kardiorespiračně stabilizované, bez podpory oxygenoterapie a které dětský neurolog doporučil k vyšetření kinematickou analýzou. Rodičům byl vždy vysvětlen účel a průběh vyšetření a samotné vyšetření mohlo proběhnout po podepsání informovaného souhlasu. Etická komise FTK UP Olomouc vyjádřila kladné stanovisko k realizaci výzkumné aktivity.

Vyšetření bylo realizováno za standardizovaných vnějších podmínek na vyšetřovně, kde byly nainstalovány a připraveny videokamery. Zevní podmínky splňovaly optimální teplotu prostředí v rozpětí 25-28 °C.

Vyšetření se uskutečnilo s minimem dráždivých stimulů. Kinestetickou manipulaci s dítětem zajišťovala vždy stejná zkušená fyzioterapeutka. Při vyšetření bylo nutno minimalizovat hluk, negativní vliv světelných zdrojů a dodržet pravidla kinestetické manipulace s dítětem. Hygienické podmínky byly dodržovány standardně dle požadavků jednotlivých oddělení Fakultní nemocnice Olomouc.

Metody sběru dat

Klinické metody
Pro určení gestačního věku byla použita lékařská dokumentace, kdy gynekolog stanovil gestační stáří plodu podle poslední menstruace matky a následného kontrolního ultrazvukového záznamu. Tyto údaje byly doplněny o informace o přítomných prenatálních a perinatálních komplikacích. Pro hodnocení poporodní adaptace dítěte v 1., 5. a 8. minutě po porodu jsme použili Apgar skóre. Do studie nebyly zahrnuty děti s chromozomální anomálií, kongenitálními abnormalitami, cerebrální hemoragií, kardiologickým onemocněním a s nálezem periventrikulární leukomalácie.
Biomechanické metody
Z biomechanických metod byla využita 3D videografická analýza pohybu. K získání video záznamu byly použity dvě kamery Sony DCR-TRV900E a Sony HDV 1080i, které byly postaveny na stativech tak, že jejich optické osy svíraly úhel cca 90°.
Před vlastním záznamem pohybu byla vždy provedena kalibrace k určení závislosti mezi skutečnými velikostmi a odpovídajícími údaji na získaném záznamu (19). Ke kalibraci sloužila kovová konstrukce ve tvaru kvádru 27 x 32 x 51 cm s vyznačenými body, jejichž vzdálenosti byly přesně definovány. Toto kalibrační zařízení současně sloužilo pro následné vymezení snímaného prostoru.
Dítě bylo položeno na záda na jednorázovou plenu do snímacího prostoru. Záznam byl pořizován pouze u dětí v klidném bdělém stavu. Pohyby dítěte byly snímány po dobu 30 s. Synchronizaci záznamů z obou kamer zajišťovala světelná tabule, na které byly umístěny LED diody, které emitovaly signál s frekvencí 50 Hz.
Záznamy byly následně zpracovány v programu APAS (Ariel Dynamics Inc., Trabuco Canyon, CA, USA). Po provedení synchronizace dvou vzájemně odpovídajících záznamů obou kamer byly na každém snímku (při frekvenci 25 Hz) označeny zvolené anatomické body (nos, středy ušnic, středy ramenních kloubů, mediální epikondyly humeru, středy zápěstí, pupek, processus xyphoideus, středy kyčelního kloubu, mediální epikondyly femoru, mediální kotníky).
Z označených záznamů byly v programu APAS vytvořeny a vyhlazeny trajektorie označených bodů v závislosti na čase.
Měřené parametry
Pro možnost porovnání obou skupin byly určeny tyto parametry: celkový úhlový rozsah pohybu v sagitální a frontální rovině v ramenních, loketních, kyčelních a kolenních kloubech; variabilita (směrodatná odchylka odvozená z průběhu úhlů v čase) a úhlová rychlost pohybu v ramenních, loketních, kyčelních a kolenních kloubech.
Statistické zpracování dat
Statistické zpracování dat bylo provedeno v programu Statistica (Statistica 10.0, Stat Soft, Inc., Tulsa, OK, USA). Pro porovnání rozdílů mezi dvěma testovanými skupinami byl použit neparametrický Mann-Whitney U Test. Všechny hypotézy byly testované na hladině statistické významnosti α<0,05.

VÝSLEDKY

Rozsah pohybu

Rozsah pohybu na horních i dolních končetinách byl větší u skupiny předčasně narozených dětí (graf 1). Rozdíl pro pohyb v ramenních kloubech ve frontální rovině u experimentální skupiny (průměr 113,5°, SD = 38,5°) a u kontrolní skupiny (průměr 56,8°, SD = 29,6°) byl významný (p<0,01). To platí také pro rozsah pohybu v loketních kloubech v sagitální rovině, který byl 156,7° (SD = 15,1°) u experimentální a 89,1° (SD = 46,6°) u kontrolní skupiny. Pro pohyb v kyčelních kloubech v sagitální rovině byla průměrná hodnota u experimentální skupiny 125,8° (SD = 26,8°) významně vyšší (p<0,01) v porovnání s kontrolní skupinou 86,1° (SD = 30°).

**Graf 1. Grafické znázornění rozsahu pohybu končetin u předčasně narozených dětí a dětí narozených v termínu. ** p < 0,01.**

Variabilita pohybu

Variabilita pohybu v ramenních kloubech v sagitální rovině u experimentální skupiny byla větší (29,0°) v porovnání s kontrolní skupinou (16,3°) (graf 2), rozdíl nebyl statisticky významný na hladině p=0,05. Variabilita pohybu v ramenních kloubech ve frontální rovině byla u experimentální skupiny (27,8°) významně větší (p<0,01) v porovnání s kontrolní skupinou (12,1°). Podobný závěr platí i pro variabilitu pohybu v loketních kloubech v sagitální rovině s hodnotou 40,0° u experimentální a 20,2° u kontrolní skupiny.

**Graf 2. Grafické znázornění variability pohybu končetin u předčasně narozených dětí a dětí narozených v termínu. ** p < 0,01.**

Největší rozdíl ve variabilitě pohybu na dolních končetinách jsme nalezli pro pohyb v kyčelních kloubech v sagitální rovině, s hodnotou 30,7° u experimentální a 19,9° u kontrolní skupiny. Rozdíl nebyl statisticky významný na hladině p = 0,05.

Rychlost pohybu

Úhlová rychlost pohybu v ramenních kloubech ve frontální rovině byla u experimentální skupiny (22,6°.s^-1) významně vyšší (p<0,05) v porovnání se skupinou kontrolní (11,3°.s^-1) (graf 3). To platí také pro rychlost pohybu v loketních kloubech v sagitální rovině, která dosáhla u experimentální skupiny 44,8°.s^-1 a u kontrolní skupiny 21,8°, s^-1.

**Graf 3. Grafické znázornění rychlosti pohybu končetin u předčasně narozených dětí a dětí narozených v termínu. * p < 0,05, ** p < 0,01.**

Pro rychlost pohybu v kyčelních a kolenních kloubech nebyl rozdíl mezi oběma skupinami statisticky významný na hladině p = 0,05.

DISKUSE

Rozsah pohybu, variabilita a rychlost pohybu na horních končetinách v ramenních a loketních kloubech byly statisticky významně větší u předčasně narozených dětí v porovnání s dětmi narozenými v termínu. V motorickém vzoru předčasně narozených dětí je dominantní extenční postavení končetin (4). Lze předpokládat souvislost narůstajícího pasivního tonu končetin s postupující neuromaturací a rozsahem pohybu v proximálních a středových kloubech. Pasivní tonus končetin začal vyšetřovat Dargassies v 60. letech minulého století (7). Dnes je jeho vyšetřování (šálový příznak, trakční test horní končetinou, zpětný návrat extenčního postavení v loketních kloubech) běžně zahrnuto v neurobehaviorálních škálách a při neurologických vyšetřeních těchto dětí (3, 5, 9, 10, 11). Získané výsledky potvrzují Prechtlovy závěry, které získal pozorováním pohybu v jednotlivých vývojových fázích. Prechtl popsal tzv. „General Movements“ jako pohyby s výraznou amplitudou a rychlostí u předčasně narozených dětí. S přibližováním se plánovanému termínu porodu dochází k nástupu tzv. „Writing Movements“, které se vyznačují nižší amplitudou a rychlostí. Výsledky na dolních končetinách nebyly tak jednoznačné. To odpovídá vlivu pasivního tonu, který je dle Sweeney prvně zřetelný na dolních končetinách a později na horních (22). K testování pasivního tonu na dolních končetinách lze použít trakční test na dolní končetině, zpětný návrat extendovaných dolních končetin a vyšetření popliteálního úhlu (3, 5, 9, 10, 11). Vzhledem k tomu, že se experimentální skupina při vyšetření již značně přibližovala 37. gestačnímu týdnu, mohou být rozsah pohybu, variabilita a rychlost pohybu značně ovlivněny nástupem flekčního pasivního tonu na dolních končetinách. Na pohyb dolních končetin, hodnocení frekvence a kvality primitivního kopání se zaměřují studie (8, 16, 17, 18). Paludetto a spol. prokázali, že donošené děti mají větší frekvenci kopání než děti narozené před termínem (21). Droit a spol. však nepotvrdili rozdíly v primitivním kopání, které sledovali po dobu hodinového videozáznamu předčasně narozených dětí a dětí s potvrzenou strukturální abnormitou (hemoragie, periventrikulární leukomalácie) na ultrazvuku a magnetické rezonanci, za signifikantně rozdílné (8).

Hodnocení spontánní hybnosti dětí je pouze jedním hodnotícím parametrem o stavu neuromaturace a neporušeném behaviorálním vývoji. Jeho zkoumáním však získáme podklady pro optimální terapeutické intervence k minimalizaci neideálního environmentálního zatížení předčasně narozených dětí.

VÝCHODISKA PRO PRAXI

Cílem terapeutické intervence je předčasně narozené dítě v průběhu jeho vývoje maximálně stimulovat k rozvinutí flekčního pasivního tonu v klíčových kloubech a minimalizovat negativní vliv gravitace a rozvinutí hypotonie, která se často u těchto dětí vyskytuje. Ferrari a spol. (15) potvrdili význam polohování v ,,hnízdečku“, které má pozitivní vliv na rozvoj flekční postury. Ideální poloha je flekční a addukční postavení v ramenních kloubech, flekční postavení v loketních kloubech, flekční postavení v kyčelních a kolenních kloubech a udržování hlavičky ve středním postavení s minimálním rizikem rozvoje fixované predilekce.

Terapeuticky výhodné se ukazuje ovlivnění klíčových kloubů a zvyšování proprioceptivní informace a facilitace svalů pletence ramenního a kyčelního dle konceptu Čápové. Čápová poukázala na prioritu terapeutické intervence zaměřené na ovlivňování tonu především v ramenních kloubech, který do značné míry ovlivňuje kvalitu postury trupu (optimalizace respiračních funkcí) a hlavy (facilitace sání a polykání) u těchto dětí.

ZÁVĚR

3D videografii můžeme využívat jako vhodnou metodu k analýze biomechanických parametrů pohybu předčasně narozených dětí s minimální zátěží pro vyšetřované dítě. Náš výzkum potvrdil rozdíl ve zvýšeném rozsahu, variabilitě a rychlosti pohybu v sagitální rovině v loketních kloubech a ve stejných parametrech ve frontální rovině v ramenních kloubech u předčasně narozených dětí. Limitem je časová náročnost zpracování pořízeného záznamu.

Poděkování

Tento výzkum byl podpořen grantem Fakulty tělesné kultury Univerzity Palackého v Olomouci [číslo grantu FTK_2012_024].

Adresa pro korespondenci:

Mgr. Anita Můčková

Katedra přírodních věd v kinantropologii FTK UP

Tř. Míru 115

771 11 Olomouc

e-mail: anita.muckova@upol.cz

Zdroje

1. ALLEN, M. C.: Assessment of gestational age and neuromaturation. Ment. Petard. Dev. Disabil Res. Rev., 11, 2005, 1, s. 21-33.

2. ALS, H., BUTLER, S., KOSTA, S., McANULTY, G.: The Assessment of Preterm Infants‘ Behavior (APIB): Furthering the understanding and measurement of neurodevelopmental competence in preterm and full-term infants. Ment. Retard. Dev. Disabil. Res. Rev., 11, 2005, 1, s. 94-102.

3. BALLARD, J. L., KHOURY, J. C., WEDIG, K., WANG, L., EILERS-WALSMAN, B. L, LIPP, R.: New Ballard Score, expanded to include extremely premature infants. The Journal of Pediatrics, 119, 1991, 3, s. 417-423.

4. BRACEWELL, M., MARLOW, N.: Patterns of motor disability in very preterm children. Ment. Retard. Dev. Disabil. Res. Rev., 8, 2002, 4, s. 241-248.

5. BRAZELTON, T. B., NUGENT, J. K.: Neonatal behavioral assessment scale. London, Mac Keith Press, 2011, 4th edition.

6. BURGER, M., LOUW, Q. A.: The predictive validity of general movements-a systematic review. European Journal of Paediatric Neurology, 13, 2009, 5, s. 408-420.

7. DARGASSIES, S. S.: Neurological examination of the neonate. Proceedings of the Royal Society of Medicine, 58, 1965, 5.

8. DROIT, S., BOLDRINI, A., CIONI, G.: Rhythmical leg movements in low-risk and brain-damaged preterm infants. Early Human Development, 44, 1996, 3, s. 201-213.

9. DUBOWITZ, L., DUBOWITZ, V., PALMER, P., VERGHOTE, M.: A new approach to the neurological assessment of the preterm and full-term newborn infant. Brain & Development, 2, 1980, 1, s. 3-14.

10. DUBOWITZ, L., DUBOWITZ, V., MERCURI, E.: The neurological assessment of the preterm and full-term newborn infant. London, Mac Keith Press, 1999, 2nd edition.

11. DUBOWITZ, L., RICCIW, D., MERCURI, E.: The Dubowitz neurological examination of the full-term newborn. Ment. Retard. Dev. Disabil. Res. Rev., 11, 2005, 1, s. 52-60.

12. EINSPIELER, C., PRECHTL, H. F., BOSS, A. F., FERARRI, F., CIONI, G.: Prechtl´s method on the qualitative assessment of general movements in preterm, term and young infants. London, Mac Keith Press, 2004.

13. EINSPIELER, C., PRECHTL, H. F.: Prechtl‘s assessment of general movements: A diagnostic tool for the functional assessment of the young nervous system. Ment. Retard. Dev. Disabil. Res. Rev., 11, 2005, 1, s. 61-67.

14. EINSPIELER, C., PRAYER, D., PRECHTL, H. F.: Fetal behaviour: A neurodevelopmental approach. London, Mac Keith Press, 2012.

15. FERRARI, F., BERTONCELLI, N., GALLO, C., ROVERSI, M. F., GUERRA, M. P., RANZI, A. et al.: Posture and movement in healthy preterm infants in supine position in and outside the nest. Archives of Disease in Childhood Fetal and Neonatal Edition, 92, 2007, 5, s. 386-390.

16. GERDINK, J. J., HOPKINS, B., BEEK, W. J., HERIZA, C. B.: The organization of leg movements in preterm and full-term infants after term age. Developmental Psychobiology, 29, 1996, 4, s. 335-351.

17. HERIZA, C. B.: Comparison of leg movements in preterm infants at term with healthy full-term infants. Physical Therapy, 68, 1988, 11, s. 1687-1693.

18. HERIZA, C. B.: Organization of leg movements in preterm infants. Physical Therapy, 68, 1988, 9, s. 1340-1346.

19. JANURA, M., ZAHÁLKA, F.: Kinematická analýza pohybu člověka. Olomouc, Univerzita Palackého, 2004.

20. NAKAJIMA, Y., EINSPIELER, C., MARSCHIK, P. B., BOS, A. F., PRECHTL, H. F.: Does a detailed assessment of poor repertoire general movements help to identify those infants who will develop normally? Early Human Development, 82, 2006, 1, s. 53-59.

21. PALUDETTO, R., MANSI, G., RINALDI, P., DE LUCA, T., CORCHIA, C., DE CURTIS, M. et al.: Behaviour of preterm newborns reaching term without any serious disorder. Early Human Development, 6, 1982, 4, s. 357-363.

22. SWEENEY, J. K., GUTIERREZ, T.: Musculoskeletal implications of preterm infant positioning in the NICU. The Journal of Perinatal & Neonatal Nursing, 16, 2002, 1, s. 58-70.

23. VALENTIN, T., UHL, K., EINSPIELER, C.: The effectiveness of training in Prechtl‘s method on the qualitative assessment of general movements. Early Human Development, 81, 2005, 7, s. 623-627.