Innowacje W Fizjoterapii Tom 1

Innowacje w fizjoterapii Tom 1

Innowacje w fizjoterapii Tom 1

Redakcja: Monika Olszówka Robert Karpiński

Lublin 2015

Recenzenci: dr n. kul. fiz. Adam Fijewski dr Piotr Józefowski dr Anna Kołcz-Trzęsicka prof. dr hab. n. med. Robert Latosiewicz dr Monika Osińska-Jaroszuk dr hab.n.med. Małgorzata Paprocka-Borowicz dr n. med. Tomasz Senderek dr n. med. Krzysztof Sokołowski dr inż. Jarosław Zubrzycki Prof. dr hab. inż. Zbigniew Dąbrowski Wszystkie opublikowane rozdziały otrzymały pozytywne recenzje. Skład i łamanie: Ilona Żuchowska Projekt okładki: Agnieszka Ciurysek

© Copyright by Fundacja na rzecz promocji nauki i rozwoju TYGIEL

ISBN 978-83-65272-17-1 Wydawca: Fundacja na rzecz promocji nauki i rozwoju TYGIEL ul. Głowackiego 35/348, 20-060 Lublin www.fundacja-tygiel.pl

Spis treści Kamil Torres, Karolina Załuska, Ewa Domańska-Glonek Wykorzystanie symulacji medycznej jako formy kształcenia studentów fizjoterapii ...................................................... 7 Justyna Miodowska, Magdalena Kromka-Szydek Wykorzystanie joysticka komputerowego przy ocenie postępów rehabilitacji ręki............................................................... 17 Justyna Miodowska, Sylwia Łagan Numeryczna analiza wytrzymałościowa przyrządu do rehabilitacji stawu skokowego ............................................................................................................ 32 Janusz Kocjan Zastosowanie biofeedbacku w neurorehabilitacji .............................................. 44 Piotr Gawda, Michał Ginszt, Arnold Paprota, Artur Gładosz Wpływ treningu sportowego na wytrzymałość mięśni obszernych przyśrodkowych i szybkość powysiłkowej regeneracji u biegaczy .................. 55 Patrycja Nowak, Tomasz Wilk, Magdalena Niewęgłowska-Wilk, Radosław Śpiewak Zastosowanie plastrowania dynamicznego w redukcji obrzęków i zmarszczek wokół oczu ............................................................................................................ 66 Iwona Niedzielska, Łukasz Kops, Artur Banyś Zastosowanie kinesiotaping, jako formy fizjoterapii (kinezyterapii) po zabiegach z zakresu chirurgii stomatologicznej ............................................ 78 Janusz Kocjan Zmodyfikowany test Phalena: nowy test kliniczny dla zespołu cieśni nadgarstka – badanie pilotażowe ......................................... 88 Urszula Wójtowicz, Hubert Huras Częstość występowania nietrzymania moczu u kobiet uprawiających sport: przegląd systematyczny ..................................... 97 Agata Małko, Paweł Kołodziejski, Krzysztof Bryłka, Katarzyna Bażant Propozycja programu rehabilitacyjnego po operacji neuralgii Mortona ........ 108

Magdalena Kozłowska, Jolanta Panasiuk Zaburzenia rozwoju ruchowego, poznawczego i komunikacyjnego u dzieci z padaczką............................................................ 120 Sylwia Stiler, Mariusz Mazgaj,Anna Kotyś, Damian Senecki,Szymon Wyszyński, Joanna Piotrkowicz Międzypokoleniowe porównanie wybranych parametrów stóp u kobiet na podstawie plantokonturogramów................................................... 136 Mateusz Niścior, Monika Adamczyk, Katarzyna Tarnawska Zastosowanie biomateriałów w nowoczesnej medycynie ............................... 163 Tomasz Zawiślak, Piotr Turmiński, Katarzyna Król Zastosowanie terapii wibroakustycznej w leczeniu choroby zwyrodnieniowej stawów kolanowych ........................................................................................... 181 Iwona Niedzielska, Artur Banyś, Łukasz Kops Biostymulacja laserowa i światło spolaryzowane (Bioptron) jako fizykoterapia w okresie pozabiegowym w chirurgii stomatologicznej i szczękowo-twarzowej ..................................... 193 Indeks autorów ................................................................................................... 206

Kamil Torres1, Karolina Załuska1, Ewa Domańska-Glonek1

Wykorzystanie symulacji medycznej jako formy kształcenia studentów fizjoterapii 1. Wprowadzenie Symulacja medyczna to intensywnie rozwijająca się dziedzina edukacji medycznej ściśle związana z technologią symulacyjną. Jest to wieloaspektowy termin odnoszący się do wykorzystania pacjentów standaryzowanych (aktorów) do nauki badania przedmiotowego i podmiotowego, prostych manekinów symulacyjnych do nauki nieskomplikowanych rękoczynów (pomiar ciśnienia tętniczego krwi, intubacja, wkłucia dożylne, opukiwanie) jak i bardziej zaawansowanych technicznie skomputeryzowanych symulatorów pacjenta wykorzystywanych do kształcenia w symulowanych warunkach klinicznych. Centrum Symulacji Medycznej przy ośrodku uniwersyteckim pełni również funkcję egzaminacyjną przed opuszczeniem uczelni przez studenta. Docelowo przewidziane jest powstanie przy każdym ośrodku uniwersyteckim własnego Centrum Symulacji Medycznej [1]. W tym celu uczelnie medyczne tworzą centra symulacji medycznych (CSM), co wynika m.in. z obiektywnych wymagań związanych z unowocześnianiem form i metod kształcenia kadr medycznych, dostosowując je do trendów światowych, oraz ma ścisły związek z wprowadzaniem procesu reformowania wyższego szkolnictwa medycznego. Reforma kształcenia, dotycząca głównie kształcenia na obu kierunkach lekarskich, ale też pielęgniarstwa i położnictwa, ratownictwa medycznego oraz fizjoterapii, polega na szerszym upraktycznieniu kształcenia z wykorzystaniem metod symulacji medycznych. Ponadto utworzenie centrów symulacji medycznych poprzez zcentralizowanie innowacyjnych technik edukacji medycznej w jednym miejscu ma się przyczynić do efektywniejszego wykorzystania czasu kształcenia poprzez stworzenie możliwości aktywnego uczestniczenia studentów w realizacji określonych programem procedur medycznych w warunkach zbliżonych do realnych sytuacji diagnostyczno-leczniczych. Do chwili obecnej możliwość uczestniczenia studentów w postępowaniu terapeutycznym możliwa była w ograniczonym zakresie. Docelowo wdrożenie przedstawionych przez uczelnie koncepcji działania centrów symulacji medycznych służyć będzie poprawieniu jakości kształcenia [2].

1

[email protected], Centrum Symulacji Medycznej Uniwersytetu Medycznego w Lublinie, Katedra i Zakład Anatomii Prawidłowej Człowieka, Uniwersytet Medyczny w Lublinie

7

Kamil Torres, Karolina Załuska, Ewa Domańska-Glonek

2. Symulacja medyczna Głównym zadaniem symulacji medycznej jest edukacja i poprawa bezpieczeństwa pacjentów. Początkowo podchodzono do symulacji bardzo sceptycznie uważając, że nie można wiernie odwzorowywać zachowania człowieka. Jednak osiągnięcia tej dziedziny w ostatnim dziesięcioleciu zaprzeczyły tej tezie. Obecnie skomplikowane symulatory człowieka mogą realistycznie kaszleć, dusić się, wymiotować i krwawić sztuczną krwią wywołując u terapeuty, lekarza rzeczywisty stres i potrzebę natychmiastowego działania, po to, aby w przyszłości w warunkach rzeczywistych z nie popełnić błędów i efektywniej móc pomóc osobom potrzebującym [3]. Symulatory pacjentów są w stanie symulować w czasie rzeczywistym zmiany na przykład tętna, ciśnienia krwi, saturacji, częstości oddechów czy rytmu serca. Dodatkowo, parametry sprawdzane podczas badania klinicznego, takie jak puls, odgłosy podczas osłuchiwania serca oraz płuc również mogą być symulowane. Wysokiej wierności skomputeryzowane symulatory pacjenta mają również możliwość podłączenia zarówno inwazyjnego jak i nieinwazyjnego sprzętu do monitorowania pacjenta. Duża ilość danych z dokumentacji medycznej oraz symulowane wyniki badania klinicznego mogą być zmieniane w czasie rzeczywistym oraz odpowiednio dobierane w zależności od scenariusza pozwalając tym samym na dynamiczną interakcje pomiędzy studentami a pacjentem. Uczący się może obserwować wyniki podjętych przez siebie decyzji [4, 5]. Symulacja wpływa na rozwój złożonych umiejętności poznawczych takich jak podejmowanie właściwych decyzji czy ocena sytuacji, wywiera pozytywny wpływ na wartości, przekonania i postawy uczącego się, zrozumienie potrzeb drugiej osoby, poprawia umiejętności interpersonalne uczących się oraz pozwala wyzbyć się negatywnych postaw oraz zachowań. Symulacja medyczna jest opisywana jako technika edukacji medycznej, która umożliwia interaktywną działalność studentów poprzez odtworzenie w części bądź całości doświadczeń klinicznych bez narażania pacjentów na towarzyszące ryzyko. Symulacja tworzy wolne od ryzyka środowisko,w którym uczący się mogą sukcesywnie opanowywać umiejętności niezbędne w praktyce klinicznej. Środowisko to dopuszcza również możliwość popełniania błędów zarówno w procesie diagnostycznym jak i leczenia w celu rozwinięcia zdolności uczących się do wyciągania wniosków z popełnianych błędów oraz ich szybkiej korekty [4, 6]. Zaletami symulacji są między innymi poznanie własnych możliwości i ograniczeń, aktywny udział uczestników w procesie nauczania (uczący się nie są pasywnymi odbiorcami informacji), możliwość doświadczenia skutków własnych błędów, natychmiastowa informacja zwrotna do uczącego się, wzmacniająca jego zaangażowanie. Kluczowe terminy używane w procesie

8

Wykorzystanie symulacji medycznej jako formy kształcenia studentów fizjoterapii

nauczania metodą symulacji obejmują swym zasięgiem specjalistyczny sprzęt oraz wierne odwzorowanie (high fidelity) rzeczywistości (środowisko i zachowania psychologiczne). „High fidelity” w każdym przypadku odnosi się do dokładności lub replikacji szczegółów do tej, która występuje w prawdziwym życiu lub rzeczywistych praktykach medycznych. Warunki te mogą być stosowane do wszystkich strategii symulacji. Przykładami wiernego odwzorowania są wierność środowiska odnosząca się do realizmu środowiska, w którym odbywa się symulacja na przykład oddział intensywnej terapii, wierność odwzorowania odnosi się również do urządzeń, ściśle sprzętów używanych podczas symulacji tzn. wszelkie pakiety oprogramowania odwzorowujące te wykorzystywane w praktyce klinicznej oraz odwzorowanie w aspekcie psychologicznym odnoszące się do takiego doświadczenia symulacyjnego,które jest w stanie wywołać specyficzne emocjonalne i behawioralne zachowania jakie mogłyby mieć miejsce w trakcie rzeczywistej sytuacji [4, 7].

3. Symulacja medyczna w fizjoterapii Ośrodki na świecie od lat prowadzą zajęcia symulacyjne wysokiej wierności dla studentów fizjoterapii, w Polsce natomiast jest to stosunkowo nowe zagadnienie, w związku z czym niewiele informacji na ten temat jesteśmy w stanie prześledzić. Możliwe jest korzystanie ze standardów zagranicznych, i wdrażanie ich w miarę możliwości w ośrodkach krajowych. Spektrum symulacji medycznej jest zróżnicowane i może być stosowane w procesie nauczania w fizjoterapii w różnym zakresie. Nauka w symulowanych środowiskach, stosowana w odpowiedni sposób, może zapewnić kontrolowane, bezpieczne środowisko nauki, obejmując aspekty kliniczne, techniczne, psychomotoryczne, komunikacji interpersonalnej, pracy zespołowej i umiejętności podejmowania decyzji klinicznych. Od ponad 30 lat medycyna jak również pokrewne kierunki medyczne kroczyła śladami przemysłu lotniczego poprzez rozwijanie i udoskonalanie sprzętu oraz technik nauczania,które potrafią odtworzyć bądź symulować scenariusze kliniczne dla celów edukacyjnych. Jednym z pierwszych manekinów, który posłużył w symulacji medycznej był kardiopulmunologiczny manekin do nauki resuscytacji użyty podczas treningu BLS dla pielęgniarek oraz innych kierunków medycznych w latach siedemdziesiątych. Popularność oraz pozytywne wyniki nauczania odnotowane w trakcie zajęć z jego wykorzystaniem, stworzyło zapotrzebowanie wśród profesji medycznych na rozwijanie rynku symulatorów medycznych przez proste trenażery do zaawansowanych wysokiej wierności manekinów człowieka. Proste fantomy, trenażery odnoszą się do modeli części ciała ludzkiego jak na przykład klatki piersiowej, miednicy, stawu kolanowego do nauki takich

9

Kamil Torres, Karolina Załuska, Ewa Domańska-Glonek

czynności jak badanie fizykalne, wstrzyknięcia dostawowe czy też odpowiednie procedury chirurgiczne. Wysokiej wierności manekiny odnoszą się do pełnowymiarowych manekinów, które precyzyjnie symulują reakcje fizjologiczne na zastosowane procedury medyczne (np. zmiana ciśnienia tętniczego, częstości oddechów czy rytmu pracy serca podczas pionizacji), są one połączone z system komputerowym umożlwiającym kontrolowanie wybranych parametrów na potrzeby danego scenariusza [8]. Firmy medyczne specjalizujące się w produkcji symulatorów oferują szeroką gamę produktów poczynając od tak zwanych „part tasktrainers” na przykład do nauki resuscytacji aż po pełnowymiarowe manekiny przedstawiające sylwetki pacjentów na przykład do nauki resuscytacji aż po pełnowymiarowe manekiny przedstawiające sylwetki pacjentów na przykład po różnego rodzaju amputacjach kończyn. Dzięki wysokiej wierności symulatorom na przykład klatki piersiowej student może nabywać umiejętności takie jak na przykład odpukiwanie w zależności od części płuc objętych zmianą czy nauki wibracji klatki piersiowej wykorzystywanej w fizjoterapii pulmonologicznej. Ponadto manekiny pełnowymiarowe mogą być również wykorzystywane do nauki takich procedur jak nauka układania pacjenta w odpowiednich pozycjach drenażowych w różnych wariantach. Gama produktów jest szeroka i wystarczająca dla celów akademickich [8, 9]. Innym rodzajem manekinów wykorzystywanym w fizjoterapii są te które pozwalają na naukę standardowych technik bandażowania kończyn po amputacjach. Tułowie jest wystarczająco długie, aby umożliwić swobodne prowadzenie bandaża wokół ciała nad zdrowym biodrem na poziomie grzebienia biodrowego. Zarówno górne jak i dolne części mogą być wykorzystywane do nauki prawidłowego przyłączania urządzeń protetycznych. Oddzielna górna część tułowia zawiera dwa ramiona, jedno jest amputowane powyżej łokcia, inne powyżej nadgarstka. Obie kończyny są lekko wyprostowane w pozycji podobnej do "pacjenta", aby ułatwić bandażowanie. Ściśliwość materiału powiela rzeczywiste doświadczenie z pacjentem. Oddzielna dolna część tułowia imituje pacjenta w pozycji na brzuchu z kończynami dolnymi w lekkim odwiedzeniu.. Jedna noga jest amputowana poniżej kolana druga natomiast w połowie długości uda. Jest to rzadko spotykane, że student ma możliwość wypróbowania różnych technik bandażowania amputowanych kończyn. Dzięki opisanym powyżej manekinom studenci są dobrze przygotowani do pracy w warunkach klinicznych [8, 10]. Podstawowe manekiny pielęgnacyjne są zaprojektowane w celu zaspokojenia potrzeb szpitali, domów opieki, sanatoriów i placówek oświatowych szkolących studentów. Naturalnej wielkości manekin z zachowaną mobilnością we wszystkich stawach stwarza możliwość nauki podstawowych czynności związanych z transferem pacjenta, jego pionizacją, prawidłowymi pozycjami ułożeniowymi.

10

Wykorzystanie symulacji medycznej jako formy kształcenia studentów fizjoterapii

Techniki z zakresu symulacji medycznej są wykorzystywane w procesie kształcenia medycznego od co najmniej 50 lat. Pierwsze programy edukacyjne z elementami symulacji medycznej od wielu lat są również wykorzystywane oraz włączane w curricula programów nauczania fizjoterapii z zakresu między innymi fizykoterapii wykorzystując podstawowe techniki symulacyjne takie jak odgrywanie roli (role play), praktyka rówieśnicza (peerpractice) oraz trenażery do nauki wybranej umiejętności (part-tasktreiners). Symulacja medyczna nie jest zatem całkiem nową koncepcją w zakresie kształcenia w dziedzinie fizjoterapii, cały szereg technik symulacyjnych został już włączony do programów nauczania fizjoterapii na świecie, natomiast wiele polskich placówek oświatowych prowadzących studia na kierunku fizjoterapia nie wykorzystuje technik symulacji medycznej w procesie nauczania fizjoterapii bądź wykorzystuje je w bardzo ograniczonym stopniu. Zaletą korzystania z symulowanego środowiska nauki jest to, iż scenariusz może być opracowany indywidualnie w zależności od potrzeb prowadzącego specjalnie oraz dowolnie manipulowany w celu pokrycia wszystkich okoliczności,które mogą zaistnieć w rzeczywistych warunkach [11]. Istnieje duży potencjał w wykorzystaniu do kształcenia studentów fizjoterapii nowej generacji skomputeryzowanych symulatorów pacjenta oraz pacjentów standaryzowanych. Pacjent symulowany to zdrowy człowiek, który jest w stanie realistycznie odtworzyć historię choroby, imitując fizyczne oraz emocjonalne przebieg choroby pacjenta oraz wszystkie symptomy z nią związane. Pacjent standaryzowany jest to pacjent,który umożliwia ćwiczenia wybranych umiejętności w ten sam sposób dla wszystkich uczących się w standaryzowanych (zbliżonych) warunkach. Pacjenci standaryzowani oraz symulowani umożliwiają studentom doskonalenie umiejętności komunikacji interpersonalne, zbierania wywiadu, pozwalają na procedury diagnostyczne oraz wykształcenie umiejętności klinicznych koniecznych w pracy z pacjentem w warunkach klinicznych. Placówki symulacyjne na terenie całego kraju rozpoczęły nabór do programów pacjent symulowany. Z tej metody nauczania korzysta większość szkół i uczelni medycznych w USA, Kanadzie i Europie [12]. Wysokiej wierności symulacja pozwala nauczycielom na stworzenie środowiska do nauki zarówno wybranych umiejętności jak i podejmowania decyzji gdzie uczący znajduje się w centrum uwagi. W warunkach klinicznych pacjent musi nieustannie pozostawać w centrum zainteresowania, co potencjalnie w rezultacie ogranicza studentom doświadczenie edukacyjne. Jest to szczególne widoczne w sytuacjach gdzie zajęcia odbywają się w placówkach szpitalnych pod nadzorem pracowników klinicznych na oddziałach intensywnej terapii i oddziałach, w których pacjenci dochodzą do siebie po różnego rodzaju świeżych interwencjach chirurgicznych. Tendencją osób nadzorujących w takich przypadkach jest minimalizowanie interakcji

11

Kamil Torres, Karolina Załuska, Ewa Domańska-Glonek

student - pacjent w celu zmniejszenia potencjalnego ryzyka dla zdrowia pacjenta wynikającego z błędów popełnianych przez uczących się. Symulacja pozwala studentom na pełne doświadczenie przy jednoczesnym zachowaniu bezpieczeństwa pacjenta oraz redukcji potencjalnych zdarzeń niepożądanych [8, 13]. Rehabilitacja pacjentów na oddziałach intensywnej opieki znacznie poprawia stan funkcjonalny pacjentów. Doprowadziło to do zwiększonej realizacji programów rehabilitacyjnych na oddziałach intensywnej terapii, w tym wczesnej mobilizacji pacjentów i powiązanym zwiększonym zapotrzebowaniem na praktykujących fizjoterapeutów w oddziałach intensywnej opieki medycznej. Niestety, wielu fizjoterapeutów nie jest odpowiednio przygotowane do pracy w środowisku o wysokim stopniu ryzyka. Symulacja zapewnia kontrolowane oraz bezpieczne środowisko nauki a wyniki badań na ten temat sugerują iż może być metodą przygotowującą fizjoterapeutów do pracy na oddziałach OIOM [4,8,13]. Placówki edukacyjne powinny w ramach możliwości wprowadzać treningi symulacyjne dla studentów fizjoterapii aby pozwolić im na doświadczenie i naukę przy jednoczesnym utrzymaniu bezpieczeństwa i zmniejszeniu możliwości wystąpienia działań niepożądanych, jak może mieć to miejsce podczas nauki na pacjentach w rzeczywistych warunkach klinicznych. Bardzo ważne dla początkujących praktyków fizjoterapii jest poczucie bezpieczeństwa i pewności siebie po ukończeniu nauki. Głównym celem edukacji fizjoterapeutów jest przygotowanie ich do pracy w warunkach klinicznych. Wymaga to od studentów obszernej i zróżnicowanej wiedzy teoretycznej, jak również wiedzy praktycznej i odpowiednich umiejętności proceduralnych. Być może jednym z największych wyzwań placówek edukacyjnych jest znalezienie najlepszego sposobu który ułatwiłby studentom przeniesienie i zastosowanie wiedzy w warunkach klinicznych. Dlatego też duża część programu edukacyjnego studentów fizjoterapii opiera się na zajęciach klinicznych [14]. Obecnie rynek medyczny oferujących szerokie spektrum symulatorów rozwija się w szybkim tempie jednocześnie z rozwojem technologicznym. Placówki mają szerszy dostęp do symulatorów medycznych w porównaniu z poprzednimi latami, jednak poziom wykorzystania symulacji na świecie jest w dalszym ciągu zróżnicowany. Podczas gdy w USA i Australii system treningu symulacyjnego w kształceniu fizjoterapeutów funkcje z powodzeniem od wielu lat przynosząc pozytywne efekty, to w wielu krajach w tym w Polsce jest dopiero wprowadzany. Na dzień dzisiejszy większość symulatorów medycznych znajduje praktyczne zastosowanie w procesie nauczania lekarzy, pielęgniarek oraz ratowników medycznych. Techniki symulacyjne w fizjoterapii nadal wymagają udoskonalania. Niestety, metoda przynosząca doskonałe efekty w krajach zachodnich, jest prawie

12

Wykorzystanie symulacji medycznej jako formy kształcenia studentów fizjoterapii

niezauważalna w Polsce. Fizjoterapia jako nauka interdyscyplinarna morze korzystać z manekinów wykorzystywanych w procesie kształcenia studentów innych kierunków medycznych co obniża koszty placówek edukacyjnych redukując część kosztów kupna specjalnych manekinów fizjoterapeutycznych [15].

4. Podsumowanie Zastosowanie bardziej zaawansowanych programów edukacyjnych symulacji medycznej znacząco wzrosła na świecie w ostatnich dwóch dekadach, szczególnie w dziedzinach takich jak medycyna czy pielęgniarstwo ale także w fizjoterapii. Jull i współpracownicy (2010) stwierdzili, iż współczesne i innowacyjne zaawansowane programy edukacyjne symulacji medycznej wykorzystywane w procesie edukacji fizjoterapeutów mogą zapewnić możliwości kształcenia, które spełniają wszystkie dziewięć australijskie standardy fizjoterapii oraz które stanowią punkt odniesienia dla wiedzy, umiejętności i atrybutów bezpiecznej i skutecznej pracy początkującego fizjoterapeuty. Dotychczasowe badania nad efektywnością technik symulacji medycznej wykazały iż ocena samodzielności wykonania wybranych procedur wzrosła istotnie po odbyciu kursu w stosunku do ich oceny przed kursem. Studenci zwrócili uwagę na aspekt praktyczny zajęć symulacyjnych, które znacznie zwiększyły poziom pewności siebie w wykonywaniu procedur fizjoterapeutycznych w rzeczywistych warunkach klinicznych. Programy symulacyjne są coraz częściej wykorzystywane w kształceniu fizjoterapeutów w Wielkiej Brytanii. Techniki symulacyjne są tam głownie wykorzystywane do nauki z zakresu fizjoterapii układu krążeniowo-oddechowego oraz mięśniowo-szkieletowego oraz to procedur związanych z utrzymaniem bezpieczeństwa pacjenta [16]. Istnieje coraz więcej dowodów uzasadniających stosowanie symulacji w zakresie nauczania fizjoterapii w celu wspierania i poprawy jakości kształcenia (umiejętności i kompetencji oraz wydajności). Warsztaty symulacyjne zorganizowane przez brytyjskie stowarzyszenie fizjoterapeutów w leczeniu układu oddechowego (ACPRC) odnotowało pozytywnie wyniki zgłoszone przez uczestników. Uczestnicy zgłaszali iż uczyli się nie tylko biorąc udział w scenariuszach symulacyjnych lecz również wiele wynieśli z obserwacji innych podczas tak zwanego debrefingu. Doświadczenie Debrefingu według nich okazało się najskuteczniejszą metodą nauczania. Debriefing jest niezwykle ważnym elementem kształcenia metodą symulacji, stanowiącym integralna część procesu. Według niektórych autorów bez przeprowadzenia debriefingu nie można mówić o symulacji medycznej tylko o ćwiczeniach na symulatorach. Jest to podsumowanie

13

Kamil Torres, Karolina Załuska, Ewa Domańska-Glonek

i omówienie ćwiczeń przeprowadzone po obejrzeniu przez ćwiczących wspólnie z instruktorem nagrania audio-video zarejestrowanego w trakcie ćwiczenia. Nagranie stanowi podstawę do dyskusji, omówienia popełnionych błędów w przeprowadzonych procedurach medycznych, pracy zespołu, postępowania, kontaktu z pacjentem i jego rodziną, czy opanowania stresu itd. Ćwiczący sami wyciągają wnioski i uczą się na własnych błędach, co ma prowadzić do minimalizacji ryzyka ich wystąpienia w rzeczywistości. Ważnym elementem jest również poruszenie aspektu psychologicznego. W trakcie prowadzenia debriefingu bardzo ważne jest zwrócenie uwagi ćwiczących na kontakt z otoczeniem [17,18]. Podsumowując, zastosowanie symulacji medycznej w fizjoterapii ma duży potencjał,nie mniej jednak złożona natura dziedziny nie pozwala na zastąpienie wielu programów nauczania z zakresu procedur fizjoterapeutycznych wykorzystywanych w warunkach klinicznych. Sugerowane są dalsze badania na ten temat w celu uzyskania większej ilości informacji na temat efektywności nauk symulacyjnych w procesie kształcenia studentów fizjoterapii. Należy również pamiętać iż żadne nawet bardzo zaawansowane oprogramowanie symulacyjne nie jest w stanie zastąpić rzeczywistego doświadczenia klinicznego, natomiast jest w stanie przygotować studenta i znacznie zwiększyć jego poczucie pewności co w przyszłości zaowocuje lepszym jego przygotowaniem do pracy w warunkach klinicznych. Misją Centrum Symulacji Medycznej jest podnoszenie kwalifikacji medycznych za pomocą treningów symulacyjnych. Metodą realistycznych ćwiczeń na zaawansowanym sprzęcie medycznym, eliminowane są błędy już na etapie nauczania, tak aby doświadczenia z zajęć zaprocentowały skuteczną opieką i efektywnym leczeniem pacjentów w przyszłości.

Literatura 1. 2.

3.

4.

5.

Co to jest symulacja. Dostępne na: http://medsim.eu/view/co-to-jestsymulacja/23 Odpowiedź podsekretarza stanu w Ministerstwie Zdrowia - z upoważnienia ministra -na interpelację nr 11903, Dostępny na : http://www.sejm.gov.pl/sejm7.nsf/InterpelacjaTresc.xsp?key=181F428C Makieta pomieszczeń Laboratorium Symulacji Medycznej Projekt SIMsim, Europejskiej Konferencji Symulacji Medycznej SESAM 2014. Poznań, 12-14 czerwiec. Dostępny na : http://medsim.eu/DATA/SIMsim_PL.pdf Shoemaker M.J, Riemersma L., Perkins R. Use of High Fidelity Human Simulation to Teach Physical Therapist Decision-Making Skills for the Intensive Care Setting, CardiopulmPhysTher J. 2009 Mar; 20(1):13-8 Silberman N.J., Panzarella K.J., Melzer B.A. Using human simulation to prepare physical therapy students for acute care clinical practice. J Allied Health. 2013 Spring; 42(1):25-32

14

Wykorzystanie symulacji medycznej jako formy kształcenia studentów fizjoterapii

6. 7. 8. 9.

10.

11.

12. 13.

14.

15.

16.

17. 18. 19.

Lighthall G.K, Barr J. The use of clinical simulation systems to train critical care physicians. J IntensiveCare Med. 2007; 22:257-269 Fox-Ribichaud A.E, Nimmo G.R. Education and simulation techniques for improving reliability of care. Curr Opin CritCare. 2007;13:737-741 Blackstock F.C., Jull G.A. High- fidelity patient simulation in physiotherapy education. AustralianJournal of Physiotherpay. 2007. Vol 53: 3-5 Hunt E.A, Nelson K.L, Shilkofski N.A. Simulation in medicine: addressing patient safety and improving the interface between healthcare providers and medical technology. BiomedInstrumTechnol. 2006; 40:399-404 Jeffries P.R. A framework for designing, implementing, and evaluating simulations used as teaching strategies in nursing. NursEducPerspect. 2005 Mar-Apr; 26(2):96-103 Henneman E.A, Cunningham H, Roche J.P, Curnin M.E. Human patient simulation: teaching students to provide safe care. NurseEducator. 2007;32:212-217 Centrum Symulacji Medycznej UM Lublin. Program pacjent standaryzowany. Dostępny na : http://page.csmlublin.pl/node/50 Geyer M.J, Biearman B. Use of human patient simulation in acute care physical therapy education [abstract]. American Physical Therapy Association's Combined Section Meeting 2008 Mori B, Carnahan H, Herold J. Use of Simulation Learning Experiences in Physical Therapy Entry-to-Practice Curricula: A Systematic Review. PhysiotherCan. 2015 Spring;67(2):194-202. doi: 10.3138/ptc.2014-40E Sheldon M, Cavanaugh J.T, Croninger W, Osgood W, Robnett R, Seigle J, Simonsen L. Preparing rehabilitation healthcare providers in the 21st century: implementation of interprofessional education through an academicclinical site partnership. Work. 2012;41(3):269-75. doi: 10.3233/WOR-20121299 Ohtake P.J, Lazarus M, Schillo R, Rosen M. Simulation experience enhances physical therapist student confidence in managing a patient in the critical care environment. PhysTher. 2013 Feb;93(2):216-28. doi: 10.2522/ptj.20110463. Epub 2013 Jan 17 Starosolski M. Symulacja - nowoczesna metoda szkolenia. Na Ratunek, 2/2009 Hravnak M, Beach M, Tuite P. Simulator technology as a tool for education in cardiac care. J CardiacNurs. 2007;22:16-24 Jones, A., Sheppard, L. Use of a Human Patient Simulator to Improve Physiotherapy Cardiorespiratory Clinical Skills in Undergraduate Physiotherapy Students: A Randomised Controlled Trial, The Internet Journal of Allied Health Science and Practice, Jan 2011; vol.9 no.1

15

Kamil Torres, Karolina Załuska, Ewa Domańska-Glonek

Wykorzystanie symulacji medycznej jako formy kształcenia studentów fizjoterapii Streszczenie Symulacja medyczna to dynamicznie rozwijający się kierunek edukacji medycznej,która polega na zastosowaniu prostych trenażerów, wysokiej wierności skomputeryzowanych symulatorów pacjenta lub pacjentów standaryzowanych w symulowanych warunkach klinicznych. Docelowo przewidziane jest powstanie przy każdym ośrodku uniwersyteckim własnego Centrum Symulacji Medycznej(CSM). W tym celu uczelnie medyczne tworzą (CSM), co wynika z obiektywnych wymagań związanych z modernizacją form i metod kształcenia kadr medycznych, dostosowując je do światowych trendów jak również ma ścisły związek z wprowadzaniem reform wyższego szkolnictwa medycznego. Głównym zadaniem symulacji medycznej jest edukacja studentów w warunkach standaryzowanych a przez to poprawa bezpieczeństwa pacjentów. Nadrzędnym celem edukacji fizjoterapeutów jest przygotowanie ich do pracy w warunkach klinicznych. Wymaga to od studentów obszernej i zróżnicowanej wiedzy teoretycznej, jak również wiedzy praktycznej i odpowiednich umiejętności proceduralnych. Być może jednym z największych wyzwań placówek edukacyjnych jest znalezienie sposobu, który ułatwiłby studentom przeniesienie i zastosowanie wiedzy w warunkach klinicznych. Zastosowanie symulacji medycznej w fizjoterapii ma duży potencjał,nie mniej jednak złożona natura dziedziny nie pozwala na zastąpienie wielu programów nauczania z zakresu procedur fizjoterapeutycznych wykorzystywanych w warunkach klinicznych. Sugerowane są dalsze badania na ten temat w celu uzyskania większej ilości informacji na temat efektywności nauk symulacyjnych w procesie kształcenia studentów fizjoterapii Słowa kluczowe: symulacja medyczna, edukacja medyczna, fizjoterapia

Use of Medical Simulation in Physiotherapy Education Abstract Medical simulation is a rapidly growing trend of medical education, which involves the use of simple part task trainers, computerized high-fidelity patient simulators or standardized patients in simulated clinical conditions. All Medical Universities in Poland have been obligated by Ministry of Health to create own Centers of Medical Simulation (CSM). For this purpose, medical schools form CSM, which results from the objective requirements related to the modernization of forms and methods of training of medical staff, adapting them to the global trends and has a close relationship with the introduction of the reform of higher medical education. The main task of medical simulation is to educate students in standardized environments and thereby improving patient safety. The overall objective of education is to prepare physiotherapists to work in a clinical setting. This requires from students to have extensive and diverse theoretical as well as practical knowledge and relevant procedural skills. Perhaps one of the greatest challenges of educational institutions is to find ways that would enable students to transfer and to applicate knowledge to clinical settings. The use of medical simulation in physiotherapy has great potential, but complex nature of the field does not allow for the complete replacement and create some difficulties that should be furthermore studied. Research on this topic should be more investigated in order to obtain more information on the effectiveness of simulation techniques in the physiotherapy education field. Keywords: medical simulation, medical education, physiotherapy

16

Justyna Miodowska1, Magdalena Kromka-Szydek2

Wykorzystanie joysticka komputerowego przy ocenie postępów rehabilitacji ręki 1. Wprowadzenie Dla każdego człowieka ręka stanowi integralną i wyjątkową część narządu ruchu. Wyjątkowość ta polega na ważnej funkcji poznawczej oraz na skomplikowanej funkcji chwytnej i możliwości złożonych manipulacji. To dzięki zmysłowi dotyku wspomagamy pozostałe zmysły w poznawaniu otaczającego świata [1]. Dla wielu niepełnosprawnych ręka stanowi jeden z podstawowych środków łączności z otaczającym światem: głuchoniemym umożliwia komunikację za pomocą języka migowego, niewidomym daje szansę na kontakt z otaczającym światem poprzez umożliwienie czytania z wykorzystaniem alfabetu Braille’a czy też poruszanie się przy pomocy specjalnej laski. Czynności chwytne ręki stanowią ważną składową jej ruchliwości. Dotyczą one nie tylko zdolności manipulacyjnych i siły ale także czynności dotykowych, rozpoznawczych oraz informacyjnych o charakterze chwytanych przedmiotów. Pod pojęciem czynności chwytnej należy rozumieć siłę, sprawność ruchową i dotykową łącznie. Budowa ręki pozwala na różnego rodzaju chwyty. Schlesinger wyszczególnił chwyt dwupunktowy, trójpunktowy, hakowy, cylindryczny, koncentryczny oraz boczny [2]. Wszelkie zaburzenia związane z chorobami rąk, ich kontuzjami czy obrażeniami, a także leczeniem utrudniają czynności chwytne, znacznie zmniejszając możliwości funkcjonowania człowieka. W większości przypadków leczenie chorób czy urazów ręki wiąże się z mniejszym lub większym ograniczeniem jej ruchomości, a nierzadko z zaburzeniami czucia. Najczęściej zmianami chorobowymi zajęte są drobne stawy rąk, choć nierzadko choroba reumatoidalna zaczyna się od zaatakowania dużych stawów kończyn dolnych lub górnych. Proces ten ma charakter postępujący dlatego też tak ważne jest systematyczne leczenie, które zahamuje rozwój choroby [3]. 1

[email protected], Zakład Mechaniki Doświadczalnej i Biomechaniki, Instytut Mechaniki Stosowanej, Politechnika Krakowska 2 [email protected]; Zakład Mechaniki Doświadczalnej i Biomechaniki, Instytut Mechaniki Stosowanej, Politechnika Krakowska

17

Justyna Miodowska, Magdalena Kromka-Szydek

Powrót funkcji ruchowej, jak i czuciowej ręki zależy od wielu różnych czynników: rozległości urazu czy rozmiarów zniszczenia chorobowego, sposobu jego leczenia oraz czasu trwania unieruchomienia. Znaczną rolę odgrywa również wiek pacjenta, jego ogólny stan zdrowia, aktywność fizyczna i intelektualna, chęć do współpracy oraz warunki środowiskowe. Hsiao [4] w swojej pracy zwraca szczególną uwagę na korzyści płynące z wczesnej i systematycznej rehabilitacji, która pozwala m.in. na skrócenie czasu koniecznego do powrotu do pełnej sprawności oraz zmniejsza odsetek zabiegów chirurgicznych, którym poddani muszą być pacjenci. Swanson, specjalista chirurgii ręki, zaproponował przedstawienie jej funkcji w ujęciu procentowym w życiu człowieka. Przyjął on całość możliwości funkcjonalnych człowieka jako 100%, zaś udział całej kończyny górnej ocenił na 60%. Ubytki w sprawności ręki doprowadzają według niego do utraty 90% możliwości funkcjonowania całej kończyny górnej. Określił zatem, iż sprawna ręka decyduje aż w 54% o możliwościach funkcjonalnych całego organizmu [5]. W ujęciu biomechanicznym kończynę górną można rozpatrywać jako otwarty łańcuch kinematyczny, w którym końcowe ogniwo jest swobodne i łączy się tylko z jednym sąsiednim ogniwem [6]. Suma stopni swobody poszczególnych par biokinematycznych w obszarze tego łańcucha wynosi aż 19, podczas gdy obecnie konstruowane przez inżynierów mechanizmy nie przekraczają 10 stopni swobody. Fakt ten podkreśla strukturalną i funkcjonalną złożoność ręki jako mechanizmu Swoboda ręki daje jej niesłychane możliwości techniczne, pozwalające na realizację różnorodnych, bardzo zróżnicowanych pod względem zakresu i precyzji ruchów [6, 7]. Ocena funkcji ręki oraz jej badania są niezwykle trudne. Wynika to głównie z faktu iż brak jest dotychczas jednej powszechnie stosowanej metody uważanej równocześnie za uniwersalną przez różne ośrodki, które przeprowadzają zabiegi usprawniające pacjentów z urazami kończyny górnej. Dodatkowo nie sformułowano dotychczas jednoznacznej definicji funkcji ręki. Wiadomo natomiast, że jest ona zależna od takich czynników, jak:  zakres ruchów w stawach;  siła mięśniowa;  sprawność manipulacyjna;  motywacja [8]. Wiele obecnie stosowanych metod opiera się na subiektywnej ocenie osoby badającej. Brak jest również powszechnych testów kontrolnych populacji osób zdrowych gdyż wykonanie takich badań jest nie tylko czaso- ale i pracochłonne [9]. Rzadko też prowadzą one do szczegółowej oceny sprawności czynnościowej.

18

Wykorzystanie joysticka komputerowego przy ocenie postępów rehabilitacji ręki

2. Cel pracy Celem pracy było wstępne określenie możliwości oceny zakresu ruchliwości ręki przy wykorzystaniu joysticka komputerowego, a następnie ocena przydatności tej metody w kontroli postępu procesu rehabilitacji u pacjentów. Praca miała również na celu ułatwienie procesu śledzenia postępów leczenia bez konieczności wykonania pomiarów zakresu ruchliwości poszczególnych stawów z wykorzystaniem metod klasycznych (np. metody goniometrycznej) [10]. Proponowana metoda ma przede wszystkim na celu znaczne skrócenie procedury obserwacji oraz pomiaru zmian ruchliwości ręki. Dzięki niej możliwa jest sytuacja, w której sam pacjent może łatwo i regularnie kontrolować swoje postępy zarówno w warunkach szpitalnych, jak i domowych.

3. Materiał i metoda 3.1. Stanowisko badawcze Stanowisko badawcze (rysunek 1) składało się z joysticka połączonego z komputerem zawierającym odpowiednie oprogramowanie3. W czasie badań używano joysticka Saitek Cyborg 3D Rumble, który charakteryzował się dobrą szybkością działania oraz trwałą i stabilną konstrukcją. Miało to kluczowy wpływ na kontrolę ruchu kursora na ekranie komputera przez osobę badaną. Budowa joysticka pozwalała na zapewnienie sytuacji, w której przechylenie urządzenia w odpowiednim kierunku powoduje stosowną reakcję kursora na ekranie komputera. Zadanie pacjenta polegało na śledzeniu kursorem zadanego wcześniej kształtu figury (okręgu) oraz jednocześnie jak najwierniejsze jej odwzorowanie i prowadzenie kursora jak najbliżej zarysu średnicy figury. W pozycji początkowej kursor znajdował się w najniższym punkcie figury. Pozycja ta odpowiadała współrzędnym X = 0; Y = -150. W trakcie ćwiczenia określane były współrzędne poszczególnych punktów przemieszczającego się kursora. Zakreślany przez kursor promień wynosił 150 milimetrów.

3

Wykonanie stanowiska zostało zrealizowane w ramach pracy dyplomowej R. Chlebio: „Metodyka badań ruchomości palców dłoni” pod kierownictwem Prof. dr hab. inż. Stanisława Mazurkiewicza, 2004

19

Justyna Miodowska, Magdalena Kromka-Szydek

Rysunek 1. Stanowisko badawcze

3.2. Technika badania Po ukończeniu wyznaczonego zadania przez osobę badaną program wyznaczał dokładność z jaką wykonane zostało ćwiczenie. Wyniki badania prezentowano pacjentowi w formie graficznej (rysunek 2), która przedstawiała zarys trajektorii wykonywanego ruchu. Następnie program dorysował okręgi na podstawie zarejestrowanego minimalnego oraz maksymalnego promienia zakreślonego obrysu wraz z podaną wartością liczbową. Graficzne wyznaczenie zarysu toru kursora pozwoliło na określenie z jaką dokładnością ćwiczenie zostało przez pacjenta wykonane. Następnie na podstawie kształtu obrysu, można określić w którym momencie występuje odpowiednia koordynacja ruchu manipulacyjnego ręki. Badanie kończyło się obliczeniem przez program następujących parametrów:  najmniejszy okrąg R1 [mm] – najmniejsza wartość promienia ze wszystkich współrzędnych przemieszczającego się kursora,  największy okrąg R2 [mm] – największa wartość promienia ze wszystkich współrzędnych przemieszczającego się kursora,  okrąg średni Rśr [mm] – średnia arytmetyczna promieni okręgu dla wszystkich współrzędnych przemieszczającego się kursora,  odchyłka okrągłości dolna Δ1 [mm] – odchyłka najmniejszego okręgu (wewnętrznego) obliczana jako Δ1=150 – R1 [mm]  odchyłka okrągłości górna Δ2 [mm] – odchyłka największego okręgu (zewnętrznego) obliczana jako Δ2=150 – R2 [mm]  błąd okrągłości δ [%] – obliczany z definicji δ=(150 – Rśr)/150*100 %

20

Wykorzystanie joysticka komputerowego przy ocenie postępów rehabilitacji ręki

Rysunek 2. Przykładowy wykres badania

Dodatkowo wykonanie ćwiczenia mogło odbywać się z pięcioma różnymi prędkościami ruchu kursora (tabela 1), które zależą od szacowanego, średniego czasu potrzebnego do zakreślenia pełnego okręgu. Przed badaniem założono, że pacjenci ze sprawną kończyną górną będą wykonywać zadania przy szybkościach III, IV oraz V. Natomiast dla pacjentów ze dysfunkcjami ręki przeprowadzono badanie przy pierwszej prędkości. W trakcie przeprowadzania oceny sprawności ręki (rysunek 3) pacjent mógł na bieżąco śledzić trajektorię kursora i dzięki temu odpowiednio reagować na jego ruchy starając się prowadzić znacznik jak najbliżej wyznaczonego kształtu.

21

Justyna Miodowska, Magdalena Kromka-Szydek Tabela 1. Czas zakreślania okręgu dla poszczególnych prędkości badania

Prędkość I

Czas zakreślania pełnego okręgu [s] 120

II III IV V

80 50 30 20

Źródło: opracowanie własne

Rysunek 3. Pacjent na stanowisku badawczym w trakcie badania

3.3. Charakterystyka grup badawczych W badaniu wzięły udział 142 osoby. Pierwszą grupę badaną stanowiło 100 studentów Politechniki Krakowskiej kierunku Inżynieria biomedyczna w wieku od 20 do 22 lat. Osoby badane nie przebyły w przeszłości poważniejszych urazów, które wpłynęłyby na ruchliwość ich kończyn górnych oraz charakteryzowały się ogólną dobrą sprawnością. Dodatkowo w trakcie przeprowadzania badania nie uskarżały się na żadne dolegliwości bólowe oraz schorzenia mogące zakłócić wynik. Pomiary zostały przeprowadzone dla ręki dominującej, która u 98% badanych była ręką prawą. Drugą grupę badawczą stanowiło 42 pacjentów ze schorzeniami reumatoidalnymi w wieku od 26 do 80 lat. Byli oni objęci leczeniem usprawniającym Małopolskiego Centrum Reumatologii, Immunologii i Rehabilitacji Szpitala Specjalistycznego im. J. Dietla przy Al. Focha w Krakowie. Najczęstszymi jednostkami chorobowymi występującymi

22

Wykorzystanie joysticka komputerowego przy ocenie postępów rehabilitacji ręki

u badanej grupy było reumatoidalne zapalenie stawów oraz zapalenie kostno-stawowe. Pozostałe schorzenia obejmowały toczeń układowy, sklerodermię oraz zespół cieśni nadgarstka. Udział procentowy poszczególnych jednostek chorobowych przedstawiony został na wykresie 1.

Wykres 1. Jednostki chorobowe pacjentów reumatoidalnych [opracowanie własne]

Leczenie usprawniające obejmowało szereg zabiegów fizjoterapeutycznych, na które składały się zarówno ćwiczenia z zakresu kinezyterapii jak i zabiegi fizykoterapeutyczne. Szczegółowa charakterystyka działań usprawniających oraz ich udział procentowy w stosunku do wszystkich zabiegów zostały przedstawione w tabeli 2.

23

Justyna Miodowska, Magdalena Kromka-Szydek Tabela 2. Charakterystyka zabiegów, którymi objęci byli pacjenci reumatoidalni

Liczebność 25 14 12 9 8 4 4 3 2 1

Rodzaj zabiegu kinezyterapia laseroterapia kriokomora masaż magnetronic fototerapia ultradźwięki balneoterapia interdyn jonoforeza

Udział procentowy 59,5 % 33,3 % 28,6 % 21,4 % 19,0 % 9,5 % 9,5 % 7,1 % 4,8 % 2,4 %

Źródło: opracowanie własne

4. Wyniki badań Grupę podstawową, do której były porównywane wyniki pacjentów ze schorzeniami reumatoidalnymi stanowili studenci. Do porównywania wyników poszczególnych grup wybrano średnicę maksymalną i minimalną zakreślanego okręgu oraz związane z tymi okręgami odchyłki – dolną i górną. Badania były wykonane dla trzech prędkości: III, IV i V (tabela 3). Było to podyktowane faktem, iż wszyscy badani studenci mieli sprawne kończyny górne. W czasie analizy wyników odrzucono parametr związany z okręgiem średnim, stanowiącym średnią arytmetyczną promieni okręgu dla wszystkich współrzędnych przemieszczającego się kursora oraz błąd okrągłości. Uznano je za niemiarodajne. Wynikało to z faktu, iż okrąg średni osiągał podobne wartości dla wyników skrajnie różnych. Z kolei wartość błędu okrągłości nie wnosiła żadnych jednoznacznych informacji dotyczących zrealizowanego badania. Określała ona jedynie procentowy stosunek różnicy pomiędzy okręgiem średnim i zadanym do promienia zadanego. Tabela 3. Wartości promienia maksymalnego i minimalnego dla poszczególnych prędkości badania uzyskane przez grupę studentów

parametr średnia arytmetyczna wartość minimalna wartość maksymalna

Prędkość III Rmin Rmax

Prędkość IV Rmin Rmax

Prędkość V Rmin Rmax

137

165

133

166

134

165

121

142

119

138

120

139

157

180

166

190

160

198

Źródło: opracowanie własne

24

Wykorzystanie joysticka komputerowego przy ocenie postępów rehabilitacji ręki

Przyjęte normy na podstawie uzyskanych średnich wyników badań przedstawiono w tabeli 4. Tabela 4. Przyjęte normy na podstawie przeprowadzonych badań na grupie studentów

Parametr Rmax Rmin Odchyłka górna Δ2

Przyjęta norma 150 – 166 150 – 133 0 – 16

Odchyłka dolna Δ1

0 – 17

Źródło: opracowanie własne

Po przeprowadzeniu badań dla grupy pacjentów reumatoidalnych ustalono wartości średnie średnic okręgów maksymalnego i minimalnego oraz odchyłki górnej i dolnej (tabela 5). Następnie porównano je do wartości normowych wyznaczonych dzięki przeprowadzonych badaniach na grupie studentów. Tabela 5. Zakresy mierzonych parametrów dla pacjentów ze schorzeniami reumatoidalnymi

średnia minimum maksimum norma

R max

R min

177 157 230 150-166

133 99 143 150-133

Odchyłka górna 26,5 7 80 0-16

Odchyłka dolna 17 7 51 0-17

Źródło: opracowanie własne

5. Analiza wyników Analiza wyników przeprowadzonych na grupie pacjentów reumatoidalnych nie wykazała zależności pomiędzy długością trwania choroby a uzyskanymi wynikami. Mimo iż pacjentów przebadano przy pierwszej prędkości badania wyraźnie zauważono wpływ długości i intensywności rehabilitacji na uzyskane wyniki. Im dłużej i systematyczniej pacjent był poddawany zabiegom usprawniającym tym lepiej i dokładniej wykonywał zadanie mu ćwiczenie.

25

Justyna Miodowska, Magdalena Kromka-Szydek

Rysunek 4. Wykresy badań pacjentów reumatoidalnych: regularnie rehabilitowanego (a) i sporadycznie rehabilitowanego (b)

Przedstawione na rysunku 4 wykresy badań dotyczą dwóch pacjentek, które były w podobnym wieku (odpowiednio 54 i 58 lat) i u których reumatoidalne zapalenie stawów zdiagnozowano ok. 10 lat wcześniej. Znaczące różnice odnotowano natomiast w częstości i systematyczności prowadzonego usprawnienia rehabilitacyjnego. Jak udało się ustalić u Pacjentki A rehabilitacja stosowana była systematycznie, około 2 godziny dziennie. Dodatkowo w trakcie turnusów rehabilitacyjnych pacjentka korzystała zarówno z zabiegów kinezyterapeutycznych jak i fizjoterapeutycznych (krioterapia oraz zabiegi w polu magnetycznym). Natomiast w przeprowadzonym przed badaniem wywiadzie uzyskano informację, iż u Pacjentki B rehabilitacja stosowana była sporadycznie jedynie w czasie turnusów szpitalnych. Dodatkowo pacjentka nie stosowała

26

Wykorzystanie joysticka komputerowego przy ocenie postępów rehabilitacji ręki

żadnych ćwiczeń w warunkach domowych. W tabeli 6 zostały przedstawione wartości mierzonych parametrów w czasie badania z użyciem joysticka komputerowego zarówno Pacjentki B jak i Pacjentki A. Analizując wartości parametrów ruchliwości pacjentki B uzyskanych za pomocą programu komputerowego można zauważyć, że są one bardzo odległe od przyjętej normy. Wykres uzyskany za pomocą programu komputerowego oraz wartości promienia maksymalnego i minimalnego różnią się znacząco od przeciętnych wyników. W przypadku odchyłki górnej przekroczenie normy jest prawie 4- krotne, natomiast w przypadku odchyłki dolnej prawie 2- krotne. Wartości mierzonych parametrów Pacjentki A mieszczą się w przyjętej normie. Tabela 6. Wartości mierzonych parametrów dla pacjentki regularnie i słabo rehabilitowanej w odniesieniu do wartości normowych

Pacjentka A Pacjentka B norma

R max

R min

161 217 150-166

137 118 150-133

Odchyłka górna 11 67 0-16

Odchyłka dolna 13 32 0-17

Źródło: opracowanie własne

Zauważono również różnice w wynikach badań przeprowadzonych przed rozpoczęciem rehabilitacji oraz 3 tygodnie po ćwiczeniach. Przy pierwszych pomiarach u niektórych pacjentów ruchomość ręki była zbyt mała by w pełni zrealizować cel badania, natomiast po pewnym czasie (ok. 3 tygodniach) pacjent był w stanie samodzielnie wykonać ćwiczenie a wyniki mieściły się w przyjętych wcześniej normach (tabela 7). Tabela 7. Wartości mierzonych parametrów dla pacjenta przed i po rehabilitacji w odniesieniu do wartości normowych

R max Przed rehabilitacją Po rehabilitacji norma

R min

Odchyłka górna

Odchyłka dolna

173

119

23

31

164

136

14

14

150-166

150-133

0-16

0-17

Źródło: opracowanie własne

27

Justyna Miodowska, Magdalena Kromka-Szydek

Rysunek 5. Wykresy badań pacjentów reumatoidalnych: po trzech tygodniach rehabilitacji (a) i przed rehabilitacją (b)

Porównując wykresy na rysunkach 4 i 5 można łatwo zauważyć, że pacjent ćwiczący systematycznie jest w stanie wykonać w pełni ćwiczenie na poziomie porównywalnym do osób w pełni sprawnych. Analizując wartości promienia maksymalnego oraz odchyłki górnej, tylko 19,5% badanych pacjentów uzyskało wartości parametrów mieszczące się w określonej normie, natomiast w przypadku promienia minimalnego oraz odchyłki dolnej aż 80,5% osób osiągnęło prawidłowy wynik. Za kontrolę promienia maksymalnego oraz odchyłki górnej odpowiada ruch prostowania ręki, z kolei za kontrolę promienia minimalnego oraz odchyłki dolnej odpowiedzialny jest ruch zginania. Natomiast analizując wartości promienia maksymalnego oraz odchyłki górnej pacjentów reumatoidalnych, możemy łatwo zaobserwować, że rzadko pokrywają się one z ustaloną normą. Wartości najbardziej zbliżone do wzorcowych osiągane są przez pacjentów systematycznie rehabilitowanych, bez względu na stopień zaawansowania choroby.

6. Podsumowanie W wyniku przeprowadzonej analizy dostępnej literatury można założyć, że problem badania stopnia dysfunkcji ręki nie jest w pełni rozwiązany. Równocześnie dostrzegając dynamiczny rozwój technik informatycznych można posłużyć się prostym programem wykorzystującym joystick komputerowy do sprawdzania postępów w odzyskiwaniu sprawności ruchowej oraz przeprowadzania ćwiczeń rehabilitacyjnych. Levanon [11] w swojej pracy zauważył, że nowoczesne technologie coraz częściej pojawiają się w procesach rehabilitacji i pozwalają na bardziej

28

Wykorzystanie joysticka komputerowego przy ocenie postępów rehabilitacji ręki

kompleksową opiekę nad pacjentem w trakcie jego powrotu do pełnej sprawności. Rozważając wyniki grupy pacjentów Centrum Reumatologii łatwo można dostrzec wpływ procesu rehabilitacji na osiągane wartości ruchliwości ręki. Pacjent dobrze i systematycznie rehabilitowany jest zdolny zachować parametry zgodne z normą. Program ma na celu przede wszystkim wspomaganie powrotu do pełnej sprawności osób chorych i cierpiących z powodu różnorodnych dysfunkcji ręki. Ma on też za zadanie oddziaływać psychologicznie na rehabilitowane osoby, które mogą obserwować postępy swojej pracy w powrocie do pełnej sprawności. Mogą również wskazywać kierunek działań dla lekarzy, którzy dostosują odpowiednie zabiegi do indywidualnych potrzeb pacjentów. Zaproponowana metoda ma służyć do obiektywnej oceny procesu rehabilitacji dzięki określeniu wartości parametrów ruchliwości ręki. Pozwala ona w przejrzysty sposób na wizualizację sprawności ręki. Prostota kontrolowania ruchu ręki za pomocą joysticka i programu komputerowego pozwala na jego użytkowanie przez pacjenta zarówno w warunkach domowych, jak i podczas leczenia na turnusach rehabilitacyjnych. Przedstawiona metoda może również służyć rehabilitacji najmłodszych pacjentów z uwagi na fakt, że najlepszym sposobem na odwrócenie uwagi dziecka od żmudnych zadań i zmotywowanie go do regularnych ćwiczeń jest wprowadzenie do ich planu elementu zabawy. W przypadku powiązania zabawy z elementami ćwiczeń usprawniających, zadania są wykonywane łatwiej i chętniej a efekty znacznie szybciej widoczne.

29

Justyna Miodowska, Magdalena Kromka-Szydek

Literatura http://www.modelmed.pl/ Choroby rąk: leczenie i rehabilitacja (data dostępu: 01.05.15) 2. Zembaty A., Kinezyterapia Tom I Zarys podstaw teoretycznych i diagnostyki kinezyterapii, Kraków, Wydawnictwo Kasper, 2002 3. Malinowska E., Kinezyterapia, Warszawa, Wydawnictwo Lekarskie PWZL, wyd. VI, 2003 4. Hsiao P-C., The benefit of early rehabilitation following tendon repair of the hand: A population-based claims database analysis, Journal of Hand Therapy, 28, 2015, s. 20-26 5. Swanson A.B.: Evaluation of impairment of hand function, Rehabilitation of the Hand, 1984 6. Błaszczyk J.W., Biomechanika Kliniczna podręcznik dla studentów medycyny i fizjoterapii, Warszawa, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2004 7. Pieniążek M., Model postępowania usprawniającego po leczeniu operacyjnym uszkodzeń ścięgien zginaczy palców, Kraków, Wydawnictwo Skryptowe AWF, 1990 8. Marciniak W., Szulc A., Wiktora Degi ortopedia i rehabilitacja. Warszawa, Wydawnictwo PZWL, 2008. 9. Buckup K., Testy kliniczne w badaniu kości, stawów i mięśni. Warszawa, 2007, Wydanie III 10. Skowrońska M., Kromka-Szydek M., Wpływ procesu rehabilitacji na wartości parametrów ruchliwości ręki. Aktualne Problemy Biomechaniki, zeszyt nr 6/2012, s. 117-122 11. Levanon Y., The advantages and disadvantages of using high technology in hand rehabilitation, Journal of Hand Therapy, 26, 2013 s.179-183 1.

Wykorzystanie joysticka komputerowego przy ocenie postępów rehabilitacji ręki Streszczenie Celem pracy było przedstawienie możliwości wykorzystania joysticka komputerowego wraz z odpowiednim oprogramowaniem do śledzenia postępów rehabilitacyjnych ręki pacjentów. Najpopularniejszą metodą służącą do oceny ruchliwości ręki jest obecnie metoda wykorzystująca goniometr. Pozwala ona na bezpośredni pomiar wartości kątów stawowych różnych segmentów ciała. W badaniach wykorzystano joystick Saitek Cyborg 3D Rumble. Model ten charakteryzuje się zadowalającą szybkością działania oraz trwałą i stabilną konstrukcją. Ma to znaczący wpływ na kontrolę i śledzenie ruchu kursora na ekranie komputera. Joystick zbudowany jest z wychylnego drążka zamocowanego na podstawce, którego przechylenie w odpowiednim kierunku powoduje reakcję sterowanego obiektu możliwą do zaobserwowania w czasie rzeczywistym. Praca na stanowisku polegała na śledzeniu kursorem zadanego kształtu figury - okręgu. Zadaniem testowanej osoby było jak najwierniejsze odwzorowanie zadanego kształtu i prowadzenie kursora jak najbliżej zarysu średnicy figury. Badaniom poddano łącznie 142 osoby. Materiał badawczy podzielono na 2 grupy: studentów kierunku Inżynieria biomedyczna oraz pacjentów reumatoidalnych. Przeanalizowane w pracy wyniki pozwalają określić stopień sprawności ręki. Przedstawiona w pracy metoda wykorzystująca joystick komputerowy wraz z oprogramowaniem ułatwia samodzielną kontrolę postępów w rehabilitacji przez pacjenta. Proponowana metoda ma na

30

Wykorzystanie joysticka komputerowego przy ocenie postępów rehabilitacji ręki celu znaczne skrócenie procedury obserwacji i pomiaru zmian ruchliwości ręki. Dzięki niej sam pacjent może łatwo i regularnie kontrolować swoje postępy w warunkach domowych lub podczas turnusów rehabilitacyjnych. Podsumowując, wykorzystując dynamiczny rozwój technik informatycznych można posłużyć się prostym programem wykorzystującym joystick do przeprowadzania ćwiczeń rehabilitacyjnych oraz sprawdzania postępów w odzyskiwaniu sprawności ruchowej. Słowa kluczowe: rehabilitacja, metoda komputerowa, sprawność ręki, joystick komputerowy

The use of a computer joystick for assessing the progress of hand rehabilitation Abstract The aim of the study was to present the possibility of using a computer joystick with an appropriate software to assess the progress of patients hand rehabilitation. Now, the most common method used to assess the mobility of the hand is the method of using a goniometer. It allows for the direct measurement of the joint angles of the different body segments. The study used a Saitek Cyborg 3D Rumble joystick. This model is characterized by a satisfactory speed of action and a durable and stable construction. This has got a significant impact on the control and tracking of the cursor on the computer screen. Joystick is composed of the pivot rod mounted on the base, which tilt in the right direction causing a real time reaction controlled at observed object. Patient’s task was to track the cursor along the predetermined shape of the figure - the circle. The purpose of the test was to draw the line as closely as possible of a predetermined shape and moving the cursor as close to the diameter of the outline of the figure. The study involved a total of 142 people. The research material was divided into 2 groups: students of Biomedical Engineering and rheumatoid patients. Analyzed results in the work allow to determine the degree of hand mobility. Method presented in the paper using a computer joystick with the software facilitates allows to individual progress control in the rehabilitation of the patient. The proposed method aims to significantly reduce the duration of the observation and measurement of changes in the mobility of the hand. With it patient can easily and regularly check his progress at home or during rehabilitation camps. In summary, using the dynamic development of information technology, it is possible to use a simple program which uses a joystick to perform rehabilitation exercises and to check the progress in the recovery of mobility. Keywords: rehabilitation, computed method, hand mobility, joystick

31

Justyna Miodowska1, Sylwia Łagan2

Numeryczna analiza wytrzymałościowa przyrządu do rehabilitacji stawu skokowego 1. Wprowadzenie Liczba urazów stawów skokowych oraz stopy, stanowi sporą część obrażeń kończyn dolnych. Wynika to ze złożoności anatomicznej oraz czynnościowej tej części kończyny. Występujące tutaj znaczne obciążenia w stosunku do małej liczby mięśni, są tym samym przyczyną pojawiania się częstych urazów [1]. Skręcenia części skokowej stopy, będące jej uszkodzeniem, są najczęściej wynikiem gwałtownego ruchu części sąsiadujących ze sobą powierzchni stawów w zakresach przekraczających ich fizjologiczną funkcjonalność (ruchliwość). Prowadzi to często do obrażeń okolic aparatu torebkowo – więzadłowego. Wśród powszechnych urazów można również uwzględnić oderwanie się niewielkich fragmentów tkanki kostnej, jednak bez złamania części goleniowej. Rehabilitacja po urazach stawu skokowego jest kluczowa dla powrotu do pełnej sprawności, gdyż staw ten odpowiada za przenoszenie głównego ciężaru ciała na stopę. Dlatego tak ważne jest, aby podczas powrotu stawu do zdrowia, a co za tym idzie do pełnej funkcjonalności, korzystać z najlepszych dostępnych na rynku rozwiązań do rehabilitacji [2].

2. Cel pracy Celem pracy było koncepcyjne opracowanie usprawnienia modelu przyrządu rehabilitacyjnego typu krzyżak już istniejącego na rynku poprzez dodanie nowych funkcji. Dostępne obecnie urządzenia umożliwiają rehabilitację stawu skokowego jedynie w jednej płaszczyźnie. Zdecydowano się na urządzenie potocznie zwane „stópką” lub „krzyżakiem” przeznaczone do ćwiczeń wolnych i z obciążeniem stawu skokowego w osi wzdłużnej i poprzecznej stopy. Wygenerowany dzięki programowi do wspomagania komputerowego projektowania SolidWorks model urządzenia uwzględniał dodatkowe 1

[email protected]; Zakład Mechaniki Doświadczalnej i Biomechaniki, Instytut Mechaniki Stosowanej, Politechnika Krakowska 2 [email protected]; Zakład Mechaniki Doświadczalnej i Biomechaniki, Instytut Mechaniki Stosowanej, Politechnika Krakowska

32

Numeryczna analiza wytrzymałościowa przyrządu do rehabilitacji stawu skokowego

funkcje, m. in. możliwość obrotu stopą w trzech płaszczyznach oraz pod trzema kątami nachylenia. Pozwala to na obrót stopy nie tylko w kierunkach wzdłużnych i poprzecznych, ale również na ruch w stawie kolanowym. Ruch ten zwiększa ruchliwość stopy, a co za tym idzie pozwala na szybszy jej powrót do pełnej funkcjonalności. Przeprowadzona numeryczna analiza wytrzymałościowa zaproponowanego rozwiązania w programie COSMOSWorks pozwoliła na określenie obszarów modelu najbardziej narażonych na zniszczenie.

3. Biomechanika stopy 3.1. Zakresy ruchów w stawie skokowym Zakresy ruchów w stawie skokowym, zależą w dużej mierze od wieku oraz od ćwiczenia ruchów stopy. Im starsza jest osoba, tym zakres ruchów stopy jest mniejszy. U dorosłej osoby, zgięcie podeszwowe (rysunek 1a) wynosi około 60°, natomiast zgięcie grzbietowe średnio około 45°. Zatem całość zgięcia, wynosi około 100°, z czego 40-50% przypada na zgięcie w stawie skokowym górnym, natomiast reszta w stawie skokowym dolnym [3].

a

b

Rysunek 1. Ruchy w stawie skokowym: zgięcie podeszwowe i grzbietowe (a) oraz ruchy odwodzenia i przywodzenia (b) [4]

Podczas prawidłowego położenia stopy, wielkość ruchów odwodzenia (rysunek 1b), u dorosłego człowieka nieznacznie przekracza zakres 30° w obydwie strony. Zakres ruchów odwodzenia, jest znacznie mniejszy podczas zgięcia grzbietowego, niż w przypadku zgięcia podeszwowego. Sytuacja taka wynika z faktu, iż podczas tego zgięcia dochodzą jeszcze boczne ruchy w stawie skokowym górnym, gdyż bloczek kości skokowej, jest wyswobodzony z uścisku kości goleni, co uniemożliwia w małym stopniu ruchy odwodzenia.

33

Justyna Miodowska , Sylwia Łagan

Ruchy odwracania i nawracania (rysunek 2), wynoszą u dorosłego człowieka około 30°. Podczas tych ruchów udziału w nich nie bierze staw skokowy górny. Wszystkie ruchy wykonywane są tylko i wyłącznie w stawie skokowym dolnym. Mogą one być dodatkowo zwiększone, poprzez ruchy obrotowe w stawie poprzecznym stępu [5].

Rysunek 2. Ruchy odwracania i nawracania w stopie [6]

3.2. Siła mięśniowa Mięśnie, można rozważyć jako siłowniki układu ruchu, które zdolne są do generowania siły wewnętrznej, a co za tym idzie – wykonywania pracy mechanicznej. Siła przez nie wyzwolona, uwarunkowana jest poprzez czynniki biomechaniczne, morfologiczne oraz fizjologiczne. Wartość siły mięśnia, zależna jest od jego przekroju fizjologicznego. Jeśli wzięlibyśmy pod uwagę stosunek siły mięśnia, do jego przekroju fizjologicznego, to wówczas spotkamy się z pojęciem siły właściwej. Wartość siły właściwej waha się od 16 do 30 N/cm², jednak średnia wartość dla mięśnia człowieka, wynosi 30 N/cm² (3·10-3 N/m²). Patrząc na narząd ruchu człowieka pod kątem mechaniki, to można by ruch ten opisać jako układ dźwigni, które swój punkt podparcia posiadają w odpowiednich stawach i które poruszają się pod wpływem sił powstających podczas skurczów mięśni. Człowiek podczas chodu, staje na przemian na palcach jednej i drugiej stopy. Wówczas punkt podparcia znajduje się pod główką kości śródstopia. W tej pozycji na stopę działa siła reakcji od podłoża, która równa jest ciężarowi ciała, następnie siła, z jaka działają mięśnie łydki – siła ta powoduje unoszenie się ciała, i jest przekazywana poprzez ścięgna Achillesa, oraz siłę od stawu skokowego [7]. Wszystkie mięśnie, których droga wiedzie do tyłu, od poprzecznej osi górnego stawu skokowego, wykonują zgięcie podeszwowe, natomiast do przodu od tej osi – zgięcie grzbietowe. Mięśnie, których przebieg jest

34

Numeryczna analiza wytrzymałościowa przyrządu do rehabilitacji stawu skokowego

przyśrodkowy do skośnej osi ruchu, wykonują ruchy przywodzenia, natomiast przebiegające po stronie bocznej od tej osi – ruchy odwodzenia. Mięśnie odwodzące lub przywodzące, są jednocześnie mięśniami nawrotnymi lub odwracającymi. Obie grupy mięśnia, charakteryzują się podobną siłą, jednak już mięśnie opuszczające wierzchołek stopy – zginacze, posiadają siłę ponad cztery razy większą od pracy mięśni unoszących stopę – prostowników. Wynika to z tego, iż prostowniki nie biorą większego udziału w chodzie, podczas poruszania się do przodu. Głównym mięśniem, biorącym udział podczas podeszwowego zginania stopy, jest mięsień trójgłowy łydki. Wykonuje on pracę równą 18.8 kGm, czyli prawie 80% całej wykonywanej przez zginacze pracy. Pozostałe zginacze (zginacz długi palucha, zginacz długi palców, piszczelowy tylny, strzałkowy długi i krotki), wykonują pracę równą 2.4 kGm. Mięsień piszczelowy przedni, jest głównym prostownikiem odpowiadającym za unoszenie wierzchołka stopy. Jego praca równa jest 2.5 kGm i jest większa od pozostałych prostowników (prostownik długi palców, palucha i strzałkowy trzeci – 1.7 kGm). Mięśnie strzałkowe – długi, krótki oraz trzeci, są głównymi mięśniami nawrotnymi. Wykonują one pracę równą 3.6 kGm, co stanowi prawie 75% całej pracy wykonywanej przez tę grupę mięśni. Mięśnie te są efektywnie wspomagane poprzez mięsień, prostownik długi palców. Wartość siły pozostałych mięśni pomocniczych – prostownika długiego palucha oraz mięśnia piszczelowego przedniego, jest nieznaczna i wynosi 0.4 kGm. Praca nawracaczy, jest prawie dwukrotnie niższa, niż praca mięśni odwracających (4.8 kGm i 9.3 kGm). Wśród mięśni odwracaczy, głównym mięśniem, jest mięsień trójgłowy łydki. Wśród mięśni piszczelowych, mięsień piszczelowy przedni, jest prawie dwukrotnie słabszy, niż mięsień piszczelowy tylny (odpowiednio 1.0 kGm i 1.8 kGm). Pozostałe mięśnie odwracające, spełniają role pomocnicze. Wśród tych mięsni są: zginacz długi palców, zginacz długi palucha, prostownik długi palucha. Mięsień piszczelowy przedni, w swojej roli, posiada możliwość zarówno odwracania jak i nawracania. Sytuacja ta tłumaczona jest stosunkiem położenia osi stawu skokowego dolnego, do kierunku pociągania mięśnia [8].

4. Metoda elementów skończonych we wspomaganiu projektowania Zastosowanie metody elementów skończonych (MES) obejmuje wszystkie dziedziny współczesnego przemysłu i najnowsze technologie. Należy tutaj wymienić: przemysł lotniczy, rakietowy, samochodowy, stoczniowy, maszynowy, elektrotechniczny, petrochemiczny, budownictwo

35

Justyna Miodowska , Sylwia Łagan

i inne. Ponadto takie działy, jak tworzywa sztuczne, biomechanika i medycyna, ochrona środowiska, pompy i urządzenia hydrauliczne oraz obrabiarki. Tak szerokie zastosowanie MES stało się możliwe dzięki szybkiemu rozwojowi technik komputerowych. Metoda elementów skończonych (z ang. Finite Element Method) jest to obecnie jedna z najszerzej stosowanych metod rozwiązywania różnych problemów inżynierskich. Jej uniwersalność, polegająca na łatwości schematyzacji różnych obszarów o skomplikowanej geometrii, także niejednorodnych i anizotropowych, kwalifikuje ją jako dobre narzędzie do modelowania problemów fizycznych. Razem z rozwojem metody elementów skończonych dla wielu problemów mechaniki pojawiła się szansa realnego rozwiązania. Do tej pory, ze względu na trudności w jednoczesnym spełnieniu wszystkich wymagań narzucanych na własności rozwiązań (np. optymalizacja kształtu, analiza zakresu ruchu), tylko nieliczna grupa zadań była rozwiązywana analitycznie. Dopiero pojawienie się metod nawiązujących do dyskretyzacji, a co za tym idzie do zmiany formy matematycznego opisu problemów umożliwiło podejmowanie tych skomplikowanych zadań. Z inżynierskiego punktu widzenia, MES rozumiana jest jako pewien sposób postępowania podczas rozwiązywania zadań fizyki. Jest to więc określony ciąg operacji wykonywanych przez inżyniera projektanta i komputer, w trakcie poszukiwania rozwiązania, począwszy od sformułowania zadania, a skończywszy na graficznej interpretacji wyników obliczeń. Ten punkt widzenia wynika między innymi z faktu, że sposób postępowania przy zastosowaniu MES jest niemal identyczny dla wszystkich rozwiązywanych zagadnień [9].

4.1. Model urządzenia Projekt urządzenia wykonany został jako wielosegmentowy (rysunek 3), złożony z części podporowej z możliwością zmiany wysokości, a co za tym idzie kąta pochylenia. Zaproponowano trzy pozycje. Dodatkowo wykorzystanie programu pozwala na wprowadzenie różnego typu materiałów np. silikonowe podparcia zapobiegające przesuwaniu się urządzenia po podłożu w trakcie ćwiczeń, czy stali chromowej na płytę bazową „stopki”.

36

Numeryczna analiza wytrzymałościowa przyrządu do rehabilitacji stawu skokowego

Rysunek 3. Model zaproponowanego urządzenia

Ze względu na wstępne analizy celem zidentyfikowania obszarów wytężonych do obliczeń został przyjęty model uproszczony. W następnym kroku nałożono na model siatkę elementów skończonych (rysunek 4). Podczas projektowania modelu do obliczeń wytrzymałościowych metodą elementów skończonych, wykorzystano materiały o parametrach izotropowych, liniowo-sprężystych (tabela 1). Tabela 1. Podstawowe parametry materiałowe elementów urządzenia

Materiał

Moduł Younga [N/m2]

aluminium stal chromowa guma

Współczynnik Poissona 11

6,9·10 2,0·1011 6,1·106

Źródło: [biblioteka programu SolidWorks]

37

0,33 0,28 0,49

Justyna Miodowska , Sylwia Łagan a

b

Rysunek 4. Uproszczony model (a) oraz model z nałożoną siatką elementów skończonych (b)

4.2. Analiza wytrzymałościowa urządzenia W kolejnym kroku model poddany został analizie wytrzymałościowej mającej na celu zobrazowanie zachowania się poszczególnych części urządzenia w przypadku, gdy ćwiczenie następuje bez obciążenia, to znaczy, kiedy na urządzeniu nie są założone ciężarki. Ruchy wykonywane

38

Numeryczna analiza wytrzymałościowa przyrządu do rehabilitacji stawu skokowego

stopą imituje moment, przyłożony w miejscu, gdzie podczas ćwiczeń znajduje się stopa. Podczas obliczeń momentu, jego wartość została uwzględniona biorąc pod uwagę takie czynniki jak typ mięśni, które generują siłę podczas ruchu, położenie górnej części urządzenia, na którym znajduje się stopa oraz rodzaj ćwiczenia. Siła zależna jest od typu mięśni, które biorą udział podczas ruchu. W pracy uwzględniane są dwa położenia: położenie I oraz położenie II. W położeniu I, obrazowana jest sytuacja, gdy podczas ćwiczenia następuje zgięcie podeszwowe. Biorą w nim udział wszystkie mięśnie, które znajdują się do tyłu od poprzecznej osi górnego stawu skokowego. Są to mięsień trójgłowy łydki, zginacz długi palucha, zginacz długi palców, zginacz piszczelowy tylny, oraz strzałkowy długi i krótki. Wykonują one pracę równą 21.2 kGm. Położenie II obrazuje sytuację, gdy podczas ćwiczenia następuje zgięcie grzbietowe. Biorą w nim udział wszystkie mięśnie, których droga wiedzie do przodu, od poprzecznej osi górnego stawu skokowego. Są to mięśnie: piszczelowy przedni oraz prostownik długi palców, palucha i strzałkowy trzeci. Praca, jaką wykonują mięśnie podczas zgięcia grzbietowego równa jest 4.25 kGm. Według definicji jednostka momentu sił kGm liczona jest jako moment, z jakim działa siła 1kg na ramieniu 1m (prostopadle do ramienia), w miejscu, w którym przyśpieszenie ziemskie wynosi 9.806 m/s2, zatem 1 kGm jest równy 9.806Nm. Na podstawie zebranych informacji obliczono wartości momentów w obu położeniach – zgięciu podeszwowym (207,9 Nm) oraz grzbietowym (42,6 Nm). Powyższe wartości momentów, zostały zapisane w programie i wykorzystane podczas wykonywania analiz wytrzymałościowych. Podczas analizy na model oprócz obciążenia w postaci momentu zastępującego ruch stopy podczas ćwiczenia, zostały również przyłożone siły imitujące założony ciężarek. Wartość tych sił przyjęto na poziomie 30N. Analiza została przeprowadzona przy uwzględnieniu każdego z położeń (położenie I i II). Podczas położenia I, zadany został moment równy 207.9 Nm oraz – w zależności od rodzaju badania – jedna lub dwie siły o wartości 30N. Podczas położenia II, wartość momentu równa była 41.6 Nm oraz również w zależności od rodzaju badania – jedna lub dwie siły o takiej samej wartości. Wszystkie analizowane przypadki wraz z rozkładem przyłożonych momentów oraz sił zostały przedstawione w tabeli 2.

39

Justyna Miodowska , Sylwia Łagan Tabela 2. Analizowane przypadki w zależności od rozkładu przyłożonych sił i momentów

Moment

Siła I + moment

Siła II + moment

Siła I i II + moment

5. Wyniki analiz Do oceny wytężenie części składowych modelu przyjęto wartość naprężenia zredukowanego według hipotezy Hubera-Misesa-Hencky’ego oraz wartość naprężenia normalnego w osi X (rysunek5). Dodatkowo analizowano powstałe w wyniku przyłożonego obciążenia odkształcenia oraz przemieszczenia jako przydatne do oceny inżynierskiej projektu urządzenia.

40

Numeryczna analiza wytrzymałościowa przyrządu do rehabilitacji stawu skokowego

a

b

Rysunek 5. Rozkład naprężeń zredukowanych według hipotezy H-M-H (a) oraz rozkład naprężeń normalnych w osi X (b)

W tabeli 3 i 4 zamieszczono analizowane przypadki wraz z maksymalnymi wartościami naprężeń, odkształceń oraz przemieszczeń. Tabela 3. Wyniki analiz dla położenia I

Położenie I – zgięcie podeszwowe naprężenie [MPa] odkształcenie [x10-4] przemieszczenie [mm]

moment 268,2 8,375 29,03

siła I + moment 272,9 8,530 29,14

siła II + moment 262,5 8,184 28,95

siła I i II + moment 267,9 8,379 29,05

siła I + moment 85,05 2,335 24,35

siła II + moment 68,88 1,886 24,22

siła I i II + moment 77,85 2,133 24,25

Tabela 4. Wyniki analiz dla położenia II

Położenie II – zgięcie grzbietowe naprężenie [MPa] odkształcenie [x10-4] przemieszczenie [mm]

moment 77,68 2,133 24,27

41

Justyna Miodowska , Sylwia Łagan

Analizując wyniki zamieszczone w tabelach, można zauważyć, iż największe naprężenia powstają podczas położenia pierwszego, czyli sytuacji, która obrazowała zgięcie podeszwowe stopy. Wynika to z faktu, iż podczas tego właśnie ruchu, mięśnie wykonują największą pracę. Również możemy zauważyć, iż wartości naprężeń oraz odkształceń powstałych w wyniku analizy podczas tego właśnie ruchu są ponad dwa razy większe, niż w przypadku zgięcia grzbietowego. Podczas tego właśnie zgięcia, w stawie skokowym pracuje większość mięśni odpowiedzialnych za poruszanie się „do przodu”, a co za tym idzie do większej aktywności mięśni podczas ćwiczenia. Największe różnice występują pomiędzy „położeniem I” i „położeniem II”, zarówno w naprężeniach zredukowanych i odkształceniach. Porównując sytuacje, gdy do modelu przyłożone jest obciążenie, ta różnica jest prawie dwa razy większa.

6. Podsumowanie Przegląd dostępnych na rynku urządzeń do rehabilitacji stawu skokowego oraz analiza potrzeb wynikająca z rozpoznania procesu usprawniania pacjentów ujawniła potrzebę stworzenia bardziej kompleksowego przyrządu. Zasadniczym celem pracy było zaproponowanie usprawnień a nawet wprowadzenie nowych funkcji urządzenia, pozwalających na obrót stopy nie tylko w kierunkach wzdłużnym i poprzecznym stopy, ale również na ruch w stawie kolanowym. Ruch ten zwiększa ruchliwość stopy, a co za tym idzie pozwala na szybszy jej powrót do pełnej funkcjonalności. Ponadto została dodana możliwość regulacji kąta pochylenia całego urządzenia w trzech zakresach, co również poprzez zwiększenie ruchliwości stopy, pozwala na jej efektywniejszą rehabilitację.

Literatura 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Błaszczyk J.W., Biomechanika Kliniczna podręcznik dla studentów m,edycyny i fizjoterapii, Warszawa, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2004 Marciniak W., Szulc A., Wiktora Degi ortopedia i rehabilitacja. Warszawa, Wydawnictwo PZWL, 2008 Będziński R., Biomechanika inżynierska, Oficyna Wydawnictwa Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1997 http://www.abcbodybuilding.com (data dostępu: 01.05.15) Zembaty A., Kinezyterapia, Wydawnictwo Kasper, Kraków 2003 http://www.answers.com (data dostępu: 01.05.15) Bober T., Zawadzki J.: Biomechanika układu ruchu człowieka, Wydawnictwo BK, Wrocław 2001, (wyd. 3) Donskoj D.D., Biomechanika ćwiczeń fizycznych, Moskwa 1979 Rusiński E., Metoda elementów skończonych, Wydawnictwa komunikacji i łączności, Warszawa 1994

42

Numeryczna analiza wytrzymałościowa przyrządu do rehabilitacji stawu skokowego

Numeryczna analiza wytrzymałościowa przyrządu do rehabilitacji stawu skokowego Streszczenie Tematem pracy była numeryczna analiza wytrzymałościowa przyrządu do rehabilitacji stawu skokowego. Projekt powstał w oparciu o istniejące na rynku popularne urządzenie zwane Krzyżakiem. Zaproponowano koncepcyjne opracowanie usprawnienia istniejącego modelu, poprzez dodanie nowych funkcji. Funkcje te, jak możliwość obrotu stopą w trzech płaszczyznach oraz pod trzema kątami nachylenia, pozwalają nie tylko na usprawnienie modelu, ale także poprzez zwiększoną funkcjonalność na efektywniejszą rehabilitację pacjenta. Problem skręcenia stawu skokowego jest dość powszechny i dotyka najczęściej osoby aktywne uprawiające sport. W pracy zaproponowano usprawnione o nowe funkcje urządzenie, pozwalające na obrót stopy nie tylko w kierunkach wzdłużnych i poprzecznych stopy, ale również na ruch w stawie kolanowym. Ruch ten zwiększa ruchliwość stopy, a co za tym idzie pozwala na szybszy jej powrót do pełnej funkcjonalności. Została również dodana możliwość regulacji kąta pochylenia całego urządzenia w trzech zakresach. Stworzony model poddano analizie wytrzymałościowej mającej na celu zobrazowanie zachowania się poszczególnych części przypadku, gdy ćwiczenie następuje bez dodatkowego obciążenia oraz z obciążeniem równym 30 N. Ruchy wykonywane stopą imituje moment przyłożony w miejscu, gdzie podczas ćwiczeń znajduje się stopa. Jego wartość została uwzględniona biorąc pod uwagę takie czynniki jak typ mięśni, które generują siłę podczas ruchu, położenie górnej części urządzenia, na którym znajduje się stopa, oraz rodzaj ćwiczenia. Analizowano dwa położenia stopy: w zgięciu podeszwowym oraz w zgięciu grzbietowym. Przedstawiony projekt urządzenia pozwala na jeszcze szerszy zakres rehabilitacji stawu skokowego niż dostępne na rynku rozwiązania. Zastosowanie zaproponowanych rozwiązań, pozwoli na przyśpieszenie procesu rehabilitacji stawu skokowego, przy jednoczesnym zapewnieniu komfortu pacjenta podczas ćwiczenia. Słowa kluczowe: analiza numeryczna, rehabilitacja, staw skokowy

Numerical analysis of the strength of the instrument for the ankle rehabilitation Abstract The subject of this study was the numerical analysis of the strength of the instrument for the ankle rehabilitation. The project was based on existing popular market popular device. Conceptual development is proposed to improve the existing model by adding new features. These features, like the ability to turnover rate in three dimensions and the three angles of inclination allow not only to improve the model, but also enhance functionality for efficient rehabilitation of the patient. The problem of ankle sprains are fairly common and affects the most active people engaged in sports. The paper proposes a new function to improve device which allows rotation of the foot, not only in the longitudinal and transverse directions of the foot, but also the movement of the knee joint. This movement increases the mobility of the foot, and thus allows for a faster return to its full functionality. It has also added the ability to adjust the angle of the entire device in three ranges. Numerical model was analyzed to illustrate the behavior of the various parts when the exercise occurs without additional load and a load equal to 30 N. Applied torque imitates movements of the foot. Its value has been included, taking into account factors such as the type of muscle that generate force during movement, the position of the upper part of the device and type of exercise. Two positions of the food have been analyzed: the plantar flexion and dorsiflexion. The proposed project allows to have an wider range of rehabilitation of the ankle than the commercially available solutions. The use of the proposed solutions will accelerate the rehabilitation of the ankle, while ensuring patient comfort during exercise. Keywords: rehabilitation, computed method, hand mobility, joystick

43

Janusz Kocjan1

Zastosowanie biofeedbacku w neurorehabilitacji 1. Wprowadzenie Rehabilitacja neurologiczna (neurorehabilitacja) stanowi złożony proces mający na celu zminimalizowanie bądź skompensowanie zaistniałych zmian i deficytów funkcjonalnych, powstałych w wyniku uszkodzenia układu nerwowego. Jedną z metod wykorzystywanych w reedukacji nerwowo-mięśniowej jest biofeedback, czyli usprawnianie z wykorzystaniem zjawiska tzw.: zastępczego sprzężenia zwrotnego. Pierwowzorem biofeedbacku było wykonywanie ćwiczeń przed lustrem. Dzięki obserwacji własnego ciała przez pacjenta, możliwa stała się skuteczna kontrola ułożenia całego ciała oraz poszczególnych jego elementów względem siebie, możliwe stało się również wdrożenie elementów kontroli ruchu, poprzez jednoczesną obserwację jego przebiegu. Ponadto uzupełnienie postępowania o bodźce werbalne i dotyk określonych okolic ciała, daje szanse na podniesienie skuteczności wprowadzanych działań w zakresie korekcji nieprawidłowości ustawienia ciała i poprawy jakości ruchu. Obecnie, dzięki dynamicznemu rozwojowi myśli technologicznej, w terapii wykorzystuje się urządzenia umożliwiające ciągły odbiór różnych informacji, które są niezbędne w procesie sterowania rozmaitymi aktami fizjologicznymi oraz przekazywania tych informacji do Ośrodkowego Układu Nerwowego (OUN) – najczęściej za pomocą receptorów wzrokowych i/lub słuchowych [1÷4]. Dokładne mechanizmy leżące u podłoża i odpowiadające za efektywność biofeedbacku nie są do końca poznane. Basmajian podaje dwie możliwe teorie dotyczące wykorzystania zjawiska biofeedbacku, wskazując na to, że sprzężenie zwrotne albo rekrutuje istniejące już drogi mózgowo-rdzeniowe albo dochodzi do rozwoju nowych szlaków komunikacyjnych [5]. Pierwsza z nich, jest wspierana i potwierdzana przez innych badaczy, którzy uważają, że audio-wizualny feedback aktywuje nieużywane, lub nie w pełni wykorzystane synapsy w celu wykonania polecenia ruchowego [6]. Plastyczność mózgu, czyli zdolność do reorganizacji poprzez budowę nowych połączeń nerwowych sprawia, że wprowadzanie pewnych powtarzalnych, ale celowo dobranych form terapii 1

[email protected], Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, Studium Doktoranckie Wydziału Lekarskiego w Katowicach

44

Zastosowanie biofeedbacku w neurorehabilitacji

daje szanse na edukację i reedukację. W wyniku tego, dochodzi do powstania engramów pamięci ruchowej, które w przyszłości pozwolą na wykonanie danego zadania ruchowego bez użycia sprzężenia zwrotnego [7].

2. Cel pracy Celem pracy jest przegląd literatury dotyczącej form terapii biofeedback, które są obecnie wykorzystywane w rehabilitacji pacjentów ze schorzeniami neurologicznymi oraz zwrócić uwagę na niektóre aspekty kliniczne związane z jego zastosowaniem. Przeglądu piśmiennictwa dokonano korzystając z zasobów następujących baz danych: PubMed, Cochrane oraz Physiotherapy Evidence Database (PEDro). Prezentowane w procy wyniki badań ograniczono do tych przeprowadzonych wśród dorosłych pacjentów (≥18 roku życia), opublikowanych w języku angielskim. Przeglądu dokonano przeszukując bazy wg następujących słów kluczowych: „biofeedback”, „neurofeedback”, „neurorehabilitation”, „stroke”, „multiple sclerosis”, Parkinson's disease, „traumatic brain injuries”. Ze względu na niezbędny redukcjonizm, zostały zaprezentowane w pracy wyniki badań z wybranych pozycji piśmiennictwa, opublikowanych w czasopismach posiadających współczynnik Impact Factor, i/lub opublikowane w ostatnich 15 latach, i/lub będące studium przypadku oraz wyniki badań budzące najwięcej kontrowersji. Opisu dokonano wprowadzając podział na wybrane jednostki chorobowe, tj. udar mózgu, choroba Parkinsona, stwardnienie rozsiane, urazy rdzenia kręgowego, nietrzymanie moczu.

3. Biofeedback w badaniach naukowych Począwszy od 1960 roku, wielokrotnie dokonywano obserwacji skuteczności zastosowania terapii z wykorzystaniem biofeedbacku u pacjentów z ubytkami motorycznymi kończyn. Obserwacje naukowe, zwykle prowadzone z udziałem grupy kontrolnej, oceniają zmiany w zakresie ograniczeń motorycznych powstałych w wyniku np. udaru mózgu, urazu czaszkowo-mózgowego, rozwoju objawów choroby Parkinsona czy stwardnienia rozsianego, porównując efektywność prowadzonej terapii konwencjonalnej (która nie otrzymywała zastępczej informacji zwrotnej) i terapii z włączonym biofeedbackiem.

45

Janusz Kocjan

3.1. Wybrane rodzaje biofeedbacku stosowane w rehabilitacji neurologicznej i ich charakterystyka 3.1.1. EEG Biofeedback (ElektroEncefaloGrafia) Biofeedback EEG polega na obserwacji aktywności mózgu w zakresie generowanych przez niego fal elektromagnetycznych. Częstotliwość fal mózgowych jak również ich amplituda nie jest stała i zależy od czynności, jaką wykonuje mózg. Wyodrębniono sześć zakresów fal: Delta (0,5-4 Hz), Theta (4-8 Hz), Alfa (8-12 Hz), Beta (>12 Hz; w tym: BETA 1: 15-20 Hz oraz BETA 2: 20-36 Hz), SMR (12-15 Hz) i Gamma (<36 Hz). Na podstawie obserwacji ilości generowanych odpowiednich fal mózgowych, w poszczególnych obszarach mózgu, możliwe jest dokonanie diagnozy zaburzeń oraz określenie założeń terapii. Tego typu działanie wysoce skomplikowane i wymagające, znajduje zastosowanie np. w terapii dzieci z ADHD, u pacjentów po przebytych urazach czaszkowych oraz po incydentach związanych z zaburzeniem czynności mózgu jak udar mózgu. Terapia taka zalecana jest również osobom cierpiącym z powodu długotrwale utrzymującego się stresu, w przypadkach pracoholizmu, czy bezsenności. Urządzenie do neurofeedbacku to wzmacniacz fal EEG z odpowiednim oprogramowaniem, a biopotencjały mózgowe odprowadzone zostają za pomocą powierzchniowych elektrod ułożonych w sposób odpowiedni na wybranych punktach, na głowie badanego [8].

3.2. Biofeedback EMG (ElektroMioGrafia) Myofeedback stanowi „technikę oddziaływania” skierowaną na dostarczenie zastępczej informacji o aktualnym stanie (aktywności bioelektrycznej) mięśni lub grup mięśniowych. Ocenie podlegają parametry (amplituda i częstotliwość) potencjałów mięśniowych, określane jako wyznacznik aktywności mięśniowej. Biopotencjały odprowadzane są przy użyciu powierzchniowych elektrod a sygnał EMG przedstawiany na ekranie komputera lub innego urządzenia w postaci np. wykresu, sygnału dźwiękowego czy też gry komputerowej, dzięki czemu badany obserwuje jak zmienia się dany parametr pod wpływem jego świadomego działania. Zadaniem ćwiczącego jest dokonanie świadomego napięcia lub rozluźnienia danej partii mięśni na podstawie bieżącej analizy obserwowanych zapisów [8].

46

Zastosowanie biofeedbacku w neurorehabilitacji

4. Zastosowanie biofeedbacku 4.1. Udar mózgu Jednym z najciekawszych rozwiązań technicznych ostatnich lat wydaje się być zastosowanie ortezy BMI (ang. Brain Machine Interface) u osób z ciężkim i umiarkowanym niedowładem w obrębie kończyny górnej. Shindo i wsp., donoszą, iż po okresie treningu trwającego od 4 do 7 miesięcy przeprowadzone badanie elektromiograficzne wykazało u chorych dowolną aktywność w obrębie mięśni prostowników palców [9]. W tym miejscu należy również wymienić CERB (ang. Computerized Evaluation and Re-education Biofeedback), który wykorzystywany jest do oceny oraz monitorowania postępów terapeutycznych w zakresie funkcji chwytnej ręki u chorych z deficytami czuciowymi. Odnotowana poprawa w zakresie zaburzeń zdolności sensorycznych oraz kontroli sensomotorycznej jest wynikiem dostarczenia przez prototyp zastępczej informacji zwrotnej na temat ilościowej oceny siły oraz jej odpowiedniej modulacji [10]. DoganAslan i wsp. dostarczyli przekonujących dowodów na temat lepszej efektywności biofeedbacku EMG połączonego z terapią neurorozwojową i konwencjonalnymi metodami fizjoterapii w rehabilitacji osób z hemiplegią w zakresie zmniejszenia spastyczności w obrębie mięśni zginaczy nadgarstka, ogólnej poprawy funkcji ruchowej kończyny górnej oraz zdolności do wykonywania czynności dnia codziennego [11]. Podobne rezultaty przedstawili Lourencao i wsp., którzy zaobserwowali większą skuteczność terapeutyczną w leczeniu spastyczności, poprawie zakresu ruchomości oraz funkcji kończyny górnej u hemiplegików dzięki połączeniu Myofeedbacku z terapią zajęciową i funkcjonalną elektrostymulacją [12]. Innym obiecującym rozwiązaniem jest terapia w oparciu o Interaktywny Metronom (ang. Interactive Metronome – IM). Jest to specjalny program do oceny oraz wykonywania ćwiczeń opracowany w celu poprawy funkcji mózgu, bezpośrednio wpływających na skupienie, uwagę oraz planowanie motoryczne. Uczestnicy terapii mają za zadanie synchronizować ruchy kończyn górnych i kończyn dolnych z rytmem słyszanych dźwięków. System zapewnia audiowizualne sprzężenie zwrotne i wskazuje czas (w milisekundach) pozostający do wykonania zadania, wskazując jednocześnie czy powtórzenie było wykonane zbyt wcześnie (przed rytmem) lub zbyt późno (po rytmie). Pomimo iż obecne badania kliniczne skupiają się na poprawie koncentracji u dzieci, to doniesienia wstępne wykazały szeroki zakres możliwości w których może on zostać w przyszłości wykorzystany, wliczając m.in. przebyte udary mózgu, chorobę Parkinsona i zaburzenia rozwojowe [13].

47

Janusz Kocjan

Istotny problem u pacjentów po udarze mózgu stanowią zaburzenia równowagi. Celem użycia dynamicznej platformy z techniką biofeedbacku jest dostarczenie choremu informacji na temat położenia jego środka ciężkości w odniesieniu do położenia stóp. W sytuacji gdy dochodzi do zaburzenia propriocepcji dodatkowa informacja na temat balansu może być pomocna w przywróceniu stabilności w pozycji stojącej oraz poprawie mobilności. Jednakże rezultaty badań naukowych są niejednoznaczne. Barclay-Goddard i wsp. nie znaleźli dowodów na efektywność terapii z zastosowaniem zastępczego sprzężenia zwrotnego na parametry równowagi ciała mierzone za pomocą skali Berga oraz teście Timed Up and Go, zarówno w pozycji stojącej jak również podczas ruchu czy chodzenia. W przeprowadzonej meta-analizie na podstawie siedmiu randomizowanych badań klinicznych (łącznie 246 badanych) wskazują oni jednak na znaczną poprawę symetrii postawy ciała po dostarczeniu wzrokowych oraz wzrokowo-słuchowych bodźców względem osób, które ich nie otrzymywały [14]. Nichols z kolei demonstruje brak korzyści z zastosowania biofeedbacku w odniesieniu do wychyleń posturalnych, stabilności posturalnej i symetrii. Zwraca jednak uwagę na możliwość wystąpienia korzyści płynących z zastosowania biofeedbacku gdyby obserwacja obciążenia kończyn została uwzględniona w analizie [15]. Sugestia to została wykorzystana w późniejszych latach przez innych badaczy [16÷18]. Wykazali oni, że trening na platformie z zastosowaniem zastępczego sprzężenia zwrotnego znamiennie statystycznie wpływał na poprawę rozkładu sił nacisku w obrębie kończyn dolnych. Obciążenie niedowładnej kończyny uległo poprawie o minimum 18%, a w niektórych przypadkach było porównywalne z wartościami obserwowanymi dla osób zdrowych [16÷18]. W innej pracy Bonan i wsp. sugerują, że uzależnienie pacjentów od sygnalizacji wzrokowej może utrudniać proces przywracania utraconej równowagi ciała. Wyniki badań jednoznacznie wskazują, że osoby z grupy badanej – pozbawione informacji wizualnej dotyczącej orientacji przestrzennej, poprawiły znacząco więcej elementów równowagi niż osoby z grupy kontrolnej, które tą sygnalizację otrzymywały. Autorzy badań konkludują iż pozbawienie informacji wzrokowej może bardziej angażować proprioceptory w proces utrzymywania równowagi. Pomimo niewielkiej liczby opracowań empirycznych dotyczących stosowania neurofeedbacku, w literaturze przedmiotu dostępne są dwa stadia przypadku. W pierwszym z nich Rozelle i wsp. opisują przypadek 55-letniego mężczyzny po przebytym lewostronnym udarze niedokrwiennym. Przed przystąpieniem do terapii pacjent zgłaszał trudność z doborem i wymową słów, parafazję oraz skupieniem wzroku w prawym oku. Ilościowa analiza EEG wykazała lewostronne zwiększenie mocy sygnału w paśmie alfa o częstotliwości 4-7 Hz. Zastosowany neurofeedback EEG

48

Zastosowanie biofeedbacku w neurorehabilitacji

miał na celu zahamować aktywność w paśmie 4-7 Hz oraz zwiększyć ją w paśmie 15-21 Hz nad obszarem czuciowym i ruchowym mowy. Po 6-miesięcznym okresie leczenia, autorzy odnotowali znaczną poprawę w zakresie płynności mowy, koncentracji, koordynacji, równowagi jak również poprawy nastroju [19]. W drugiej pracy przedstawiono leczenie 52-letniego mężczyzny w rok po przebytym incydencie mózgowonaczyniowym. Ilościowa analiza EEG wykazała brak sygnału w paśmie alfa przy otwartych oczach oraz zwiększenie sygnału theta w tylnej części kory mózgowej po stronie lewej. Po 14-tygodniowym treningu z wykorzystaniem EEG neurofeedback odnotowano zmniejszenie aktywności fal nad obszarem uszkodzenia oraz istotną poprawę w zakresie testów neuropsychologicznych dotyczących podzielności uwagi, pamięci, szybkości przetwarzania i sekwencjonowania informacji [20]. W pozostałych pracach badawczych dotyczących zastosowania zastępczego sprzężenia zwrotnego w stanach po przebytym udarze mózgu, Longeman i wsp., przedstawili przypadek w którym powierzchniowy sEMG biofeedback został z powodzeniem wykorzystany w celu ponownego wyuczenia odruchu połykania u pacjenta z dysfagią wtórną – u 45 miesięcy po przebytym udarze [21]. Z kolei Thomas i wsp. w dokonanym przeglądzie systematycznym wskazują na brak wystarczających danych, aby ocenić skuteczność biofeedbacku w leczeniu nietrzymania moczu. Autorzy przeszukali bazy Cochrane i CINAHL od stycznia 1982 do listopada 2008. Spośród siedmiu odnalezionych randomizowanych badań klinicznych oceniających efektywność niefarmakologicznej terapii w leczeniu nietrzymania moczu u pacjentów po udarze mózgu, tylko jedna praca dotyczyła zastosowania zastępczego sprzężenia zwrotnego. 11 pacjentów z grupy badanej otrzymywało sensomotoryczny (czuciowo-ruchowy) biofeedback przy pomocy urządzenia Uristop połączony z oddawaniem moczu w regularnych odstępach czasu. 12-osobowa grupa kontrolna tylko oddawała mocz w regularnych odstępach czasu. Po 2-tygodniowym okresie leczenia liczba epizodów nietrzymania moczu była mniejsza w grupie kontrolnej [22].

4.2. Choroba Parkinsona Na uwagę zasługują przede wszystkim wyniki badań Nanhoe-Mahabier i wsp., dotyczące zastosowania zastępczego sprzężenia zwrotnego w treningu równowagi u pacjentów z chorobą Parkinsona. Oceny równowagi dokonano za pomocą urządzenia SwayStar™; Balance International Innovations GmbH, Szwajcaria. Dwa czujniki prędkości kątowej, mierzące wychylenia tułowia w dwóch płaszczyznach: przedniotylnej i boczno-przyśrodkowej umieszczone zostały na poziomie pierwszego

49

Janusz Kocjan

i trzeciego kręgu lędźwiowego. Pacjenci z grupy badanej oprócz podstawowego zestawu ćwiczeń, który wykonywała grupa kontrolna, otrzymywali również informację zwrotną o wychyleniach tułowia w postaci wibracji na okolicę głowy. Zastępcze sprzeżenie zwrotne dostarczono przy użyciu BalanceFreedom™, Balance International Innovations GmbH, Szwajcaria. Urządzenie to składa się z opaski zakładanej na głowę, która podłączona jest do czujników prędkości kątowych umieszczonych w dolnej części tułowia. W badaniu zastosowano wibracyjne sprzężenie zwrotne o częstotliwości 250 Hz, generowane przez 8 czujników rozmieszonych w równych odstępach wokół opaski. Wykazano, iż trening wspomagany użyciem systemu biofeedback poprawił stabilność tułowia badanej grupy – względem grupy kontrolnej, która wykonywała tylko zestaw ćwiczeń równoważnych [23]. Zmniejszenie ryzyka występowania upadków po zastosowaniu wizualnego BF potwierdzili również inni autorzy [24, 25]. Według Caudron i wsp. przyczynia się on również do lepszej kontroli tułowia i głowy w płaszczyźnie strzałkowej, co pozwala na poprawę stabilizacji w momencie reakcji na zmianę pozycji ciała. Jak zauważają autorzy, efekt ten wydaje się być ograniczony do pacjentów, którzy odnotowują upadki do tyłu i w związku z tym nie są w stanie wykorzystać strategii kroków w celu odzyskania równowagi [26]. Kiriazov wskazuje na korzyści płynące z wykorzystania biofeedbacku EMG w optymalizacji kontroli ruchów dobrowolnych, tj. prędkości ruchu, zakresu ruchu oraz wydatku energetycznego podczas wykonywania danej czynności wśród osób z chorobą Parkinsona [27].

4.3. Stwardnienie rozsiane Podobnie jak w przypadku udarów mózgu oraz choroby Parkinsona, biofeedback okazał się skuteczną metodą poprawy równowagi również wśród osób ze stwardnieniem rozsianym [28]. Zasadność stosowania biofeedbacku w sytuacji nietrzymania moczu i występowania zaburzeń defekacji potwierdzono w 3 pracach naukowych [29÷31]. Choobforoushzadeh i wsp., jako pierwsi podają, że neurofeedback EEG jest skuteczną formą wspomagania leczenia objawów depresji i zmęczenia u pacjentów z SM. Celem terapii jest w tym przypadku skorygowanie nieprawidłowości w czynności elektrycznej mózgu. W przytoczonych badaniach, 24 pacjentów ze zdiagnozowanym SM oraz obecnością objawów depresji i zmęczenia zostało losowo przydzielonych do jednej spośród dwóch grup: grupy badanej - poddanej 16 sesją terapeutycznym z wykorzystaniem EEG oraz grupy kontrolnej wśród której zastosowano tylko leczenie farmakologiczne. Uzyskane rezultaty wskazały na znaczące obniżenie objawów objawów depresji i zmęczenia w grupie badanej – w porównaniu z grupą kontrolną.

50

Zastosowanie biofeedbacku w neurorehabilitacji

Ponadto, efekty terapii EEG utrzymywały się przez 2 miesiące od jej zakończenia. Biorąc jednak pod uwagę pewne ograniczenia pracy tj. selektywny dobór badanej grupy, jej wyniki powinny być jednak uogólnione tylko dla grupy pacjentów z rzutowo-nawracającą postacią stwardnienia rozsianego [32].

4.4. Urazy traumatyczne mózgu Wyniki przeglądu systematycznego nie pozwalają jednoznacznie rozstrzygnąć czy zasadne jest stosowanie biofeedbacku w rehabilitacji osób po urazie mózgu. W jednym z badań stwierdzono zmniejszenie dolegliwości bólowych pod wpływem zastosowania EEG biofeedback, jednakże w innych pracach nie odnotowano korzyści ze skojarzonego połączenia sprzężenia zwrotnego i terapii poznawczo-behawioralnej. Wydaje się zatem, że dopiero przyszłe badania pozwolą ocenić pozytywny i/lub negatywny wpływ biofeedbacku w terapii pacjentów po urazie mózgowym [33].

5. Podsumowanie W przypadku wielu schorzeń o podłożu neurologicznym dochodzi do zaburzenia wykonywania czynności ruchowych na drodze „odłączenia” bądź nieprawidłowej pracy mechanizmu regulującego działanie biofeedbacku. W wyniku patologicznej aferentacji zakłócony zostaje dopływ informacji z obwodu, które są niezbędne do właściwego sterowania ruchami, czego skutkiem są zaburzenia ruchowe o charakterze ilościowym i/lub jakościowym. Pomimo sprzecznych wyników badań dotyczących wykorzystania biofeedbacku, w niektórych przypadkach klinicznych, autorzy większości doniesień naukowych i dokonanych przeglądów systematycznych literatury, wskazują i podkreślają pozytywne znaczenie wykorzystania biofeedbacku w prowadzonej rehabilitacji neurologicznej. W wielu opisanych przypadkach podnosi on skuteczność terapeutyczną powszechnie stosowanych form usprawniania. Ze względu na to, że metoda ta znajduje się w ciągłej fazie obserwacji, kontroli i rozwoju, najbliższe lata powinny przynieść kolejne odkrycia w zakresie możliwości wykorzystania biofeedbacku.

51

Janusz Kocjan

Literatura 1.

2. 3. 4. 5. 6. 7.

8. 9. 10.

11.

12.

13.

14.

15. 16.

Khazan I.Z. The Clinical Handbook of Biofeedback: A Step-by-Step Guide for Training and Practice with Mindfulness. Wiley and Sons, 2013. ISBN: 978-1-119-99371-1 Schwartz M.S, Frank Andrasik F. Biofeedback: A Practitioner's Guide. 3nd Edition. The Guilford Press; 2005 Basmajian J.V: Biofeedback : principles and practice for clinicians. 3nd edition. Baltimore, Williams & Wilkins; 1989 Nowotny J (red.). Podstawy fizjoterapii. Podstawy metodyczne i technika wykonywania niektórych zabiegów. Część II. Wydawnictwo Kasper; 2004 Basmajian J.V. Clinical use of biofeedback in rehabilitation. Psychosomatics 1982; 23: 67-73 Wolf S.L. Electromyographic biofeedback applications to stroke patients. A critical review. Physical Therapy 1983; 63: 1448-1459 Dursun E, Dursun N, Alican D. Effects of biofeedback treatment on gait in children with cerebral palsy. Disability and Rehabilitation 2004; 26(2): 116-120 Swingle P.D. Biofeedback for the Brain: How Neurotherapy Effectively Treats Depression, ADHD, Autism, and More. Rutgers University Press; 2010 Shindo K, Ushiba J, Liu M. Neurorehabilitation with brain machine interface. Neurosci Res 2010; 68:e45 Hsu H.Y, Lin C.F, Su F.C, Kuo H.T, Chiu H.Y, Kuo L.C. Clinical application of computerized evaluation and re-education biofeedback prototype for sensorimotor control of the hand in stroke patients. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation 2012; 9: 26 Dogan-Aslan M, Nakipoglu-Yuzer G.F, Dogan A, Karabay I, i wsp. The effect of electromyographic biofeedback treatment in improving upper extremity functioning of patients with hemiplegic stroke. Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases 2012; 21(3) :187-192 Lourencao M.I, Battistella L.R, de Brito C.M, Tsukimoto G.R, i wsp. Effect of biofeedback accompanying occupational therapy and functional electrical stimulation in hemiplegic patients. International Journal of Rehabilitation Research 2008; 31(1): 33-41 Shaffer R.J, Jacokes L.E, Cassily J.F, Greenspan S.I, Tuchman R.F, Stemmer P.J Jr. Effect of interactive metronome training on children with ADHD. The American journal of occupational therapy 2001; 55(2): 155-162 Barclay-Goddard R, Stevenson T, Poluha W, Moffatt ME, Taback SP. Force platform feedback for standing balance training after stroke. Stroke 2005;36(2):412-413 Nichols DS. Balance retraining after stroke using force platform biofeedback. Physical Therapy 1997; 77(5): 553-558 Yoo EY, Chung BI. The effect of visual feedback plus mental practice on symmetrical weight-beraing training in people with hemiparesis. Clinical Rehabilitation 2006; 20(5): 388-397

52

Zastosowanie biofeedbacku w neurorehabilitacji

17. Srivastava A.B, Taly A.B, Gupta A, Kumar S, Murali T. Post-stroke balance training: role of force platform with visual feedback technique. Journal of the Neurological Sciences 2009; 287(1-2): 89-93 18. Yavuzer G, Eser F, Karakus D, Stam H. The effect of balance training on gait late after stroke: a randomized controlled trial. Clinical Rehabilitation 2006; 20(11): 960-969 19. Rozelle G.R, Budzynski T.H. Neurotherapy for stroke rehabilitation: a single case study. Biofeedback and Self-Regulation 1995; 20(3): 211-228 20. Bearden T.S, Cassisi J.E, Pineda M. Neurofeedback training for a patient with thalamic and cortical infarctions. Applied Psychophysiology and Biofeedback 2003; 28(3): 241-253 21. Logemann J.A, Kahrilas PJ. Relearning to swallow after stroke-application of maneuvers and indirect biofeedback: a case study. Neurology 1990; 40(7): 1136-1138 22. Thomas L.H, Barrett J, Cross S, French B, Leathley M, Sutton C, Watkins C. Prevention and treatment of urinary incontinence after stroke in adults. The Cochrane Database of Systematic Reviews 2005(3): CD004462 23. Nanhoe-Mahabier W, Allum J.H, Pasman E.P, Overeem S, Bloem B.R. The effects of vibrotactile biofeedback training on trunk sway in Parkinson’s disease patients. Parkinsonism & Related Disorders 2012; 18(9): 1017-1021 24. Mirelman A, Herman T, Nicolai S, Zijlstra A, Zijlstra W, Becker C, i wsp. Audiobiofeedback training for posture and balance in patients with Parkinson's disease. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation 2001; 8: 35 25. Rossi-Izquierdo M, Ernst A, Soto-Varela A, Santos-Pérez S, Faraldo-García A, Sesar-Ignacio A, i wsp. Vibrotactile neurofeedback balance training in patients with Parkinson's disease: reducing the number of falls. Gait Posture 2013; 37: 195–200 26. Caudron S, Guerrazd M, Eusebioe A, Grosb J.P, Azulaye JP, Vaugoyeauc M. Evaluation of a visual biofeedback on the postural control in Parkinson's disease. Clinical Neurophysiology 2014; 44(1): 77-86 27. Kiriazov P. Optimal motor learning strategy in the neurorehabilitation. Basal Ganglia 2011; 1(1): 40 28. Geiger R.A, Allen J.B, O’Keefe J, Hicks R.R. Balance Treatments in Subjects With Multiple Sclerosis: Effects of physical therapy Interventions with and without biofeedback and/or forceplate training. Physical Therapr 2001; 81(4): 995-1005 29. Crayton H.J, Rossman H.S. Managing the symptoms of mul-tiple sclerosis: A multimodal approach. Clinical Therapeutics 2006;2 8(4): 445-460 30. Cooper Z.R Rose S. Fecal incontinence: A clinical approach. Mount Sinai Journal of Medicine 2006; 67(2): 96-105 31. Preziosi G, Raptis D.A, Storrie J, Raeburn A, Fowler C.J, Emmanuel A. Bowel biofeedback treatment in patients with multiple sclerosis and bowel symptoms. Diseases of the Colon & Rectum 2011; 54(9): 1114-1121 32. Choobforoushzadeh A, Neshat-Doost H.T, Molavi H, Abedi M.R. Effect of Neurofeedback Training on Depression and Fatigue in Patients with Multiple Sclerosis. Applied Psychophysiology and Biofeedback 2015; 40(1): 1-8 33. Watanabe T.K, Bell K.R, Walker W.C, Schomer K. Systematic review of interventions for post-traumatic headache. PM&R 2012; 4(2): 129-140

53

Janusz Kocjan

Zastosowanie biofeedbacku w neurorehabilitacji Streszczenie Biofeedback, czyli biologiczne sprzężenie zwrotne, stanowi formę terapii polegającą na wykorzystaniu przez organizm informacji zwrotnej („feedback”) o zmianie jego stanu fizjologicznego. Umożliwia on kontrolowanie sygnałów pochodzących z Ośrodkowego Układu Nerwowego (OUN), w wyniku czego stwarza możliwość świadomej modyfikacji funkcji bądź korekcji występującego zaburzenia, która w normalnych warunkach nie podlega świadomej kontroli. Metoda ta z powodzeniem wykorzystywana jest w psychologii, medycynie oraz sporcie. Od ponad 40 lat znajduje także zastosowanie w rehabilitacji (m.in. w takich dziedzinach jak neurorehabilitacja), stanowiąc nie tylko uzupełnienie tradycyjnego postępowania fizjoterapeutycznego, lecz również jego integralną część. Celem pracy jest przegląd literatury dotyczącej form terapii biofeedback, które są obecnie wykorzystywane w rehabilitacji pacjentów ze schorzeniami neurologicznymi. Ponadto praca ta ma również na celu zidentyfikować luki w obecnie istniejącej literaturze oraz zwrócić większą uwagę na niektóre aspekty kliniczne związane z jego zastosowaniem. W niniejszym opracowaniu dokonano podziału: na rodzaj biofeedbacku (EEG, EMG, GSR) oraz jednostkę chorobową (udar mózgu, choroba Parkinsona, stwardnienie rozsiane, urazy traumatyczne mózgu). Przeglądu piśmiennictwa dokonano korzystając z zasobów następujących baz danych: PubMed, Cochrane oraz Physiotherapy Evidence Database (PEDro). Słowa kluczowe: biofeedback, neurorehabilitacja, fizjoterapia

Use of biofeedback in neurorehabilitation Abstract Biofeedback is a form of therapy which provide the body with feedback about its physiological state. It enables to control a signals from the central nervous system (CNS) and as a result it creates the possibility to deliberate modification or correction of function of occurring disorders, which in normal circumstances is not under to conscious control. This method is successfully used in psychology, medicine, and sports. For over 40 years is also used in rehabilitation (eg in areas such as neurorehabilitation), where is not only complement the traditional physiotherapy, but also an integral part thereof. The purpose of this study is to review the literature about types and forms of biofeedback therapy, which are currently used in the rehabilitation of patients with neurological disorders. In addition, this work also aims to identify gaps in the existing literature and pay more attention to some clinical aspects related to its use. This study were divided into: the type of biofeedback (EEG, EMG, GSR) and disease entity (stroke, Parkinson's disease, multiple sclerosis, traumatic brain injuries). Review of the literature was performed using the resources of the following databases: PubMed, Cochrane oraz Physiotherapy Evidence Database (PEDro). Keywords: biofeedback, neurorehabilitation, physiotherapy

54

Piotr Gawda1, Michał Ginszt2, Arnold Paprota3, Artur Gładosz4

Wpływ treningu sportowego na wytrzymałość mięśni obszernych przyśrodkowych i szybkość powysiłkowej regeneracji u biegaczy 1. Wstęp Integralnym elementem treningu sportowego biegacza jest proces monitorowania jego efektów. Jedną z metod pomiaru postępów treningowych jest ocena kształtowania się tętna biegacza w trakcie wysiłku interwałowego. Dzięki zastosowaniu w trakcie sesji treningowych ogólnodostępnych urządzeń takich jak pulsometr, w większym stopniu możliwa jest kontrola poziomu wydolności osób biegających. Charakterystyczną cechą wytrenowanego biegacza jest jego zdolność do szybkiej regeneracji powysiłkowej. Restytucja tętna, czyli czas spadku tętna do określonego poziomu, jest jednym z głównych elementów monitorowania adaptacji organizmu do wysiłku fizycznego [1]. Trening interwałowy, polegający na naprzemiennym wykonywaniu aktywności sportowej o wysokiej i małej intensywności, jest jednym z głównych elementów stosowanych przez biegaczy do poprawy swojej wydolności fizycznej [2]. Najczęściej stosowanymi parametrami tętna, w tym rodzaju treningu jest przeplatanie wysiłku na poziomie 90% tętna maksymalnego (HR max) z wysiłkiem, gdzie tętno spada do 60% HR max [3]. Zastosowanie treningu interwałowego w znacznym stopniu wpływa na adaptację układu sercowo- naczyniowego do intensywnego wysiłku fizycznego [4]. Głównym efektem tego treningu jest powrót tętna biegacza między kolejnymi biegami do granic tętna spoczynkowego, dając możliwość odpoczynku dla układu sercowo-naczyniowego [5]. Dodatkowo zastosowanie treningu interwałowego poprawia stopień asymilacji tlenu w czasie wysiłków tlenowych [6]. 1

[email protected], Katedra Rehabilitacji, Fizjoterapii i Balneoterapii, Uniwersytet Medyczny w Lublinie 2 [email protected], Studenckie Koło Naukowe Fizjoterapii Uniwersytetu Medycznego w Lublinie 3 [email protected], Studenckie Koło Naukowe Fizjoterapii Uniwersytetu Medycznego w Lublinie 4 [email protected], Studenckie Koło Naukowe Fizjoterapii Uniwersytetu Medycznego w Lublinie

55

Piotr Gawda, Michał Ginszt, Arnold Paprota, Artur Gładosz

Mięsień obszerny przyśrodkowy (VMO) jest istotnym mięśniem w procesie biegania, ponieważ jest najważniejszym dynamicznym stabilizatorem kolana, utrzymującym właściwą pozycję rzepki podczas ruchów zachodzących w stawie kolanowym [7]. Opóźnienie aktywacji mięśnia VMO jest ściśle związane z występowaniem zespołu bólu rzepkowo – udowego (PFP) [8]. Według badań przeprowadzonych na grupie 282 osób, PFP występuje u 7-15% biegaczy i jest najczęstszą dolegliwością kolana u osób uprawiających bieganie [9,10]. Osoby amatorsko uprawiające bieganie stosunkowo częściej doznają kontuzji, niż profesjonalni biegacze [11]. Spowodowane jest to w dużym stopniu brakiem odpowiedniego przygotowania sportowego biegaczy - amatorów [8]. Zmniejszona wytrzymałość mięśnia VMO, a co za tym idzie szybsze męczenie się mięśnia w czasie biegania może doprowadzać do niezrównoważonego bocznego przesuwania rzepki, co jest potencjalnym czynnikiem ryzyka PFP [12]. Trening biegaczy powinien obejmować rozbudowanie siły i wytrzymałości mięśni VMO poprzez zastosowanie różnorodnych metod treningowych nastawionych na poprawę powyższych cech, w celu zapobiegania powstawaniu zespołu bólu rzepkowo – udowego, oraz innych zespołów przeciążeniowych spowodowanych intensywnym treningiem. Elektromiografia powierzchniowa (sEMG) umożliwia uzyskiwanie, rejestrowanie i analizę sygnałów bioelektrycznych, przez co stanowi wiarygodne narzędzie badawcze stosowane często w badaniach naukowych z zakresu rehabilitacji i fizjologii sportu [13–15]. Do oceny zmęczenia mięśni jednym z najczęściej wykorzystywanych parametrów sEMG jest zmiana amplitudy sygnału RMS (Root Mean Square) [16]. RMS, odzwierciedlający główną moc sygnału, poza uzyskaniem przejrzystości zapisu, daje możliwość wykreślenia krzywych wartości średniej amplitudy. Objawem zmęczenia mięśnia podczas skurczu izometrycznego jest wzrost wartości amplitudy sygnału sEMG RMS [17]. Wzrost amplitudy w czasie skurczu izometrycznego spowodowany jest rekrutacją dodatkowych jednostek motorycznych [18,19].

2. Materiał i metoda 2.1. Opis badanych Badaniami objęto 40 osób uprawiających bieganie w wieku 20-28 lat. Biegacze zostali sklasyfikowani w 2 grupach po 20 osób: osoby biegające amatorsko 1-2 razy w tygodniu, oraz zawodnicy trenujący 4-6 razy w tygodniu w klubie sportowym. Osoby biegające amatorsko nie stosowały treningu interwałowego, który był jedną z głównych metod treningowych

56

Wpływ treningu sportowego na wytrzymałość mięśni obszernych przyśrodkowych i szybkość powysiłkowej regeneracji u biegaczy

zawodników. Biegacze nie odnieśli w czasie ostatniego półrocza żadnej istotnej kontuzji, która mogłaby mieć wpływ na wynik badania. Biegacze zostali poinformowani o przebiegu i celu badania i wyrazili zgodę na uczestnictwo w nim.

2.2. Plan badań Wszystkie badania zostały wykonane w godzinach przedpołudniowych, aby zmniejszyć wpływ dobowej zmienności bioelektrycznej aktywności mięśni.

2.3. Pomiar tętna Każdy test wydolnościowy poprzedzony był 5 minutową rozgrzewką na bieżni treningowej. Na test wydolnościowy składało się 6 cykli biegowych z prędkością kolejno 1.7, 2.2, 2.8, 3.3, 3.9, 4.4 m/s trwających 180 sekund. Czas odstępu między kolejnymi biegami wynosił 60 sekund. Test wydolnościowy przeprowadzono na bieżni treningowej Laufergotest Leb Jaeger [rys. 1]. Przez cały czas trwania testu rejestrowano wartości tętna biegacza z wykorzystaniem pulsometru Forerunner 310XT Garmin. Porównano średnią wartość obniżenia tętna (restytucji) od momentu końca każdego cyklu biegowego, do momentu końca przerwy następującej po danym cyklu [wykres 1].

Rysunek 1. Test wydolnościowy z wykorzystaniem pulsometru przeprowadzono na bieżni treningowej [opracowanie własne]

57

Piotr Gawda, Michał Ginszt, Arnold Paprota, Artur Gładosz

Wykres 1. Wartości tętna biegacza w czasie trwania testu wydolnościowego. Na żółto zaznaczono czas przerwy pomiędzy cyklami biegowymi, w którym zachodzi zjawisko restytucji tętna [opracowanie własne]

2.4. Pomiar sEMG Przeprowadzono pomiar aktywności bioelektrycznej mięśni obszernych przyśrodkowych prawej i lewej kończyny dolnej w warunkach pracy izometrycznej w pozycji półprzysiadu [rys. 2]. Czas trwania pomiaru wynosił 60s. Celem porównania amplitudy zapisu sEMG u profesjonalnych biegaczy i biegaczy - amatorów, wyznaczono wskaźnik zmęczenia (IF) mięśnia poprzez iloraz średniej amplitudy sygnału w ostatniej sekundzie skurczu (FM) i średniej amplitudy sygnału w pierwszej sekundzie skurczu izometrycznego (IM) IF = FM/IM

(1)

gdzie: IF - wskaźnik zmęczenia, FM - średniej amplitudy sygnału w ostatniej sekundzie skurczu, IM - średniej amplitudy sygnału w pierwszej sekundzie skurczu Badanie aktywności bioelektrycznej mięśni VMO przeprowadzono za pomocą elektromiografu Noraxon MyoTrace 400 4- kanałowym, współpracującym z oprogramowaniem Master Edition. Skórę w miejscu przyklejenia elektrod odtłuszczono alkoholem. Elektrody powierzchniowe (Ag/AgCl) zostały umieszczone równolegle do kierunku przebiegu włókien mięśniowych VMO prawej i lewej kończyny dolnej. Badanie przeprowadzono zgodnie z wytycznymi projektu SENIAM [20,21].

58

Wpływ treningu sportowego na wytrzymałość mięśni obszernych przyśrodkowych i szybkość powysiłkowej regeneracji u biegaczy

Rysunek 2. Pomiar aktywności bioelektrycznej mięśni obszernych przyśrodkowych w warunkach pracy izometrycznej w pozycji półprzysiadu [opracowanie własne]

2.5. Analiza statystyczna Opracowanie statystyczne wykonano z zastosowaniem programu IBM SPSS STATISTICS. Przy ocenie istotności różnic badanych zmiennych zastosowano T – test independent samples. Przy obliczeniu korelacji pomiędzy wynikiem pomiaru IF w skurczu izometryczny VMO a średnią wartością restytucji w czasie testu wydolnościowego zastosowano współczynnik korelacji Pearsona. Różnice były rozpatrywane jako istotne statystycznie, jeśli poziom prawdopodobieństwa testowego był niższy, niż założony poziom istotności (p < 0,001). W badaniu s EMG analizie poddano kończynę biegacza z wyższym wskaźnikiem IF, co było spowodowane dominacją jednej z kończyn.

59

Piotr Gawda, Michał Ginszt, Arnold Paprota, Artur Gładosz

3. Wyniki Tab.1 Średnia wartość restytucji badanych w czasie testu wydolnościowego. Wyższa wartość średniej restytucji w czasie testu wydolnościowego u profesjonalnych biegaczy, w porównaniu z biegaczami – amatorami

Biegacze

n

Profesjonalni

20

Amatorzy

20

Średnia wartość

SD

t

p

56

9.67

8.15

< 0.001

35

6.08

8.15

< 0.001

restytucji

Źródło: Opracowanie własne Tab.2 Średni wskaźnik zmęczenia IF badany w skurczu izometrycznym VMO. Istotny wzrost średniej amplitudy sygnału sEMG w czasie trwania skurczu u biegaczy -amatorów, w porównaniu z profesjonalnymi biegaczami

Grupa mięśniowa

Średni Biegacze

n

SD

t

p

IF

VMO

Profesjonalni

20

1.14

0.006

-5.16

< 0.001

VMO

Amatorzy

20

1.30

0.120

-5.16

< 0.001

Źródło: Opracowanie własne

60

Wpływ treningu sportowego na wytrzymałość mięśni obszernych przyśrodkowych i szybkość powysiłkowej regeneracji u biegaczy Tab. 3 Korelacja pomiędzy wynikiem pomiaru IF w skurczu izometryczny VMO a średnią wartością restytucji w czasie testu wydolnościowego. Siła korelacji jest wysoka wg klasyfikacji J.Guilford'a

Średnia wartość restytucji

Korelacja Pearsona

Średnia wartość restytucji

Średni IF

1

-,630

p

Średni IF

< 0.001

n

40

40

Korelacja Pearsona

-,630

1

p

< 0.001

n

40

40

Źródło: Opracowanie własne

4. Dyskusja Celem badań było określenie, w jakim stopniu trening interwałowy stosowany przez biegaczy wpływa na kształtowanie się tętna powysiłkowego, oraz jaka jest różnica w wytrzymałości mięśni obszernych przyśrodkowych pomiędzy amatorami, a profesjonalnymi biegaczami. Wyniki uzyskane po wykonaniu testów wydolnościowych świadczą o wydajniejszej restytucji tętna u profesjonalnych biegaczy, niż u biegaczy – amatorów. Istotnymi czynnikami wpływającymi na lepszą regenerację powysiłkową u profesjonalnych biegaczy są: zastosowanie treningu interwałowego w cyklach treningowych, liczba dni treningowych (4-6 razy w tygodniu) oraz stosowanie narzędzi do monitorowania efektów treningowych (pulsometr, testy progów mleczanowych). Adaptacja układu sercowo- naczyniowego do intensywnego wysiłku fizycznego na poziomie 90% HR max poprzez trening interwałowy poprawia stopień asymilacji tlenu w czasie wysiłków tlenowych [22]. Przeplatanie biegu o dużej intensywności, z mniej intensywnym bieganiem (na poziomie 60% HR max), daje pozytywne rezultaty w podnoszeniu osiągnięć sportowych przez biegaczy [23]. Za pomocą badania sEMG w pozycji izometrycznej określono, że wytrzymałość mięśni VMO u profesjonalnych biegaczy jest istotnie

61

Piotr Gawda, Michał Ginszt, Arnold Paprota, Artur Gładosz

większa, niż u biegaczy -amatorów. Wykazano wysoką siłę korelacji pomiędzy wynikiem pomiaru IF w skurczu izometryczny VMO, a średnią wartością restytucji w czasie testu wydolnościowego. Istnieje związek pomiędzy różnicami w wytrzymałości tego mięśnia u amatorów i profesjonalnych biegaczy a tym, że osoby amatorsko uprawiające bieganie stosunkowo częściej doznają kontuzji kończyn dolnych, niż profesjonalni biegacze [11]. Długotrwałe treningi biegowe z jednakową prędkością, w których mięśnie VMO pracują tylko w określonych pozycjach, zaburzają równowagę mięśniową poszczególnych części mięśnia czworogłowego uda. Zaburzenia równowagi mięśniowej w obrębie uda w negatywny sposób wpływają na ergonomię ruchu biegacza i z czasem mogą powodować urazy przeciążeniowe objawiające się dolegliwościami bólowymi stawu rzepkowo -udowego. Podczas treningów biegowych z ze zmienną intensywnością, aktywność mięśni VMO jest większa [8]. W przypadku braku równowagi sił pomiędzy zaangażowanymi częściami mięśnia czworogłowego uda, uzasadnione jest wzmocnienie siły i wytrzymałości tego mięśnia. Efekt ten można uzyskać za pomocą specjalistycznych metod treningu siłowego i wytrzymałościowego. Jednakże na uwagę zasługuje związek pomiędzy zastosowaniem treningów interwałowych przez zawodników, a wytrzymałością mięśni VMO. Porównanie wpływu treningu interwałowego na wytrzymałość mięśni VMO, w odniesieniu do innych metod treningowych stosowanych przez zawodowych biegaczy wymaga dalszych badań.

5. Wnioski 1. Profesjonalni biegacze posiadają lepszą zdolność do szybkiej regeneracji powysiłkowej, niż biegacze - amatorzy. 2. Wytrzymałość mięśni VMO u profesjonalnych biegaczy jest istotnie większa, niż u biegaczy -amatorów. 3. Ocena kształtowania się tętna biegacza w trakcie wysiłku interwałowego oraz analiza pomiaru zaangażowania mięśni za pomocą sEMG są obiektywnymi narzędziami służącymi monitorowania adaptacji organizmu do wysiłku fizycznego.

62

Wpływ treningu sportowego na wytrzymałość mięśni obszernych przyśrodkowych i szybkość powysiłkowej regeneracji u biegaczy

Literatura 1. 2. 3. 4. 5.

6. 7. 8. 9. 10.

11. 12. 13. 14. 15. 16.

Seiler S, Hetlelid K.J. The impact of rest duration on work intensity and RPE during interval training. Med Sci Sports Exerc. wrzesień 2005;37(9):1601-7 Barnes K.R, Hopkins W.G, McGuigan M.R, Kilding A.E. Effects of different uphill interval-training programs on running economy and performance. Int J Sports Physiol Perform. listopad 2013;8(6):639-47 Seiler S, Jøranson K, Olesen B.V, Hetlelid K.J. Adaptations to aerobic interval training: interactive effects of exercise intensity and total work duration. Scand J Med Sci Sports. luty 2013;23(1):74-83 Gist N.H, Fedewa M.V, Dishman R.K, Cureton K.J. Sprint interval training effects on aerobic capacity: a systematic review and meta-analysis. Sports Med Auckl N.Z. luty 2014;44(2):269-79 Ferley D.D, Osborn R.W, Vukovich M.D. The effects of uphill vs. level-grade high-intensity interval training on VO2max, Vmax, V(LT), and Tmax in welltrained distance runners. J Strength Cond Res Natl Strength Cond Assoc. czerwiec 2013;27(6):1549-59 Prieur F, Mucci P. Effect of high-intensity interval training on the profile of muscle deoxygenation heterogeneity during incremental exercise. Eur J Appl Physiol. styczeń 2013;113(1):249-57 Lieb F.J, Perry J. Quadriceps function. An anatomical and mechanical study using amputated limbs. J Bone Joint Surg Am. grudzień 1968;50(8):1535-48 Cheung R.T.H, Ng G.Y.F. Motion control shoe affects temporal activity of quadriceps in runners. Br J Sports Med. grudzień 2009;43(12):943-7 Van Mechelen W. Running injuries. A review of the epidemiological literature. Sports Med Auckl NZ. listopad 1992;14(5):320-35 Witvrouw E, Lysens R, Bellemans J, Cambier D, Vanderstraeten G. Intrinsic risk factors for the development of anterior knee pain in an athletic population. A two-year prospective study. Am J Sports Med. sierpień 2000;28(4):480-9 Cook S.D, Brinker M.R, Poche M. Running shoes. Their relationship to running injuries. Sports Med Auckl NZ. lipiec 1990;10(1):1-8 McCONNELL J. The management of chondromalacia patellae: a long term solution. Aust J Physiother. 1986;32(4):215-23 Grondin D.E, Potvin J.R. Effects of trunk muscle fatigue and load timing on spinal responses during sudden hand loading. J Electromyogr Kinesiol Off J Int Soc Electrophysiol Kinesiol. sierpień 2009;19(4):e237-45 Von Werder SCFA, Kleiber T, Disselhorst-Klug C. A Mmethod for a categorized and probabilistic analysis of the surface electromyogram in dynamic contractions. Front Physiol. 2015;6:30 Wang L, Lu A, Zhang S, Niu W, Zheng F, Gong M. Fatigue-related electromyographic coherence and phase synchronization analysis between antagonistic elbow muscles. Exp Brain Res. marzec 2015;233(3):971-82 Guo S, Pang M, Gao B, Hirata H, Ishihara H. Comparison of sEMG-Based Feature Extraction and Motion Classification Methods for Upper-Limb Movement. Sensors. 2015;15(4):9022-38

63

Piotr Gawda, Michał Ginszt, Arnold Paprota, Artur Gładosz

17. Ng J.K, Richardson C.A, Jull G.A. Electromyographic amplitude and frequency changes in the iliocostalis lumborum and multifidus muscles during a trunk holding test. Phys Ther. wrzesień 1997;77(9):954-61 18. Chesler N.C, Durfee W.K. Surface EMG as a fatigue indicator during FESinduced isometric muscle contractions. J Electromyogr Kinesiol Off J Int Soc Electrophysiol Kinesiol. marzec 1997;7(1):27-37 19. Lucía A, Sánchez O, Carvajal A, Chicharro J.L. Analysis of the aerobicanaerobic transition in elite cyclists during incremental exercise with the use of electromyography. Br J Sports Med. czerwiec 1999;33(3):178-85 20. Finni T, Cheng S. Variability in lateral positioning of surface EMG electrodes. J Appl Biomech. listopad 2009;25(4):396-400 21. Sacco ICN, Gomes A.A, Otuzi ME, Pripas D, Onodera AN. A method for better positioning bipolar electrodes for lower limb EMG recordings during dynamic contractions. J Neurosci Methods. 30 maj 2009;180(1):133-7 22. Achten J, Jeukendrup A.E. Heart rate monitoring: applications and limitations. Sports Med Auckl NZ. 2003;33(7):517-38 23. Haddad A, Zhang Y, Su S, Celler B, Nguyen H. Modelling and regulating of cardio-respiratory response for the enhancement of interval training. Biomed Eng Online. 2014;13:9

Wpływ treningu sportowego na wytrzymałość mięśni obszernych przyśrodkowych i szybkość powysiłkowej regeneracji u biegaczy Streszczenie Wstęp Integralnym elementem treningu sportowego biegacza jest proces monitorowania jego efektów. Jedną z metod pomiaru postępów treningowych jest ocena kształtowania się tętna biegacza w trakcie wysiłku interwałowego. Charakterystyczną cechą dobrze wytrenowanego biegacza jest jego zdolność do szybkiej regeneracji powysiłkowej. Praca mięśnia obszernego przyśrodkowego (VMO) jest ważnym elementem synergii mięśniowej odpowiedzialnej za prawidłowe bieganie. Prawidłowo funkcjonujący mięsień VMO zapobiega powstawaniu zespołów przeciążeniowych okolicy kolana spowodowanych intensywnym treningiem (zespołu bólu rzepkowo – udowego), jak również wpływa na mniejszy odsetek urazów tej okolicy Cel Określenie jak kształtuje się tętno po wysiłku interwałowym oraz wytrzymałość VMO wśród biegaczy trenujących często oraz okazjonalnie Materiał i metoda Badaniami objęto 40 osób w wieku 20-28 lat, uprawiających bieganie od 4-5 lat. Biegacze zostali sklasyfikowani w 2 grupach po 20 osób: osoby biegające amatorsko, oraz profesjonalni biegacze. Przeprowadzono test wydolnościowy, na który składało się 6 cykli biegowych. Przez cały czas trwania testu rejestrowano wartości tętna biegacza z wykorzystaniem pulsometru. Porównano średnią wartość obniżenia tętna (restytucji) od momentu końca każdego cyklu biegowego, do momentu końca przerwy następującej po danym cyklu. Następnie przeprowadzono pomiar aktywności bioelektrycznej mięśni obszernych przyśrodkowych prawej i lewej kończyny dolnej w warunkach pracy izometrycznej w pozycji półprzysiadu. Wyniki Średnia wartość restytucji tętna pomiędzy cyklami biegowymi była wyższa u profesjonalnych biegaczy (56 bpm), niż u biegaczy- amatorów (35.2 bpm). W porównaniu zapisu sEMG w trakcie wykonywania ćwiczenia izometrycznego u biegaczy – amatorów zaobserwowano znaczne zwiększenie średniej amplitudy sygnału sEMG

64

Wpływ treningu sportowego na wytrzymałość mięśni obszernych przyśrodkowych i szybkość powysiłkowej regeneracji u biegaczy (IF –1,30). U profesjonalnych biegaczy średnia amplituda sygnału sEMG uległa zwiększeniu (IF– 1,14) jednak było ono znacząco statystycznie mniejsze niż w przypadku amatorów. Wyniki były istotne statystycznie, ponieważ poziom prawdopodobieństwa testowego był niższy założony poziom istotności (p < 0,001) Wnioski Profesjonalni biegacze posiadają lepszą zdolność do szybkiej regeneracji powysiłkowej, niż biegacze - amatorzy. Wytrzymałość mięśni VMO u profesjonalnych biegaczy jest istotnie większa, niż u biegaczy -amatorów. Słowa kluczowe Biegacze, VMO, sEMG, tętno, skurcz izometryczny

The influence of sports training on VMO endurance and quickness of the regeneration after physical effort for runners Abstract Introduction Monitoring the effects of physical exercise is an integral part of the training process and the measurement of the runner's pulse rate at intervals between run cycles is one of them. A characteristic feature of a well-trained runner is their ability to recover quickly after physical effort. The work of the VMO is an important part of the muscle synergy responsible for correct running. Proper functioning of the VMO muscle prevents the overload process in the knee region due to an intense workout (patellofemoral pain syndrome), it also induces a smaller amount of trauma in this area Aim To compare the heart rate after interval effort exercise and the endurance of the VMO in runners training frequently and occasionally Material and method The study comprised 40 runners aged 20-28 years. The study subjects were divided into two equal groups, i.e. 20 runners in each group: amateur runners, and professional runners. An endurance test, which consisted of 6 running cycles, was carried out. Throughout the duration of the test each runner's pulse rate values were recorded. The average value of reduction in the heart rate (restitution), calculated from the end of each running cycle to the end of the break following the cycle, was compared. Next, the bioelectric activity of the VMO in the isometric contraction (half squat position) in the right and left lower extremity were measured. Results The mean value of restitution pulse between the running cycles was 56 bpm for the professional runners and 35.2 bpm for the amateurs. Comparing the amplitude of sEMG during isometric exercise in the amateur runners revealed a significant increase in the average amplitude of the sEMG signal (IF-1.30). The mean amplitude of the sEMG signal in professional runners increased (IF-1.14), but it was statistically significantly lower than in the amateurs. The results were considered to be statistically significant since the value of test probability was below the assumed significance level (p < 001) Conclusions Professional runners have a better ability to recover after physical effort than amateur runners. The endurance of the VMO muscles in professional runners is significantly higher in comparison to amateurs. Key words Runners, VMO, sEMG, Heart Rate, isometric contraction

65

Patrycja Nowak1, Tomasz Wilk2, Magdalena Niewęgłowska-Wilk3, Radosław Śpiewak4

Zastosowanie plastrowania dynamicznego w redukcji obrzęków i zmarszczek wokół oczu 1. Wstęp Starzenie się skóry jest efektem wpływu czynników wewnętrznych (endogennych) i zewnętrznych (egzogennych) na organizm. Istnieje wiele teorii, które próbują wyjaśniać przyczyny tego procesu [1]. Endogenne (fizjologiczne) starzenie się skóry związane jest z procesami zachodzącymi wewnątrz organizmu, do których zaliczyć można m.in.: zmniejszenie odporności organizmu, spowolnienie aktywności biologicznej komórek, spowolnienie procesów regeneracyjnych, działanie i wpływ wolnych rodników, a także odkładanie się toksyn [2, 3]. Prócz czynników wewnętrznych na skórę wpływają także czynniki zewnętrzne przyspieszające proces jej starzenia, do których można zaliczyć między innymi zanieczyszczenie środowiska, nadmierną ekspozycję na promieniowanie UV, stosowanie używek (alkohol, papierosy, narkotyki), stres, niewłaściwą pielęgnację skóry [1, 4]. Jednym z widocznych objawów starzenia się skóry są zmarszczki w okolicy oczu, którym często towarzyszy obrzęk limfatyczny. Ich powstawanie oraz późniejsze pogłębianie się stanowi problem dla wielu kobiet. Zmarszczki są efektem zmian zachodzących w strukturze skóry. Powstają w wyniku stopniowego zmniejszania się z wiekiem liczby włókien kolagenowych i elastynowych, co przyczynia się do utraty elastyczności i jędrności skóry [5, 6]. Ze względu na rodzaj, zmarszczki dzieli się na powierzchowne i głębokie. Powierzchowne są płytkie 1

[email protected], Uniwersytet Jagielloński- Collegium Medicum, Wydział Farmaceutyczny, Zakład Dermatologii Doświadczalnej i Kosmetologii, http://farmacja.cmuj.krakow.pl/index.php/zak%C5%82ad_dermatologii_doswiadczalnej_i_kosmetologii 2 [email protected], Szpital Uniwersytecki w Krakowie, Oddział Kliniczny Chirurgii Ogólnej i Obrażeń Wielonarządowych, www.su.krakow.pl 3 [email protected] Uniwersytet Jagielloński- Collegium Medicum, Wydział Farmaceutyczny, Zakład Dermatologii Doświadczalnej i Kosmetologii, http://farmacja.cmuj.krakow.pl/index.php/zak%C5%82ad_dermatologii_doswiadczalnej_i_kosmetologii 4 radosł[email protected], Uniwersytet Jagielloński- Collegium Medicum, Wydział Farmaceutyczny, Zakład Dermatologii Doświadczalnej i Kosmetologii, http://farmacja.cmuj.krakow.pl/index.php/zak%C5%82ad_dermatologii_doswiadczalnej_i_kosmetologii

66

Zastosowanie plastrowania dynamicznego w redukcji obrzęków i zmarszczek wokół oczu

i lokalizują się w miejscach, w których skóra jest najcieńsza (okolice oczu) tzw. „kurze łapki”. Zmarszczki głębokie, często określane jako „bruzdy” są zmarszczkami układającymi się pionowo lub poziomo na twarzy, szczególnie w okolicach czoła i dolnych części twarzy. Walka ze zmarszczkami, szczególnie głębokimi, jest trudna [4]. Metody stosowane w walce z utratą jędrności i elastyczności skóry to przede wszystkim masaże ujędrniające, biolifting, laseroterapia, a także fale radiowe, które dzięki zwiększaniu temperatury w obrębie tkanek działają stymulująco na włókna kolagenowe i ujędrniająco na skórę. Często wykorzystuje się ponadto terapie kwasami owocowymi, mezoterapię igłową oraz wypełniacze np. toksynę botulinową. Ponadto kremy, „ampułki” i maseczki (nawet te z linii nieprofesjonalnych) są wzbogacane różnymi substancjami o deklarowanym przez producentów działaniu przeciwzmarszczkowym, np. fitoestrogenami, ekstraktami roślinnymi bogatymi w polifenole, izoflawony, sole mineralne, polisacharydy oraz inne substancje antyoksydacyjne [6, 7]. Jednak wszystkie wymienione metody nie przynoszą jak dotąd satysfakcjo-nujących efektów przez co nadal poszukuje się nowych rozwiązań. Obrzęk to zastój chłonki w tkankach spowodowany uszkodzeniem lub złą pracą naczyń limfatycznych. Zaburzenie pracy układu limfatycznego często nasila się z wiekiem. Objawem obrzęku w okolicy oczu jest opuchlizna powiek, obecność tzw. „worków” pod oczami, zmęczenie oraz ociężałość oczu, odczucie mrowienia lub drętwienia w okolicy obrzęku [8, 9, 10]. Kosmetologia i fizjoterapia oferuje wiele metod pomagających w walce z obrzękiem limfatycznym. Metodą wspomagającą odprowadzanie zastojów limfy oraz poprawa mikrokrążenia jest drenaż limfatyczny. Może być on wykonywany na wiele sposobów ręcznie lub z wykorzystaniem sprzętu takiego jak generatory podciśnienia, presoterapia, bańki chińskie, elektrostymulacja z funkcją drenażu, a także przy użyciu specjalnych urządzeń masujących. Nowe możliwości w tym zakresie wydaje się oferować jest stosowanie plastrów tapingowych, których jak dotąd nikt nie zbadał pod kątem działania na redukcję zmarszczek i obrzęku w okolicy oczu. Plastrowanie dynamiczne, czyli kinezjoterapeutyczne to metoda opracowana w latach 1980-ych polegająca na oklejaniu wybranych okolic ciała specjalnymi plastrami. Twórcą tej metody jest japoński chiropraktyk Dr. Kenzo Kase. Kinesiotaping to metoda stosowana w wielu dziedzinach medycyny. W Fizjoterapii wykorzystywana jest najczęściej w aplikacjach działających przeciwbólowo przy zespołach bólowych kręgosłupa, dolegliwościach bólowych barku, niestabilności stawów, uszkodzeniach więzadeł i mięśni, w usprawnieniu procesów gojenia, a także przy korekcji wad postawy. Podstawowe działanie taśm polega na wspomaganiu mikrokrążenia, zwiększaniu przepływu chłonki i pobudzaniu układu

67

Patrycja Nowak, Tomasz Wilk, Magdalena Niewęgłowska-Wilk, Radosław Śpiewak

limfatycznego. Działają także normalizująco i stabilizująco na układ mięśniowy, stawowy. Aplikacja plastrów dynamicznych ma na celu pobudzenie i wspomaganie procesów samoleczenia organizmu [11, 12, 13]. Plastry nie zawierają substancji aktywnych ani leków, są wodoodporne, a dzięki swojej strukturze zbliżonej do struktury skóry nie ograniczają ruchów pacjenta i pozwalają mu normalnie funkcjonować [8]. W zależności od sposobu aplikacji, za pomocą taśm można osiągnąć różne efekty [9, 14]. Zastosowane w niniejszej pracy plastry Kinesio Tex Classic zrobione są w 100% z bawełny oraz kleju aktywowanego przez ciepło [9, 12]. Dr. Kenzo Kase wymienia 6 technik korekcyjnych [11, 15, 16]:  mechaniczna–technika ta wykorzystuje stymulację mechanoreceptorów informujących o pożądanym ułożeniu mięśnia i stawu;  powięziowa – technika ta jest stosowana, aby utrzymać tkankę powięziową w pożądanym ułożeniu;  przestrzenna – technika stosowana do wytworzenia przestrzeni nad obrzękiem lub miejscem bólu;  więzadłowa – technika ta skutkuje przekazem informacji z proprioceptorów o prawidłowym ułożeniu więzadeł;  funkcjonalna – technika stosowana do wspomagania lub ograniczenia zgięcia lub wyprostu w stawach;  limfatyczna – technika służąca do zmniejszenia obrzęków, na skutek wytwarzania pod plastrem obszarów zmniejszonego nacisku, co ułatwia przepływ chłonki w naczyniach limfatycznych. Przeciwskazaniami do wykonania zabiegu są infekcje bakteryjne, wirusowe, grzybicze oraz uszkodzenie mechaniczne skóry w miejscu zabiegu. Należy pamiętać, że osoby podatne na alergie mogą być uczulone na składniki kleju. Szczególną ostrożność należy zachować przy osobach z nowotworami, zmianami skórnymi typu łuszczyca, trądzik, wyprysk a także w przypadku pacjentów z cukrzycą insulino zależną [11]. W metodzie drenażu limfatycznego plastry aplikuje się tak, by uzyskać pofałdowanie skóry, które ma na celu zwiększenie przestrzeni między powięzią a skórą. Technika usprawnia mikrokrążenie, zmniejsza zastój płynów tkankowych a co się z tym wiąże redukuje obrzęk.[10, 11, 15]. W kosmetologii plastry dynamiczne wykorzystuje się coraz częściej np. przy redukcji obrzęku, blizn, cellulitu, a także u kobiet w ciąży by zabezpieczyć skórę przed tworzeniem się rozstępów. Nie są jednak znane wszystkie możliwe zastosowania taśm, tak więc ciągle trwa poszukiwanie ich praktycznego zastosowanie przez grupy różnych specjalistów [16, 17].

68

Zastosowanie plastrowania dynamicznego w redukcji obrzęków i zmarszczek wokół oczu

2. Cel pracy Celem pracy była obserwacja efektu wpływu plastrowania dynamicznego z wykorzystaniem metody limfatycznej na redukcję obrzęków i zmarszczek w okolicy oczu na klientce salonu kosmetycznego.

3. Materiały i metody W badaniu wzięła udział kobieta w wieku 48 lat skarżąca się na obrzęk i zmarszczki wokół oczu. Zastosowano u niej zabieg drenażu limfatycznego przy pomocy kinesiotapingu. Miejscem zabiegu była okolica prawego oka (powieka górna i dolna). Drugie oko stanowiło kontrolę. Badanie miało charakter prospektywny, a analiza wyników była oparta na ocenie zdjęć z 3 punktów czasowych badania. Pierwszym punktem było zdjęcie wykonane przed zabiegiem, kolejnym zdjęcie wykonane po ściągnięciu plastra (po trzech dobach noszenia). Trzeci punkt pomiarowy został ustalony na 7 dni od aplikacji taśmy. Zdjęcia zostały wykonane aparatem cyfrowym firmy Canon EOS 550D. Ustawienia manualne aparatu określone na początku były zachowane dla zdjęć każdego z punktów pomiarowych. Dane dotyczące ustawień i aparatu: migawka–1/25, przysłona–F 5,6, balans bieli–automatycznie, ISO–400, łączna ilość pikseli–18,7 mln, obiektyw –Canon IMAGE STABILIZER EFS 18-55 mm, przybliżenie/zoom–55 mm, autofokus.

Zdjęcie 1. Ustawienia aparatu

69

Patrycja Nowak, Tomasz Wilk, Magdalena Niewęgłowska-Wilk, Radosław Śpiewak

W trakcie badania aparat został umieszczony na statywie w odległości 100 cm od planszy, za którą stała klientka. W połowie odległości między aparatem a planszą, po prawej i lewej stronie, w odległości 100 cm ustawiono dwa reflektory (oświetlenie jednakowe). Na podłodze oznaczono lokalizację poszczególnych sprzętów, co pozwoliło zachować identyczne ustawienia przy kolejnych zdjęciach (każde zdjęcie zostało wykonane w takim samym ustawieniu klientki i z takim samym oświetleniem).

Zdjęcie 2. Zdjęcie ustawienia aparatu, planszy i reflektorów

Plaster o długości 6-8 cm pocięto na „wąsy”. Z jednej strony pozostawiono 1-2 cm długości plastra, był to początek czyli tzw. baza, z drugiej strony, na „wąsach” 0,5-1 cm (koniec) bez naciągu. Środkowa część plastra była naklejona z naciągiem plastra 15% na delikatnie rozciągniętej skórze.

70

Zastosowanie plastrowania dynamicznego w redukcji obrzęków i zmarszczek wokół oczu

Zdjęcie 3. Schemat naklejania plastra dynamicznego

3.1. Schemat postępowania (zgodnie ze Zdjęciem 3) W dniu aplikacji taśmy:  Przygotowanie plastra. Podczas tej czynności mierzono odległość od linii włosów do kącika oka. Następnie pocięto plaster na „wąsy” i zaokrąglono brzegi w celu zwiększenia trwałości aplikacji.  Przygotowanie skóry. Oczyszczenie skóry za pomocą płynu micelarnego do demakijażu oraz środka odtłuszczającego skórę. Demakijaż wykonano delikatnie, unikając podrażnienia skóry.  Wykonanie zdjęcia całej twarzy przed aplikacją taśmy.  Nałożenie plastra z wykorzystaniem techniki limfatycznej. Część początkowa oraz końcowa taśmy przyklejone zostały bez naciągu, natomiast część środkowa z naciągiem taśmy 15% (napięcie powodujące wydłużenie plastra o 15%) oraz delikatnym rozciągnięciem skóry. Naklejanie następowało w kolejności: pierwszy wąs (od góry) na górnej powiece, drugi „wąs” do kącika oka, trzeci i czwarty wąs na dolnej powiece.  Wykonanie zdjęcia całej twarzy po aplikacji taśmy.

71

Patrycja Nowak, Tomasz Wilk, Magdalena Niewęgłowska-Wilk, Radosław Śpiewak

Po 3 dniach od aplikacji: 1. Ściągnięcie plastra 2. Odczekanie 1 h, co miało na celu uniknięcie ewentualnych podrażnień powstałych w skutek ściągania taśmy. 3. Wykonanie zdjęcia całej twarzy w warunkach identycznych z poprzednimi. Po 7 dniach od aplikacji: 1. Oczyszczenie skóry i delikatny demakijaż oczu. 2. Wykonanie zdjęcia całej twarzy w celu kontroli oraz sprawdzenia utrzymujących się efektów.

4. Wyniki

Zdjęcie 4. Klientka przed aplikacją taśmy

Na zdjęciu 4 widoczna jest wyraźna opuchlizna w okolicy obydwu oczu klientki przed przyklejeniem plastra. U klientki obserwowano zmarszczki mimiczne w okolicy oczu tzw. „kurze łapki”. Skóra wokół oczu była mało elastyczna.

Zdjęcie 5. Klientka w trakcie aplikacji taśmy

72

Zastosowanie plastrowania dynamicznego w redukcji obrzęków i zmarszczek wokół oczu

Na zdjęciu 5 widoczny sposób oklejenia oka prawego. Plaster o długości 6-8 cm został przygotowany i pocięty na „wąsy”. Z jednej strony pozostawiono 1-2 cm długości plastra, jako początek, z drugiej strony, na „wąsach”, 0,5-1 cm (koniec) bez naciągu. Środkowa część taśmy naklejona została z naciągiem plastra 15% na delikatnie rozciągniętej skórze w kolejności: pierwszy „wąs” od góry – na górnej powiece, drugi – do zewnętrznego kącika oka, trzeci oraz czwarty na dolnej powiece

Zdjęcie 6. Klientka po 3 dobach od aplikacji plastra

Po 3 dobach zdjęto plaster i wykonano zdjęcie kontrolne. Na zdjęciu 6 widoczne jest wygładzenie skóry (redukcja zmarszczek tzw. „kurzych łapek”) oraz zmniejszenie opuchlizny.

Zdjęcie 7. Klientka po 7 dniach od aplikacji plastra

Zdjęcie 7 przedstawia oczy klientki po 7 dniach od aplikacji. Zaobserwowano wygładzenie skóry oraz zmniejszenie obrzęku. Dzięki tej kontroli można wnioskować, iż efekt który uzyskano za pomocą plastrowania dynamicznego metodą limfatyczną nie jest jedynie chwilowym działaniem.

73

Patrycja Nowak, Tomasz Wilk, Magdalena Niewęgłowska-Wilk, Radosław Śpiewak

Na końcu badania klientka została poproszona o subiektywną ocenę efektu zabiegu. Z relacji klientki dowiadujemy się że zaobserwowała ona odczucie delikatnego mrowienie w okolicy aplikacji a obrzęk, zmarszczki oraz uczucie zmęczenia oka zmniejszyło się po 3 dobach od aplikacji i miały tendencje malejącą. Efekty zabiegu wg. Klientki utrzymywały się około 3 tygodni.

5. Obserwacje Na podstawie relacji z subiektywnej oceny efektów zabiegu przez klientkę a także zdjęć wykonanych podczas badania można wysnuć wniosek iż plastrowanie dynamiczne metodą limfatyczną wpływa korzystnie na redukcje obrzęku oraz zmarszczek w obrębie oczu. Analizując zdjęcia zamieszczone poniżej (Zdjęcie 8, Zdjęcie 9) wykonane w 3 punktach pomiarowych można stwierdzić, iż efekt ten miał działanie długotrwałe. Można przypuszczać, że obserwowany efekt jest skutkiem odprowadzenia zastojów limfy z okolic oczu oraz poprawą mikrokrążenia w tym rejonie. Porównując wszystkie wykonane podczas badań zdjęcia obserwujemy niewielką różnicę zmniejszenia się obrzęku limfatycznego również w okolicach oka nie poddanego zabiegowi plastrowania dynamicznego. Różnica ta jednak nie jest tak znaczna jak w przypadku redukcji obrzęku w okolicach oka prawego (poddanego zabiegowi). Widoczność poprawy na oku nie poddanym działaniu taśm może wynikać np. ze zmniejszonej ilości pracy przy komputerze czy większej ilości godzin poświęconych na odpoczynek i sen (w czasie wykonywania badania pacjentka miała dni wolne od pracy).

5.1. Porównanie

Zdjęcie 8. zdjęcie przed zabiegiem (po lewej), zdjęcie po 3 dobach noszenia plastra dynamicznego (po prawej)

74

Zastosowanie plastrowania dynamicznego w redukcji obrzęków i zmarszczek wokół oczu

Zdjęcie 9. Zdjęcie przed aplikacją taśmy (po lewej), zdjęcie po 7 dniach od aplikacji (po prawej)

W celu potwierdzenia obserwacji przedstawionych w niniejszej pracy niezbędne są przeprowadzić bardziej szczegółowe badania na większej grupie osób, z udziałem ewaluatorów porównujących zdjęcia wykonane przed i po zabiegu bez świadomości, które zdjęcie pochodzi z danego punktu czasowego, z zastosowaniem metod analizy statystycznej [18]. Takie badania obecnie są obecnie prowadzone w Zakładzie Dermatologii Doświadczalnej i Kosmetologii na Wydziale Farmaceutycznym Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie.

Literatura 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Olek-Hrab K, Hawryl A, Czarnecka-Operacz M, Wybrane zagadnienia z zakresu starzenia się skóry, Post Dermatol Alergol 2008; XXV, 5; 226-234 Czogała J, Goniewicz M. Ł, Czubek A, Gołąbek K, Sobczak A, Wpływ palenia papierosów na wygląd, starzenie się i zmiany patologiczne skóry i błon śluzowych, Przegląd Lekarski 2008/65/10 Kmiecik B, Skotny A, Batycka M, Wawrzaszek R, Rybak Z, Wpływ stresu oksydacyjnego na procesy regeneracji tkankowej, Polim. Med. 2013, 43, 3, 191-197 Zegarska B, Woźniak M, Przyczyny wewnątrzpochodnego starzenia się skóry, Gerontologia Polska, tom 14, nr 4, 153-159 Adamski Z, Kaszuba A, Dermatologia dla kosmetologów, wyd. Elsevier Urban & Partner, Wrocław 2010 wyd.2 Gruchlik A, Chodurek E, Dzierżewicz Z, Wpływ wybranych peptydów i ich kompleków z miedzią na aktywność enzymów antyoksydacyjnych w ludzkich fibroblastach skóry, Post Dermatol Alergol 2010; XXVII; 1: 29-35 Szczegielniak J, Krajczy M, Bogaczy K, Łuniewski J, Sliwiński Z, Kinesiotaping w fizjoterapii po zabiegach chirurgicznych w obrębie jamy brzusznej, Fizjoterapia Polska, Medsportress, 2007; 3(4); Vol. 7, 299-307 Pyszora A, Kompleksowa fizjoterapia pacjentów z obrzękiem limfatycznym, Medycyna Paliatywna w Praktyce 2010, 4, 1: 23-29

75

Patrycja Nowak, Tomasz Wilk, Magdalena Niewęgłowska-Wilk, Radosław Śpiewak

9. 10.

11. 12. 13. 14.

15. 16. 17. 18.

Lipińska A, Sliwiński Z, Kiebza W, Senderek T, Kirenko J, Wpływ aplikacji kinesiotapingu na obrzęk limfatyczny kończyny górnej u kobiet po mastektomii, Fizjoterapia Polska, Medsportpress, 2007; 3(4); Vol. 7, 258-269 Białoszewski D, Woźniak W, Żarek S, Przydatność kliniczna metody Kinesiology Taping w redukcji obrzęków kończyn dolnych u pacjentów leczonych metodą Ilizarowa – doniesienia wstępne, Ortopedia Traumatologia Rechabilitacja, Medsportpress, 2009; 1(6); Vol. 11, 46-54 Czyżewski P, Hałas I, Kopytiuk R, Domaniecki J, Szczepkowski M, Zastosowanie metody Kinesiology Taping w zmniejszeniu bólu po złamaniach żeber – doniesienie wstępne, Postępy Rechabilitacji (4), 29-35, 2012 http://www.kinesiotaping.com/ Kalron A, Bar-Sela S: A systematic review of the effctivess of Kinesio Taping ® - Fact or fashion? Eur J Phys Rehabil Med. 2013 Apr 5 Gonzalez-Iglesias, Fernandez-de-Las-Penas C, Cleland J.A, Hujibregts P, Del Rosario Gutierrez- Vega M, Short-term effects of cervical kinesio taping on pain and cervical range of motion in patients with acute whiplash injury: a randomized clinical trial. J Orthon Sports Phvs Ther 2009 Jul; 39(7):515-21 Szczegielniak J, Krajczy M, Bogaczy K, Łuniewski J, Sliwiński Z, Kinesiotaping w fizjoterapii po zabiegach chirurgicznych w obrębie jamy brzusznej, Fizjoterapia Polska, Medsportress, 2007; 3(4); Vol. 7, 299-307 Wilk T, Nieweglowska-Wilk M, Spiewak R: Kinesiology taping in cellulite: A proposal for a novel treatment and report of first results. Estetol Med Kosmetol 2012; 2(4): 115-117 Huang CY, Hsieh TH, Lu SC, Su FC: Effect of the Kinesio tape to muscule activity and vertical jump performance in healthy inactive people. Biomed Eng Online, 2011 Aug 11;10:70 Śpiewak R. Ocena skuteczności zabiegów w estetologii medycznej i kosmetologii: Jak zmierzyć obiektywnie wrażenia subiektywne? Acad Aesthet Anti-Aging Med. 2013(4):3-12

Zastosowanie plastrowania dynamicznego w redukcji obrzęków i zmarszczek wokół oczu Streszczenie Wstęp Plastrowanie dynamiczne stosuje się od 1979 roku. Twórcą tej metody jest japoński chireopraktyk Dr. Kenzo Kase. Metod w kosmetologii jak i fizjoterapii, które mają za zadanie zmniejszyć obrzęk limfatyczny jest wiele. Jednakże ciągle poszukuje się kolejnych – bardziej skutecznych. Plastry dynamiczne są jedną z nowoczesnych rozwiązań stosowanych w tym celu. Poprzez specjalną aplikację plastra metodą drenażu limfatycznego uzyskuje się usprawnienie mikrokrążenia, zmniejszenie zastoju płynów tkankowych i co za tym idzie redukcje obrzęków. Cel Celem pracy jest ocena wpływu plastrowania dynamicznego na redukcję obrzęków i zmarszczek w okolicy oczu. Materiały i metody W badaniu wzięła udział kobieta w wieku 48 lat u której zaobserwowano obrzęk i zmarszczki wokół oczu. Przed zabiegiem wykonano zdjęcie. W badaniu wykorzystano

76

Zastosowanie plastrowania dynamicznego w redukcji obrzęków i zmarszczek wokół oczu metodę drenażu limfatycznego przy pomocy plastra dynamicznego. Miejscem zabiegu była okolica jednego oka (powieka górna i dolna). Drugie oko stanowiło kontrolę. Plaster o długości 6-8 cm został odpowiednio pocięty na wąsy. Z jednej strony pozostawiono 1-2 cm długości plastra (początek), z drugiej na wąsach 0,5-1cm (koniec) bez naciągu. Taśma utrzymywała się w miejscu zabiegu 3 dni. Wyniki Po 3 dobach zdjęto plaster i wykonano zdjęcie. Na zdjęciu tym widoczne jest wygładzenie skóry (redukcja zmarszczek) oraz zmniejszenie opuchlizny w okolicy badanego oka. Wnioski Zmniejszenie się zmarszczek i obrzęku limfatycznego na skutek działania plastra dynamicznego. Niezbędne będzie więc podjęcie dalszych badań na większej grupie pacjentów w celu stwierdzenia faktycznej skuteczności proponowanej metody. Słowa klucze: Drenaż limfatyczny, zmarszczki, obrzęk limfatyczny

Application of dynamic taping for swelling and around the eyes wrinkles reduction Abstract Dynamic taping is used since 1979. It was created by japaneese chireopractic dr. Kenzo Kase. There is multiple choice of lymphatic swelling reduction methods. However scientists are constantly looking for new, more effective way to reduce this disease. Dynamic taping is one of the most modern solutions of providing relief to ones who suffer from it. Special aplication of the tape with a method of lympthatic drainage results in microcirculation rationalization, lowers stagnation of tissue fluids and what comes afterwards reduction of swelling. Aim: The main purpose of thesis is to assess the influence of dynamic taping on swelling and around eyes wrinkles reduction. Materials and methods. In the research took part women aged 48, who claim to suffer from swelling and around eye wrinkles. Exertions were preceded by taking photos of participants faces. The method which was used for the research was lympthatic drainage using dynamic tapes. The researched area of the body was place around one eye (upper and lower eyelid). Second eye was taken as a control area. Patch lenght was 6-8 cm and it was cut into stripes- 1-2cm was left at the beginning of the stripe and 0,5-1 cm at the end. Tape was left at researched patients around eye area for 3 days. Results After 3 days patches were removed to make photos of the results. Photos shows significal smoothing and swelling reduction of around eye area. Conclusions: Reduction od wrinkles and lympthatic swelling caused by using dynamic tapes. It is necessary to continue researches using bigger group of patients, to prove actual effectivness of this method. Key words Drenaż limfatyczny, zmarszczki, obrzęk limfatyczny/ Lymphatic drainage, wrinkles, lymphatic swelling

77

Iwona Niedzielska1, Łukasz Kops2, Artur Banyś3

Zastosowanie kinesiotaping, jako formy fizjoterapii (kinezyterapii) po zabiegach z zakresu chirurgii stomatologicznej 1. Wstęp Permanentny rozwój medycyny oraz badań naukowych pozwala na wykorzystywanie coraz to doskonalszych metod terapeutycznych, które mają na celu wspomagać konwencjonalne metody lecznicze. Zaspokojenie potrzeb zdrowotnych pacjenta po zabiegu staje się obecnie równie ważnym procederem jak i sposób przygotowania do zabiegu czy sam zabieg. Oczekiwania pacjentów w okresie rekonwalescencji ciągle wzrastają, w związku, z czym, procedury medyczne coraz to częściej zostają rozszerzane o dodatkowe zabiegi terapeutyczne. Zadaniem ich jest nie tylko poprawienie sfery fizycznej czy psychicznej pacjenta, ale co ważne z punktu medycznego skracają okres pozabiegowy. Obecnie w stomatologii daje się również zaobserwować podobne kierunki działań, mające na celu zwiększenie komfortu u pacjentów poddanych zabiegom chirurgicznym. Coraz częściej obok tradycyjnych metod terapeutycznych takich jak: farmakoterapia [1÷7], laseroterapia [1÷8], fizjoterapia [1÷9, 2], która obejmuje między innymi: elektrolecznictwo, magnetostymulację, fizykoterapię [2], wykorzystywane są także zabiegi termiczne (ciepłolecznictwo wilgotne i suche), a także promieniowanie podczerwone przy użyciu lampy Sollux czy krioterapia [2]. Celem tych zabiegów jest usuwanie i łagodzenie bólu a także zmniejszenie nadmiernego napięcia mięśniowego [2]. Zabiegi te w ostatnich latach rozszerzane zostają o innowacyjne i równie bezinwazyjne metody rehabilitacyjne takie jak biopolaryzacja lampą Bioptron czy kinesiotaping. Plastrowanie dynamiczne tak inaczej nazywa się kinesiotaping, polega na oklejaniu wybranych fragmentów ciała plastrami o specjalnej strukturze. 1

[email protected],Katedra i Klinika Chirurgii Czaszkowo-SzczękowoTwarzowej i Chirurgii Stomatologicznej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach 2 [email protected], Katedra i Klinika Chirurgii Czaszkowo-Szczękowo-Twarzowej i Chirurgii Stomatologicznej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach 3 [email protected], Katedra i Klinika Chirurgii Czaszkowo-Szczękowo-Twarzowej i Chirurgii Stomatologicznej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach

78

Zastosowanie kinesiotaping, jako formy fizjoterapii (kinezyterapii)po zabiegach z zakresu chirurgii stomatologicznej

Została ona opracowana przez japońskiego naukowca i chiropraktyka Dr. Kenzo Kase w 1970 roku [1]. Kinesiologiczna taśma może być rozciągana do 50-60% swojej długości. Plaster ten nie ogranicza ruchów i ma w przybliżeniu podobną masę i grubość co skóra [3, 4]. Jest odporny na działanie wody i umożliwia przepływ powietrza dzięki falowemu utkaniu [2]. Po za tym stosowanie KT jest proste i pozornie wolne od niepożądanych efektów [8]. Działanie kinesiotapingu opiera się na uregulowaniu napięcia mięśniowego w miejscu aplikacji taśmy. Poprzez podniesienie skóry tworzona jest przestrzeń śródmiąższowa między nią a mięśniami, ścięgnami i powięziami. Zapewnienie miejsca, sprzyja przejściu płynów z obszarów o wyższym ciśnieniu w kierunku obszarów o niższym ciśnieniu. Umożliwia to poprawę krążenia drenaż limfatyczny, lepsze odżywianie i usuwanie produktów przemiany materii [1]. Efektem tego powinno być szybsze gojenie i zmniejszenie obrzęków [5]. Ponadto doprowadza do zmniejszenia dolegliwości bólowych poprzez redukcję nacisku i podrażnienia receptorów nerwowych i sensorycznych.

2. Cel pracy Celem pracy jest ocena skuteczności plastrów kinesiotape w zapobieganiu obrzęku, bólui szczękościsku po zabiegach ekstrakcji dolnych zatrzymanych zębów trzonowych.

3. Materiały i metody Badania przeprowadzono w okresie od września do grudnia 2014 na Oddziale Chirurgii Szczękowo-Twarzowej SPSK im A. Mielęckiego w Katowicach. Badaniem objęto pacjentów z zakwalifikowanymi do chirurgicznej ekstrakcji zatrzymanymi dolnymi trzecimi zębami trzonowymi w klasie B i C wg Pell i Gregory. Z badania wyłączono osoby z chorobami ogólnoustrojowymi, przewlekle przyjmującymi jakiekolwiek leki, skarżącymi się na przewlekłe bóle, pacjentki w ciąży i karmiące piersią oraz osoby z zaburzeniami neurologicznymi lub psychiatrycznymi. Każdy pacjent podpisał zgodę na badania oraz został poinformowany o możliwości rezygnacji na ich każdym etapie.Badania zostały pozytywnie zaopiniowane przez komisje bioetyczną ŚUW w Katowicach i kierownika kliniki, który wyraził na nie zgodę. Do badania zakwalifikowano 10 chorych po 5 do gruby badanej i grupy kontrolnej. Pacjenci podczas wizyty byli kwalifikowani do projektu badawczego i przypisywano ich do grup na zasadzie sekwencyjnego przydzielania. Pierwszy pacjent trafiał do grupy badawczej – oklejanych taśmą, drugi do grupy kontrolnej, następnie cykl się powtarzał.

79

Iwona Niedzielska, Łukasz Kops, Artur Banyś

Grupę badaną stanowiło 5 pacjentów – 3 kobiety, 2 mężczyzn w wieku od 18-27lat (23,45 ± 3,21). Którzy zostali poddani zabiegowi chirurgicznej ekstrakcji zatrzymanego zęba trzeciego trzonowego. Z zastosowaniem standardowej procedury pozabiegowej i zaopatrzenia terapeutycznego w postaci oklejania plastrami kinesiotape. Grupę kontrolną stanowiło 5 pacjentów – 4 mężczyzn oraz 1 kobieta w wieku 19-32 lat (24,80 ± 4,15). Zostali oni poddani zabiegowi chirurgicznej ekstrakcji zatrzymanego zęba trzeciego trzonowego. Z zastosowaniem jedynie standardowej procedury pozabiegowej. W obu grupach mierzono odwodzenie, obrzęk oraz dolegliwości bólowe – przed operacyjnie (T0), w pierwszej (T1), trzeciej (T2) i siódmej (T3) dobie pooperacyjnej. Wszystkie pomiary wykonywane były przez jednego lekarza.

3.1. Pomiar obrzęku Obrzęk oceniano za pomocą pomiaru pięciu linii używającnitki, którą następnie mierzono na linijce kalibrowanej co 1 mm i sumowano wyniki. Linia 1 biegła od najbardziej dotylnego punktu na skrawku ucha do kącika ust. Linia 2 - od najbardziej dotylnego punktu na skrawku ucha do punktu pogonion. Linia 3- od najbardziej dotylnego punktu na skrawku ucha do szpary powiekowej, linia 4 z kolei od bocznego kąta szpary powiekowej do punktu gonion. Natomiast linia 5- od punktu gonion do punktu środkowego kości nosowej. Dla dokładności pomiarów punkty zostały zaznaczone za pomocą cienkiego wodoodpornego markera.

3.2. Pomiar odwodzenia Odwodzenie mierzono przy pomocy linijki kalibrowanej co 1 mm pomiędzy brzegami siecznymi zębów górnych i dolnych.

3.3. Pomiar bólu Do oceny bólu służyła skala VAS (Visual Analogue Scale) gdzie 0 oznaczało brak bólu, natomiast 10- największy ból, odstępy między każdym poziomem wynosiły 20 mm. Pacjenci byli proszeni o zaznaczenie na skali natężenie odczuwalnych dolegliwości bólowych.

3.4. Zabieg chirurgiczny Wszyscy pacjenci z grupy badawczej i kontrolnej mieli wykonany zabieg chirurgicznej ekstrakcji zatrzymanego zęba trzeciego trzonowego dolnego według tych samych standardów i przez tego samego lekarza odbywającego staż specjalizacyjny z chirurgii stomatologicznej.

80

Zastosowanie kinesiotaping, jako formy fizjoterapii (kinezyterapii)po zabiegach z zakresu chirurgii stomatologicznej

Zabieg przeprowadzano w warunkach ambulatoryjnych, przy zachowaniu zasad aseptyki i antyseptyki. Zęby były usuwane w znieczuleniu miejscowym 2% Lignocainum z Noradrenaliną w stężeniu 1:100000, z ciecia kątowego po odwarstwieniu płata śluzówkowo-okostnowego w przedsionku jamy ustnej. Blaszkę policzkową usuwano przy pomocy sterylnej prostnicy chłodzoną sterylną solą fizjologiczną. Zęby były usuwane przy pomocy dłut i kleszczy. Zębodół łyżeczkowano, wygładzono ostre brzegi kostne oraz płukano sterylną solą fizjologiczną. Ranę zamykano przy pomocy policzkowego płata śluzówkowo-okostnowego oraz szyto szwami nylon 4-0. Po zabiegach operacyjnych stosowano antybiotykoterapie Augmentin 0,625 (ampicylina 500+125 kwas klawulonowy) co 8 godzin przez 5 dni oraz leczenie p/ bólowe Ketonal 0,1 co 12 h.

3.5. Kinesiotaping Wszystkie procedury oklejania były wykonywane przez jednego lekarza, który jest certyfikowanym terapeutą Kinesiotaping. Taśmę naklejano bezpośrednio po zabiegu po wcześniejszym oczyszczeniu skóry. Stosowano taśmę K-Activ Tape Clasic 50mm X 5m. Długość taśmy została dopasowywana do każdego pacjenta indywidualnie. Trzon taśmy został umieszczony w okolicy węzłów chłonnych nadobojczykowych, jako docelowego miejsca spływu chłonki następnie z trzonu wychodziło cztery pasy taśmy o szerokości ok 1 cm naciągnięte o 20% w stosunku do położenia spoczynkowego. Końce taśmy następnie dochodziły do miejsca największego obrzęku w okolicy trzonu i kata żuchwy oraz policzka. Następnie taśmę lekko pocierano, aby uaktywnić klej i zostawiano na cały okres badania.

3.6. Statystyka W pierwszym etapie badań statystycznych wykonano obliczenia podstawowych parametrów statystyki opisowej. Następnie przy pomocy testu Shapiro-Wilka zbadano zgodność rozkładu zawartości parametru z rozkładem normalnym. W przypadku braku w pełni normalności rozkładu badanego parametru weryfikacji hipotezy dokonano przy pomocy testu U Manna-Whitney'a, w przeciwnym przypadku użyto testu t Studenta. Przyjęto prawdopodobieństwo popełnienia błędu statystycznego na poziomie p<0,05.

81

Iwona Niedzielska, Łukasz Kops, Artur Banyś

4. Wyniki W tabeli 1 oraz a wykresach 1-3 przedstawiono wyniki otrzymanych wartości obrzęku, bólu, odwodzenia w grupie badanej i grupie kontrolnej w kolejnych dniach pozabiegowych. W przypadku obrzęku [mm] (wykres 1) dla gr badanej zanotowano wartości T0 – 60,8 ±5,1, T1 – 63,2 ±3,5, T2 – 61,9±4,5, T3 – 61,0±4,7 natomiast dla gr kontrolnej odpowiednio T0 – 60,3 ±4,8, T1 – 64,2±3,9 T2 – 63,8±3,2, T3 – 61,2±4,1. Można zaobserwować, iż już w pierwszej dobie pooperacyjnej pacjenci charakteryzowali się mniejszym obrzękiem a tendencja ta utrzymywała się aż do 7 doby pooperacyjnej W przypadku bólu pooperacyjnego w pierwszej dobie pooperacyjnej zanotowano mniejsze wartości w gr badanej w stosunku do grupy kontrolnej odpowiednio 2,3 ±0,6 oraz 4,2 ±1,4 w trzeciej dobie 2,1±0,6 oraz 3,6±0,4, a w siódmej dobie 0,5±0,2 oraz 1,6±0,4 W przypadku odwodzenia w grupie użytkującej plastry zaobserwowano szybszą rekonwalescencje od 32,8±2,9 [mm] w pierwszej dobie poprzez 39,3±3,2 [mm] w trzeciej dobie do 42,4±2,6 [mm] w siódmej dobie. W grupie bez plastrów uzyskano odpowiednio wyniki T1 – 25,8±2,1[mm], T2 – 34,2±3,2[mm], T3 - 38,5 ±3,2[mm]. Tabela 1. Średnia i odchylenie standardowe obrzęku [mm], bólu [VAS], odwodzenia [mm] dla grupy badanej i kontrolnej w kolejnych dniach pooperacyjnych

Grupa badana

Grupa kontrolna

63,2 ±3,5

64,2 ±3,9

61,9 ±4,5

63,8 ±3,2

61,0 ±4,7

61,2 ±4,1

0±0,0

0 ±0,0

2,3 ±0,6

4,2 ±1,4

2,1 ±0,6

3,6 ±0,4

0,5 ±0,2

1,6 ±0,4

42,5 ±2,8

45,6 ±1,9

32,8 ±2,9

25,8 ±2,1

39,3 ±3,2

34,2 ±4,1

42,4 ±2,6

38,5 ±3,2

Źródło: Opracowanie własne

82

Grupa kontrolna

Grupa kontrolna

60,3 ±4,8

Grupa badana

Grupa badana

T3

Grupa kontrolna

T2

Grupa badana Odwodzenie

T1

60,8 ±5,1

Ból

Obrzęk

T0

Zastosowanie kinesiotaping, jako formy fizjoterapii (kinezyterapii)po zabiegach z zakresu chirurgii stomatologicznej

66 64 62 60 58 T0

T1

T2

Gr. Badana

T3

Gr. Kontrolna

Ryc 1. Wartości obrzęku [mm] w kolejnych dniach pooperacyjnych dla grupy badanej i grupy kontrolnej [opracowanie własne]

5 4 3 2 1 0 T0

T1

T2

Gr. badana

T3

Gr. Kontrolna

Ryc 2. Wartości bólu w skali VAS w kolejnych dniach pooperacyjnych dla grupy badanej i grupy kontrolnej [opracowanie własne]

83

Iwona Niedzielska, Łukasz Kops, Artur Banyś

50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 T0

T1

T2

Gr. badana

T3

Gr. Kontrolna

Ryc 3. Wartości odwodzenia [mm] w kolejnych dniach pooperacyjnych dla grupy badanej i grupy kontrolnej [opracowanie własne]

5. Dyskusja Kinesiotaping staje się coraz bardziej popularny. Zarówno personel medyczny jak i pacjenci coraz częściej doceniają pozytywny wpływ kinestiotapingu w leczeniu. Ciągły zasób badań naukowych potwierdzających skuteczność tej formy terapii przyczynia się do coraz to szerszego jej wykorzystania w świecie medycznym [7, 14, 15, 16, 17]. Metoda ta znajduje szerokie zastosowanie, m.in. w schorzeniach ortopedycznych, neurologicznych, chirurgicznych oraz kardiochirurgicznych czy ginekologicznych [15]. W stomatologii wykorzystuje się go głównie przy leczeniu bólu i obrzęku po usunięciu trzecich zębów trzonowych [1, 8] jak i w leczeniu zaburzeń narządu żucia [2] a także po zabiegach osteosyntezy żuchwy czy uszkodzeniach nerwy twarzowego [8]. Zdaniem Ey-Chmielewskiej i wsp. metodę tą można stosować, jako wspomaganie w postępowaniu terapeutycznym bólowych zaburzeń czynnościowych narządu żucia [2]. Korzystne efekty działania kinestiotapingu w redukcji takich parametrów jak: obrzęk, ból czy szczękościsk po zabiegach operacyjnego usunięcia zatrzymanych trzecich zębów trzonowych zaobserwowali w swoich badaniach Rostów i wsp. [1]. Niniejsze badanie pokazuje, że stosowanie KT znacznie zmniejsza obrzęk i ból już w 2 dniu po operacji w grupie KT niż w grupie kontrolnej. Ponadto, przy stosowaniu KT komfort życia pozabiegowy oceniany w tej pracy był znacząco wyższy w grupie badanej.

84

Zastosowanie kinesiotaping, jako formy fizjoterapii (kinezyterapii)po zabiegach z zakresu chirurgii stomatologicznej

Potwierdzają to badania własne gdzie zmniejszenie dolegliwości pozabiegowych w stosunku do grupy kontrolnej następuje już w pierwszej dobie pooperacyjnej, osiągając największą różnicę w trzeciej dobie po zabiegu. Podobne wyniki uzyskali w swojej pracy Śliwiński i wsp., w której wykazali, iż KT ma również możliwość zmniejszania obrzęków i parestezji [17]. Skuteczność przeciwobrzękową taśmy kinezjologicznej wykazano także wśród pacjentek po mastektomii, gdzie udało się o około 25 % zmniejszyć obrzęk w obrębie kończyny górnej po stronie operowanej [19, 20]. Ważnym parametrem pooperacyjnym wydają się być incydenty bólowe. Przyczyniają się one do ograniczenia aktywności po zabiegu jak i wpływają znacząco na samopoczucie pacjentów. Kase i wsp. publikują, iż KT jest w stanie zmniejszyć ból poprzez zmniejszenie presji na nocyceptory [9]. O zmniejszeniu dolegliwości bólowych oraz mniejszej konsumpcji środków p/bólowych u pacjentów po zabiegu cholecystostomii donoszą w swoich badaniach Krajczy i wsp [10]. Wpływ metody Kinesio Taping na zmniejszenie się subiektywnych odczuć bólowych wykazali również Mikołajczyk i wsp. u pacjentów z zespołami bólowymi odcinka lędźwiowokrzyżowego kręgosłupa [11]. Z kolei Iglesias w swoim badaniu nie stwierdził istotnych statystycznie zmian w zmniejszeniu bólu odcinka szyjnego kręgosłupa po zastosowaniu KT [12]. Natomiast o pozytywnym wpływie plastrowania dynamicznego na stan funkcjonalny pacjentów po udarze dowiedli Jaraczewska i wsp. [13]. Zanotowali oni redukcje bólu w stawie barkowym oraz poprawę napięcia mięśniowego [13]. Ponadto, szybsza redukcja bólu wpływa na szybszy powrót pacjenta do pełnej aktywności życiowej. Pooperacyjne zastosowanie taśmy kinesiologicznej wśród naszych badanych znacznie obniżyło parametry takie jak obrzęk, ból i szczękościsk. Kinesiotaping wpłynął znacząco na pracę mięśni, zmniejszając wzmożone napięcie mięśniowe, a także na zwiększenie zakresu ruchu mięśni mimicznych.

6. Podsumowanie Połączenie zabiegu chirurgicznego z kinesiotapingiem oferuje pacjentom mniej traumatyczne doznania pozabiegowe i znancząco poprawia samopoczucie pacjentów a przy tym jest ekonomiczna i tania w użyciu. Należy jednak zaznaczyć, że ta forma terapii stanowi jedynie dodatkowy element wspomagający plan leczenia a dalsze badania przyczynią się do jeszcze lepszego jej wykorzystania w praktyce.

85

Iwona Niedzielska, Łukasz Kops, Artur Banyś

Literatura 1.

2.

3. 4. 5.

6.

7.

8. 9. 10.

11.

12.

13. 14.

Ristow O., Hohlweg-Majert B., Stürzenbaum S. R., Kehl V., Koerdt S., Hahnefeld L., Pautke Ch.. Therapeutic elastic tape reduces morbidity after wisdom teeth removal—a clinical trial. Clin Oral Invest (2014) 18:1205-1212 DOI 10.1007/s00784-013-1067-3 Chmielewska H., Frączak B., Sobolewska E., Polak Majcher D., Hamerlak Z., Serewa J.: Metoda kinesiotapingu i jej zastosowanie w leczeniu zaburzeń narządu żucia – przegląd piśmiennictwa. Dent Forum. 2009, 1 (37), 69-72. /1/2009/XXXVII Kase K, Wallis J, Kase T. Clinical Therapeutic Applications of the Kinesio Taping Method. Tokyo: Ken’i-kai Information; 2003 Sijmonsma J. Manual de taping neuro muscular. Portugal: Aneid press; 2007 Hsu YH, Chen WY, Lin HC, Wang WTJ, Shih YF. The effects of taping on scapular kinematics and muscle performance in baseball players with shoulder impingement syndrome. Journal of Electromyography and Kinesiology 2009; 19(6):1092e9 W. Kiebzak, I. M.Kowalski, M. Pawłowski, J. Gąsior, K. Zaborowska-Sapeta, O. Wolska, Z. Śliwiński. Wykorzystanie metody Kinesiology Taping w praktyce fizjoterapeutycznej: przegląd literatury. Fizjoterapia Polska 2012, 1(4) Vol.12, 1-11 Thelen M., Dauber J., Stoneman P. (2008): Clinical efficacy of kinesio tape for shoulder pain: A randomized, double–blinded, clinical trial. Journal of Orthopaedic and Sports Physical Therapy 38: 389-395 Ristow O et al (2014) Kinesiologic taping reduces morbidity after oral and maxilofacial surgery: a pooled analysis. PTTh&Pr. febr. 2014 pg1-9 Kase K, Hashimoto T, Tomoki O (1996) Development of kinesiotaping perfect manual. Kinesio Taping Association, Tokyo, pp 1-39 Krajczy M, Szczegielniak J, Śliwiński Z, Kamiński K. The effectiveness of Kinesio Taping applications in physiotherapy of postcholecystectomy patients. Preliminary Report. Fizjo Pol 2008; 8(3):279-289 Mikołajczyk E., Jankowicz-Szymańska A., Janusz M., Bakalarz J.; Wpływ tradycyjnej fizjoterapii oraz metody Medical Taping na dolegliwości bólowe i stopień dysfunkcji pacjentów z zespołem bólowym odcinka lędźwiowokrzyżowego kręgosłupa, Przegląd Medyczny Uniwersytetu Rzeszowskiego i Narodowego Instytutu Leków w Warszawie Rzeszów 2012, 2, 223-237 Iglesias G.J, Fernández-de-las-Peñas C, Cleland J, Huijbregts P, Del Rosario Gutierrez-Vega M. Short-term effects of cervical Kinesio Taping on pain and cervical range of motion in patients with acute whiplash injury: A randomized, clinical trial. J OrthopSports Phys Ther 2009;39(7):515-521 Jaraczewska E. Kinesiotaping i jego zastosowanie w programach rehabilitacyjnych – opis przypadków. Reh Prak 2009; 4:23-25 Mikołajewska E.: Kinesiotaping. Rozwiązania wybranych problemów funkcjonalnych. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2011

86

Zastosowanie kinesiotaping, jako formy fizjoterapii (kinezyterapii)po zabiegach z zakresu chirurgii stomatologicznej

15. Zajt- Kwiatkowska J., Rajkowska-Labon E., Skrobot W. i in.: Kinesio taping metoda wspomagająca proces usprawniania fizjoterapeutycznego – wybrane aplikacje kliniczne. Nowiny Lekarskie 2005, 74, 2, 190-194 16. Bassett K.T., Lingman S.A., Ellis R.F.: The use and treatment efficacy of kinaesthetic taping for musculoskeletal conditions: a systematic review. NZ Journal of Physiotherapy, July 2010, Vol. 38 (2), p. 56-62 17. E. Kołodziej, D. Kołodziej, L. Kotuła, S. Kiełbasa,J. Karwat, P. Gil–Kulik;. Kinesiotaping w kompleksowej fizjoterapii, Postępy w naukach medycznych, Politechnika Lubelska Lublin 2013, p. 26-36 18. Śliwiński Z., Halat B., Kufel W. i in.: Wpływ aplikacji kinesiotapingu na zmiany motoryki u dzieci z wadami rozwojowymi. Fizjoterapia Polska 2007, 7(1): 52-62 19. Lipińska A., Śliwiński Z., Kiebzak W. i in.: Wpływ aplikacji kinesiotapingu na obrzęk limfatyczny kończyny górnej u kobiet po mastektomii, Fizjoterapia Polska 2007: 3(4), vol. 7, s. 258-269 20. Kaya E., Kaplan C., Dandin O.: Kinesiotaping for breast cancer related lymphodema. The Journal of Breast Health 2012, vol. 8, nr 4, s. 166-168

Zastosowanie kinesiotaping, jako formy fizykoterapii po zabiegach z zakresu chirurgii stomatologicznej Streszczenie Obecnie w stomatologii daje się zaobserwować podobne kierunki działań, mające na celu zwiększenie komfortu u pacjentów poddanych zabiegom chirurgicznym. Coraz częściej obok tradycyjnych metod terapeutycznych takich jak: farmakoterpia, laseroterpia, fizjoterpia, zabiegi termiczne, zostają zastosowane innowacyjne i równie bezinwazyjne metody rehabilitacyjne takie jak naświetlanie lampą Bioptron czy Kinesiotaping. Celem pracy jest ocena skuteczności plastrów kinesiotape w zapobieganiu obrzęku, bólu i szczękościsku po zabiegach ekstrakcji dolnych zatrzymanych zębów trzonowych. Połączenie zabiegu chirurgicznego z kinesiotapingiem oferuje pacjentom mniej traumatyczne doznania pozabiegowe i znacząco poprawia samopoczucie pacjentów. Słowa kluczowe:kinsiotaping, fizykoterapia, chirurgia stomatologiczna, ekstrakcja, zęby zatrzymane

The use of kinesiotaping, as a form of physical therapy after dental surgery Abstract Currently in dentistry can be observed similar lines of measures, designed to increase comfort for patients undergoing surgery. Increasingly, alongside traditional therapeutic methods such as pharmacotherapy, lasertherapy, physiotherapy, thermal treatments, they are applied equally innovative and non-invasive rehabilitation methods such as exposure to Bioptron lamp or Kinestiotaping. The aim of the study is to evaluate the effectiveness of the kinesiotaping in preventing swelling, pain and lockjaw after surgery extraction of impacted lower third molars. The combination of kinesiotaping after surgery offers patients a less traumatic experience postoperative and significantly improves the well-being of patients.What are the suggestions for future research? What practical implications are identified? Keywords: kinsiotaping, physical therapy, dental surgery, extraction, impacted teeth

87

Janusz Kocjan1

Zmodyfikowany test Phalena: nowy test kliniczny dla zespołu cieśni nadgarstka – badanie pilotażowe 1. Wprowadzenie Zespół cieśni nadgarstka (ang. carpal tunnel syndrome) stanowi jedną z najczęściej występujących neuropatii uciskowych kończyny górnej. W oparciu o przegląd piśmiennictwa z ostatnich 15 lat szacuje się, że częstość występowania zespołu cieśni nadgarstka (zcn) w ogólnej populacji mieści się w granicach od ok. 1% do ok. 3,5% [1÷6]. Badacze są zgodni, iż większą częstość występowania tego schorzenia odnotowuje się u kobiet [1, 2, 7], osób w średnim i podeszłym wieku [3, 8] oraz wykonujących pracę zawodową związaną z powtarzanymi ruchami zgięcia grzbietowego i dłoniowego nadgarstka [9]. Istotą tej mononeuropatii uciskowej jest anatomiczna dysproporcja między objętością struktur stanowiących zawartość kanału nadgarstka a jego pojemnością, w wyniku czego dochodzi do wzrostu ciśnienia w obrębie kanału, które prowadzi do uciśnięcia i częściowego niedokrwienia nerwu pośrodkowego pod troczkiem zginaczy [10]. Jak donoszą Ikeda i wsp. oraz Gelberman i wsp. u chorych ze zdiagnozowanym zcn wartość ciśnienia wewnątrz kanału nadgarstka zmierzona w pozycji neutralnej dla tego stawu wynosi ok. 30 mm Hg [11, 12] - wobec ok. 2,5-14 mm Hg odnotowanych wśród osób zdrowych [11, 13]. W rozpoznaniu tego schorzenia największe znaczenie przypisuje się badaniu elektrofizjologicznemu (ENG – elektroneurografia) za pomocą którego ocenia się przewodnictwo nerwowe we włóknach nerwu pośrodkowego. Badanie to posiada jednak pewne ograniczenia i nie zawsze umożliwia postawienie ostatecznej diagnozy. W sytuacji, gdy proces chorobowy jest w początkowym stadium zaawansowania i dotyczy mniejszych włókien u pacjentów z pełnym obrazem klinicznym tej choroby niejednokrotnie stwierdza się prawidłowe wyniki badania neurofizjologicznego i odwrotnie – u osób bez jakichkolwiek objawów sugerujących występowanie zcn neurofizjologicznie można by potwierdzić to rozpoznanie 1

Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, Studium Doktoranckie Wydziału Lekarskiego w Katowicach

88

Zmodyfikowany test Phalena: nowy test kliniczny dla zespołu cieśni nadgarstka – badanie pilotażowe

[14, 15]. Ponadto nie stwierdzono dowodów na to, że pacjenci z potwierdzonym neurofizjologicznie zcn mają inny przebieg tej neuropatii uciskowej niż ci z negatywnymi wynikami testu [14], a co najważniejsze, w poważniejszych stadiach zcn obraz kliniczny może nie wykazywać związku z niewielką istotnością zmian obserwowanych za pomocą badań neurofizjologicznych [16]. Dlatego istotną rolę diagnostyczną odgrywają również testy prowokacyjne, których celem jest wywołanie bądź nasilenie parestezji w obszarze zaopatrywanym przez nerw pośrodkowy. Mankament stanowi jednak znaczna rozbieżność w zakresach czułości i specyficzności tych testów na podstawie dotychczas opublikowanej literatury przedmiotu [17÷20]. Wyniki analiz sugerują, iż w rzeczywistości testy te mogą nie mieć dużej mocy diagnostycznej co wskazuje na konieczność prowadzenie dalszych badań w tym zakresie.

2. Cel pracy Celem opracowania jest przedstawienie zmodyfikowanego testu Phalena oraz ocena jego przydatności w wykrywaniu zcn na podstawie określenia wartości czułości i swoistości tego testu w odniesieniu do badania ENG oraz na tle innych, stosowanych testów prowokacyjnych, tj. testu Phalena, odwróconego testu Phalena, objawu Tinella oraz testu Durkana.

3. Materiały i metody Badaniem objęto 54 osoby ze zdiagnozowanym zcn: 30 kobiet (55%) i 24 mężczyzn (45%) w wieku 38-56 lat (M=47,54; SD=9,76). Wyniki przeprowadzonego badania elektrofizjologicznego wskazały na obecność kompresji nerwu pośrodkowego na poziomie nadgarstka, zmniejszenie parametrów szybkości przewodzenia poniżej 40 m/s oraz dystalnej latencji ruchowej o ponad 60ms/cm. Obustronny zcn stwierdzono u 18, a jednostronny u 36 pacjentów – przy czym zawsze dotyczył on ręki dominującej. Z uczestnictwa w badaniu wykluczono osoby u których na podstawie badania podmiotowego oprócz zcn stwierdzono obecność schorzeń współistniejących oraz przebyte urazy traumatyczne w obrębie przedramienia i dłoni. Grupę kontrolną stanowiło 50 osób: 25 kobiet i 25 mężczyzn w wieku 24-45 lat (M=35,28; SD=7,15), którzy nie zgłaszali jakichkolwiek objawów w obrębie dłoni i nadgarstka oraz nie doznali żadnych urazów w przeszłości. Charakterystykę kliniczną badanych zawarto w tabeli 1. Na potrzeby badania wykorzystano następujące testy kliniczne: test Phalena, odwrócony test Phalena, objaw Tinella, test Durkana oraz nowy, zmodyfikowany test Phalena. Wszystkie testy prowokacyjne zastosowano

89

Janusz Kocjan

zarówno w grupie klinicznej, jak również, w grupie kontrolnej. Metodyka wykonania poszczególnych testów była następująca: Test Phalena - badany proszony jest o wykonanie zgięcie dłoniowego nadgarstków a następnie zbliżenie do siebie grzbietowych części dłoni. Wzajemny ucisk obu grzbietów rąk zwiększa ciśnienie w kanale nadgarstka. Test uważa się za pozytywny, jeśli pacjent zgłasza występowanie parestezji w co najmniej jednym z trzech palców po stronie promieniowej w ciągu 60 sekund od rozpoczęcia badania [21]. Zmodyfikowany test Phalena (ZTP) – badający staje z prawej strony pacjenta, umieszczając swoją lewą dłoń w okolicy Th1/Th2, natomiast kciukiem i palcem wskazującym prawej ręki obejmuje żuchwę pacjenta. Pierwsza część testu wykonywana jest identycznie jak oryginalna wersja testu Phalena. Po upływie 60 sekund pacjent w dalszym ciągu utrzymuje zgięcie dłoniowe nadgarstków z kolei, badający wykonuje statyczną retrakcję odcinka szyjnego kręgosłupa, która utrzymywana jest przez 60 sekund. Uzyskany w badaniu rezultat interpretuje się następująco: utrzymywanie się bądź nasilanie objawów wywołanych za pomocą testu Phalena w obszarze unerwianym przez nerw pośrodkowy podczas wykonania retrakcji przemawia za obecnością zcn. Zmniejszenie się bądź całkowite ustąpienie objawów po zastosowanej retrakcji sugeruje występowanie przyczyny w innym obszarze niż kanał nadgarstka. Pozostałe zastosowane testy prowokacyjne wykonywano zgodnie z metodyką zaproponowaną przez ich autorów [22-24]. Analiza statystyczna przeprowadzona została przy użyciu programu STATISTICA StatSoft w wersji 10.0. W celu porównania czułości i swoistości między poszczególnymi testami prowokacyjnymi posłużono się testem McNemara. Przyjęto poziom istotności statystycznej p<0,05.

4. Wyniki W tabeli 1 przedstawiono charakterystykę kliniczną dla grupy badanej oraz grupy kontrolnej. Wartości czułości dla zmodyfikowanego testu (90%) kształtowały się na podobnym poziomie jak dla oryginalnego testu (88%), jednakże były znamiennie statystycznie wyższe niż w przypadku testu Tinela (64%; p<0,01), testu Durkana (72%; p<0,05) oraz odwróconego testu Phalena (61%; p<0,01). Z kolei wartości specyficzności dla tego testu były najwyższe spośród wszystkich analizowanych testów prowokacyjnych (95%) oraz istotnie statystycznie różniły się od wartości zaobserwowanych dla pozostałych testów, gdzie: Phalen: 85%, p<0,05; Durkan: 60%, p<0,001, Tinell: 63%, p<0,001; odwrócony Phalen: 79%, p<0,05 (tabela 2).

90

Zmodyfikowany test Phalena: nowy test kliniczny dla zespołu cieśni nadgarstka – badanie pilotażowe Tabela 1. Charakterystyka kliniczna badanych grup

Zmienna

Grupa z ZCN (n=54)

Grupa kontrolna (n=50)

48 6

47 3

Całkowita liczba przebadanych nadgarstków

72

100

Osłabienie mięśnia odwodziciela krótkiego kciuka

31

0

Osłabienie mięśnia przeciwstawiacza kciuka

19

0

Czas trwania choroby (podany w miesiącach)

14,0±6,5

nie dotyczy

24 30

21 29

Ręka dominująca: Prawa lewa

Rodzaj wykonywanej pracy: fizyczna umysłowa

Tabela 2. Wartości czułości i swoistości analizowanych testów funkcjonalnych

Zmienna

Czułość

Swoistość

Zmodyfikowany test Phalena

90%

95%

Test Phalena

88%

85%

Odwrócony test Phalena

61%

79%

Test Tinella

64%

63%

Test Durkana

72%

60%

Jako ostatni etap analizy porównano specyficzność zmodyfikowanego testu Phalena w zależności od czasu utrzymanej statycznej retrakcji odcinka szyjnego kręgosłupa. Wyniki przedstawiały się następująco: 15s = 64%; 30s = 78%; 45s =86%; 60s = 95%.

5. Dyskusja Pomimo, iż pierwsze wzmianki dotyczące zespołu cieśni nadgarstka sięgają połowy XIX wieku a termin „carpal tunnel syndrome” po raz pierwszy użyto w 1939 roku, dotychczas nie udało się opracować jednolitych procedur diagnostycznych dla jego rozpoznania. Różne stanowiska ekspertów oraz towarzystw naukowych nie pozwoliły wyłonić jednoznacznych kryteriów diagnostycznych dla tej jednostki chorobowej. W praktyce klinicznej do celów diagnostycznych wykorzystuje się zarówno

91

Janusz Kocjan

badanie elektrofizjologiczne, jak również, kilka testów prowokacyjnych. Każde z nich posiada jednak pewne ograniczenia w wyniku czego na ich podstawie nie można definitywnie stwierdzić zcn. Większość badaczy uważa, że rozpoznanie zcn powinno opierać się na zebraniu szczegółowego wywiadu z chorym, przeprowadzeniu badania fizykalnego włącznie z wykonaniem testów prowokacyjnych jak i badań neurofizjologicznych [25]. Jednak znaczące różnice w wartościach czułości i swoistości dotychczas opracowanych testów podawanych przez różnych autorów oraz konieczność różnicowania zcn z innymi jednostkami chorobowymi, takimi jak chociażby protruzja bądź ekstruzja dysku międzykręgowego w odcinku szyjnym kręgosłupa czy też zespołem górnego otworu klatki piersiowej (ang. thoracic outlet syndrome) powodują konieczność prowadzenia dalszych prac nad opracowaniem testów klinicznych pozwalających na przeprowadzenie szybkiej diagnostyki. Ponadto dotychczas opracowane testy kliniczne mają charakter testów prowokacyjnych, nie pozwalając tym samym na przeprowadzenie diagnostyki różnicowej. W opracowaniu dokonano oceny wartości diagnostycznych nowego, zmodyfikowanego testu Phalena. Koncepcja modyfikacji pierwotnej wersji testu oraz opracowania metodyki jego wykonania powstała na bazie własnych doświadczeń klinicznych autora oraz dostępnej literatury przedmiotu. W założeniu autora zmodyfikowany test ma służyć jako narzędzie screeningowe, pozwalające różnicować przyczynę występowanie parestezji w obrębie dłoni między zcn a dyskopatią kręgosłupa szyjnego. Dane przedstawione w tabeli 2 wskazują na wysokie wartości czułości (90%) zmodyfikowanego testu - porównywalne jednak z wartościami odnotowanymi dla oryginalnego testu (88%). Jednakże w odniesieniu do kryterium specyficzności testu, różnice te były zdecydowanie większe (95% vs 85%). W porównaniu z innymi testami prowokacyjnymi, nowy test diagnostyczny charakteryzował się istotnie statystycznie wyższymi wartościami parametrów wiarygodności klinicznej. Na uwagę zasługuje również fakt, iż w przypadku testu Durkana oraz testu perkusyjnego Tinela pozytywne objawy zostały wywołane odpowiednio u 40 oraz 37 spośród 100 osób zdrowych. W kolejnym etapie analizie poddano czas utrzymywania statycznej retrakcji w odcinku szyjnym kręgosłupa i jego wpływ na ustępowanie dystalnych objawów wywołanych podczas testu Phalena. W przypadku retrakcji utrzymanej przez 60 sekund wartości specyficzności były wyższe niż w przypadku pomiarów w czasie 15, 30 i 45 sekund. W związku z tym autor nie wyklucza, iż dalsze prace nad użytecznością tego testu mogą spowodować wydłużenie czasu utrzymywanej retrakcji.

92

Zmodyfikowany test Phalena: nowy test kliniczny dla zespołu cieśni nadgarstka – badanie pilotażowe

Na podstawie wyników przeprowadzonego badania wnioskuje się, iż zmodyfikowany test Phalena może stanowić najbardziej dokładny spośród dotychczas opracowanych testów klinicznych służących do wykrywania zcn. Obecne badanie ma jednak charakter badania pilotażowego, w którym uzyskane rezultaty porównywano między grupą kliniczną ze zdiagnozowanym zcn a osobami zdrowymi. Pomimo odnotowania bardzo wysokich wartości czułości i swoistości, którymi charakteryzuje się nowy test, to na ich podstawie nie można jeszcze mówić o jego klinicznej użyteczności. Konieczne jest bowiem przeprowadzenie dalszych badań nad jego wiarygodnością, z uwzględnieniem odpowiedniego doboru badanych grup, mianowicie: pacjentów z zcn wśród których na podstawie rezonansu magnetycznego wykluczono obecność przepukliny dysku międzykręgowego i/lub innych poważnych patologii w obrębie kręgosłupa szyjnego oraz pacjentów z zespołami bólowymi kręgosłupa z negatywnym wynikiem badania ENG. W zamierzeniu autora stanowić to będzie kolejny etap badań.

6. Wnioski 1. Wykazano wysoką czułość i swoistość zmodyfikowanego testu Phalena. Wartości te były istotnie wyższe w odniesieniu do pozostałych analizowanych testów prowokacyjnych. 2. Zmodyfikowany test Phalena wydaje się być użytecznym testem diagnostycznym, pozwalającym różnicować pochodzenie objawów między zespołem cieśni nadgarstka a odcinkiem szyjnym kręgosłupa. Konieczne jest jednak przeprowadzenie dalszych badań nad jego właściwościami klinicznymi, z uwzględnieniem odpowiedniego doboru grupy badanej.

93

Janusz Kocjan

Literatura 1.

2.

3. 4. 5.

6. 7.

8. 9.

10. 11.

12.

13.

14. 15. 16.

Atroshi I, Gummesson C, Johnsson R, Ornstein E, Ranstam J, Rosen I. Prevelence of carpal tunnel syndrome in a general population. JAMA 1999; 282 (2): 153-158 Bongers FJ, Schellevis FG, van den Bosch WJ, van der Zee J. Carpal tunnel syndrome in general practice (1987 and 2001): incidence and the role of occupational and non -occupational factors. British Journal of General Practice 2007; 57(534): 36-39 Mondelli M, Giannini F, Giacchi M. Carpal tunnel syndrome incidence in a general population. Neurology 2002; 58(2): 289-294 Bożek M, Gaździk TS. Wartość badania klinicznego w diagnostyce zespołu kanału nadgarstka. Ortopedia, Traumatologia, Rehabilitacja 2001; 3(3): 357-360 Sambandam SN, Priyanka P, Gul A, Ilango B. Critical analysis of outcome measures used in the assessment of carpal tunnel syndrome. International Orthopaedics 2008; 32: 497-504 Romanowski L. Zespół kanału nadgarstka - najczęstsza przyczyna bólu i drętwień rąk. Chirurgia Estetetyczna 2002; 6: 15-19 Becker J, Nora D.B, Gomes I, Stringari F.F, Seitensus R, Panosso J.S, Ehlers J.C. An evaluation of gender, obesity, age and diabetes mellitus as risk factors for carpal tunnel syndrome. Clinical Neurophysiology 2002; 113(9): 1429-1434 Banach M, Bogucki A. Zespoły z ucisku: diagnostyka i leczenie. Red: Banach M, Bogucki A. Medycyna Praktyczna, Kraków, 2003, 31-133 Biernawska J, Niemczyk A, Pierzchała K. Udział czynników zawodowych i pozazawodowych w etiopatogenezie zespołu cieśni nadgarstka. Medycyna Pracy 2005; 56(2): 131-137 Witwicki T., Szabela M., Noszczyk B. i wsp.: Zespoły cieśni. Polski Przegląd Chirurgiczny 1996; 68: 589-595 Gelberman R.H, Hergenroeder P.T, Hargens A.R, Lundborg G.N, Akeson W.H. The carpal tunnel syndrome: a study of carpal canal pressure. Journal of Bone & Joint Surgery, American Volume 1981; 63-A: 380-383 Ikeda K, Osamura N, Tomita K. Segmental carpal canal pressure in patients with carpal tunnel syndrome. The Journal of Hand Surgery American Volume 2006; 31(6): 925-929 Okutsu I, Ninomiya S, Hamanaka I, Kuroshima N, Inanami H. Measurement of pressure in the carpal canal before and after endoscopic management of carpal tunnel syndrome. Journal of Bone & Joint Surgery, American Volume 1989; 71(5): 679-683 Bland J.D. The value of the history in the diagnosis of carpal tunnel syndrome. The Journal of Hand Surgery 2000; 25 (5): 445-450 Aroori S, Spence RA. Carpal tunnel syndrome. The Ulster Medical Journal 2008; 77 (1): 6-17 El Miedany Y.M, Aty S.A, Ashour S. Ultrasonography versus nerve conduction study in patients with carpal tunnel syndrome: substantive or complementary tests? Rheumatology 2004; 43 (7): 887-895

94

Zmodyfikowany test Phalena: nowy test kliniczny dla zespołu cieśni nadgarstka – badanie pilotażowe

17. De Smet L., Steenwerckx A., Van den Bogaert G., Cnudde P., Fabry G. Value of clinical provocative tests in carpal tunnel syndrome. Acta Orthopædica Belgica 1995; 61: 177-182 18. Williams T.M, MacKinnon S.E, Novak C.B, McCabe S, Kelly L. Verification of the pressure provocative test in carpal tunnel syndrome. Annals Of Plastic Surgery 1992; 29: 8-11 19. Gellman H., Gelberman R. H., Tan A. M., Botte M. L. Carpal tunnel syndrome : an evaluation of the provocative diagnostic tests. Journal of Bone & Joint Surgery 1986, 68-A, 735-737 20. Georgiew F. Testy prowokacyjne stosowane w diagnostyce zespołu cieśni nadgarstka. Rehabilitacja Medyczna 2007; 11(4): 15-25 21. Phalen GS. The carpal tunnel syndrome - 17 years’ experience in diagnosis and treatment of 654 hands. Journal of Bone & Joint Surgery, American Volume 1966, 48A, 211-228 22. Durkan JA. A new diagnostic test for carpal tunnel syndrome. Journal of Bone & Joint Surgery 1991; 73(4): 535-538 23. Moldaver J: Tinel’s sign: its characteristics and significance. Journal of Bone & Joint Surgery, American Volume 1978; 60: 412-414 24. Mondelli M, Passero S, Giannini F. Provocative tests in different stages of carpal tunnel syndrome. Clinical Neurology and Neurosurgery 2001; 103: 178-183 25. Rempel D, Evanoff B, Amadio PC, de Krom M, Franklin G, Franzblau A, Gray R, Gerr F, Hagberg M, Hales T, Katz JN, Pransky G. Consensus criteria for the classification of carpal tunnel syndrome in epidemiologic studies. The American Journal of Public Health 1998; 88(10): 1447-1451

Zmodyfikowany test phalena: nowy test kliniczny dla zespołu cieśni nadgarstka – badanie pilotażowe Streszczenie Zespół cieśni nadgarstka (ZCN) jest jedną z najczęściej występujących neuropatii uciskowych kończyny górnej. Pomimo, iż badanie elektrodiagnostyczne stanowi podstawową procedurę w diagnozowaniu tego zespołu chorobowego, posiada ono jednak pewne ograniczenia. W diagnostyce funkcjonalnej na potrzeby fizjoterapii wykorzystywanych jest kilka testów prowokacyjnych, m.in. opracowany w 1957 roku test Phalena. Na podstawie przeprowadzonego przeglądu piśmiennictwa wiarygodność tego testu waha się w zakresie: 43-93% - czułość oraz 40-95% - swoistość. Uważa się jednak, że zarówno test Phalena, jak również, pozostałe testy prowokacyjne nie mają tak dużej mocy diagnostycznej, sugerując tym samym konieczność prowadzenia dalszych badań klinicznych w tym kierunku. Celem pracy było przedstawienie zmodyfikowanego testu Phalena oraz ocena jego skuteczności w wykrywaniu ZCN. Ponadto określono jego czułość i swoistość w porównaniu z innymi testami prowokacyjnymi, tj. objawem Tinella, testem Phalena, odwróconym testem Phalena oraz testem Durkana. Grupę badaną stanowiły 54 osoby w wieku 38-56 lat (M=47,54, SD=9,76) ze zdiagnozowanym ZCN. Obustronny ZCN stwierdzono u 18, a jednostronny u 36 pacjentów – przy czym zawsze dotyczył on ręki dominującej. Grupę kontrolną stanowiło 50 osób: 25 kobiet i 25 mężczyzn w wieku 24-45 lat (M=35,28; SD=7,15), którzy nie zgłaszali jakichkolwiek objawów w obrębie dłoni i nadgarstka oraz nie doznali żadnych urazów w przeszłości. Wyniki przeprowadzonego

95

Janusz Kocjan badania wykazały, iż zmodyfikowany test Phalena charakteryzował się czułością oraz specyficznością na poziomie 90% oraz 95%, odpowiednio. Wartości te były znamiennie statystycznie większe niż w przypadku pozostałych przeprowadzonych testów prowokacyjnych. Wnioskuje się, iż zmodyfikowany test Phalena może stanowić najbardziej dokładny spośród dotychczas opracowanych testów klinicznych służących do wykrywania ZCN. Konieczne jest jednak przeprowadzenie dalszych badań nad jego wiarygodnością kliniczną. Słowa kluczowe: cieśń nadgarstka, zmodyfikowany test Phalena, test Phalena, testy kliniczne

Modified Phalen test: a new clinical test for carpal tunnel syndrome: pilot study Abstract Carpal tunnel syndrome (CTS) is one of the most common compression neuropathy in the upper extremities. Although the electrodiagnostic testing is the primary procedure in the diagnosis of this syndrome, it has some limitations. In the functional diagnostics for the physiotherapy needs, several provocative tests have been used, including developed in 1957 Phalen's test. Based on the literature review, credibility of this test ranges: 43-93% – sensitivity and 40-95% - specificity. However, it is believed that both Phalen test, as well as other provocative tests have not enough diagnostic value, suggesting the need for further studies in this direction. The aim of the study was to present a modified Phalen's test and to evaluate of its effectiveness in detecting CTS. Sensitivity and specificity in comparison with other provocative tests, ie. Tinel test, Phalen test, reverse Phalen test and Durkan test were also assessed. The study group was constituted 54 persons aged 38-56 years (M = 47.54, SD = 9.76) diagnosed with CTS. Bilateral CTS was observed in 18 and unilateral in 36 patients - while always concerned the dominant hand. The control group consisted of 50 people: 25 women and 25 men aged 24-45 years (M = 35.28; SD = 7.15), who did not report any symptoms of the hand and wrist, and did not suffer from any injuries in the past. The results of the study showed that the modified Phalen's test characterized by sensitivity and specificity of 90% and 95%, respectively. These values were statistically significantly greater than in case of other provocative tests, which were carried out. It is concluded that a modified Phalen's test may be the most accurate from the previously developed clinical tests for the detection of CTS. However, it is necessary to conduct further research on its clinical reliability. Keywords: carpal tunnel syndrome, modified Phalen test, Phalen test, clinical tests

96

Urszula Wójtowicz1, Hubert Huras2

Częstość występowania nietrzymania moczu u kobiet uprawiających sport: przegląd systematyczny 1. Wstęp Światowa Organizacja Zdrowia (World Health Organization – WHO) uznała nietrzymanie moczu (NM) za jeden z ważniejszych, ogólnoświatowych problemów zdrowotnych XXI wieku [1]. W wielu państwach dzięki wieloletnim badaniom problemu nietrzymania moczu, udało się nie tylko głębiej zrozumieć medyczny i społeczny aspekt tej dolegliwości, ale przede wszystkim znacznie poprawiono skuteczność dotarcia do osób zagrożonych, i przełamano bariery w szukaniu pomocy, zgłaszaniu dolegliwości oraz podejmowaniu leczenia. Badania te przyczyniły się również do popularyzacji i rozwoju uroginekologii, angażując szerokie spektrum specjalistów z różnych środowisk medycznych (lekarzy, pielęgniarek, fizjoterapeutów itp.). Pomimo rosnącego zainteresowania badaczy problemem nietrzymania moczu, wzrastającej liczby publikacji, oraz wprowadzenia nowych metod leczenia zarówno zachowawczego jak i operacyjnego, podstawowym problemem nadal pozostaje późne zgłaszanie się do lekarza i w konsekwencji opóźnione leczenie dolegliwości w bardzo zaawansowanym stadium. Nietrzymanie moczu (NM) jest jednym z najczęściej występujących przewlekłych schorzeń u kobiet [2]. Jest to problem medyczny dotykający kobiet w każdym wieku, w tym najlepszych sportsmenek, ale często jest bagatelizowany i późno diagnozowany. Według badań czas od wystąpienia objawów NM do podjęcia leczenia wynosi w wysiłkowym nietrzymaniu moczu (WNM) 4 lata, w naglącym NM 3 lata, a w postaci mieszanej 6 lat [3]. Jędrzejczyk i wsp. wykazali, że kobiety z wysiłkowym nietrzymaniem moczu (WNM) zgłaszały się średnio po 46 miesiącach, z mieszaną postacią (MNM) po 48, a z pęcherzem nadreaktywnym po 33 miesiącach od wystąpienia objawów [4]. 1

[email protected], Wydział Nauk o Zdrowiu, Uniwersytet Jagielloński Collegium Medicum 2 [email protected], Oddział Kliniczny Położnictwa i Perinatologii,Szpital Uniwersytecki w Krakowie

97

Urszula Wójtowicz, Hubert Huras

Powstaje pytanie, dlaczego pomimo szerokiego dostępu do informacji, w wielu przypadkach nietrzymanie moczu pozostaje problemem nierozpoznanym, a co za tym idzie nie leczonym skutecznie. Badania pokazują, że osoby z tą dolegliwością są stygmatyzowane społecznie oraz marginalizowane przez środowiska medyczne [5]. Z powodu braku należytej informacji wiele osób nie wie jak ma postąpić ze swoim schorzeniem, bądź wcale nie jest świadoma własnej dolegliwości i możliwości jej leczenia. Jedyną alternatywą dla tych osób jest dostosowanie się do nowej sytuacji i pogodzenie się z symptomami choroby. Im szybciej problem ten jest wykrywany tym mniej nasilony i jego leczenie może być prostsze, skuteczniejsze z wykorzystaniem mniej inwazyjnych metod leczenia do jakich należy m.in. trening mięśni dna miednicy [6]. Mięśnie dna miednicy (PFM- Pelvic Floor Muscle) są dosyć starą filogenetycznie grupą mięśni szkieletowych, które w czasie zachodzenia u człowieka przemian ewolucyjnych, a głównie kształtowania się postawy wyprostnej, rozpoczęły pełnienie szeregu ważnych, nowych zadań, bądź te sprawowane wcześniej uległy modyfikacji. Należy także zwrócić uwagę na fakt, że przez dziesięciolecia były strukturami którym nie przypisywano większego znaczenia, dlatego były względnie słabo zbadane i opisane [7,8]. Obecnie wiele badań wskazuje, że osłabienie mięśni dna miednicy w trakcie ciąży, porodu, okresu okołomenopauzalnego i w czasie intensywnego wysiłku znacznie przyczynia się do pojawienia się objawów WNM u kobiet [9, 10]. Międzynarodowe Towarzystwo ds. Trzymania Moczu (International Continence Society- ICS) dzieli nietrzymanie moczu w zależności od przyczyny na wysiłkowe nietrzymanie moczu (WNM), naglące NM (NNM), nietrzymanie moczu z przepełnienia i NM pozazwieraczowe [11]. Głównymi czynnikami ryzyka predysponującymi wg. badań do wystąpienia NM są [12, 13, 14]:  Ciąża i poród (szczególnie noworodków z masą ciała 4000 g i powyżej);  Okres około i pomenopauzalny;  Histerektomia;  Nadwaga, otyłość;  obciążający wysiłek fizyczny. W Polsce wzrasta liczba kobiet regularnie ćwiczących. Aktywność fizyczna jest synonimem młodości i dobrego zdrowia. Jednakże sport może być przyczyną różnych chorób, gdy jest źle dobrany lub nieprawidłowo wykonywany. Intensywne ćwiczenia są jednym z czynników ryzyka występowania nietrzymania moczu u kobiet.

98

Częstość występowania nietrzymania moczu u kobiet uprawiających sport: przegląd systematyczny

Istnieją liczne badania mające na celu określenie mechanizmów związanych z nietrzymaniem moczu u sportowców. Istnieją dwie hipotezy na temat tego jak wysiłek może wpływać na mięśnie dna miednicy: aktywność fizyczna może wzmocnić mięśnie dna miednicy, bądź aktywność fizyczna może spowodować przeciążenie i osłabienie mięśni dna miednicy [15]. Powodem negatywnego wpływu sportu na mięśnie dna miednicy jest zbyt intensywne działanie tłoczni brzusznej, nagły wzrost napięcia powłok brzusznych powoduje odruchowy wzrost napięcia dna miednicy, podczas gdy zależne od woli skurcze dna miednicy powodują̨ też wzrost napięcia włókien mięśniowych poprzecznie prą żkowanych cewki moczowej. U kobiet zdrowych przyrost ciśnienia śródbrzusznego – np. przy podnoszeniu ciężarów– wynosi nawet 150 cm H2O. Mocne dno miednicy znacznie ogranicza przyrost ciśnienia śródbrzusznego. Natomiast przy osłabionych mięśniach dna miednicy dochodzi do wystąpienia wysiłkowej postaci nietrzymania moczu najczęściej pojawiającej się w trakcie aktywności fizycznej i ćwiczeń. Jednakże może ono występować podczas codziennej aktywności. W konsekwencji może to doprowadzić kobietę do rezygnacji z aktywności fizycznej, a tym samym unikania ćwiczeń i zajęć rekreacyjnych, w celu uniknięcia epizodów wysiłkowego nietrzymania moczu. Nieaktywne kobiety w każdym wieku są bardziej narażone na choroby układu krążenia, otyłość i nadwagę [16].

2. Cel pracy Celem niniejszej pracy jest systematyczny przegląd literatury na temat występowania nietrzymania moczu wśród kobiet aktywnie uprawiających sport i zawodowych sportsmenek.

3. Materiały i metody Badania wyszukiwano w elektronicznej bazie danych MEDLINE i PubMed za pomocą słów kluczowych: urinary incontinence and athletes; pelvic floor disorders and athletes. Znaleziono 35 artykułów. Do analizy włączono 15 artykułów spełniających kryteria włączenia do jakich należał rok ukazania się artykułu (włączano prace od 2001 do 2013 roku) i badawczy charakter pracy.

4. Analiza wyników badań W pracy przeanalizowano częstość występowania, czynniki ryzyka, patofizjologie i zasady leczenia nietrzymania moczu wśród kobiet aktywnych fizycznie i zawodowych sportsmenek.

99

Urszula Wójtowicz, Hubert Huras Tabela 1 Badania analizowane w przeglądzie systematycznym

Autor

rok

Eliasson K. i wsp. Simeone C i wsp. Carrie C. Nygaard I. i wsp. Caylet N. i wsp. Jacome C. i wsp.

Narzędzia

2002

Liczba badanych 35

Dyscyplina sportowa trampolina

2010

623

atletyka

Kwestionariusz wywiadu j.w

2007 2008

291 1961

atletyka fitness

j.w j.w

2006

157

atletyka

j.w

2011

106

j.w

Thyssen HH. i wsp.

2002

291

Atletyka, koszykówka, piłka nożna 8 dyscyplin: gimnastyka, balet, aerobik, badmintom, siatkówka, piłka ręczna, atletyka, koszykówka.

Bo K., i wsp. Araujo MP i wsp.

2001 2008

660 23

Da Roza T, i wsp. Kruger JA i wsp.

2012

16

2007

46

Borin LC i wsp.

2013

40

Siatkówka, koszykówka, piłka ręczna.

Bo K. i wsp.

2010

331

atletki

Bo K. i wsp. Ree ML i wsp.

2011

1473

2007

12

Instruktorzy jogi, pilatesu, fitness. Kobiety wykonujące ćwiczenia siłowe

Biegaczki długodystansowe studenci trenujący atletykę Atletki

100

j.w

j.w 1 godzinny test podpaskowy, kwestionariusze Kwestionariusz wywiadu Badanie ultrasonograficz ne mięśni dna miednicy (2D, 3D) Perineometrbadanie napięcia mięśni dna miednicy Kwestionariusz e wywiadu Kwestionariusz e wywiadu Kwestionariusz wywiadu

Częstość występowania nietrzymania moczu u kobiet uprawiających sport: przegląd systematyczny

Najlepsze sportsmenki zgłaszają wysoką częstość występowania nietrzymania, zwłaszcza w czasie treningów, ale również podczas codziennych czynności. Częstość występowania nietrzymania moczu u sportsmenek waha się od 28% do 80% [17,18,19,20,21,22,23]. Najwyższa częstość występowania jest opisana u zawodniczek trenujących w takich dyscyplinach jak: gimnastyka, balet, aerobic (wykres nr 1) [24,25,26,27,28,29,30,31,32].

Wykres nr 1 Częstość występowania nietrzymania moczu wśród zawodowych sportsmenek

Liczba turniejów rocznie, trening siłowy, trening na dworze miał znaczącą ujemną korelację z osłabieniem mięśni dna miednicy. Wraz ze wzrostem tych zmiennych spada napięcie mięśni dna miednicy. Niższe napięcie mięśni krocza koreluje ze wzrostem objawów nietrzymania moczu i zaburzeń w obrębie dna miednicy [33]. Badanie Borin i wsp. wykazało istotne statystycznie różnice w napięciu mięśni dna miednicy (MDM) kobiet trenujących siatkówkę i koszykówkę w porównaniu do nieatletek (tabela 1). Obniżone ciśnienie krocza koreluje ze wzrostem objawów nietrzymania moczu i dysfunkcjami dna miednicy. Do badania wykorzystano perineometr [33].

101

Urszula Wójtowicz, Hubert Huras Tabela 1. Stopień napięcia mięśni dna miednicy u sportsmenek

DYSCYPLINA

napięcię mięśni dna miednicy [mmHg]

Piłka ręczna Siatkówka Koszykówka

NIEATLETKI

5.55 ± 1.43

ISTOTNOŚĆ STATYSTYCZNA Brak istotności

4.36 ± 1.43

p= 0.09

3.65 ± 1.35

p=0.39

6.73±1.91

Opracowano na podstawie literatury [33]

Bo K, i wsp. badali występowanie objawów nietrzymania moczu w późniejszym życiu u 331 byłych atletek, porównując je do 640 nieatletek. Dane wykazały, że objawy nietrzymania moczu we wczesnym życiu występujące podczas sportu są silnym czynnikiem predysponującym do wysiłkowego nietrzymania moczu w późniejszym życiu [34]. W bazie danych PubMed wyszukano tylko jedną publikację analizującą występowanie nietrzymania moczu wśród instruktorów fitness, Yogi, Pilatesu. W pracy przebadano 1473 instruktorów reprezentujących 3 największe firmy fitness w Norwegi. Badanie wykazało, że u 26,3% instruktorek fitness (u 15,3 % wyciek moczu w czasie aktywności fizycznej, u 10,9% podczas kaszlu, kichania) i u 25,9% nauczycielek jogi i Pilatesu występują objawy nietrzymania moczu [35]. Ćwiczenia mięśni dna miednicy mają poziom rekomendacji A i stanowią pierwszą linię w leczeniu wysiłkowego i mieszanego nietrzymania moczu [36,37].Rehabilitacja mięśni dna miednicy ma na celu wzmocnienie mięśni, przez przyrost ich masy, zwiększenie siły skurczu oraz napięcia spoczynkowego. Wynikiem tych zmian jest [38]:  optymalne podparcie na narządów miednicy mniejszej;  normalizacja ciśnień spoczynkowych w cewce moczowej;  wydłużenie czynnościowej długości cewki;  konwersja ciśnień ujemnych w cewce podczas wzrostu ciśnienia śródbrzusznego na dodatnie;  pobudzenie okołocewkowych mięśni prążkowanych w wyniku wzrostu napięcia spoczynkowego dźwigacza odbytu;

102

Częstość występowania nietrzymania moczu u kobiet uprawiających sport: przegląd systematyczny

 unormowanie odruchu brzuszno-kroczowego w odpowiedzi na wzrost ciśnienia śródbrzusznego;  intensyfikacja odbioru bodźców czuciowych pochwy podczas współżycia płciowego. Efektywność ćwiczeń dna miednicy zależy przede wszystkim od prawidłowego wykonania skurczu mięśni, duży wpływ na rezultaty ma również postawa pacjentki, jej duża motywacja, rzetelność, cierpliwość i wytrwałość w ich praktykowaniu. Niejednokrotnie kryteria te nie zostają spełnione, badania pokazują, że co trzecia pacjentka nie wie jak prawidłowo kurczyć mięśnie dna miednicy. W tej grupie znajdują się także pacjentki z niezaburzonym unerwieniem dna miednicy [39]. Duża część kobiet napina nieodpowiednie grupy mięśni (np. mięśnie przywodziciele uda) lub zbyt słabo i za krótko kurczy mięśnie dna miednicy. Najbardziej niepożądaną nieprawidłowością jest intensyfikowanie tłoczni brzusznej zamiast wykonania prawidłowego skurczu mięśni dna miednicy, co prowadzi do nasilenia objawów nietrzymania moczu [39].

5. Podsumowanie  Trening dna miednicy jest lekiem pierwszego rzutu w leczeniu nietrzymania moczu;  Lekarze, fizjoterapeuci, trenerzy, instruktorzy fitness, opiekunowie sportowców, pielęgniarki i położne powinni być wykształceni i świadomi konieczności odpowiedniej oceny pacjentki i wprowadzania ćwiczeń wzmacniających mięśnie dna miednicy;  Mięśnie dna miednicy muszą być znacznie silniejsze u sportowców niż u innych kobiet;  Istnieje potrzeba dalszych badań podstawowych na temat czynności mięśni dna miednicy w trakcie aktywności fizyczne.

103

Urszula Wójtowicz, Hubert Huras

Literatura 1. 2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11. 12.

13.

14.

Chittacharoen A.: How to approach common urogynecological problems? Journal of Medical Association in Thailand 88 (2005), s. 124-128 Starczewski A, Brodowska A, Brodowski J: Epidemiologia, leczenie nietrzymania moczu i obniżenie narządu dna miednicy u kobiet. Polski Przegląd Lekarski 145 (2008), s. 74-76 Wójtowicz U., Płaszewska-Żywko L., Stangel-Wójcikiewicz K., Basta A. Barriers in entering treatment among women with urinary incontinence. Ginekologia Polska 5 (2014), s. 342-347 Jędrzejczyk S., Lau K., Rutkowska B., i wsp.: Czas od wystąpienia objawów do wykonania badania urodynamicznego w zależności od wieku pacjentek w różnych rodzajach nietrzymania mocz. Przegląd Menopauzalny 2009; 2, s. 143-148 Kang Y.: Knowledge and attitudes abort urinary incontinence among community-dwelling korean american women. Journal of Wound Ostomy Continence Nursing 2009; 36, s. 609-616 Bo K., Talseth T., Holme I.: Single blind, randomised controlled trial of pelvic floor exercises, electrical stimulation, vaginal cones, and no treatment in management of genuine stress incontinence. British Medical Journal 318 (2009), s. 487-493 Jóźwik M, Jóź.wik M., Adamkiewicz M, Szymanowski P, Jóźwik M. Budowa i czynność dna miednicy u kobiet- uaktualniony przegląd z podkreśleniem wpływu porodu drogami natury. Developmental Period Medicine 1 (2013), s. 18-30 Haylen BT, De Ridder D, Freeman RM, et al. An International Urogynecological Association (IUGA) International Continence Society ICS) joint report on the terminology for female pelvic floor dysfunction. Neurourology and Urodynamics 76 (2010), s. 265-270 Hay-Smith J, Mørkved S, Fairbrother KA, et al. Pelvic floor muscle training for prevention and treatment of urinary and faecal incontinence in antenatal and postnatal women. Cochrane Database Systematic Review 4 (2008), s. 71-74 Radziszewski P., Dybowski B., Borkowski A.: Klasyfikacja i rodzaje nietrzymania moczu. W: Steciwko A. (red.)Wybrane zagadnienia z praktyki lekarza rodzinnego, tom 9. Continuo, Wrocław 2006, s. 21-26 Stadnicka G.: Analiza czynników ryzyka wysiłkowego nietrzymania moczu u kobiet. Pielęgniarstwo XXI wieku 4 (2005), s. 62-67 Wing RR, Creasman JM, West DS, et al. Improving urinary incontinence in overweight and obese women through modest weight loss. Obstetrician Gynecology 116 (2010), s. 284-292. Wójtowicz U, Płaszewska-Żywko :, Kołacz E. Inkontynencja – cichy problem. Analiza czynników ryzyka. Pielęgniarstwo Chirurgiczne i Angiologiczne 3 (2013), s. 92-97 Goldstick O, Constantini N. Urinary incontinence in physically active women and female athletes. British Journal of Sports Medicine 48 (2014), s. 296-298

104

Częstość występowania nietrzymania moczu u kobiet uprawiających sport: przegląd systematyczny

15. Subak LL, Richter HE, Hunskaar S. Obesity and urinary incontinence: epidemiology and clinical research update. Journal of Urology. 6 (2009), s. 52-58 16. Eliasson K, Larsson T, Mattsson E. Prevalence of stress incontinence in nulliparous elite trampolinists. Scandinavian Journal Medicine Sports 12 (2002), str. 106-110 17. Simeone C, Moroni A, Petteno A, et al. Occurrence rates and predictors of lower urinary tract symptoms and incontinence in female athletes. Urologia 77 (2010), s. 139-146 18. Carrie C. The prevalence of stress urinary incontinence in high school and college-age female athletes in the Midwest: Implications for education and prevention. Urology Nursing 27(2007), s. 21-24 19. Nygaard I, Barber MD, Burgio KL, et al. Prevalence of symptomatic pelvic floor disorders in US women. Journal of the American Medical 300 (2008), s. 1311-16 20. Carls C. The prevalence of stress urinary incontinence in high school and college-age female athletes in the Midwest: implications for education and prevention. Urology Nursing 27 (2007), s. 21-24 21. Caylet N, Fabbro-Peray P, Mares P, et al. Prevalence and occurrence of stress urinary incontinence in elite women athletes. Canadian Journal Urology 13 (2006); s. 3174-9 22. Jacome C, Oliveira D, Marques A, et al. Prevalence and impact of urinary incontinence among female athletes. Int J Gynaecol Obstet 114 (2011), s. 60-63 23. Eliasson K, Nordlander I, Larson B, et al. Influence of physical activity on urinary leakage in primiparous women. Scand J Med Sci Sports 15 (2005), s. 87-94 24. Townsend MK, Danforth KN, Rosner B, et al. Physical activity and incident urinary incontinence in middle-aged women. Journal Urology 179 (2008), s. 1012-1017 25. Simeone C, Moroni A, Petteno A, et al. Occurrence rates and predictors of lower urinary tract symptoms and incontinence in female athletes. Urologia 2010;77:139-46 26. Thyssen HH, Clevin L, Olesen S, et al. Urinary incontinence in elite female athletes and dancers. International Urogynecol J 2002;13:15-17 27. Bø K. Urinary incontinence, pelvic floor dysfunction, exercise and sport. Sports Med icine 34: 2004, s. 451-64 28. Ree ML, Nygaard IE, Bø K. Muscular fatigue in the pelvic floor muscles after strenuous physical activity. Acta Obstetricia et Gynecologica Scandinavica 86 (2007), s. 70-6 29. Bø K, Sundgot-Borgen J. Prevalence of stress and urge urinary incontinence in elite athletes and controls. Medicine Science Sports Exercise 2001;33:1797-802 30. Araujo MP, Oliveira E, Zucchi EV, et al. The relationship between urinary incontinence and eating disorders in female long-distance runners. Revistada Associacao Medica Brasileira 2008;54:146-9

105

Urszula Wójtowicz, Hubert Huras

31. Da Roza T, De Araujo MP, Viana R, et al. Pelvic floor muscle training to improve urinary incontinence in young, nulliparous sport students: a pilot study. International Urogynecology Journal 23 (2012), s. 1069-73 32. Kruger JA, Dietz HP, Murphy BA. Pelvic floor function in elite nulliparous athletes. Ultrasound Obstet Gynecol 30(2007), s. 81-5 33. Borin LC., Nunes FR., Guirro EC. Assessment of pelvic floor muscle pressure In female athletes. PM R 3 (2013), s. 189-193 34. Bo K., Sundgot-Borgen J. Are former female elite athletes more likely to experience urinary incontinence later in life than non-athletes? Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sports 2 (2010), s. 100-104 35. Bo K., Bratland-Sanda S., Sundgot-Borgen J. Urinary incontinence among group fitness instructors including yoga and pilates teachers. Neurology and Urodynamics 30 (2011), s. 370-373 36. Wilson PO, Berghmans B, Hagen S, Hay-Smith J, Moore K, Nygaard I, Sinclair S., Yamanishi T, Wyman J. Adult conservative management. In: Abrams P, Cardozo L, Khoury S, Wein A: Incontinence, 3 rd International Consultation on Incontinence. Health Publication 15(2005), s. 855-964 37. Dumoulin C, Hay-Smith J. Pelvic floor muscle training versus no treatment, or inactive control treatments, for urinary incontinence in women. Cochrane Database Systematic Review 1 (2010), s. 53-56 38. Paszkowski T., Radomański T.: W 60. rocznicę opracowania podstaw naukowych rehabilitacji mięśni dna miednicy. Przegląd menopauzalny 3 (2008), s. 103-106 39. Kegel A.: Progressive resistance exercise in the functional restoration of perineal muscle. American Journal Obstetrics and Gynecology 56 (1948), s. 239-49

Wpływ sportu na występowanie nietrzymania moczu u kobiet. Streszczenie Problem nietrzymania moczu dotyka kobiet w każdym wieku, w tym najlepszych sportsmenek. Niestety jest często bagatelizowany. W Polsce wzrasta liczba kobiet regularnie ćwiczących. Aktywność fizyczna jest synonimem młodości i dobrego zdrowia. Jednakże sport, gdy jest źle dobrany lub nieprawidłowo wykonywany, może być przyczyną różnych chorób. Intensywne ćwiczenia są jednym z istotnych czynników występowania nietrzymania moczu. Niektóre sporty wyjątkowo mocno zwiększają ryzyko pojawienia się tego problemu. Właśnie dlatego lekarze, fizjoterapeuci, trenerzy, pielęgniarki i położne odgrywają nieocenioną rolę w informowaniu, zwiększaniu świadomości i profilaktyce dysfunkcji mięśni dna miednicy. Im szybciej problem jest wykrywany tym mniej nasilony i jego leczenie może być prostsze, skuteczniejsze z wykorzystaniem mniej inwazyjnych metod leczenia. CEL: Celem niniejszego artykułu jest systematyczny przegląd literatury na temat występowania nietrzymania moczu wśród kobiet aktywnie uprawiających sport i zawodowych sportsmenek. MATERIAŁ I METODY: Badania wyszukiwano w elektronicznych bazach: PubMed, BIOSIS, Web of Science, Medline za pomocą słów kluczowych: urinary incontinence, pelvic floor disorders, athletic women, physically active women. Do analizy włączono 29 artykułów spełniających kryteria.

106

Częstość występowania nietrzymania moczu u kobiet uprawiających sport: przegląd systematyczny WYNIKI: W pracy została przeanalizowana częstość występowania, czynniki ryzyka, patofizjologie i zasady leczenia nietrzymania moczu wśród kobiet aktywnych fizycznie i zawodowych sportsmenek. Najwięcej przypadków stwierdzono u zawodniczek trenujących w takich dyscyplinach jak: siatkówka, piłka ręczna, koszykówka. Liczba turniejów rocznie, trening siłowy i trening na dworze miały znaczącą ujemną korelację z napięciem mięśni dna miednicy (im wyższa intensywność ćwiczeń tym niższe napięcie mięśni krocza), co z kolei koreluje ze wzrostem objawów nietrzymania moczu i zaburzeń w obrębie dna miednicy. WNIOSKI: Trening mięśni dna miednicy jest uważany za lek pierwszego rzutu w terapii wysiłkowego nietrzymania moczu. Instruktorzy fitness, trenerzy personalni, opiekunowie sportowców powinni być wykształceni i świadomi konieczności odpowiedniej oceny pacjentki i wprowadzania odpowiednich ćwiczeń wzmacniających. Istnieje potrzeba dalszych badań podstawowych na temat czynności mięśni dna miednicy w trakcie aktywności fizycznej. Słowa kluczowe: nietrzymanie moczu, sportsmenki, aktywność fizyczna.

The impact of the sport on the occurrence of urinary incontinence among women. Abstract The problem of urinary incontinence affects women of all ages, including even the best athletes. However it is often underestimated. Nowadays more and more women do exercises regularly. Physical activity is synonymous with youth and good health. Sport can cause various diseases when is improperly executed. Intense exercises are one of the main factor of urinary incontinence. Some sports increase the risk significantly. That’s why doctors, physiotherapist, trainers, nurses and midwives play an important role in informing, raising awareness and popularize prevention of pelvic muscle dysfunction. The faster the problem is detected, the less is bolstered and treatment may be simpler, more effective without using invasive methods of treatment. OBJECTIVE: The purpose of this article is a systematic review of the literature on the prevalence of urinary incontinence among women who actively play sport and professional athletes. MATERIALS AND METHODS: The research was conducted using electronic databases: PubMed, BIOSIS, Web of Science, Medline matching the keywords: urinary incontinence, pelvic floor disorders, athletic women,, physically active women. The analysis included 29 articles that met inclusion criteria. RESULTS: The study involve the incidence, risk factors, pathophysiology and principles of treatment of urinary incontinence among women who are physically active and professional athletes. Such disciplines like volleyball, handball or basketball are exposed to increased incidence of urinary incontinence. Number of tournaments per year, strength of the training and outside training had a significant negative correlation with the pelvic floor muscles tension (higher intensity led to weaker muscles). Low perineal muscles tension correlated with increased urinary incontinence and disorders. CONCLUSIONS: Training of the pelvic floor muscles is considered as a first-line drug in the treatment of stress urinary incontinence. Fitness instructors, personal trainers, athletes supervisors should be educated and be aware of the need of proper evaluation of the patient status and responsible for the introduction of adequate exercises. There is a need for further basic research on the functions of the pelvic floor muscles during physical activity. Keywords: urinary incontinence, sportswomen, physical activity

107

Agata Małko1, Paweł Kołodziejski2, Krzysztof Bryłka3, Katarzyna Bażant4

Propozycja programu rehabilitacyjnego po operacji neuralgii Mortona 1. Wstęp Neuralgia Mortona została opisana po raz pierwszy przez Louisa Durlacher’a w 1845 roku, a w 1876 roku w Filadelfii Thomas George Morton przedstawił pierwsze przypadki pacjentów z tym zespołem objawów [1, 2, 3, 4, 5]. Hoadley był pierwszym chirurgiem, który w 1883 roku przeprowadził operację usunięcia nerwu palcowego wspólnego z trzeciej przestrzeni międzykostnej [6].

2. Obraz kliniczny Choroba Mortona to rodzaj neuropatii uciskowej, która najczęściej dotyczy trzeciego nerwu palcowego wspólnego stopys, rzadziej drugiego, a najrzadziej pierwszego i czwartego [1, 2, 5, 6, 7]. Neuralgia Mortona występuje częściej u kobiet, niż u mężczyzn [2, 5, 8]. Dominującym objawem jest ostry, piekący, palący ból przodostopia, który często promieniuje, aż do palców, na grzbiet stopy, rzadziej do stawu skokowego, czy kolana [3, 5, 6]. Ból najczęściej zlokalizowany jest w okolicy trzeciej i czwartej głowy kości śródstopia [9], nasila się podczas chodzenia, zwłaszcza w wąskim obuwiu, a zmniejsza się po odpoczynku i zdjęciu buta[3, 5, 6]. Drętwienia, mrowienia dotyczą najczęściej trzeciego i czwartego palca, jednak stosunkoworzadko występują deficyty czuciowe w chorej stopie [9].

3. Etiologia Do podrażnienia nerwu palcowego wspólnego może dochodzić na skutek jego ucisku przez więzadło poprzeczne śródstopia. Przyczyną mogą być również urazy nerwów lub naczyń w okolicy nerwu oraz zmiany w tkance okołonerwowej. Stany zapalne błony maziowej stawów śródstopno1

[email protected], Poradnia Chorób Stopy, Bartnicza 4A, 03-358 Warszawa [email protected], Poradnia Chorób Stopy, Bartnicza 4A, 03-358 Warszawa, Klinika Ortopedii i Rehabilitacji Warszawski Uniwersytet Medyczny. 3 [email protected], Poradnia Chorób Stopy, Bartnicza 4A, 03-358 Warszawa 4 k.baż[email protected], Poradnia Chorób Stopy, Bartnicza 4A, 03-358 Warszawa, Klinika Ortopedii i Rehabilitacji Warszawski Uniwersytet Medyczny. 2

108

Propozycja programu rehabilitacyjnego po operacji neuralgii Mortona

paliczkowych (MTP), torbiele, urazy przebiegające z obrzękiem, to procesy które zmniejszają przestrzeń dla nerwu i mogą przyczyniać się do rozwoju neuralgii. Udowodniono, że źle dopasowane, zbyt ciasne obuwie, wysokie obcasy, wąskie noski oraz aktywności wymagające nadmiernego zgięcia grzbietowego w stawach MTP, takie jak częste kucanie, bieganie, mogą mieć wpływ na rozwój tego zaburzenia. Zmniejszona amortyzacja, na przykład będąca wynikiem zaniku poduszki tłuszczowej podeszwy w okolicy przodostopia, może prowadzić do mikrourazów i w konsekwencji uszkodzenia nerwu. Przyczyn schorzenia upatruje się w budowie nerwu, który powstaje z nerwu podeszwowego przyśrodkowego i bocznego. Prawdopodobnie ze względu na specyficzną anatomię, nerw narażony jest na większe pociągania i uciski [10].

4. Diagnostyka Głównym objawem klinicznym neuralgii Mortona jest ból - przestrzeń międzykostna jest bardzo tkliwa, szczególnie podczas palpacji.Również zgięcie grzbietowe palców może powodować silny ból przodostopia [9]. Najbardziej użytecznym testem klinicznym wykorzystywanym w diagnostyce neuralgii Mortona jest test kompresji Muldera. Test ten polega na ujęciu przodostopia chwytem szczypcowym i ściśnięciu głów kości śródstopia. U pacjentów z neuralgią Mortona test kompresji wywołujesilne dolegliwości bólowe identyczne z tymi jakie pacjent odczuwa codziennie. Podczas badania może być słyszalny charakterystyczny, bolesny „trzask” tzw. trzask Muldera – uważa się, że jest to objaw towarzyszący tej chorobie [2, 6, 9, 12]. Diagnoza neuralogii Mortona opiera się głównie na badaniu klinicznym, jednak badanie obrazowe takie jak USG czy MRI mogą być również użyteczne dla wykluczenia innych przyczyn metatarsalgii [13, 14, 15]. Badanie radiologiczne nie ma wartości diagnostycznej, jednak pozwala wykluczyć nieprawidłowości kostne, których występowanie należy również brać pod uwagę [12]. Dla potwierdzenia diagnozy stosuje się również ostrzyknięcie nerwu palcowego wspólnego lekiem miejscowo znieczulającym [16]. Neuralgie Mortona należy różnicować z: zespołem korzeniowym odcinka lędźwiowego, zespołem kanału stępu, złamaniem przeciążeniowym kości śródstopia, jałową martwicą kości (np. chorobą Freiberga–Kohlera II), reumatoidalnym zapaleniem stawów, zapaleniem kaletki, czy nowotworem tkanek miękkich [6, 9, 17, 18].

5. Leczenie Leczenie nieoperacyjne powinno obejmować modyfikację obuwia [12, 18, 19]. Należy nosić obuwie na niskim obcasie, szerokie w części palcowej, z grubą amortyzującą podeszwą [12, 19]. Warto zastosować

109

Agata Małko, Paweł Kołodziejski, Krzysztof Bryłka, Katarzyna Bażant

również wkładki ortopedyczne z pelotą metatarsalną odciążającą przestrzenie międzykostne [12]. W leczeniu zachowawczym neuralgii Mortona stosuje się również niesteroidowe leki przeciwzapalne [18], miejscowe ostrzyknięcia z 4% roztworu alkoholu, witaminy B12 [12], czy toksyny botulinowej [20]. Wykorzystuje się również iniekcje z kortykosteroidów, przy czym poziom ich skuteczności waha się od 11% do 47%. Jednak nie należy nadużywać tego typu ostrzyknięć, w literaturze opisywane są liczne powikłania po tego typu zabiegach, takie jak:zanik poduszki tłuszczowej podeszwy, czy podwichnięcia stawów [12]. Jeśli leczenie zachowawcze nie przynosi pożądanego efektu stosuje się leczenie operacyjne [21]. Badania z 2008 roku dowiodły, iż leczenie operacyjne neuralgii Mortona zmniejsza dolegliwości bólowe podczas codziennych aktywności nawet o 96% [22]. Dostęp do nerwu palcowego wspólnego można uzyskać zarówno od strony podeszwowej, jaki i grzbietowej [8, 17, 23, 24] jednak najczęściej podczas pierwotnego zabiegu stosuje się dojście grzbietowe (rys. 1.)

Rys. 1. Operacja neuralgii Mortona z dojścia grzbietowego [opracowanie własne]

Niektórzy lekarze stosują dekompresję nerwu poprzez przecięcie więzadła poprzecznego śródstopia i dodatkowo uwolnienie nerwu ze zrostów [25], jednak większość zaleca wycięcie nerwu palcowego wspólnego [26]. Zabieg rozpoczyna się od 3-4 cm, podłużnego cięcia grzbietowego w okolicy operowanej przestrzeni międzykostnej [17].W kolejnym etapie przecinane jest więzadło poprzeczne śródstopia, a następnie wypreparowuje się nerw palcowy wspólny (rys. 2.) i wykonuje jego resekcję (rys. 3).

110

Propozycja programu rehabilitacyjnego po operacji neuralgii Mortona

Rys. 2. Resekcja nerwu placowego wspólnego [opracowanie własne]

Rys. 3. Wycięty nerw palcowy wspólny z widocznym nerwiakiem [opracowanie własne]

Literatura donosi, iż operacja znacząco zmniejsza dolegliwości bóloweprzodostopia a zadowolenie pacjentów sięga 80-93%[17, 22, 27]. W przebiegu leczenie operacyjnego neuralgii Mortona mogą występować komplikacje, takie jak: zakażenie rany, zespół przewlekłego bólu, krwiak czy przerastające blizny [8, 12].

6. Program rehabilitacyjny W niniejszym artykule przedstawiono autorski program rehabilitacji po operacji neuralgii Mortona, który został stworzony na potrzeby Poradni Chorób Stopy i opiera się na wieloletnim doświadczeniu chirurgów oraz fizjoterapeutów zajmujących się podologią. Każda rehabilitacja pooperacyjna ma na celu wspomaganie procesów gojenia tkanek, niedopuszczenie do powstania zrostów oraz odbudowę prawidłowego zakresu ruchu w stawach. Do zadań fizjoterapeuty należy również przywrócenie prawidłowej biomechaniki chodu, propriocepcji, siły i dynamiki w operowanej kończynie.

111

Agata Małko, Paweł Kołodziejski, Krzysztof Bryłka, Katarzyna Bażant

Pierwsze spotkanie z fizjoterapeutą powinno mieć miejsce jeszcze przed samym zabiegiem operacyjnym. Terapeuta dobiera odpowiednie zaopatrzenie ortopedyczne (but płaski), a jeśli wymaga tego stan pacjenta, także jedną lub dwie kule łokciowe. Zadaniem fizjoterapeuty jest nauka pacjenta prawidłowego chodu w bucie pooperacyjnym, zapoznanie pacjenta z metodą RICE (Rest, Ice, Compression, Elevation), instruktaż ćwiczeń do samodzielnego wykonywania w domu oraz zapoznanie pacjenta z dalszym przebiegiem rehabilitacji. Rehabilitację pooperacyjną można podzielić na trzy etapy: wczesną rehabilitację pooperacyjną (0-3 tyg.), późną rehabilitacje pooperacyjną (4-9 tyg.) i okres powrotu do sportu (po 9 tyg.). W okresie po operacji należy zapobiegać obrzękom i postępować zgodnie z zasadą RICE poprzez zastosowanie okładu typu cold-pack. Przez pierwsze dwa tygodnie pacjent powinien schładzać stopę co 2-3 godziny przez około 15-20 minut. W pierwszych trzech tygodniach po zabiegu operacyjnym należy zapobiegać przykurczom i zanikom mięśniowym, a także przygotować pacjenta do poruszania się bez buta ortopedycznego. W tym celu stosuje się ćwiczenia izometryczne mięśnia czworogłowego, mięśnia dwugłowego uda, mięśni pośladkowych, ćwiczenia unoszenia wyprostowanej kończyny (ang. straigt leg raise – SLR), a także ćwiczenia rozciągające grupę kulszowo-goleniową i pasmo biodrowo-piszczelowe (rys. 4.).

Rys. 4. Ćwiczenie rozciągające grupę kulszowo-goleniową [opracowanie własne]

Dla poprawy stabilizacji centralnej pacjent wykonuje ćwiczenia wzmacniające mięśnie skośne, mięsień prosty brzucha, mięsień poprzeczny, ćwiczenia synergistyczne (kontralateralne i ipsilateralne) i ćwiczenia ogólnousprawniające (rys. 5.).

112

Propozycja programu rehabilitacyjnego po operacji neuralgii Mortona

Do trzeciego tygodnia zakazane jest poruszanie się bez buta pooperacyjnego, długotrwałe kąpiele operowanej kończyny, długie chodzenie i siedzenie ze spuszczonymi nogami

rys. 5. Przykład ćwiczenia ogólnousprawniającego [opracowanie własne]

Późna rehabilitacja pooperacyjna rozpoczyna się po zdjęciu buta ortopedycznego, czyli po około 3 tygodniach od zabiegu. Spotkania z fizjoterapeutą powinny odbywać się trzy razy w tygodniu z jednodniową przerwą między zabiegami. Działania fizjoterapeuty obejmują: głęboką mobilizację blizny pooperacyjnej, mobilizację przestrzeni międzypalcowych oraz neuromobilizację całej kończyny dolnej. Terapia manualna obejmuje: mobilizację kości śródstopia (rys. 6.), trakcje i ślizgi stawowe oraz mobilizacje zwiększające zgięcie podeszwowe i grzbietowe w stawach MTP II, III, IV(rys. 7.).

Rys. 6. Mobilizacja III kości śródstopia [opracowanie własne]

113

Agata Małko, Paweł Kołodziejski, Krzysztof Bryłka, Katarzyna Bażant

Rys. 7. Trakcja stawu MTP II [opracowanie własne]

W skład programu rehabilitacyjnego wchodzą również zabiegi fizykalne takie jak: pole magnetyczne, laseroterapia, krioterapia miejscowa, np. mankiet Cryo-cuff, który zapewnia chłodzenie i kompresję. W przypadku osłabienia siły mięśniowej którejkolwiek z grup mięśniowych operowanej stopy można zastosować elektrostymulację. W 3 tygodniu należy kontynuować ćwiczenia wzmacniające mięśnie tułowia, ćwiczenia izometryczne, ćwiczenia rozciągające i ćwiczenia SLR. Do programu terapii wprowadza się kolejno: ćwiczenia czynne stawów MTP stopy, ćwiczenia równoważne, ćwiczenia propriocepcji bez obciążenia, streching mięśnia brzuchatego łydki, płaszczkowatego, zginaczy i prostowników stopy i stawu skokowego. Terapeuta uczy pacjenta prawidłowego obciążania operowanej stopy, pokazuje ćwiczenia trzech punktów podparcia w pozycji siedzącej, stojącej z kontrolą prawidłowego ustawienia stawu kolanowego (rys. 8.).

114

Propozycja programu rehabilitacyjnego po operacji neuralgii Mortona

Rys. 8. Ćwiczenie trzech punktów podparcia [opracowanie własne].

Podczas spotkań rehabilitacyjnych należy przeprowadzić reedukację chodu i odtworzyć prawidłową biomechanikę chodu u pacjenta. W przypadku występowania obrzęku w operowanej stopie, po każdym spotkaniu rehabilitacyjnym można zastosować krioterapie miejscową albo plastrowanie dynamiczne (kinesiology taping). W 4-5 tygodniu od operacji, poza kontynuacją ćwiczeń i mobilizacji z poprzedniego okresu, wprowadza się mobilizację stawów MTP zwiększającą zakres ruchomości zgięcia grzbietowego i podeszwowego. Prostowniki i zginacze palców i stawu skokowego należy wzmacniać ćwiczeniami z wykorzystaniem taśmy Thera-band (rys. 9.). Pacjent rozpoczyna również trening na rowerze stacjonarnym.

Rys. 9. Ćwiczenie wzmacniające zginacze stawu skokowego z taśmą Thera-band [opracowanie własne]

115

Agata Małko, Paweł Kołodziejski, Krzysztof Bryłka, Katarzyna Bażant

Stopniowowprowadzane są i utrudnianie ćwiczenia propriocepcji, które są wykonywane początkowo na podłożu stabilnym z utrzymaniem trzech punktów podparcia, a w kolejnym tygodniu na podłożu niestabilnym. Do ćwiczeń wykorzystuje się materace, poduszki sensomotoryczne i połowy piłki do balansowania (BOSU). Ćwiczenia dodatkowo można utrudnić przez rozpraszanie uwagi pacjenta podczas ich wykonywania (rys.10.).

Rys. 10. Trening propriocepcji [opracowanie własne]

Od około 7-8 tygodnia pacjent wykonuje wspięcia na place jednonóż, obunóż, przy zgiętych i wyprostowanych stawach kolanowych, początkowo na podłodze, a następnie na stepie. Do programu rehabilitacyjnego wprowadza się ćwiczenia dynamiczne, takie jak: skoki, podskoki, przeskoki jednonóż i obunóż na podłodze, trampolinie, BOSU, stopniując poziom ich trudności. W 9 tygodniu pacjent wykonuje ćwiczenia przygotowujące do sportu, truchty i biegi. Może korzystać z siłownilub basenu. Ostatni etap rehabilitacji pooperacyjnej powinien zostać ukierunkowany na konkretne dyscypliny sportowe i aktywności, które pacjent uprawiał przed zabiegiem operacyjnym Przedstawiona propozycja programu rehabilitacyjnego stanowi podstawowy schemat postępowania po operacji neuralgii Mortona, który powinien być dostosowany do indywidualnych potrzeb i możliwości każdego pacjenta.

116

Propozycja programu rehabilitacyjnego po operacji neuralgii Mortona

7. Podsumowanie Specjalistyczna rehabilitacja po zabiegach operacyjnych odgrywa kluczową rolę w leczeniu i często decyduje o powodzeniu całej procedury. Pozwala odbudować zakresy ruchu w stawach, siłę mięśniowa, propriocepcję oraz przywraca prawidłową biomechanikę chodu. Operacje neuralgii Mortona przeprowadzane są od ponad stu lat, niestety nadal brakuje piśmiennictwa na temat programu rehabilitacyjnego po tego typu zabiegu.

Literatura 1. 2. 3. 4.

5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

13. 14. 15.

Kasperak M., Schneider W. Surgical treatment of Morton’s neuroma: clinical results after open excision, International Orthopaedics, 37 (2013), s. 1857-1861 Dockery G. L. The treatment of intermetatarsal neuromas with 4% alcohol sclerosing injections, The Journal of Foot and Ankle Surgery, 6 (1999), s. 403-408 Hassouna H. Z., Singh D. The variation in the management of Morton’s neuroma Metatarsalgia, The Foot, 15 (2005), s. 149-153 Rout R., Tedd H., Lloyd R., Ostlere S., Lavis G. L., Cooke P., Sharp J. R. Morton’s neuroma: diagnostic accuracy, effect on treatment time and costs of direct referral to ultrasound by primary care physicians, Quality in Primary Care, 17 (2009), s. 277-282 Klenerman L. Morton’s neuroma, Current Orthopaedics, 11 (1997), s. 15-17 Kent K. Morton’s interdigital neuroma: a clinical review of its etiology, treatment, and results, The Journal of Foot and Ankle Surgery, 35 (1996), s. 112-119 Pardal-Fernandez J. M., Palazon-Garcia E., Hernandez-Fernandez F., Cabo C. Contribution of a new electrophysiological test to Morton’s neuroma diagnosis, Foot and Ankle Surgery, 20 (2014), s. 109-114 Berberian W. S., Lin S. S.Surgical treatment of interdigital neuroma, Operative Techniques in Orthopaedics, 9 (1999), s. 55-61 Nashi M., Venkatachalam A. K., Muddu B. M. Review of Morton’s neuroma, The Foot, 5 (1995) s. 165-166 DiGiovanni Ch., Greisberg J. Stopa i staw skokow-goleniowy, Elsevier, Wrocław, 2010 Summers A. Diagnosis and treatment of Morton’s neuroma, The Journal of The RCN Accident And Emergency Nursing Association, 18 (2010), s. 7-16 Thomas J. L., Blitch E. L., Chaney M., Dinucci K. A., Eickmeier K., Rubin L. G., Stapp M. D. Diagnosis and Treatment of forefoot disorders. Section 3. Morton’s intermetatarsal neuroma, The Journal of Foot and Ankle Surgery, 48 (2009), s. 251-256 Owens R., Gougoulias N., Guthrie H., Sakellariou A. Morton’s neuroma: Clinical testing and imaging in 76 feet, compared to a control group, Foot and Ankle Surgery, 17 (2011), s. 197-200 Pace A., Scamell B., Dhar S. The outcome of Morton’s neurectomy in the treatment of metatarsalgia, International Orthopaedics, 34 (2010), s. 511-515 Bignotti B., Signori A., Sormani M., Molfetta L., Martinoli C., Tagliafico A. Ulrasound versus magnetic resonance imaging for Morton neuroma:

117

Agata Małko, Paweł Kołodziejski, Krzysztof Bryłka, Katarzyna Bażant

16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27.

systematic review and meta-analysis, European Society of Radiology, 10(2015) Saragas M. Hydrocortisone/local anaesthetic injection versus ultrasound in the diagnosis of interdigital neuroma, Foot and Ankle Surgery, 12 (2006), s. 149-151 Singh S., Ioli G. P., Chiodo C. P. The surgical treatment of Morton’s neuroma, Current Orthopaedics, 19 (2005), s. 379-384 Schreiber K., Khodaee M., Poddar S. What is the best way to treat Morton’s neuroma? The Journal of Family Practise, 60 (2011), s. 157-168 Pace A., Scammell B., Dhar S. The outcome of Morton’s neurectomy in the treatment of metatarsalgia, 34 (2010), s. 511-515 Climent J., Mondejar-Gomez F., Rodriquez-Ruiz C., Diaz-Liopis I., GomezGallego D., Martin-Medina P. Treatment of Morton neuroma with botuline toxine A,: a pilot study. Clinical Drug Investigation, 33 (2013). S. 497-503 Quiding H., Akermark, Segerdahl M., Reinholdsson I., Svensson., Jonzon B. A pain model with a neuropathic somatosensory lesion: Morton neuroma. Pain, 154 (2013), s. 2494-2499 Akermark Ch., Saartok T., Zuber Z. A prospective 2-year follow up study of plantar incision in the treatment of primary intermetatarsal neuromas (Morton’s neuroma). Foot and Ankle Surgery 14 (2008), s. 67-73 Farajj A., Hosur A. The outcome after using two different approaches for excision of Morton’s neuroma. Chinese Medical Journal, 123 (2010), s. 2195-2198 Isomoto S., Tanaka Y. Morton’s disease, Brain and Nerve, 66 (2014), s. 1453-1457 Zelent M. E., Kane R. M., Lockner W. B. Minimally invasive Morton’s intermetatarsal neuroma decompression,Foot and Ankle Internaltional, 28(2) (2007), s. 263-265 Jain S., Mannan K. The diagnosis ond management of Morton’s neuroma: a literature review. Foot and ankle Specialist, 6 (2013), s. 307-317 Nercy C., Raduan F., Buono A., Asaumi ID, Maffulli N. Plantar approach for excision of a Morton neuroma: a long-term follow-up study. Journal of Bone and Joint Surgery, 94(7) (2012), s. 654-658

Spis rysunków Rys. 1. Operacja neuralgii Mortona z dojścia grzbietowego Rys. 2. Resekcja nerwu placowego wspólnego Rys. 3. Wycięty nerw palcowy wspólny Rys. 4. Ćwiczenie rozciągające grupę kulszowo-goleniową Rys. 5. Przykład ćwiczenia ogólnousprawniającego Rys. 6. Mobilizacja III kości śródstopia Rys. 7. Trakcja stawu MTP II Rys. 8. Ćwiczenie trzech punktów podparcia Rys. 9. Ćwiczenie wzmacniające zginacze stawu skokowego z taśmą Thera-band Rys. 10. Trening propriocepcji

118

Propozycja programu rehabilitacyjnego po operacji neuralgii Mortona

Propozycja programu rehabilitacyjnego po operacji neuralgii Mortona Streszczenie Neuralgia Mortona to stan w którym dochodzi do zmian zapalnych i zwyrodnieniowych w obrębie nerwu podeszwowego wspólnego palców. Tego rodzaju zmiany najczęściej są spowodowane długotrwałym podrażnieniem włókien nerwowych. Choroba Mortona najczęściej występuje w II i III przestrzeni międzypalcowej. Głównym objawem jest piekący, palący ból po podeszwowej stronie przestrzeni międzypalcowej, czasem promieniujący aż do palców. Ból nasila się podczas chodzenia, zwykle malej lub ustępuje po odpoczynku i zdjęciu obuwia. W pierwszym etapie wskazane są leki przeciwzapalne i rehabilitacja, jeśli leczenie zachowawcze nie przynosi trwałej poprawy stosuje się leczenie operacyjne. Operacja polega na chirurgicznym usunięciu nerwu podeszwowego wspólnego palców. Po zabiegu operacyjnym pacjent przez okres 3 tygodni nosi specjalny płaski, sztywny but, który zapewnia ochronę operowanej stopie. We wczesnym etapie pooperacyjnym postępuje się zgodnie z zasadą RICE, a rehabilitacja ma na celu głównie działanie przeciwbólowe i przeciwobrzękowe. Po upływie ok. 3 tygodni od operacji należy rozpocząć specjalistyczną rehabilitację. Początkowo fizjoterapia ukierunkowana jest na działanie przeciwobrzękowe i zapobieganie zrostom w okolicy blizny pooperacyjnej, dlatego stosuje się masaż, mobilizację blizny, kinesiology taping oraz zabiegi z zakresu fizykoterapii. Niezbędnym elementem całej terapii jest neuromobilizacja nerwu kulszowego i piszczelowego, która zapewnia prawidłową ruchomość i elastyczność nerwu. W kolejnym etapie należy wzmacniać mięśnie całej kończyny dolnej oraz długie i krótkie mięśnie stopy. Szczególną uwagę należy zwrócić na reedukacje chodu i trening propriocepcji. Stopniowo wprowadza się ćwiczenia równoważne, dynamiczne, przygotowujące do aktywności sportowej. Cały program rehabilitacyjny powinien zostać dostosowany do indywidualnych potrzeb i możliwości danego pacjenta. Słowa kluczowe: neuralgia Mortona, rehabilitacja, stopa

Suggested rehabilitation program after Morton’s neuralgia Abstract Morton’s neuralgia is a state of inflammation and degeneration and around the intermetatarsal plantar nerve. This kind of abnormality is commonly caused by a long-term irritation of the nerve trunk. The Morton’s neuralgia is most often localized between the II and III metatarsal heads. The main symptom is a burning pain felt in the sole part of the metatarsal bone head, sometimes felt even in the toes. The pain is more severe during walking, usually recedes during rest and after removing of shoes. The first stage of treatment consists of anti-inflammatory medication and rehabilitation. If it does not bring results, a surgery is required. During the operation, the altered common digital nerve is removed. After the surgery, the patient is required to wear a special, flat and rigid shoe which protects the foot. Soon after the operation, the RICE rule is followed and the rehabilitation is focused on decreasing the pain and reducing the swelling. After the 3-week period, a special rehabilitation program may be used. At first, the physiotherapy is aimed at reducing the swelling and preventing the adhesions around the scar tissue, hence massages, kinesiology taping and scar mobilization are used. The essential part of the therapy is neuromobization of the sciatic and tibial nerves, what ensures the correct mobility of the nerve, its elasticity and prevents adhesions around the nerve. The next stage is strengthening of the muscles of the affected limb and long and short muscles of the foot. Particular attention has to be drawn to walking reeducation and proprioception training. Balancing exercises should be introduced graduallyto prepare the patient for sport activity. The entire program of rehabilitation should be customized toward the individual needs and capabilities of the patient. Keywords: Morton’s neuroma, rehabilitation, foot

119

Magdalena Kozłowska1, Jolanta Panasiuk2

Zaburzenia rozwoju ruchowego, poznawczego i komunikacyjnego u dzieci z padaczką 1. Wprowadzenie Padaczka to najczęściej występująca choroba neurologiczna wieku rozwojowego. Jej rozpowszechnienie wynosi 0,7-0,8% wśród wszystkich dzieci w wieku szkolnym, tj. obejmującym przedział wiekowy od 5 do 17 roku życia [1]. Wyniki badań Romana Michałowicza wskazują, że aż u 4-5% osób populacji ogólnej co najmniej raz w życiu wystąpił, z różnych powodów, napad drgawek [2, 3]. Na podstawie statystyk uwzględniających wiek wystąpienia pierwszych napadów można wysnuć wniosek, że padaczka jest chorobą dziecięcą. U 30% pacjentów pierwszy napad wystąpił już przed 4 rokiem życia, a u 50% przed 14 rokiem [3]. Padaczka to choroba zarówno przewlekła, jak i nawracająca, o różnorodnej morfologii napadów, które ujawniają się zakłóceniem procesów neurobiologicznych, poznawczych, społeczno-emocjonalnych i socjalnych [5]. Istota padaczki jest tak złożona, że jej status nozologiczny wciąż pozostaje nierozstrzygnięty. Wymyka się ona typologiom w kategoriach jednostek chorobowych (padaczka nie ma jednej przyczyny i jednorodnych objawów), co skłania do ujmowania padaczki jako objawu choroby mózgu. „Padaczka to nawracające, drgawkowe lub niedrgawkowe, napady występujące wskutek częściowych lub uogólnionych epileptogennych wyładowań mózgu” [4]. Międzynarodowa Liga Przeciwpadaczkowa definiuje ją jako przejściowe pojawienie się objawów spowodowane nieprawidłową, nadmierną lub synchroniczną aktywnością neuronów korowych mózgu. Napady padaczkowe występują spontanicznie i najczęściej nie są prowokowane przez bodźce [4] (wyjątkiem są padaczki odruchowe: fotogenne, audiogenne, prowokowane przez bodźce smakowe, węchowe i inne). Wystąpienie padaczki u pacjentów dorosłych, związane jest z organicznym uszkodzeniem OUN o rozmaitym podłożu (urazy mechaniczne, choroby naczyniowe mózgu, toksyczne uszkodzenie mózgu), natomiast u dzieci 1

[email protected], Zakład Logopedii i Językoznawstwa Stosowanego, Wydział Humanistyczny, Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie 2 [email protected], Zakład Logopedii i Językoznawstwa Stosowanego, Wydział Humanistyczny, Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie

120

Zaburzenia rozwoju ruchowego, poznawczego i komunikacyjnego u dzieci z padaczką

wystąpienie napadów padaczkowych jest często związane z nieprawidłowym funkcjonowaniem układu nerwowego, a nie jego uszkodzeniem. Problem padaczki występującej u dzieci i młodzieży jest znacznie bardziej złożony, niż w sytuacji, gdy pierwszy napad padaczkowy wystąpi u osoby dorosłej. Nie oznacza to, że rokowanie w przypadku padaczki wieku rozwojowego jest gorsze – zespoły padaczkowe wieku rozwojowego mogą mieć pomyślne prognozy. W niektórych z nich, np. w zespole Rolanda, liczne grono lekarzy neurologów nie proponuje nawet włączenia leczenia przeciwpadaczkowego. Rozpoznanie tego, genetycznie uwarunkowanego zespołu, jest związane z wiekiem. W ogromnej większości przypadków napady zanikają, a czynność bioelektryczna normuje się w okresie dojrzewania. Złożoność padaczki wieku rozwojowego polega na różnorodności warunkujących jej pojawienie przyczyn, a także takich przypadków, w których mimo stosowania coraz nowocześniejszych technik diagnostycznych, przyczyny nie da się ustalić. W starszych klasyfikacjach są one nazywane padaczkami skrytopochodnymi. Istnieje wiele modeli klasyfikacji padaczek. Kryteria podziału mogą, poza etiologią, uwzględniać: lokalizację ogniska padaczkorodnego w mózgu, rodzaj napadów, wiek występowania pierwszych napadów, możliwość zaklasyfikowania do zespołu padaczkowego i inne [6]. Wielość nakładających się czynników patogennych o różnym natężeniu, u dzieci powoduje ogromną różnorodność ujawnionych typów odchyleń od normy, stopni ich natężenia i konfiguracji objawów. Chociaż objawy niektórych typów padaczek mają charakter postępujący, padaczka nie jest schorzeniem nieuleczalnym. Większa część padaczek poddaje się bowiem leczeniu. Jednak z jednej strony zaburzona aktywność bioelektryczna mózgu, z drugiej konieczność stosowania długotrwałego leczenia farmakologicznego przeciwpadaczkowego mogą wpływać niekorzystnie na rozwój dziecka w sferze ruchowej, poznawczej i komunikacyjnej.

2. Cel pracy Przyjmując założenie, że utrzymujące się napady padaczkowe oraz subkliniczne wyładowania bioelektryczne mogą prowadzić do spowolnienia tempa rozwoju, zatrzymania, a nawet do utraty wcześniej nabytych funkcji i sprawności, jako cel pracy przyjęto ocenę stanu rozwoju sprawności motorycznych, funkcji poznawczych i umiejętności komunikacyjnych dzieci z padaczką. Rozpoznanie deficytów rozwojowych u dzieci z padaczką otwiera możliwość oddziaływań rewalidacyjno-terapeutycznych.

121

Magdalena Kozłowska, Jolanta Panasiuk

Efektywność terapii jest warunkowana neuroplastycznością i mechanizmami kompensacji. Znaczny odsetek dzieci z padaczką wymaga wielokierunkowej rehabilitacji i stymulacji rozwoju. Wciąż nie wypracowano wielozadaniowego standardu postępowania terapeutycznego ukierunkowanego na stymulowanie rozwoju i niwelowanie skutków dezintegracji sprawności u dzieci z padaczką, choć w innych jednostkach takie standardy już funkcjonują (np. dziecięcym porażeniu mózgowym, oligofrenii, autyzmie). Wcześnie podjęta, odpowiednio zaprogramowana i poprowadzona terapia umożliwia minimalizowanie zmian dezintegracyjnych, odbudowanie deficytów rozwojowych i ukierunkowuje prawidłowy rozwój. Procedury postępowania terapeutycznego w przypadku padaczki wieku rozwojowego powinny mieć charakter wielospecjalistyczny i obejmować usprawnianie motoryczne, poznawcze i komunikacyjne.

3. Materiały i metody 3.1. Czynniki mające wpływ na obraz zaburzeń w padaczce Stan rozwoju sprawności motorycznych, funkcji poznawczych (w tym językowych) oraz umiejętności komunikacyjnych u dzieci z padaczką uwarunkowany jest wieloma czynnikami. Pierwszą grupę stanowią czynniki biologiczne związane z padaczką: wiek dziecka, w którym wystąpiły pierwsze napady, postać napadów, lokalizacja zaburzeń aktywności bioelektrycznej mózgu, częstość epizodów padaczkowych. Do drugiej grupy należą czynniki terapeutyczne, tzw. objawy polekowe. Leki, z jednej strony zatrzymują napady, zapobiegając dalszym ich konsekwencjom (istnieje wyraźna korelacja między liczbą przebytych napadów a nasileniem deficytów poznawczych). Z drugiej strony, mogą mieć charakter neurotoksyczny i negatywnie wpływać na funkcjonowanie układu nerwowego. Trzecia grupa czynników obejmuje zmienne środowiskowe związane ze stosunkiem rodziny i środowiska szkolnego do choroby dziecka. Odrzucająca lub nadmiernie opiekuńcza postawa rodziców i najbliższego otoczenia, napiętnowanie dziecka w szkole i niemożność pełnego uczestnictwa w grupie rówieśniczej zakłócają rozwój dziecka zarówno w sferze społeczno-emocjonalnej, jak też psycho-fizycznej.

122

Zaburzenia rozwoju ruchowego, poznawczego i komunikacyjnego u dzieci z padaczką Tabela 1. Zmienne warunkujące obraz zaburzeń rozwojowych u dzieci z padaczką

Rodzaj czynnika

Charakterystyka czynnika

Skutki działania czynnika

L.p. 1.

biologiczny

czas wystąpienia pierwszego napadu

im wcześniej wystąpi pierwszy napad, tym negatywne konsekwencje dla rozwoju dziecka są większe

postać napadów

od łagodnych objawów mioklonicznych (skurcze najczęściej w obrębie kończyn i twarzy), poprzez występujące nawet kilkanaście razy dziennie napady nieświadomości, do najbardziej niepokojących dużych napadów tonicznoklonicznych

lokalizacja ogniska padaczkowego w mózgu

najgorsze są konsekwencje napadów zlokalizowanych w płatach skroniowych i czołowych mózgu

częstość występowania napadów

każdy kolejny napad zwiększa ryzyko wystąpienia otępienia

występowanie stanu padaczkowego

utrzymująca się ponad 30 minut utrata przytomności, co za tym idzie niedotlenienia mózgu, może prowadzić do nieodwracalnych uszkodzeń mózgu

czas trwania choroby

długotrwałe działanie czynników patologicznych powoduje narastanie deficytów rozwojowych

leczenie farmakologiczne

może mieć charakter neurotoksyczny – negatywnie wpływać na funkcjonowanie układu nerwowego; leki przeciwpadaczkowe wyciszają pobudliwość

2.

farmakologi -czny

123

Magdalena Kozłowska, Jolanta Panasiuk

neuronalną i, w konsekwencji, napady, jednak ponieważ wpływ ten ma charakter globalny, wyciszeniu ulegać mogą też układy neuronalne zaangażowane w rozwój i podtrzymywanie funkcjonowania poznawczego 3.

Środowiskowy

nadmiernie opiekuńcza postawa rodziców i najbliższego otoczenia

ograniczanie dziecku aktywności fizycznej i kontaktu z rówieśnikami

lęk otoczenia i odrzucenie przez środowisko

niezrozumienie i napiętnowanie dziecka przez wychowawców i środowisko szkolne

Źródło: Opracowanie własne

Wpływające na obraz zaburzeń w padaczce czynniki biologiczne, farmakologiczne i środowiskowe zakłócają prawidłowy rozwój społecznoemocjonalny, psychiczny i fizyczny dziecka. Tak wiele nakładających się, patogennych czynników powoduje ogromną różnorodność ujawnionych typów odchyleń od norm rozwojowych. Od braku deficytów, po postępujące zmiany otępienne i neurodegenerację. Łagodny przebieg padaczki łatwo poddającej się leczeniu jednym lekiem przeciwpadaczkowym i odpowiednia stymulacja dają pomyślne rokowanie. Padaczka o ciężkim przebiegu, przebyte stany padaczkowe oraz lekooporność mogą realnie zagrażać życiu pacjenta, doprowadzić do pogorszenia funkcjonowania w różnych sferach i utraty nabytych wcześniej umiejętności i sprawności.

3.2. Postępowanie diagnostyczno-rehabilitacyjne Ze względu na wieloczynnikowe podłoże i zróżnicowany obraz kliniczny zespołów padaczkowych diagnozowanie, leczenie i terapia dzieci z padaczką wymaga procedur wielospecjalistycznych: neurologiczno-psychiatrycznej, fizjoterapeutycznej, psychologicznej, logopedycznej i pedagogicznej:  neurolog dziecięcy – ocena neurologiczna, badani aktywności bioelektrycznej mózgu, farmakoterapia i monitoring procesu chorobowego;

124

Zaburzenia rozwoju ruchowego, poznawczego i komunikacyjnego u dzieci z padaczką

 psychiatra dziecięcy – ocena stanu psychicznego i kontrola środowiska rodzinnego dziecka;  fizjoterapeuta – ocena i terapia zaburzeń rozwoju ruchowego;  psycholog – ocena funkcji poznawczych i terapia deficytów neuropsychologicznych;  logopeda – ocena rozwoju kompetencji i sprawności językowych, komunikacyjnych i kulturowych;  pedagog – monitorowanie środowiska szkolnego dziecka i terapia pedagogiczna. W procesie diagnostycznym szczególna rola przypada się logopedom, którzy łącząc dane neuropsychiatryczne, psychologiczne, pedagogiczne i lingwistyczne programują terapię zaburzeń rozwoju sprawności interakcyjnych, komunikacyjnych i językowych. Standard postępowania logopedycznego w przypadku zaburzeń rozwojowych jest prowadzony w oparciu o metodę studium przypadku. W badaniu logopedycznym dzieci chorych neurologicznie stosuje się wiele technik: analizę dokumentów, wywiad, obserwację, próby eksperymentalno-kliniczne, skale, testy, analizę wytworów. Procedura prowadzenia badania przebiega następująco [7]: 1. Analiza dokumentów i wyników badań specjalistycznych; 2. Wywiad: a. dane ogólne o dziecku, b. dane o rodzinie dziecka, c. dane szczegółowe o dziecku: i. rozwój somatyczny, ii. rozwój psychiczny, iii. rozwój społeczny, iv. rozwój komunikacji niewerbalnej i werbalnej; 3. Obserwacja: a. ocena sprawności motorycznej: i. sprawność w zakresie motoryki dużej, ii. sprawność w zakresie motoryki małej, iii. ocena budowy i sprawności w obrębie aparatu mowy; b. ocena funkcji poznawczych: i. funkcje słuchowe, ii. funkcje wzrokowe, iii. funkcje czuciowe, iv. orientacja przestrzenna, v. uwaga i koncentracja, vi. pamięć, vii. myślenie; c. ocena lateralizacji:

125

Magdalena Kozłowska, Jolanta Panasiuk

i. ii. iii. iv.

ucho, oko, ręka, noga; 4. Analiza wytworów; 5. Ocena stanu kompetencji językowej: a. różnicowanie jednostek podsystemu fonologicznego; b. różnicowanie cech prozodycznych (intonacja, akcent); c. rozumienie jednostek podsystemu morfologicznego: i. rozumienie jednostek i relacji leksykalno-semantycznych, ii. rozumienie konstrukcji słowotwórczych, iii. rozumienie kategorii fleksyjnych (koniugacyjnych i deklinacyjnych); d. rozumienie struktur składniowych; e. rozumienie struktur tekstowych: i. dialogowych; ii. narracyjnych; 6. Ocena stanu kompetencji komunikacyjnej: a. rozumienie językowych reguł społecznych: i. układu społecznych rang rozmówców, ii. rodzaju kontaktu; b. rozumienie językowych reguł sytuacyjnych: i. tematu, ii. miejsca, iii. czasu, iv. liczby rozmówców, v. gatunku wypowiedzi; c. rozumienie językowych reguł pragmatycznych: i. rozumienie wypowiedzi o funkcji emocjonalnej, ii. rozumienie wypowiedzi o funkcji informacyjnej, iii. rozumienie wypowiedzi o funkcji modalnej, iv. rozumienie wypowiedzi o funkcji działania; 7. Ocena stanu sprawności językowych: a. realizacja jednostek segmentalnych w izolacji i w ciągu fonicznym (sprawności artykulacyjne); b. realizacja cech suprasegmentalnych (sprawności prozodyczne); c. realizacja jednostek morfologicznych: i. realizacja struktur i relacji leksykalno-semantycznych; ii. tworzenie konstrukcji słowotwórczych; iii. tworzenie form fleksyjnych (deklinacyjnych i koniugacyjnych); d. realizacja struktur składniowych; e. realizacja wypowiedzi:

126

Zaburzenia rozwoju ruchowego, poznawczego i komunikacyjnego u dzieci z padaczką

i. ii.

dialogowych narracyjnych; 8. Ocena stanu sprawności komunikacyjnych: a. realizacja językowych reguł społecznych: i. społecznych rang rozmówców, ii. rodzaju kontaktu; b. realizacja językowych reguł sytuacyjnych: i. tematu, ii. miejsca, iii. czasu, iv. liczby rozmówców, v. gatunku wypowiedzi; c. realizacja językowych reguł pragmatycznych: i. realizacja wypowiedzi o funkcji emocjonalnej, ii. realizacja wypowiedzi o funkcji informacyjnej, iii. realizacja wypowiedzi o funkcji modalnej, iv. realizacja wypowiedzi o funkcji działania; 9. Ocena sprawności interakcyjnych: a. rozumienie zachowań interakcyjnych: i. werbalnych, ii. niewerbalnych: 1) kinetycznych, 2) proksemicznych, 3) prozodycznych; b. kreowanie zachowań interakcyjnych: i. werbalnych, ii. niewerbalnych: 1) kinetycznych, 2) proksemicznych, 3) prozodycznych; 10. Ocena niektórych czynności językowych: a. czytanie, b. pisanie, c. liczenie; 11. Diagnoza różnicowa; 12. Rozpoznanie logopedyczne. Ocena stanu kompetencji i sprawności interakcyjnych, komunikacyjnych i językowych jest punktem wyjścia do rozpoznania logopedy cznego oraz zaprogramowania procesu terapeutycznego. Weryfikowanie wyników zastosowanych procedur diagnostycznych oraz wybór – optymalnych na danym etapie terapii – strategii i metod usprawniania dziecka z problemami rozwojowymi związane są z działaniem mecha-

127

Magdalena Kozłowska, Jolanta Panasiuk

nizmów neurodynamicznych i kompensacyjnych w obrębie rozwijającego się mózgu. Efektem prowadzonej terapii ma być opanowanie języka na miarę psychicznych i biologicznych właściwości dziecka, co otwiera przed nim możliwości poznania świata i wchodzenia w relacje społeczne.

3.3. Grupa badana Badaniu poddano grupę 15 dzieci w wieku 6-7 lat z rozpoznaną padaczką genetyczną. Wszystkie badane dzieci do czasu wystąpienia pierwszych napadów rozwijały się prawidłowo, nie ujawniono u nich chorób współwystępujących, nie stwierdzono również organicznego uszkodzenia OUN. U wszystkich badanych występowały napady uogólnione. U trzynaściorga dzieci napady toniczno-kloniczne (w tej grupie u sześciorga dodatkowo również napady nieświadomości) u dwojga dzieci napady nieświadomości. Warunkiem włączenia dziecka do grupy badawczej było zastosowanie w jego leczeniu przynajmniej jednego leku przeciwpadaczkowego. Pięcioro z badanych dzieci miało padaczkę lekooporną. Wiek wystąpienia pierwszych napadów i czas trwania choroby są czynnikami mającymi wpływ na obraz zaburzeń, dlatego w badanej grupie są dzieci, u których pierwsze napady wystąpiły w okresie perilingwalnym, czyli w czasie nabywania języka3. U ośmorga w grupie badanych dzieci napady rozpoczęły się przed czwartym, ale po ukończeniu drugiego roku życia, u siedmiorga po czwartym roku życia. Wyłączenie z grupy badawczej tych dzieci, u których napady wystąpiły przed drugim rokiem pozwala interpretować wyniki w oparciu o możliwie zbliżony czas działania czynników patogennych, bowiem z perspektywy logopedycznej inaczej przebiega rozwój językowy dziecka, które zachorowało w okresie prelingwalnym.

3

W logopedycznych standardach okres perilingwalny to wiek od 2 do końca 6 roku życia [7].

128

Zaburzenia rozwoju ruchowego, poznawczego i komunikacyjnego u dzieci z padaczką

K

Dobre

Złe

Mono

Poli

8

7

10

5

10

5

5

Osoby badane

15 6 9

Leczenie

<4

Lekooporność

M

Warunki środowisk.

Wiek wystąpienia napadów >4

Płeć

Łącznie

Tabela 2. Grupa badanych dzieci z padaczką

Źródło: Opracowanie własne

4. Analiza wyników W wyniku wielospecjalistycznych standardów oceny dzieci cierpiących na padaczkę stwierdzono, że pomimo wcześniejszego prawidłowego rozwoju intelektualnego i motorycznego, w przebiegu choroby narastają deficyty w zakresie rozwoju ruchowego, funkcji poznawczych i sprawności komunikacyjnych.

4.1. Zaburzenia w sferze ruchowej Padaczka jest zaburzeniem, które wyłącza dziecko z naturalnych zadań rozwijających kondycję fizyczną. Neurobiologiczne podłoże procesu chorobowego powoduje zmniejszoną odporność na działanie bodźców, zwłaszcza silnych i długotrwałych. Pociąga to za sobą wycofanie się dziecka z jakiejkolwiek aktywności. Zwiększona męczliwość utrudnia wszelkie działania rehabilitacyjne. Większość badanych dzieci zwolniona była z zajęć wychowania fizycznego oraz z zabaw rówieśniczych o charakterze grupowym. Nie uczestniczyła w zajęciach pozalekcyjnych, wycieczkach, obozach i koloniach. Te ograniczenia osłabiają właściwą stymulację, niezbędną dla prawidłowego rozwoju ruchowego. Dzieci wyłączone z wszelkiej aktywności fizycznej, uzyskują gorsze wyniki w testach sprawnościowych, są niezborne ruchowo, mają zaburzenia koordynacji ruchowej i równowagi.

129

Magdalena Kozłowska, Jolanta Panasiuk

4.2. Zaburzenia w sferze poznawczej Wystąpienie padaczki w wieku rozwojowym i kumulacja działania czynników patogennych, mogą doprowadzić do spowolnienia bądź zahamowania rozwoju umysłowego, a także zanikania nabytych wcześniej umiejętności. W sferze poznawczej przejawia się to przede wszystkim zaburzeniami percepcji, pamięci, myślenia, uwagi i koncentracji. Zaburzenia percepcyjne ujawnione w badanej grupie obejmują u większości dzieci zaburzenia percepcji słuchowej. Nieco mniej liczna grupa miała również zaburzenia percepcji wzrokowej. Ograniczeniem pamięci dotyczyły przede wszystkim pamięci długoterminowej, operacyjnej, ale także wzrokowej i słuchowej. Zaburzenia myślenia ujawniają się głównie spowolnieniem toku myślenia. Zaburzone tempo działania, cechuje brak elastyczności. Mimo, że leki mogą mieć działania pobudzające lub hamujące, nie stwierdzono wpływu profilu leków na taki stan. Profil ich działania wpływa natomiast w znaczący sposób na sferę emocjonalno-motywacyjną. U badanych dzieci z padaczką zaobserwowano zarówno nadpobudliwość, jak i spowolnienie psychoruchowe. U dzieci z nadaktywnością ruchową stwierdzono zwolnione tempo procesów myślowych, ograniczenia w samodzielnym rozumowaniu, wnioskowaniu i rozwiązywaniu problemów. Wpływ na taki stan rzeczy pogłębia nadwrażliwość lub niedowrażliowść emocjonalna. Badane dzieci odznaczały się zmniejszeniem odporności na działanie bodźców silnych i długotrwałych, zwiększoną męczliwością i wahaniami nastroju znacznie obniżającymi odporność na stres, ograniczeniem zdolności do kontroli reakcji emocjonalnych bądź nieadekwatnymi reakcjami emocjonalnymi. Zaburzenia funkcji percepcyjno-motorycznych wpływają na zubożenie ogólnej aktywności życiowej. Wyrazem tego, jest spowolnione tempo działania, brak elastyczności zachowania oraz opóźniony czas reakcji. Na poziomie integracji funkcji ruchowych i poznawczych zaobserwowano słabą koordynację wzrokowo-ruchową, obniżoną kinestezję i kinezę, spowolnienie tempa uczenia się wzrokowo-ruchowego. Istotnym problemem w planowaniu procesu terapeutyczno- rehabilitacyjnego są zaburzenia uwagi i koncentracji. Mała podzielność uwagi i obniżona zdolność selekcji bodźców, dodatkowo niemożność skoncentrowania się na zadaniu wpływają na obniżenie zdolności rozumienia i tworzenia pojęć oraz powierzchowność sądów. Reasumując, w omawianej grupie badanych dzieci objawy osłabienia aktywności poznawczej, zubożenia zainteresowań oraz osłabienia ogólnej aktywności życiowej składają się na typowy obraz ograniczeń poznawczych.

130

Zaburzenia rozwoju ruchowego, poznawczego i komunikacyjnego u dzieci z padaczką

4.3. Zaburzenia w sferze komunikacyjnej Spowolnienie toku myślenia i działania przejawia się na poziomie językowym. Zaburzenia językowe są rejestrowane na wszystkich poziomach języka. Trudności w porozumiewaniu się mogą objawiać się jako całkowity brak możliwości słownego porozumiewania się lub dotyczyć nieprawidłowości z zakresie rozwoju poszczególnych sprawności językowych [7]. Należą do nich obniżenie sprawności artykulacyjnej i zaburzenia artykulacyjne. Nieprawidłowa realizacja bywa również związana z niedostatkami w zakresie rozwoju słuchu fonematycznego. Ograniczenia leksykalno-semantyczne manifestują się ubogim zasobem słów, pojęć i wiadomości. Wypowiedzi charakteryzują się zwolnionym tempem mowy i zaburzeniami płynności. Niepłynność to także problem z aktualizowaniem nazw. Obniżenie sprawności organizowania elementów w logiczną całość objawia się na poziomie składniowym. Badane dzieci budują głownie zdania proste, nierozwinięte, często niepoprawne gramatycznie. Ponad 50% dzieci nie opanowało umiejętności opowiadania z zachowaniem podstawowych zasad nim rządzących: poukładania zdarzeń w spójną całość, z zachowaniem następstwa czasowego i przyczynowo-skutkowego. Pozostałe tworzyły zredukowane teksty narracyjne, dygresyjne, z zaburzeniem czasowoprzestrzennej i logicznej organizacji wypowiedzi. Ograniczenia natury metajęzykowej objawiały się trudnościami w opanowaniu umiejętności czytania i pisania, co – wobec niepowodzeń i braku sukcesów edukacyjnych – prowadziło do zaburzeń emocjonalnych wtórnych. Dodatkowo, niedostatki kompetencji i sprawności komunikacyjnych przejawiały się niedostosowaniem wypowiedzi do norm społecznomoralnych.

5. Neurodegradacja a neurokompensacja Dojrzewający mózg dziecka znajduje się w okresie kształtowania specjalizacji i organizacji procesów psychicznych. Szczególne znaczenie w tym czasie ma zjawisko plastyczności, dzięki któremu następuje dostosowanie działania układu nerwowego zarówno do zmian środowiska zewnętrznego jak i wewnętrznego, a także skutków dysfunkcji układu nerwowego. Również specjalizacja półkulowa mózgu dziecka w przebiegu zaburzeń rozwojowych może ulegać daleko idącemu przystosowaniu i przeorganizowaniu. Dla podkreślenia specyfiki zjawiska reorganizacji funkcji niektórzy badacze – J. Gilger i B. Kaplan – posługują się pojęciem atypowego rozwoju mózgu: ABD – Atypical Brain Development [9]. W sytuacji patologii rozwoju dochodzi zawsze do sprzężenia różnych mechanizmów zakłócających fizjologiczny rozwój dziecka, nakładania się

131

Magdalena Kozłowska, Jolanta Panasiuk

pierwotnych i wtórnych objawów zaburzeń oraz efektów działania procesów adaptacyjno-kompensacynych. Taki stan rzeczy sprawia, że powstaje u dzieci w wieku rozwojowym złożony i zindywidualizowany obraz kliniczny jednostki patologii mowy i następuje ciągła jego zmienność w czasie w efekcie zmian wywołanych neuroplastycznością. Ze względu na mechanizm aktywizujący procesy plastyczności w mózgu wyróżnia się sześć jej typów [10]: 1. plastyczność rozwojowa – zdolność rozwijajacego się mózgu do tworzenia wielu nowych połączeń nerowych w związku z przyswajaniem różnych umiejętności, np. opanowywaniem umiejętności chodzenia, rozwojem mowy itd., która zapewnia dostosowanie się młodego organizmu do środowiska w wyniku w wyniku interakcji z nim. Wpływ na dynamiczne procesy neuroplastyczne w wieku rozwojowym ma zarówno ekspresja określonych genów, jak też właściwy poziom pobudzania neuronów przez bodźce otoczenia. Najważniejszą cechą rozwojowej neuroplastyczności jest zjawisko nadprodukcji oraz obumierania komórek nerwowych (apoptoza), a wraz z nim zanikanie niewykorzystywanych funkcjonalnie połączeń synaptycznych; 2. plastyczność kompensacyjna (pouszkodzeniowa) – zdolność uszkodzonego mózgu dziecka lub dorosłego do tworzenia nowej sieci połączeń nerwowych, w wyniku czego następuje przejęcie funkcji uszkodzonej tkanki nerwowej przez inną nieuszkodzoną strukturę, a w konsekwencji odzyskanie określonych sprawności, np. rozumienia lub tworzenia wypowiedzi; W wyniku uszkodzenia układu nerwowego w mózgu zachodzą jednocześnie dwa antagonistyczne procesty: dezintegracji połączeń na skutek zmian zmiany zwyrodnieniowych oraz kompensacji na skutek neuroplastyczności, która może następować bezpośrednio po uszkodzeniu, ale też w okresie odległym od zachorowania; 3. plastyczność wywołana wzmożonym doświadczeniem – zdolność zdrowego lub uszkodzonego mózgu do przekształcania się pod wpływem wzmożonego doświadczenia czuciowego lub ruchowego, w wyniku których określone szlaki neuronalne są wzmacniane przez ciągłe powtórzenia; 4. plastyczność związana z uczeniem się i pamięcią – zdolność zdrowego lub uszkodzonego mózgu do tworzenia nowych ścieżek neuronalnych w wyniku powtarzania czynności i utrwalanie ich w pamięci; reakcje organizmu na zachodzące w otoczeniu zmiany kształtują się wraz z nabywanym w życiu osobniczym doświadczeniem i warunkują zdolność uczenia się i zapamiętywania;

132

Zaburzenia rozwoju ruchowego, poznawczego i komunikacyjnego u dzieci z padaczką

5. plastyczność występująca przy powstawaniu uzależnień – ewolucyjna zdolność organizmu do powielania zyskownych czynności, kiedy w wyniku pobudzenia w układzie dopaminergicznym (nagrody) powstają nowe drogi neuronalne i następuje utrwalenie pewnego zachowania; substancje powodujące uzależnienia są neuroprzekaźnikami (np. kofeina, nikotyna) ich pojawienie się wzmacnia połączenia synaptyczne; 6. plastyczność patologiczna – występuje np. przy epileptogenezie, bólu neuropatycznym i in. U podstaw wszystkich wymienionych rodzajów neuroplastyczności leży zmiana siły i liczby połączeń międzyneuronalnych. Wnioskowanie o mechanizmach zaburzeń mowy na tle wciąż rozwijającego i przekształcającego się funkcjonalnie, a także do pewnego stopnia strukturalnie mózgu, jest zadaniem bardzo trudnym, choć w wielu przypadkach możliwe jest określenie przeważającej formy zaburzeń i jej podstawowych mechanizmów [11]. Neuroplastyczność zależy od dwu istotnych czynników: 1. okresów krytycznych, 2. rodzaju aktywności [12]. Dojrzewanie mózgu w ontogenezie następuje poprzez wywołanie plastycznych zmian rozwojowych w ośrodkowym układzie nerwowym. Możliwe jest tylko przez działanie konkretnych bodźców w ściśle określonym czasie, tak zwanym okresie krytycznym dla danej funkcji. Jeżeli nie pojawi się dany rodzaj stymulacji mózgu w pewnym etapie rozwoju, wówczas potencjalne możliwości mózgu w określonym zakresie mogą zostać utracone lub znacznie ograniczone. Przetrwanie nowopowstałych połączeń wynika z jego funkcjonalnej aktywności, stąd istotny wpływ na plastyczność OUN ma stymulowanie mózgu w czasie jego rozwoju poprzez dobór określonych form aktywności. Zasada okresu krytycznego odnosi się do rozwoju funkcji wzrokowych, słuchowych, dotykowych, ale również do rozwoju wyższych czynności poznawczych, w tym zdolności językowych. Przyjmuje się, że okresem krytycznym dla pełnego opanowania języka jest 14. rok życia. Szczególne możliwości plastycznej regeneracji połączeń ma młody mózg. W okresie jego dojrzewania nawet głębokie zaburzenia jego funkcji na skutek rozległego uszkodzenia zarówno wyspecjalizowanych ośrodków korowych, jak też struktur podkorowych mogą zostać skompensowane [13]. Zdolność młodego mózgu do zmian w schematach połączeń wiązać należy z dużą w tym okresie życia labilnością cytoszkieletu oraz dynamiką wzrostu i rozgałęziania się aksonów oraz dendrytów. Utworzone połączenia mogą ulegać modyfikacji w związku z rodzajem aktywacji dróg nerwowych przez napływające z otoczenia bodźce.

133

Magdalena Kozłowska, Jolanta Panasiuk

6. Wnioski Padaczka zaburza działanie mózgu, jej leczenie również nie pozostaje bez wpływu na funkcjonowanie układu nerwowego. Mózg jest odpowiedzialny za ludzkie poznanie. Wskutek padaczki poznanie świata jest zakłócone, a ograniczenia środowiskowe i zaburzone funkcjonowanie ośrodkowego układu nerwowego wpływają na zaburzenia rozwoju motorycznego. W planowaniu procedur terapii logopedycznej należy uwzględnić współwystępujące z deficytami językowymi zakłócenia rozwoju pozostałych sfer funkcjonowania dziecka. Kiedy zaburzenia mowy są głębokie lub towarzyszą im uogólnione trudności w zakresie rozwoju innych wyższych funkcji psychicznych, należy oddziaływać stymulująco na wszelkie sfery funkcjonowania dziecka, poddając je terapii ogólnorozwojowej, prowadzonej w czasie zajęć słuchowo-ruchowych, wzrokowo-ruchowych i innych, stymulujących rozwój procesów psychomotorycznych i emocjonalnomotywacyjnych. Odpowiednio zaprogramowana i wcześnie podjęta terapia umożliwia dzieciom wyrównanie deficytów, co za tym idzie pełne uczestnictwo w życiu społecznym i poprawę jego jakości.

Literatura 1. 2. 3. 4. 5. 6.

7. 8.

9.

Zając A., Kaciński M., Kubik A., Jaworek M., Symptomatologia padaczki częściowej u dzieci, Epileptologia, 2005, 13: 199-213 s. 200 Michałowicz R. (red.), 2001, Padaczka i inne stany napadowe u dzieci, Warszawa Michałowicz R., Padaczka we wczesnych okresach rozwoju dziecka, Epileptologia, 2005, 13: 39-50 s. 40 Dunin- Wąsowicz D., (red.), 2013, Padaczka i inne zaburzenia napadowe u dzieci, Medical Tribune Polska, Warszawa, s. 9 Fischer R., et al. Epileptic seizures and epilepsy: definition proposed by the ILAE and the International Bureau for Epilepsy, Epilepsia 2005; 46: 470-472 Kozłowska M., Chrościńska-Krawczyk M., 2012, Padaczka. Zaburzenia językowe u dzieci z padaczką, w: Logopedia. Teoria zaburzeń mowy, red. S. Grabias, Z. M., Kurkowski, Lublin, s. 397-411 Panasiuk J., Standard postępowania logopedycznego w przypadku niedokształcenia mowy o typie afazji, Logopedia, t. 37, Lublin 2008, s. 78-80 Panasiuk J., Sprawności interakcyjne i komunikacyjne jako kryteria różnicowania zaburzeń rozwojowych, Nowa Logopedia, t. 4, Interakcyjne uwarunkowania rozwoju i zaburzeń mowy, red. M. Michalik, A. Siudak, H. Pawłowska-Jaroń, Kraków 2013, s. 81-105 Borkowska A. R., Domańska Ł. (red.), 2007, Neuropsychologia kliniczna dziecka. Wybrane zagadnienia, Warszawa

134

Zaburzenia rozwoju ruchowego, poznawczego i komunikacyjnego u dzieci z padaczką

10. Panasiuk J., Terapia zaburzeń mowy u chorych neurologicznie a mechanizmy neuroplastyczności, Nowa Logopedia, t. 5, Diagnoza i terapia logopedyczna osób dorosłych i starszych, red. M. Michalik, Kraków 2014,, s. 41-65 11. Daniluk B., 2007, Specyficzne zaburzenia językowe u dzieci, w: Neuropsychologia kliniczna dziecka. Wybrane zagadnienia, red. A. R. Borkowska, Ł. Domańska, Lublin, s. 117-137 12. Hubel D. H., Wiesel T. N., Early exploration of the visual cortex, “Neuron”, 20, 3, 1998, s. 401-402 13. Musso M., Weiller C., Kiebel S., Muller S. P., Bulau P. i Rinjtjes M., Training-induced brain plasticity, “Brain”,122, 1999, s. 1781-1790

Zaburzenia rozwoju ruchowego, poznawczego i komunikacyjnego u dzieci z padaczką Streszczenie W przypadkach padaczki wieku rozwojowego mogą narastać zaburzenia rozwoju jako objawy z jednej strony postępujących zmian biologicznych, negatywnych czynników psychospołecznych i niezamierzonych skutków leczenia farmakologicznego prowadząc do neurodezintegracji, z drugiej zaś strony mogą one ewoluować i wycofywać się jako na skutek działania procesów neuroplastyczności i neurokompensacji. Ocena sprawności motorycznej, poznawczej i komunikacyjnej u dzieci z padaczką pozwala określić, jaki rodzaj i zakres mają zaburzenia, jaka jest dynamika deficytów, jakie są efekty stymulowania procesów biologicznej neuroplastyczności mózgu poprzez oddziaływania terapeutyczne. Słowa kluczowe: padaczka, zaburzenia rozwoju, neurodezintegracja

Development Disorders of Motor, Cognitive and Communication in Children with Epilepsy Abstract In cases of developmental age epilepsy, development disorders may increase as symptoms, on the one hand, of progressing biological changes, negative psychosocial factors and unintended effects of pharmacological treatment, thus resulting in neuro-disintegration, while on the other hand they may evolve and recede as a result of processes of neuroplasticity and neurocompensation. The assessment of the motor, cognitive and communication skills of a child with epilepsy enables determination of the kind and range of disorders, the dynamics of motor and cognitive processes, and the effects of stimulating the processes of the brain’s biological neuroplasticity through treatment. Keywords: epilepsy, development disorders, neurodisintegration

135

Sylwia Stiler1, Mariusz Mazgaj2,Anna Kotyś3, Damian Senecki4,Szymon Wyszyński5, Joanna Piotrkowicz6

Międzypokoleniowe porównanie wybranych parametrów stóp u kobiet na podstawie plantokonturogramów 1. Wprowadzenie Stopa stanowi ostanie ogniwo w łańcuchu biokinematycznym. Wyspecjalizowany ośrodkowy układ nerwowy oraz funkcjonalna budowa stopyumożliwia wykonywanie takich czynności jak poruszanie się czy też utrzymanie wyprostowanej, dwunożnej postawy [1]. W przebiegu rozwoju ontogenetycznego stopa wykształciła się do przenoszenia zmiennych i dużych obciążeń. Stopa o prawidłowej budowie anatomicznej dotyka podłoża guzem kości piętowej, głowami I i V kości śródstopia oraz częściowo opiera się na bocznym brzegu stopy. Brzeg przyśrodkowy tworzy sklepienie podłużne stopy [2]. Od pełnej sprawności stóp zależy w dużym stopniu aktywność życiowa, dobre samopoczucie oraz aktywność zawodowa[3]. Stopa zbudowana jest z trzech grup kości: stępu, śródstopia i palców. Do kości stępu zaliczane są kość skokowa, kość piętowa, kość łódkowata, kość sześcienna oraz kości klinowate: przyśrodkowa, pośrednia i boczna. W części dalszej stopy zlokalizowanych jest pięć kości śródstopia. Paliczki kości palców stopy zbudowane są podobnie jak w ręce (paluch posiada dwa paliczki, natomiast pozostałe palce po trzy) [14, 15].Stopa jak już wcześniej wspomniano jest ostatnim ogniwem łańcucha biokinematycznego człowieka, a zaburzenie jej funkcji i ukształ-towania może powodować powikłania w pozostałych elementach narządu ruchu. Między innymi dlatego właściwa ocena prawidłowego ich ukształtowania 1

[email protected], Studenckie Koło Naukowe Inżynierii Biomedycznej In-Bio, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Uniwersytet Śląski w Katowicach, www.us.edu.pl; 2 [email protected], Studenckie Koło Naukowe Inżynierii Biomedycznej In-Bio, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Uniwersytet Śląski w Katowicach, www.us.edu.pl; 3 [email protected] , Studenckie Koło Naukowe Inżynierii Biomedycznej In-Bio, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Uniwersytet Śląski w Katowicach, www.us.edu.pl; 4 [email protected], Studenckie Koło Naukowe Inżynierii Biomedycznej In-Bio, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Uniwersytet Śląski w Katowicach, www.us.edu.pl; 5 [email protected], Centrum Rehabilitacji Fizjo-Wysz, www.fizjo-wysz.pl 6 [email protected], Studium Doktoranckie Wydział Nauk o Zdrowiu, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, www.sum.edu.pl

136

Międzypokoleniowe porównanie wybranych parametrów stóp u kobiet na podstawie plantokonturogramów

ma duże znaczenie [4]. Do cech prawidłowo wysklepionej stopy należyodpowiednia wysokość łuku podłużnego oraz poprzecznego, którym zawdzięczamy jej funkcjonalność tj. amortyzację mikrourazów i wstrząsów powstających w czasie chodu, skoków czy biegu. W przypadku nieprawidłowej budowy stopy osoba z wadą często jest wyeliminowana z wielu dziedzin życia społecznego jak i zawodowego [5]. Biorąc pod uwagę wadę dotyczącą stóp płaskich, można wyróżnić trzy podstawowe okresy, różne pod względem charakteru stwierdzonych zmian: niewydolność mięśniowa, niewydolność więzadłowa oraz zmiany utrwalone. Niewydolność mięśniową można scharakteryzować jako wadę, w przebiegu której odciążone łuki stóp ukształtowane są prawidłowo, natomiast podczas obciążenia własnym ciężarem ciała ulegają spłaszczeniu po jakimś czasie od rozpoczęcia obciążania.W przypadku niewydolności więzadłowej zmiany są wyraźniejsze, pomimo tego, że możliwe jest jeszcze utrzymywanie przez uniesioną stopę prawidłowego kształtu. Zmiany utrwalone powodują, że łuki stóp są trwale odkształcone, występują także zmiany strukturalne [6]. Najczęściej występującą wadą stóp jest koślawość paluchów. Do przyczyn jej powstawania można zaliczyć m.in.: noszenie obuwia na wysokim obcasie czy też ze zwężonymi noskami [9, 10]. Istnieją jednak również doniesienia, jakoby schorzenie to było uwarunkowane genetycznie [11]. Wskaźnik BMI też może mieć wpływ na ukształtowanie stóp. Body To Mass Index (BMI) informuje o tym czy waga badanego jest prawidłowa. Liczy się go jako iloraz masy ciała w kilogramach do wzrostu w metrach podniesionego do kwadratu. Im wyższy wskaźnik BMI, tym większa podatność na choroby związane z otyłością oraz większe zagrożenie dla życia. Normy wartości BMI przedstawia poniższa tabela [12, 13]. Tabela 1. Klasyfikacja masy ciała według wskaźnika BMI

Wartość współczynnika BMI Kobiety | Mężczyźni 19 | 20 19-24 | 20-25 24-30 | 25-30 30-34,9 35-39,9 40 i więcej

Klasyfikacja masy ciała Niedowaga Norma Nadwaga I ̊ otyłości II ̊ otyłości (duża otyłość) III ̊ otyłości (otyłość chorobliwa) Źródło: Opracowanie własne

137

Sylwia Stiler, Mariusz Mazgaj,Anna Kotyś, Damian Senecki, Szymon Wyszyński, Joanna Piotrkowicz

Poniżej przedstawiono najczęściej stosowane parametry oceny stopy wraz z charakterystyką fizjologicznego oraz niefizjologicznego ukształtowania stopy:  ocena stóp wg typów stóp ustalonych przez Bochenka (I – stopa wydrążona, II – stopa prawidłowa, III – stopa spłaszczona, IV – stopa płaska) [7]

Rysunek 1. Typy stóp wg Bochenka [7]

 ocena stóp wg typów stóp ustalonych przez Clarke’a (1-3 – stopa wydrążona, 4-6 – stopa prawidłowa, 7-10 – różne postacie płaskostopia) [7]

Rysunek 2. Typy stóp wg Clarke’a [7]

138

Międzypokoleniowe porównanie wybranych parametrów stóp u kobiet na podstawie plantokonturogramów

 wskaźnik kątowy Clarke’a jest kątem zawartym pomiędzy styczną przyśrodkowego brzegu odbitki, a linią łączącą punkt, gdzie występuje największe wgłębienie stopy i zetknięcie stycznej przyśrodkowej z brzegiem przodostopia. Służy on do określenia stanu wysklepienia podłużnego łuku stopy [7].

Rysunek 3. Sposób wyznaczania kąta Clarke’a [8]

 wskaźnikBałakirewa wyznacza się za pomocą dwóch linii stycznych do krawędzi stopy, krzyżujących się z piętą. Przez powstały kąt przeprowadza się dwusieczną do najdalej wysuniętego zabarwienia na pięcie, gdzie znajduje się środek obciążenia stępu. W miejscach stycznych na bokach przodostopia przeprowadza się linię. Dzieląc ją na 6 równych części można otrzymać środki główek kości śródstopia. Następnie przez główkę II kości śródstopia przeprowadza się linię wychodzącą z najbardziej wysuniętego miejsca na pięcie. Staw Choparta znajduje się na jednej trzeciej punktu obciążenia stępu. Linia poprowadzona prostopadle do linii wychodzącej z najbardziej wysuniętego punktu na pięcie określa wymiar poprzeczny stopy na poziomie stawu Choparta. Na podstawie tego można wyznaczyć zmiany w wysklepieniu stopy, opierające się na różnicach części zabarwionej stopy, do części nie zabarwionej. Dodatkowo przeprowadza się linię wychodząca od punktu obciążenia stępu, przez środek stawu Choparta. Na jej podstawie stopy można podzielić na:  normalne, gdzie linia kierunkowa przebiega pomiędzy główkami czwartej i piątej kości śródstopia  supinowate, gdzie linia kierunkowa przebiega na zewnątrz piątej kości śródstopia  pronowate, gdzie linia kierunkowa pada na obszar trzech pierwszych kości śródstopia [7].

139

Sylwia Stiler, Mariusz Mazgaj,Anna Kotyś, Damian Senecki, Szymon Wyszyński, Joanna Piotrkowicz

Rysunek 4. Wyznaczanie wskaźnika Bałakirewa [7]

 na podstawie wskaźnika Sztritera-Godunowa można określić stosunek długości odcinka, który przebiega w centrum wysklepienia łuku podłużnego przez zacienioną część odbitki, do długości odcinka wykreślonego przez nie zacienioną i zacienioną część plantokonturogramu [7].Na jego podstawie możliwe jest zakwalifikowanie stopy do jednej z grup (0,00-0,25 – stopa wydrążona, 0,26-0,45 – stopa normalna, 0,46-0,49 – stopa obniżona I˚, 0,50-0,75 – stopa obniżona II˚, 0,76-1,00 – stopa płaska)

Rysunek 5. Wskaźnik „Ky” [7]

 na podstawie wskaźnika Wejsfloga można określić stosunek długości stopy do jej szerokości. Stosunek ten powinien wynosić 3:1. Zazwyczaj wskaźnik ten oscyluje w przedziale pomiędzy 2 a 3. W przypadku wartości bliższej 2 można mówić o płaskostopiu poprzecznym, natomiast w przypadku wartości bliższej 3 można mówić o prawidłowym wysklepieniu stopy

140

Międzypokoleniowe porównanie wybranych parametrów stóp u kobiet na podstawie plantokonturogramów

 można określić również pomiary kątów na stopie. Pierwszy z nich to kąt piętowy (γ), wyznaczany przez styczne do wewnętrznej i zewnętrznej krawędzi stopy, przecinające się poza piętą. Norma kąta piętowego wynosi 15-18˚. Drugi to kąt koślawości palucha (α), który jest kątem zawartym pomiędzy styczną do przyśrodkowego brzegu stopy, a styczną z punktu najszerszego miejsca przodostopia, do zewnętrznego brzegu palucha. Norma kąta koślawości palucha wynosi 0-9˚. Ostatni to kąt szpotawości V palca. Wyznacza się go podobnie jak kąt koślawości palucha, tyle że po zewnętrznej stronie brzegu stopy.

Rysunek 6. Wyznaczanie kątów na stopie: kąt piętowy (γ), kąt koślawości palucha (α) oraz kąt szpotawości V palca (β) [7]

2. Metody badania stóp Wśród metod badania stóp wyróżniamy: metodę ortopedyczną, metodę antropometryczną, metody badań czynnościowych oraz metody plantokonturograficzne. Plantokonturografia jest to metoda badania polegająca na wykonaniu odcisków powierzchni podporowej stopy. Wykonana na papierze odbitka podeszwowej części stopy jest to plantogram, natomiast plantokonturogram jest to odbitka podeszwowej części stopy z zaznaczonym dodatkowo jej obrysem, czyli konturem stopy. Plantokonturografia jest najczęściej stosowaną metodą badania stóp. Jest ona bardzo przydatnaw ocenie typu budowy stóp. Wyróżniane są dwa sposoby oceniania odbitek stóp:  porównanie plantogramu uzyskanego od osoby badanej z typami wzorcowymi stóp opracowanymi przez Bochenka i Clarke’a;  wykreślenie kątów i wskaźników, które charakteryzują budowę stopy (kąt Clarke’a, wskaźnik Bałakirewa, wskaźnik Sztritera-Godunowa,

141

Sylwia Stiler, Mariusz Mazgaj,Anna Kotyś, Damian Senecki, Szymon Wyszyński, Joanna Piotrkowicz

wskaźnik Wejsfloga, ocena wysklepienia poprzecznego stopy, kąt piętowy, kąt koślawości palucha oraz kąt szpotawości V palca). W niniejszej pracy przedstawione zostaną wyniki badań zarówno dla pierwszego jak i drugiego sposobu oceniania odbitek stóp.

3. Cel pracy Celem pracy było międzypokoleniowe porównanie parametrów stóp na podstawie plantokonturogramów. Postawiono następujące pytania badawcze: 1. Czy wiek ma wpływ na częstość występowania płaskostopia podłużnego? 2. Czy BMI ma wpływ na ukształtowanie stopy? 3. Czy wyniki uzyskane w przypadku kąta Clarke’a są adekwatne do wyników uzyskanych w przypadku wskaźnika Sztritera-Godunowa?

4. Materiał i metody Badaniu poddano 20 kobiet w wieku 17 – 48 lat. Ogół badanych stanowiły dwie grupy badane: grupa A(matek) w wieku 44-48 lat oraz grupa B(córek) w wieku 17-25 lat. Z przeprowadzonej ankiety obliczono średni wiek, a także BMI. Średni wiek matek wynosił 45,9 ±1,72, natomiast ich BMI 28,14±3,29. W przypadku córek wiek wynosił 20,3±2,21, zaś BMI 22,9±2,69. Kolejnym krokiem było wykonanie odbitek stóp. Badane proszone były, aby w pozycji stojącej postawić pomalowaną farbą stopę na kartce papieru. Jednocześnie z odbitką wykonywany był obrys stopy przy użyciu ołówka, w celu stworzenia plantokonturogramu. Na podstawie odbitki stopy oraz plantokonturogramu wyznaczono następujące parametry: typ stopy wg Bochenka, typ stopy wg Clark’a, kąt Clark’a, Wskaźnik Bałakirewa, podział stopy normalnej,wskaźnik „KY”, wskaźnik Wejsfloga, kąt piętowy, kąt koślawości palucha, kąt szpotawości palca V. Wyniki uzyskane w przebiegu powyżej wymienionych metod przedstawiają się następująco:

142

Międzypokoleniowe porównanie wybranych parametrów stóp u kobiet na podstawie plantokonturogramów

15 19 18 18 16 21 19 15 12 20

Kąt szpotawości V palca

0 12 1 8 16 2 14 15 10 2

14 18 20 16 15 28 23 20 30 20

Kąt szpotawości V palca

2,91 2,65 2,34 2,4 2,58 2,34 2,47 2,54 2,9 2,53

Kąt koślawości palucha

0,39 0,46 0,52 0,55 0,2 0,5 0,48 0,45 0,4 0,5

Kąt piętowy

2 1 1 -

Kąt koślawości palucha

1 2 1 1 3 2 2 2 2

Wskaźnik Wejsfloga

Podział stopy normalnej

38 43 43 20 43 35 38 35 40 35

Wskaźnik „Ky”

Wskaźnik Bałakirewa

4 4 5 4 1 4 4 4 4 4

Kąt Clarke’a

2 2 2 2 1 2 2 2 1 2

Typ stopy wg Clarke’a

Typ stopy wg Bochenka

Tabela 2. Wyniki badania diagnostycznego stopy prawej-córki

0 10 3 9 10 10 14 10 7 3

21 20 22 10 20 14 20 20 20 20

Źródło: Opracowanie własne

Podział stopy normalnej

Wskaźnik „Ky”

Wskaźnik Wejsfloga

36 27 26 30 52 45 47 45 48 35

1 3 3 1 2 2 1 1 1

2 2 2 2 2

0,47 0,56 0,47 0,51 0,18 0,42 0,36 0,45 0,35 0,38

2,97 2,6 2,57 2,44 2,6 2,36 2,37 2,38 2,56 2,9

Źródło: Opracowanie własne Tabela 4. Wyniki badania diagnostycznego stopy prawej-matki

143

Kąt piętowy

Wskaźnik Bałakirewa

4 5 4 4 1 4 4 4 4 4

Kąt Clarke’a

2 4 2 2 1 2 2 2 2 2

Typ stopy wg Clarke’a

Typ stopy wg Bochenka

Tabela 3. Wyniki badania diagnostycznego stopy lewej-córki

14 18 20 20 17 20 16 20 16 13

2 1 2 2

0,41 0,56 0,47 0,47 0,4 0,67 0,67 0,4 0,56 0,62

2,72 2,45 2,4 2,4 2,59 2,7 2,7 2,75 2,56 2,48

16 19 16 16 16 16 16 16 16 16

Kąt koślawości palucha Kąt szpotawości V palca

1 1 3 3 3 3 3 1 3 1

Kąt piętowy

Podział stopy normalnej

40 23 26 26 43 37 37 20 15 25

Wskaźnik Wejsfloga

Wskaźnik Bałakirewa

4 5 4 4 4 5 5 4 5 4

Wskaźnik „Ky”

Kąt Clarke’a

2 3 2 2 2 3 3 2 3 2

Typ stopy wg Clarke’a

Typ stopy wg Bochenka

Sylwia Stiler, Mariusz Mazgaj,Anna Kotyś, Damian Senecki, Szymon Wyszyński, Joanna Piotrkowicz

9 16 4 4 7 12 12 10 7 8

14 20 10 10 24 23 23 10 20 15

Źródło: Opracowanie własne

1 1 1 1 2 -

0,54 0,53 0,46 0,46 0,42 0,52 0,52 0,54 0,48 0,52

2,55 2,42 2,64 2,64 2,65 2,44 2,44 2,48 2,56 2,68

19 15 15 15 14 21 21 20 22 20

Kąt szpotawości V palca

Podział stopy normalnej

1 2 3 3 1 1 1 1 3 2

Kąt koślawości palucha

Wskaźnik Bałakirewa

37 24 27 27 32 37 37 30 32 30

Kąt piętowy

Kąt Clarke’a

5 5 4 4 4 4 4 4 4 4

Wskaźnik Wejsfloga

Typ stopy wg Clarke’a

3 3 2 2 2 2 2 2 2 2

Wskaźnik „Ky”

Typ stopy wg Bochenka

Tabela 5.Wyniki badana diagnostycznego stopy lewej-matki

15 14 2 2 5 17 17 5 6 3

17 14 9 9 20 25 25 20 10 10

Źródło: Opracowanie własne

W przypadku median, średnich oraz odchylenia standardowego wyniki w poszczególnych parametrach przedstawiały się następująco:

144

17,4 8 7,6 20,4 18,7

2,633 6,271 4,299 5,295 3,713

2,556

0,204

17,3

0,415

0,105

2,751

0,445

0,099

2,575

39,1

9,457

0,212

38

37

Źródło: Opracowanie własne

145

20

20

9,5

9

17,5

18

2,565

2,535

0,435

0,47

40,5

Mediana

Średnia

Odchyleni e standardo we 6,831

L

P

L

P

L

P

L

P

L

P

L

P

Stopa

Kąt szpotawości V palca

Kąt koślawości palucha

Kąt piętowy

Wskaźnik Wejsfloga

Wskaźnik „Ky”

Kąt Clarka

Międzypokoleniowe porównanie wybranych parametrów stóp u kobiet na podstawie plantokonturogramów

Tabela 6. Mediany, średnie oraz odchylenia standardowe w przypadku stopy prawej (P) i lewej (L) córek

18,2 8,9 8,6 16,9 15,9

3,084 3,754 6,345 5,762 6,402

2,575

0,137

16,3

0,499

0,041

0,948

0,523

0,107

2,55

31,3

4,620

0,099

26

29,2

Źródło: Opracowanie własne

146

15,5

17,5

5,5

8,5

19,5

16

2,555

2,575

0,52

0,515

31

Mediana

Średnia

Odchylenie standardowe 9,378

L

P

L

P

L

P

L

P

L

P

L

P

Stopa

Kąt szpotawości V palca

Kąt koślawości palucha

Kąt piętowy

Wskaźnik Wejsfloga

Wskaźnik „Ky”

Kąt Clarka

Sylwia Stiler, Mariusz Mazgaj,Anna Kotyś, Damian Senecki, Szymon Wyszyński, Joanna Piotrkowicz

Tabela 7. Mediany, średnie oraz odchylenia standardowe w przypadku stopy prawej (P) i lewej (L) matek

Międzypokoleniowe porównanie wybranych parametrów stóp u kobiet na podstawie plantokonturogramów

Rysunek 7. Plantokonturogram z wyznaczonymi parametrami Źródło: Opracowanie własne

Wszystkie uzyskane parametry umieszczono w bazie danych w programie Excel. Następnie stworzona została baza w programie Statistica i zbadano normalność rozkładu wyników przy użyciu testu Shapiro-Wilka.Dzięki temu uzyskano odpowiedni histogram wraz z nałożoną krzywą gęstości rozkładu normalnego, co pozwoliło na odpowiednią jego ocenę. Ze względu na zróżnicowanie wyników analizę statystyczną w przypadku normalności rozkładu wykonano testem T-Studenta dla prób niezależnych, natomiast w przypadku, gdy nie

147

Sylwia Stiler, Mariusz Mazgaj,Anna Kotyś, Damian Senecki, Szymon Wyszyński, Joanna Piotrkowicz

uzyskano rozkładu normalnego analizę statystyczną wykonano przy pomocy testu U Manna-Whitneya. Za poziom istotności statystycznej w obu przypadkach przyjęto p<0,05.

5. Wyniki Pierwszym porównywanym parametrem były typy stóp wg Bochenka. Dokonano porównania stopy prawej matek do stopy prawej córek oraz stopy lewej matek do stopy lewej córek.

Rysunek 8. Typy stóp wg Bochenka, wyniki dla prawej stopy córek Źródło: Opracowanie własne

Rysunek 9. Typy stóp wg Bochenka, wynikidla prawej stopy matek Źródło: Opracowanie własne

148

Międzypokoleniowe porównanie wybranych parametrów stóp u kobiet na podstawie plantokonturogramów

Rysunek 10. Typy stóp wg Bochenka, wynikidla lewej stopy córek Źródło: Opracowanie własne

Rysunek 11. Typy stóp wg Bochenka, wynikidla lewej stopy matek Źródło: Opracowanie własne

Zaobserwowano, iż w przypadku prawej stopy córek dwie kobiety posiadały stopę wydrążoną, natomiast osiem z nich stopę prawidłową. W przypadku prawej stopy matek sześć kobiet posiadało stopę prawidłową, natomiast cztery stopę spłaszczoną. Biorąc pod uwagę stopę lewą córek jedna z nich posiadała stopę wydrążoną, osiem stopę prawidłową oraz jedna stopę spłaszczoną. Analizując lewą stopę matek, aż osiem z nich było posiadaczkami stopy prawidłowej, tylko dwie z nich posiadały stopę spłaszczoną.

149

Sylwia Stiler, Mariusz Mazgaj,Anna Kotyś, Damian Senecki, Szymon Wyszyński, Joanna Piotrkowicz

Typy stóp wg Clarke'a 9

1 Wydrążona

0 Prawidłowa

Płaskostopie

Rysunek 12. Typy stóp wg Clarke’a, wynikidla prawej stopy córek Źródło: Opracowanie własne

Rysunek 13. Typy stóp wg Clarke’a, wynikidla prawej stopy matek Źródło: Opracowanie własne

Typy stóp wg Clarke'a 8

1 Wydrążona

1 Prawidłowa

Płaskostopie

Rysunek 14.Typy stóp wg Clarke’a, wyniki dla lewej stopy córek Źródło: Opracowanie własne

150

Międzypokoleniowe porównanie wybranych parametrów stóp u kobiet na podstawie plantokonturogramów

Typy stóp wg Clarke'a 10 0 Wydrążona

0 Prawidłowa

Płaskostopie

Rysunek 15. Typy stóp wg Clarke’a, wyniki dla lewej stopy matek Źródło: Opracowanie własne

W przypadku typów stóp według Clarke’a obydwie stopy matek należały do stóp prawidłowych, w przypadku córek prawa stopa w dziewięciu przypadkach była stopą prawidłową, natomiast jedna z nich była stopą wydrążoną. Zaobserwowano, żew lewej stopie córek jedna była stopą wydrążoną, osiem prawidłową, a w przypadku jednej odbitki stwierdzono płaskostopie.

Rysunek 16. Porównanie kąta Clarke’a prawej stopy matek(1) do prawej stopy córek(2) Źródło: Opracowanie własne

151

Sylwia Stiler, Mariusz Mazgaj,Anna Kotyś, Damian Senecki, Szymon Wyszyński, Joanna Piotrkowicz

Rysunek 17. Porównanie kąta Clarke’a lewej stopy matek(1) do lewej stopy córek(2) Źródło: Opracowanie własne

W stopie prawej można zaobserwować, iż wartości kąta Clarke’a były bardziej zbliżone do siebie w przypadku córek (mediana wyników w przypadku stopy prawej wynosiła 38 stopni, natomiast średnia w przypadku stopy lewej 39,1 stopnia),natomiast u matek rozbieżność była większa (mediana dla stopy prawej 26 stopni, średnia dla stopy lewej 31,3 stopni).Niższe wartości kąta Clarke’a uzyskane u matek świadczą o większym spłaszczeniu stopy. W lewej stopie uzyskane różnice są istotne statystycznie, na poziomie p=0,031. Biorąc pod uwagę prawą stopę uzyskane różnice nie są istotne statystycznie (p=0,089).

Wskaźnik deformacji Bałakirewa 5 3 1 Normalne

Supinowate

Pronowate

Rysunek 18. WskaźnikBałakirewa, wyniki dla stopy prawej córek Źródło: Opracowanie własne

152

Międzypokoleniowe porównanie wybranych parametrów stóp u kobiet na podstawie plantokonturogramów

Rysunek 19. WskaźnikBałakirewa, wyniki dla stopy lewej córek Źródło: Opracowanie własne

Wskaźnik deformacji Bałakirewa 6 4 0 Normalne

Supinowate

Pronowate

Rysunek 20. WskaźnikBałakirewa, wyniki dla stopy prawej matek Źródło: Opracowanie własne

Rysunek 21. WskaźnikBałakirewa, wyniki dla stopy lewej matek Źródło: Opracowanie własne

153

Sylwia Stiler, Mariusz Mazgaj,Anna Kotyś, Damian Senecki, Szymon Wyszyński, Joanna Piotrkowicz

Kolejnym porównywanym parametrem był wskaźnik deformacji Bałakirewa. Zaobserwowano, że trzy z córek posiadały stopę prawą normalną, pięć supinowatą, natomiast dwie pronowatą. Jedna z córek posiadała stopę patologiczną do tego stopnia, iż niemożliwe było wyznaczenie wskaźnika Bałakirewa zarówno w odbitce jej lewej jak i prawej stopy. W odniesieniu do stopy lewej zaobserwowano u pięciu córekstopę normalną, dwie supinowate oraz dwie pronowate. Biorąc pod uwagę prawą stopę matek cztery z nich miały stopę normalną, natomiast aż sześć pronowatą. W przypadku stopy lewej matek pięć z nich posiadało stopę normalną, dwie supinowatą oraz trzy pronowatą.

Podział typu normalnego stopy 2 1 0 Stopa płaska

Stopa wydrążona

Stopa normalna

Rysunek 22. Podział typu normalnego stopy prawej córek Źródło: Opracowanie własne

Podział typu normalnego stopy 5 0 Stopa płaska

0 Stopa wydrążona

Stopa normalna

Rysunek 23. Podział typu normalnego stopy lewej córek Źródło: Opracowanie własne

154

Międzypokoleniowe porównanie wybranych parametrów stóp u kobiet na podstawie plantokonturogramów

Podział typu normalnego stopy 3 1 0 Stopa płaska

Stopa wydrążona

Stopa normalna

Rysunek 24. Podział typu normalnego stopy prawej matek Źródło: Opracowanie własne

Podział typu normalnego stopy 4

1 0 Stopa płaska

Stopa wydrążona

Stopa normalna

Rysunek 25. Podział typu normalnego stopy lewej matek Źródło: Opracowanie własne

W typie normalnym stopy można wyróżnić podział na stopę płaską, stopę wydrążoną oraz stopę normalną. Biorąc pod uwagę prawą stopę córek jedna z nich posiadała stopę płaską, natomiast dwie stopę wydrążoną. W przypadku ich lewej stopy pięć córek posiadało stopę wydrążoną. Biorąc pod uwagę stopy matek w przypadku stopy prawej jedna z nich posiadała stopę płaską, natomiast trzy stopę wydrążoną. W przypadku stopy lewej jedna matka posiadała stopę płaską, natomiast cztery stopę wydrążoną.

155

Sylwia Stiler, Mariusz Mazgaj,Anna Kotyś, Damian Senecki, Szymon Wyszyński, Joanna Piotrkowicz

Rysunek 26. Porównanie wskaźnika „Ky” prawej stopy matek (1) do prawej stopy córek(2) Źródło: Opracowanie własne

Rysunek 27. Porównanie wskaźnika „Ky” lewej stopy matek(1) do lewej stopy córek(2) Źródło: Opracowanie własne

W przypadku porównania wskaźnika „Ky” w przypadku lewej stopy uzyskaneróżnice są istotne statystycznie, na poziomie p=0,031. W odniesieniu do stopy prawej uzyskane różnice nie były na poziomie

156

Międzypokoleniowe porównanie wybranych parametrów stóp u kobiet na podstawie plantokonturogramów

istotnym statystycznie (p=0,174). Mediana wyników w przypadku stopy prawej wynosiła 0,47 dla córek, co stwierdza występowanie stopy obniżonej I˚, natomiast w przypadkumatek 0,52 co klasyfikujeje do stóp obniżonych II˚. W przypadku stopy lewej średnia wynosiła 0,415 dla córek, co stwierdza występowaniestóp normalnych, u matek średnia dla stopy lewej wynosiła 0,499, co klasyfikujeje do stóp obniżonych I˚.

Rysunek 28. Porównanie wskaźnika Wejsfloga prawej stopy matek(1) do prawej stopy córek(2) Źródło: Opracowanie własne

Rysunek 29. Porównanie wkaźnikaWejsfloga lewej stopy matek(1) do lewej stopy córek(2) Źródło: Opracowanie własne

157

Sylwia Stiler, Mariusz Mazgaj,Anna Kotyś, Damian Senecki, Szymon Wyszyński, Joanna Piotrkowicz

W przypadku stopy prawej uzyskane różnice nie były na poziomie istotnym statystycznie (p=0,909), podobnie jak w przypadku stopy lewej (p=0,740). W przypadku tego parametru różnice są niewielkie,a średnie uzyskane z wyników badań wynoszą odpowiednio 2,55 dla stopy prawej córek,2,575 dla stopy prawej matek, 2,575 dla stopy lewej córek oraz 2,55 dla stopy lewej matek.

Rysunek 30. Porównanie kąta piętowego prawej stopy matek(1) do prawej stopy córek(2) Źródło: Opracowanie własne

Rysunek 31. Porównanie kąta piętowego lewej stopy matek(1) do lewej stopy córek(2) Źródło: Opracowanie własne

158

Międzypokoleniowe porównanie wybranych parametrów stóp u kobiet na podstawie plantokonturogramów

W przypadku kąta piętowego uzyskane różnice nie były na poziomie istotnym statystycznie zarówno w przypadku stopy prawej (p=0,384) jak i stopy lewej (p=0,473). Można jednak zaobserwować, że w przypadku lewej stopy matek jest on nieco powyżej normy (mediana 19,5˚) dla kąta piętowego, gdzie dla córek wynosił on 18˚. Mediana w przypadku prawej stopy córek wynosiła 18˚, natomiast w przypadku prawej stopy matek 16˚.

Rysunek 32. Porównanie kąta koślawości palucha prawej stopy matek(1) do prawej stopy córek(2) Źródło: Opracowanie własne

Rysunek 33. Porównanie kąta koślawości palucha lewej stopy matek(1) do lewej stopy córek(2) Źródło: Opracowanie własne

159

Sylwia Stiler, Mariusz Mazgaj,Anna Kotyś, Damian Senecki, Szymon Wyszyński, Joanna Piotrkowicz

W przypadkukąta koślawości palucha zarówno różnice uzyskane dla stopy prawej (p=0,702) jak i stopy lewej (p=0,850) nie były na poziomie istotnym statystycznie. Można zauważyć, iż zarówno u matek jaki córek kąt koślawości palucha dla większość parametrów mieści się w granicach normy dla kąta koślawości palucha, ponieważ średnia dla stopy prawej córek wynosiła 8˚, dla prawej stopy matek 8,9˚, mediana w przypadku stopy lewej córek 9,5˚(co jest wartością nieco ponad granicą normy), natomiast w przypadku lewej stopy matek 5,5˚.

Rysunek 34. Porównanie kąta szpotawości V palca prawej stopy matek(1) do prawej stopy córek(2) Źródło: Opracowanie własne

Rysunek 35. Porównanie kąta szpotawości V palca lewej stopy matek(1) do lewej stopy córek(2) Źródło: Opracowanie własne

160

Międzypokoleniowe porównanie wybranych parametrów stóp u kobiet na podstawie plantokonturogramów

W przypadku kąta szpotawości V palca zarówno dla stopy prawej (p=0,174) jak i stopy lewej (p=0,241) uzyskane różnice nie były na poziomie istotnym statystycznie.Zarówno w przypadku stopy prawej jak i lewej większą wartość kąta odnotowano w przypadku córek (prawa stopa córek średnia 20,4˚, prawa stopa matek średnia 16,9˚,lewa stopa córek mediana 20˚, lewa stopa matek mediana 15,5˚).

6. Wnioski 1. Stopy matek są bardziej spłaszczone od stóp córek, o czym świadczy uzyskana w badaniach wartość kąta Clarke’a, a także wskaźnik Sztritera-Godunowa, klasyfikujący stopy matek do stóp obniżonych II˚. 2. Wpływ na większe spłaszczenie stóp w przypadku matek ma podwyższona wartość wskaźnika BMI. 3. Wyższe wartości kąta koślawości palucha uzyskane w przypadku córek wskazują na skłonność do posiadania przez nie płaskostopia poprzecznego. 4. Wyniki uzyskane w przypadku kąta Clarke’a są adekwatne do wyników uzyskanych w przypadku wskaźnika Sztritera-Godunowa. 5. Wskazanym jest przeprowadzenie dalszych badań na większej grupie osób w celu potwierdzenia bądź wykluczenia otrzymanych wyników.

Literatura 1. 2. 3. 4.

5.

6.

7. 8.

Vigue J. Atlas budowy ludzkiego ciała Wydawnictwo Olesiejuk, 2012 Sylwanowicz W., Michajlik A., Ramotowski W. Anatomia i fizjologia człowieka Państwowy Zakład Wydawnictw Lekarskich, 1980 Puszczałowska-Lizis E. Wskaźnik smukłości a wysklepienie podłużne stóp studentów Hygeia Public Health 2014, 49(1) , s.98-102 Puszczałowska-Lizis E., Kwolek A. Częstość występowania płaskostopia podłużnego u młodzieży akademickiej w świetle różnych technik opracowania plantogramu Przegląd Medyczny Uniwersytetu Rzeszowskiego i Narodowego Instytutu Leków w Warszawie, 3, s.305-314 Mosór K., Kromka-Szydek M. Pomiar stóp metodą plantokonturogaficzną i z wykorzystaniem podoskopu komputerowego Aktualne Problemy Biomechaniki, nr5/2011, s.105-108 Rykała J., Snela S., Drzał-Grabiec J., Podgórska J., Nowicka J., Kosiba W. Ocena wysklepienia podłużnego i poprzecznego stóp w warunkach odciążenia o obciążenia masą własną u dzieci w wieku 7-10 lat Przegląd Medyczny Uniwersytetu Rzeszowskiego i Narodowego Instytutu Leków w Warszawie, Rzeszów, 2013, s.183-193 Kasperczyk T. Wady postawy ciała. Diagnostyka i leczenie Kraków, 2004 Świec A. Komputerowa Diagnostyka Wad Postawy – Instrukcja obsługiCQ Elektronik System, Czernica Wrocławska, 2011

161

Sylwia Stiler, Mariusz Mazgaj,Anna Kotyś, Damian Senecki, Szymon Wyszyński, Joanna Piotrkowicz

9. Dega W. Ortopedia i rehabilitacja PZWL, 1983, Tom I 10. Golec E., Poznański M., Walas Z. Osteotomia I kości śródstopia w leczeniu paluchów koślawych Kwartalnik Ortopedyczny, 1993, 4, s.27-30 11. Dragan S., Krawczyk A., Kulej M. Ocena odległych wyników operacyjnego leczenia koślawego zniekształcenia palucha sposobem McBride’aOrtopedia, Traumatologia, Rehabilitacja, 2008, 3(6), s.261-273 12. Przysada G., Drużbicki M., Łyszczak N. Wpływ masy ciała na powstawanie wad stóp u studentów piątego roku fizjoterapii Uniwersytetu Rzeszowskiego Przegląd Medyczny Uniwersytetu Rzeszowskiego i Narodowego Instytutu Leków w Warszawie, 2013, 3, 319-326 13. Mosór K., Kromka-Szydek M. Wpływ wybranych czynników na parametry stopy w oparciu o badanie podoskopowi Aktualne Problemy Biomechaniki, 6-2012 14. Rohen, Yokochi Color Atlas of AnatomyLWW, 2010 15. Schunke M., Schulte E., Schumacher U., Voll M., Wesker K. PrometeuszAtlas Anatomii Człowieka Tom I MedPharm, 2013

Międzypokoleniowe porównanie wybranych parametrów stóp u kobiet na podstawie plantokonturogramów Streszczenie Badaniom poddano 20 osób w wieku 17-48 lat. Porównano odbitki stóp (plantokonturogramy) matek w wieku 44-48 lat i ich córek w wieku 17-25 lat. W pozycji stojącej pomalowaną farbą stopę odbito na kartce papieru z równoczesnym wykonaniem jej obrysu. Następnie wyznaczono parametry takie jak: wykreślenie kąta Clarke’a, wskaźnika Bałakirewa, wskaźnika Sztritera-Godunowa, kąta piętowego, kąta szpotawości V palca oraz kąta koślawości palucha. Otrzymane wyniki umieszczono w bazie danych programu Excel oraz dokonano analizy statystycznej za pomocą testu t-Studenta oraz U Manna-Whitneya w programie Statistica (p≤0,05). Stwierdzono różnice na poziomie istotnym statystycznie w parametrach takich jak kąt Clarke’a oraz wskaźnik Sztritera-Godunowa. Wyniki uzyskane w przypadku kąta Clarke’a są adekwatne do wyników uzyskanych w przypadku wskaźnika Sztritera-Godunowa. Słowa kluczowe:stopa,plantokonturogram, kąt Clarke’a, wskaźnik „Ky”

Intergenerational comparison of specific parameters of women’s feet based on the foot print Abstract The study involved 20 people aged 17-48 years. Foot prints of mothers aged 44-48 were compared with their daughters' at the age of 17-25. In the standing position the foot painted with paint was reflected on a piece of paper while being contoured. Then parameters such as plotting Clarke’s angle, Bałakirew’s indicator, the Sztriter-Godunov’s indicator, the angle of heel, V toe angle varus and hallux valgus angle were set. The results were placed in an Excel database and statistical analysis was made using t-Student test and U MannWhitney test in the program Statistica (p ≤ 0.05). Differences on statistically significant level were found in parameters such as Clarke’s angle and indicator of SztriterGodunov.The results obtained in the case of Clarke’s angle are adequate for the results obtained in the case of indicator ofSztriter-Godunov. Keywords: foot, foot print, Clarke’ angle, the "Ky" indicator

162

Mateusz Niścior1, Monika Adamczyk2, Katarzyna Tarnawska3

Zastosowanie biomateriałów w nowoczesnej medycynie 1. Wstęp Biomateriał to materiał, z którego można produkować elementy i urządzenia, mające bezpośredni kontakt z tkankami organizmu. Ich podstawową cechą jest biozgodność i biokompatybilność, to znaczy że mają ograniczone do minimum oddziaływanie na układ immunologiczny. Do najczęściej stosowanych biomateriałów zaliczamy polimery syntetyczne, półsyntetyczne, materiały ceramiczne oraz niektóre metale i ich stopy. Z biomateriałów produkowane są implanty (np. protezy naczyniowe, ortopedyczne), również pokrywa się nimi powierzchnie urządzeń wszczepianych do wnętrza organizmu (np. rozrusznik serca, stenty, sztuczne zastawki serca). Biomateriały odpowiadają także za funkcjonalną jak i mechaniczną rolę podczas stymulacji komórek macierzystych do odtworzenia tkanki. Wykorzystywane są w inżynierii tkankowej do produkcji implantów, mogących zastąpić organy uszkodzone na skutek chorób genetycznych lub nowotworowych czy też podczas urazów mechanicznych. Dzięki swoim zastosowaniom zaczynając od przeszczepów skóry, a kończąc na narządach takich jak serce czy nerka stanowią one główny obiekt wielu badań biomedycznych [1]. Podczas Konferencji Europejskiego Towarzystwa Biomateriałów w roku 1987, ustalono definicję biomateriałów mówiącą, iż są to substancje inne niż lek bądź są to kombinacje substancji syntetycznych lub naturalnych które mogą być użyte w dowolnym czasie jako część lub całość systemu zastępującego tkankę bądź pełniącego jego funkcję. Od tamtego czasu wiele się zmieniło, dokonano wielkiego postępu w tworzeniu nowych biomateriałów, które obecnie umożliwiają przeszczep narządów już praktycznie w całości zbudowanych z biomacierzy [2]. Najlepszym rozwiązaniem, podczas odnowy tkanek lub narządów, byłoby wstrzykiwanie odpowiednich komórek macierzystych. Niestety, jest 1

[email protected], Studenckie Koło Naukowe Biochemików UMCS, Wydział Biologii i Biotechnologii, Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie 2 [email protected] Studenckie Koło Naukowe Biochemików UMCS, Wydział Biologii i Biotechnologii, Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie 3 [email protected] Studenckie Koło Naukowe Biochemików UMCS, Wydział Biologii i Biotechnologii, Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie

163

Mateusz Niścior, Monika Adamczyk, Katarzyna Tarnawska

to w większości przypadków mało możliwe, z powodu powstawania infekcji naczyń, chorób homeopatycznych czy niedoboru różnych substancji między innymi insuliny. Do uformowania narządu potrzebne jest swego rodzaju specyficzne podłoże. Jest ono nazywane sztuczną macierzą zewnątrzkomórkową, matrycą bądź rusztowaniem. Jego funkcja jest identyczna w stosunku do naturalnej macierzy. Odpowiada za biosyntezę i różnicowanie się komórek, wspomaganie proliferacji, zapobieganie napływowi komórek z sąsiednich tkanek lub substancji wytwarzanych przez fibroblasty. Zatem funkcją biomateriałów jest nie tylko mechaniczna podpora, ale również pomoc w regeneracji tkanek lub narządów[3]. Celem niniejszej pracy było przedstawienie wybranych zastosowań biomateriałów w nowoczesnej medycynie oraz podsumowanie aktualnej roli i wiedzy na temat wykorzystania owych materiałów w celu ratowania lub poprawy komfortu życia pacjentów.

2. Właściwości biomateriałów Biomateriały mając styczność z tkankami organizmu, nie powinny wywoływać żadnych reakcji układu odpornościowego, to znaczy nie mogą być toksyczne dla organizmu. Zatem najważniejszą cechą biomateriałów jest biotolerancja, która zapewni prawidłowe przyjęcie się wszczepionego elementu czy regeneracji uszkodzonej tkanki, narządu. Biomateriały charakteryzują się również innymi podstawowymi właściwościami, do których zaliczamy:  fizyczne (gęstość, lepkość, przewodność cieplna i elektryczna);  mechaniczne (wytrzymałość, sprężystość, odporność zmęczeniowa);  technologiczne (obrabialność, kształtowanie powierzchni);  odporność korozyjna;  biologiczne (biozgodność);  finansowe (możliwe do przyjęcia koszty wytwarzania) [3]. Biomateriały posiadają również specyficzne właściwości w zależności od zastosowania i rodzaju biomateriału. Aby biomateriał mógł stanowić zastępczą macierz zewnątrzkomórkową, musi spełnić kilka warunków. Po pierwsze powinien odznaczać się odpowiednią porowatością – we wnętrzu znajdują się mikropory, zasiedlające komórki. Powinna być spełniona również łatwość i swoboda w namnażaniu się i przemieszczaniu komórek. Niezwykle ważne są: odprowadzanie ubocznych produktów metabolizmu oraz ułatwiony dostęp do składników odżywczych. Struktura powinna wykazywać wytrzymałość mechaniczną a jednocześnie nie być zbyt „gąbczastą”. Kolejną kwestią jest czas degradacji macierzy. Musi być on odpowiednio długi, aby tkanka, która się regeneruje mogła w całości odtworzyć swoją strukturę. Dzieje się tak w przypadku regeneracji kości [1, 3].

164

Zastosowanie biomateriałów w nowoczesnej medycynie

3. Rodzaje medycznych biomateriałów Substancje tworzące biomateriały są zarówno pochodzenia naturalnego, między innymi białka, polisacharydy jak i syntetycznego, np.: ceramiki, metale, polimery. Oprócz wyżej wymienionych matryc, stosowane są również polisacharydy, które łatwo przeprowadzić można w stan żelu, co jest dużym ułatwieniem podczas gojenia rany. Najczęściej stosowanymi polisacharydami są alginian, agaroza, chitosan czy hialuronian. Pierwszy z nich, choć nie zawiera wiązań ulegających hydrolizie, jest chętnie stosowany jako materiał wchłanialny. Przykładowo, alginian wapnia nie ulega rozpuszczeniu w wodzie, lecz w organizmie jony sodu powoli zastępują jony wapnia. Związek powstający w ten sposób bardzo dobrze rozpuszcza się wodzie, dzięki czemu implant posiadający taką bazę, znika bez śladu. Istnieją syntetyczne niedegradowalne polimery powszechnie używane jako biomateriały m.in. poli(tereftalanu etylenu) (PET), poli(tetrafluoroetylen) (PTFE) czy poliuretany oraz syntetyczne i bioresorbowalne polimery na przykład kwas mlekowy. Charakterystyczną cechą jest ich określony skład chemiczny, oraz kontrolowanie kształtu, stopnia degradacji czy właściwości mechanicznych. Posiadają jednak sporo wad, takich jak np. brak miejsc przyłączania komórek macierzystych czy też produkty ich rozkładu wywołują odpowiedź immunologiczną. PGA oraz jego kopolimery ulegają zbyt szybkiej degradacji, przez co zmniejsza się ich wytrzymałość nawet o połowę w czasie dwóch tygodni. Z tego powodu często stosowane są kompozyty polimleczanów, które posiadają trwałość nawet do sześciu miesięcy [4]. Biomedyczne materiały powinny wykazywać się odpowiednią zgodnością biologiczną i właściwą interakcją z żywą tkanką. Dzięki biotolerancji można uzyskać całkowitą pewność, iż po wprowadzeniu danego rodzaju biomateriału do organizmu nie będzie on w stanie wywołać żadnego rodzaju reakcji czy stanów zapalnych z tkankami, będącymi w pobliżu jego umiejscowienia [1]. Do technik tworzenia polimerowych rusztowań należą między innymi: wytłaczanie, przędzenie czy spiekanie. W przypadku macierzy o trójwymiarowej strukturze, najważniejszym etapem jest tworzenie porów w materiale, polegające na rozdziale faz, wypłukiwaniu cząsteczek czy też za pomocą pęcherzyków gazu. Idealna powierzchnia powstaje poprzez cięcia, fałdowanie i splatania, a tak powstała macierz występuje w formie pianek, gąbek, żeli i hydrożeli. Dwa ostatnie stanowią grupę najbardziej znaczących biomateriałów [5].

165

Mateusz Niścior, Monika Adamczyk, Katarzyna Tarnawska

3.1. Biomateriały metalowe Do tworzyw, z których składają się biomateriały metalowe możemy zaliczyć: stale (Cr-Ni-Mo), posiadające strukturę austenityczną, stopy osnowe kobaltu, metale szlachetne, tytan z jego stopami, tantal czy niob. Specyficzną grupą biomateriałów są te posiadające zdolność pamięci swojego kształtu. Główną ich cechą jest zdolność do odwracalności przemian martenzytycznych. Jest to oparte na kolejnej zmianie martenzytu w fazę macierzystą podczas ogrzewania. Cechami jakimi powinny charakteryzować się metale i stopy metali to między innymi: odporność na korozję i zużycie ścierne, brak skłonności do tworzenia zakrzepów, odpowiednie właściwości mechaniczne i elektryczne, a także nietoksyczność oraz brak wywoływania odczynów alergicznych – czyli zgodność tkankowa [1].

3.2. Biomateriały ceramiczne Właściwości biomateriałów ceramicznych różnią się od metalowych w wielu aspektach. Można do nich zaliczyć: zwiększoną odporność na ścieranie i wytrzymałość na ściskanie, a także na korozję wśród płynów ustrojowych i tkanek oraz biotolerancję. Ceramiki są tworzywami wykazującymi niską wytrzymałość na zginanie i kruchość, brak odkształcalności i odporności na obciążenia dynamiczne. Natomiast zaletą jest to, iż na bazie ich rusztowania z powodzeniem rozwija się nowa, zregenerowana kość. Wszystko dzięki występowaniu porów o regularnej wielkości, w które wrasta tkanka i kapilary z osteocytami Wśród bioaktywnych materiałów szczególną pozycję zajmują bioszkła i szkło ceramika apatytowo-wollastonitowa. Wspólną cechą bioaktywnych szkieł i szkło-ceramiki jest ich zdolność do modyfikacji powierzchni, polegająca na tworzeniu się warstwy aktywnego biologicznie hydroksyapatytu węglanowego (HCA), stanowiącego naturalne połączenie implantu z żywą tkanką kostną. Bioszkła i bioaktywna szkło-ceramika stosowane są w medycynie w formie litych implantów (zastępowanie kości) lub proszków (przyspieszenie odbudowy kości). [3]. Medycyna wykorzystuje wiele biomateriałów różnego rodzaju w uzupełnianiu ubytków kostnych w organizmie człowieka. Naukowcy wraz z lekarzami szukają uniwersalnego biomateriału, który będzie współpracował z żywym organizmem nie wykazując skutków ubocznych. Jednym z wyników wieloletnich badań jest zastosowanie materiałów ceramicznych w celu zastąpienia uszkodzonych lub chorych kości i do ich odbudowy. Są to materiały nieorganiczne, posiadające dość kruchą i porowatą strukturę. Często wykorzystuje są ortofosforan triwapnia, hydroksyapatyt czy też szkło bioaktywne. Ostatni z wymienionych ma zdolność do wchodzenia w interakcję z tkanką. Hydroksyapatyt jest

166

Zastosowanie biomateriałów w nowoczesnej medycynie

naturalnie występującą ceramiką obecną w kościach, która charakteryzuje się dużą wytrzymałością. Substancje nieorganiczne ze względu na swoją kruchość nie mogą być bezpośrednio stosowane do produkcji biomateriałów, jednakże po połączeniu ich z odpowiednimi polimerami, tworzą pewien rodzaj rusztowania, które jest w stanie wytrzymać wysoką aktywność biologiczną. Bioceramika w zależności od swojego zastosowania dzieli się na mikroporowatą, bioaktywną, resorbowalną i prawie obojętną. Produkowana jest w postaci wymaganej do wszczepiania do organizmu, czyli cienkich listków pokrywających, litych, twardych implantów oraz granulek i w formie proszku. Biomateriały ceramiczneh w medycynie stosuje się już od ponad 40 lat. Bioceramika ma zastosowanie także w stomatologii – implanty ceramiczne, w chirurgii rekonstrukcyjnej – m.in. jako implanty w uchu środkowym, w kardiochirurgii – do powlekania cieniutka warstwą sztucznych zastawek serca oraz w ortopedii – m.in. jako endoprotezy w stawie biodrowym. Bioceramika wykazuje dobrą biotolerancję w organizmie, ponieważ nie powoduje żadnych odczynów toksycznych czy alergicznych. Przy odpowiedniej porowatości powierzchni, tkanka organizmu w naturalny sposób zespala się z materiałem bioceramicznym. [6].

3.3. Biomateriały polimerowe Polimery są substancjami złożonymi z makrocząsteczek o regularnym bądź nieregularnym rozmieszczeniu jednostek podstawowych (merów). Biopolimery charakteryzują się takimi cechami jak: odpowiednia trwałość funkcjonalna i niezawodność, biotolerancja w środowisku tkankowym, łatwość uzyskania powtarzalnej jakości materiału oraz sterylizacji bez obawy o zmianę kształtu czy własności. A co najważniejsze,w większości przypadków nie wywołują one odczynów alergicznych bądź toksycznych. Możemy podzielić je na naturalne i sztuczne. Do sztucznych zaliczamy poliuretany, silikony, polietylen, poliamidy, polipropylen, z kolei naturalne, są wytworzone w organizmach podobnie jak strukturalne składniki tkanek Są to m.in. białka – kolagen, fibrynogen oraz wielocukry – chityna, celuloza [1,3].

3.4. Biomateriały węglowe Są często wykorzystywanymi biomateriałami w chirurgii (rekonstrukcja kości, mięśni, produkcja nici i plecionek chirurgicznych wykorzystywanych np. do rekonstrukcji ścięgien czy więzadeł), ze względu na ich odporność na promieniowanie jonizujące i niejonizujące, biozgodność z krwią, dobrą biotolerancję orazwłasności mechanicznei. Płytki węglowe często używane są do zespalania kości. Natomiast węgiel amorficzny (tzw. szklisty) coraz szerzej stosowany jest do pokrywania powierzchni,

167

Mateusz Niścior, Monika Adamczyk, Katarzyna Tarnawska

m.in. protez naczyniowych, membran wytwarzanych z polimerów syntetycznych, zastawek serca oraz śródkostnych wszczepów stomatologicznych [1]. Przyjmuję się ich następujący podział: a. warstwy węglowe;  diamentowopodobne – będące mieszaniną nanokrystalicznego i amorficznego węgla, w którym przeważa diament z regularną lub romboedryczną siecią;  diamentowe – mające diament tetraedryczny, amorficzny i nanokrystaliczny, których rozmiar nie przekracza kilkudziesięciu nanometrów; b. biomateriały kompozytowe; c. typu węgiel-węgiel; d. włókna węglowe [3].

3.5. Materiały kompozytowe Kompozyty są to materiały makroskopowo-monolityczne, dla otrzymania których połączono składniki o różnych właściwościach. W wyniku czego otrzymano właściwości albo wyższe, albo dodatkowe w stosunku do właściwości osobnych składników. Kompozyty stanowią obszerną rodzinę materiałów konstrukcyjnych, z których wytwarzane są najróżniejsze wyroby szeroko stosowane w wielu dziedzinach techniki i medycynie. Kompozyty utworzone są z co najmniej dwóch składników, znacząco różniących się właściwościami. Celem takiego połączenia jest uzyskanie materiału o nowych właściwościach, lepszych w porównaniu z właściwościami składników [3]. Cenną cechą kompozytów są duże możliwości modyfikowania (projektowania) ich struktury dla uzyskania pożądanych właściwości. Z tego względu kompozyty nie tylko już znalazły szerokie zastosowanie we współczesnej technice, ale można się spodziewać ich dalszego, dynamicznego rozwoju w nowoczesnej medycynie. Charakterystyczną cechą kompozytów jest więc to, że można projektować ich właściwości i to że są one z reguły anizotropowe, tzn. posiadają różne właściwości wytrzymałościowe w zależności od kierunku obciążenia [1,4]. W każdym kompozycie można wyróżnić dwa podstawowe składniki: a. wzmocnienie, jest to materiał zbrojenia, który może być wprowadzany w postaci:  drobnych cząstek;  krótkich włókien lub płatków;  włókien ciągłych. b. osnowę, jest to faza w której umieszczone są cząstki lub włókna wzmocnienia [5].

168

Zastosowanie biomateriałów w nowoczesnej medycynie

Jako wzmocnienia kompozytów konstrukcyjnych najczęściej używanymi włóknami są:  węglowe lub grafitowe;  szklane;  borowe;  korundowe;  węglika krzemu;  Kevlar [5]. Najczęściej stosowanym włóknem we wzmocnieniach kompozytów są włókna węglowe. Najprostsze włókna węglowe powstają z technicznego włókna poliakrylowego. Włókno to przekształca się we włókno węglowe na drodze utleniania w temperaturze 473-573K lub zwęglenia w obojętnej atmosferze 1273K. Dodatkowo włókna węglowe przeznaczone do zbrojenia osnowy metalicznej należy pokryć warstwami podnoszącymi zwilżalność, które stanowią barierę dyfuzyjną. Warstwy te tworzone są najczęściej z węglika boru lub krzemu. Włókna węglowe są obecnie najczęściej stosowane do zbrojenia kompozytów. Charakteryzują się one dobrymi właściwościami tj. wysoki moduł sprężystości, duża giętkość, duża odporność chemiczna, niska cena. Dodatkowo wykazują dużą odporność na wysoką temperaturę, ulegają bezpłomieniowemu utlenianiu w temperaturze 673K, jednocześnie utrzymując w znacznym stopniu swoje właściwości wytrzymałościowe [3÷5]. Kompozyty ze względu na rodzaj osnowy możemy podzielić na:  kompozyty w osnowie z tworzyw sztucznych;  kompozyty w osnowie metalowej;  kompozyty w osnowie ceramicznej [1, 3÷5].

4. Zastosowanie biomateriałów Praktycznym zastosowaniem biomateriałów w medycynie są implanty. Implantami nazywamy przyrządy medyczne, które są wykonane z jednego bądź większej ilości biomateriałów. Umieszczane są zarówno częściowo, pod nabłonkiem, jak i wewnątrz organizmu. Stosowane są w celu odtworzenia naturalnej funkcji bądź estetyki uszkodzonego organu. Szeroko stosowanymi implantami są te zastępujące kości lub stawy. Najczęściej stosowanymi w ortopedii są endoprotezy stawu biodrowego, natomiast w chirurgii plastycznej szeroko rozpowszechnione są np. silikonowe implanty piersi. Wyróżniamy:  protezy implantowane;  sztuczne organy;  igły, sączki, dreny;

169

Mateusz Niścior, Monika Adamczyk, Katarzyna Tarnawska

 implanty chirurgiczne. Pod kątem medycznego zastosowania występuje jeszcze jeden podział implantów, w którym dzielą się one na:  ustne – obejmują staw skroniowo-żuchwowy, szczękę czy żuchwę;  dentystyczne – w celu uzupełnienia ubytków w zębach;  czaszkowo-twarzowe;  ortopedyczne [1].

4.1. Poliestrowe protezy naczyniowe Poliestrowe protezy naczyniowe wykonywane są z atrombogennych biomateriałów, które swoje specyficzne właściwości uzyskały dzięki modyfikacji głównego łańcucha polimeru, składającego się z hydrofobowych merów zwanych politereftalanem etylenu (PET) oraz z przyłączonymi do niego hydrofilowymi łańcuchami bocznymi poli(kwasu akrylowego). Kopolimery, z których wytwarzane są protezy, posiadają łańcuchy zawierające karboksylowe ugrupowania. Grupy te mogą prowadzić inhibicję procesu tworzenia zakrzepów w różnych, określonych miejscach organizmu. Modyfikacja ta umożliwia użycie tego typu kopolimeru w celu zastąpienia uszkodzonego naczynia krwionośnego [7÷9]. Materiały atrombogenne użyte jako protezy powinny posiadać ujemny ładunek elektrokinetyczny, który w kontakcie z krwią będzie działać odpychająco w stosunku do ujemnie naładowanych cząsteczek białek oraz elementów upostaciowanych krwi. Pozwoli to zapobiec procesowi odkładania się włóknika, a co za tym idzie, rozwojowi zakrzepu. Użyte do procesu rekonstrukcji naczyń protezy powinny także mieć odpowiedni stopień porowatości ścian, który będzie wspomagał proces wgajania. Ponadto w chwili wszczepiania, ściany protez tętniczych muszą być odpowiednio szczelne, czyli winny charakteryzować się małą przepuszczalnością chirurgiczną. Natomiast w okresie wzrastania tkanki łącznej biorcy i wgajania się powinny wykazywać się dużą przepuszczalność biologiczną. Prawidłowa przepuszczalność chirurgiczna ściany protezy powinna przekraczać 50 cm3 H2O/ (min·cm2) przy ciśnieniu protezy przekraczającym 120 mmHg. Jednak wartość przepuszczalności biologicznej nie może przekraczać 500 cm3 H2O/ (min·cm2) [10].

170

Zastosowanie biomateriałów w nowoczesnej medycynie

Rys.1. Rozwidlona proteza naczyń krwionośnych [11]

4.2. Sztuczne serce Jednym z przykładów wykorzystania biomateriałów jest sztuczne serce. Po raz pierwszy zostało ono wszczepione podczas operacji, która odbyła się 18 grudnia 2013 roku w Georges Pompidou European Hospital. Francuska firma Carmat stworzyła sztuczną pompę pełniącą rolę ludzkiego serca, która pozwala na przeżycie osobie oczekującej na przeszczep co najmniej pięć lat. -. Samym pomysłodawcą jest francuski kardiochirurg Alan Carpentier - niezwykle utalentowany kardiochirurg, który zasłynął odkryciem nowoczesnej metody naprawy zastawki mitralnej. Pompa firmy Carmat zbudowana jest z dwóch komór, które od wewnątrz pokryte są tkanką, pochodzącą z wołowego worka osierdziowego. Cała koncepcja powstania implantu serca opiera się na wykorzystaniu tkanek zwierzęcych do tego procesu. Obecność tkanek biologicznych sprawia, iż wszczepiony sztuczny organ jest o wiele lepiej tolerowany przez organizm. Dodatkowo, w kontakcie z krwią, zmniejsza ryzyko powstawania zakrzepów, które mogą zagraża życiu. Jest to wielką zaletą, gdyż nie ma konieczności włączania leków, powodujących rozrzedzenie krwi [12, 13]. Pompa Carmat jest tak zwanym zamiennikiem organu pacjenta, a nie protezą, która ma doprowadzić do regeneracji serca. Jednakże aby można było ją umieścić w organizmie, należy przedtem usunąć dotychczasowy narząd. Wynika z tego fakt, iż taki implant może być wprowadzony jedynie u chorych ze skrajną niewydolnością serca, bez możliwości na poprawę stanu zdrowia. Tak też było u 75-letniego mężczyzny, w organizmie którego bije pierwsze, przeszczepione sztuczne serce. Waży ono niespełna

171

Mateusz Niścior, Monika Adamczyk, Katarzyna Tarnawska

900g, ma 750 ml pojemność i zużywa energię równą 27W. Budową przypomina ludzkie serce, gdyż składa się z dwóch komór oddzielonych od siebie membraną. Zasilają je baterie jonowo-litowe, znajdujące na zewnątrz implantu [12].

Rys.2 Projekt serca wykonanego przez firmę Carmat [14]

Co ciekawe, już niedługo pompy firmy Carmar bedą wszczepiane również w Polsce. Śląskie Centrum Chorób Serca jest jedną z czterech placówek na świecie, która została wybrana do przeprowadzenia testów klinicznych nad wspomnianą pompą. Największym problemem stanowi jednakjkoszt wszczepienia takiego implantu, gdyż obecnie wynosi on około 140-180 tysięcy euro. Sztuczne serce firmy Carmat trafiło na rynek na początku 2015 roku [12].

4.3. Przykłady biomateriałów stosowanych jako implanty kostne Rozwój implantologii w zakresie chirurgii kostnej jest w dużym stopniu uzależniony od rozwoju inżynierii biomateriałów. Sytuacja ta spowodowana jest potrzebą wytworzenia takich materiałów, które lepiej spełniałyby wymogi biofunkcjonalności, a co za tym idzie biozgodności, wytrzymałości mechanicznej a także odporności korozyjnej [13, 15, 16]. Kręgosłup człowieka należy do niezbędnej części pozwalającej prawidłowo funkcjonować. Jednak sprawność może niekiedy zostać zaburzona np. w wyniku urazów mechanicznych. Obecnie znanych jest wiele technik stosowanych w medycynie regeneracyjnej, które w pewnym

172

Zastosowanie biomateriałów w nowoczesnej medycynie

stopniu pozwalają na rozwiązanie problemów związanych z tym organem. Jednak coraz bardziej skuteczne okazuje się stosowanie biomateriałowych implantów, jakimi mogą być: śruby transpedikularne, koszyki, czopy międzytrzonowe, sztuczne dyski, a także implanty z PEEK (z ang. polyether ether ketone) [13].

4.3.1. Śruby transpedikularne (przeznasadkowe) W przypadku leczenia zaburzenia stabilności kręgosłupa w obrębie odcinka lędźwiowo-krzyżowego bardzo dużą popularnością cieszy się stabilizacja z wykorzystaniem śrub transpedikularnych. Ten sposób stabilizacji zapoczątkował King w 1994 roku, następnie został on rozpowszechniony przez Roy-Camille’a [17]. Od tego czasu nastąpił szybki rozwój technik chirurgicznych opartych na tej koncepcji. Śruby transpedikularne przy stabilizacji odcinka lędźwiowo-krzyżowego wszczepiane są z dostępu tylnego tj.: śruby do trzonu kręgowego wprowadzane są od tyłu przez odnóża łuku kręgowego. Użycie tego typu stabilizacji charakteryzuje się wieloma zaletami. Podstawową zaletą jest poprawa stabilności oraz możliwość ograniczenia usztywnienia kręgosłupa do jak najmniejszego obszaru- 3 kręgów. Stabilizację tę oczywiście można rozbudować do większej ilości kręgów o ile jest taka potrzeba. Jednak metoda ta nie jest wolna od wad, które pojawić się mogą zarówno w czasie implantacji, jak i podczas eksploatacji zaimplantowanego stabilizatora. Jednym z głównych powikłań jest możliwość obluzowania śrub transpedikularnych. Stan taki skutkuje ponowną utratą stabilności kręgosłupa oraz możliwością uszkodzenia tkanek znajdujących się w obrębie miejsca wprowadzenia śrub [18]. Śruby transpedikularne składają się z: części gwintowanej, tzw. kostnej, która może być trwale osadzona w tkance kostnej kręgu wykazującego największą gęstość i wytrzymałość; części chwytowo-mocującej stanowiącej tzw. łeb śruby, dzięki której możliwe jest połączenie śruby z innymi elementami stabilizacyjno-korekcyjnymi, takimi jak płytki czy pręty oraz z części pośredniej - łączącej łeb śruby z gwintem. Śruby repozycyjne i wyciągowe dodatkowo są zaopatrzone w odcinek gwintowy, który posłużyć może jako element wykonujący czynności repozycyjne [19]. Jako implanty kostne stosowane są także śruby transpedikularne posiadające rozszerzaną końcówkę w celu zwiększenia i poprawienia stabilizacji śruby po osadzeniu jej w kości. Takie usprawnienie zwiększa wytrzymałość kości na siłę wyrywającą nawet o 30%, a pacjentów chorujących na osteoporozą może poprawić wytrzymałość nawet o 50%, w porównaniu z innymi stosowanymi w tym schorzeniu rozwiązaniami [20].

173

Mateusz Niścior, Monika Adamczyk, Katarzyna Tarnawska

Rys. 3 Obrazy radiologiczne tkanki kostnej korowej od strony brzusznej kręgu S1 (miejsce zakotwiczenia śrub transpedikularnych) oraz tkanki kostnej gąbczastej oraz zbitej w obrębie których wprowadzone zostały śruby [18]

4.3.2. Koszyki Inaczej zwane protezy trzonów kręgosłupa, znalazły zastosowanie w momencie, kiedy konieczne jest usunięcie trzonu (np. z powodu nowotworu) i zastąpienie go nowym, sztucznym elementem. Koszyki mogą w ten sposób spełniać także funkcje wspierające przednią część kolumny kręgosłupa. Mają one postać cylindrycznej, perforowanej siatki wypełnionej przeszczepami kostnymi lub też innymi materiałami (np. cementami kostnymi), których zadaniem jest wypełnianie ubytku. Stąd pochodzi nazwa tego typu implantów. Wyróżnić można dwa podstawowe typy koszyków: stały i rozsuwany. Koszyk stały to cylindryczna tuleja, posiadająca otwory umiejscowione na ścianach konstrukcji, dzięki którym możliwe są przerosty kostne. Drugim typem są koszyki rozsuwane posiadające śrubowy mechanizm umożliwiający rozsuwanie koszyka i jego regulację [21].

174

Zastosowanie biomateriałów w nowoczesnej medycynie

Ryc. 4 Stan po usunięciu trzonu kręgu szyjnego. Trzon został zastąpiony protezą w kształcie perforowanego cylindra. Dodatkowo miejsce wzmocniono śrubami i prętami [22]

4.3.3. Czopy międzytrzonowe Należą do implantów kręgosłupa dostępu operacyjnego tylnego. Stosowane są w leczeniu stabilizacji części lędźwiowej, a także w przypadku odtwarzania i utrzymywania wysokości przestrzeni międzykręgowej lub zwiększenia pojemności kanału kręgowego i kanałów korzeniowych. Możemy wyróżnić czopy cylindryczne, prostopadłościenne, a także prostokątne (rotacyjne). Najczęściej stosowanymi są czopy cylindryczne, których główną zaletą podczas stabilizacji międzytrzonowej kręgosłupa jest to, iż ze względu na swoją gwintowaną powierzchnię są one mocno zagnieżdżone w kości trzonów kręgowych. Czopy wkręcane są za pomocą specjalnego rodzaju narzędzi przypominających śrubokręty, wykonane np. z PEEK lub stopu tytanu [23]. Glazer [24] w swoim badaniu stwierdził, że dodanie do implantu typu Galveston czopów międzytrzonowych powodowało wzrost sztywności preparatu do 263% kręgosłupa nieuszkodzonego w zgięciu do przodu i do 364% w zgięciu bocznym. Również Tsantrizos [25] stwierdził, że czopy międzytrzonowe jedynie zmniejszały zakres ruchomości w zgięciu do przodu i w zgięciu bocznym, a nie miały wpływu na zakres ruchomości w przypadku ruchu prostującego kręgosłup. Dopiero dodanie implantu śrub transpedikularnych znacząco zmniejszało ruchomość we wszystkich badanych kierunkach. Do podobnych wniosków doszedł w swoim badaniu Brodke [26] który

175

Mateusz Niścior, Monika Adamczyk, Katarzyna Tarnawska

stwierdził, że stosowanie jednoczesne implantu międzytrzonowego i tylnego implantu transpedikularnego powoduje największy wzrost sztywności stabilizowanego kręgosłupa.

Rys. 5 Schemat preparatu stabilizowanego czopami międzytrzonowymi [27]

Rys. 6 Schemat preparatu stabilizowanego jednocześnie implantem transpedikularnym i czopami międzytrzonowymi [27 ]

4.3.4. Sztuczny dysk Biorąc pod uwagę ilość usuwanego podczas operacji materiału kostnego, możemy rozróżnić dwa typy implantacji wykonywanych przy pomocy sztucznych dysków. Pierwszym z nich jest całkowite zastąpienie dysku, gdzie usuwany jest cały dysk, a na jego miejsce, pomiędzy dwoma sąsiednimi kręgami wstawiany jest implant. Do drugiego typu należy zastąpienie jądra dysku, gdzie sztucznym elementem zastępowany jest zaledwie środek dysku, tzw. jądro. Najpowszechniejszą techniką jest stosowanie dwóch metalicznych krążków, posiadających zębate zakończenia, a także rdzenia zbudowanego z polietylenu. [23].

176

Zastosowanie biomateriałów w nowoczesnej medycynie

Rys. 7. Przykłady polimerowych protez międzytrzonowych stosowanych do stabilizacji kręgosłupa [28]

5. Podsumowanie Biomateriały są grupą syntetycznych lub naturalnych substancji. Stosowane są między innymi do produkcji rusztowań trójwymiarowych, mających za zadanie pomoc przy proliferacji czy różnicowaniu komórek macierzystych człowieka. Skutkiem czego jest regeneracja tkanki, która uległa uszkodzeniu. Inżynieria materiałowa przyczyniła się do znacznego rozwoju medycyny regeneracyjnej. Powstają nowe biomateriały o coraz lepszych właściwościach, a co za tym idzie licznych możliwościach wykorzystania ich w leczeniu wielu schorzeń. Czopy międzytrzonowe zmniejszają zakres ruchomości kręgosłupa w zgięciu do przodu w niewielkim stopniu wpływają na zakres ruchomości w wyproście. Dodanie implantu transpedikularnego do czopów międzytrznowych daje konstrukcję znacznie zmniejszają ruchomość kręgosłupa. Stosowanie jednoczesne implantów międzytrzonowych i implantów transpedikularnych stwarza najlepsze warunki dla uzyskania usztywnienia danego segmentu ruchowego [27]. Z biomateriałów otrzymujemy różnorodne elementy o zastosowaniu medycznym między innymi sztuczne narządy (serce, wątroba, nerka), zastawki serca, stenty, rozruszniki serca, protezy oraz dyski, które przyczyniły się do zwiększenia komfortu życia pacjentów, a niejednokrotnie do bezpośredniego ratowania życia wielu ludzi. Tak powszechne zastosowanie implantów w medycynie umożliwiły: rozwój biomateriałów, poszukiwanie jak najlepszego ich typu, który spełniłby jak najwięcej podstawowych własności, opracowywanie coraz lepszych konstrukcji implantów oraz większej intensywności badań pod kątem interakcji „implant – ludzi organizm”[29]. Na całym świecie istnieje problem z dawcami narządów do przeszczepu, w Polsce sytuacja ta jest szczególnie poważna. Dlatego też, sztuczne organy z pewnością mogłyby pokryć zapotrzebowanie na zastępcze narządy. Konieczne są jednak dalsze badania nad możliwościami wszczepienia sztucznych organów do organizmu ludzkiego. Perspektywy rozwoju i zakładanych efektów leczniczych z zastosowaniem biomateriałów są obiecujące i mogą zupełnie zmienić oblicze medycyny regeneracyjnej na całym świecie.

177

Mateusz Niścior, Monika Adamczyk, Katarzyna Tarnawska

Literatura 1. 2.

3. 4. 5. 6. 7. 8.

9. 10. 11. 12.

13. 14. 15. 16. 17.

18.

19.

Nałęcz M.: Biomateriały, 1990, tom 4, WKiŁ Warszawa Williams, D.F.(1987). Definitions in Biomaterials: Proceedings of a Consensus Conference of the European Society for Biomaterials, Chester, England, March, 1986. Amsterdam; NY: Elsevier Marciniak J.:Biomateriały, Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2002 [Źródło internetowe]: http://www.e-biotechnologia.pl/Artykuly/Biomaterialybiomatryce. [Dostęp]: 12.08.2015 Będziński R.: Biomechanika inżynierska Zagadnienia wybrane, OWPWroc. Wrocław, 1997 Willerth S.M., Sakiyama-Elbert S. E.,. Combining stem cells and biomaterial scaffolds for constructing tissues and cell delivery Stembook.org: 2008, str.1-18 Łowskis B.: Polimery w Medycynie”1980, 10(3), 135 Rather B. D., Hoffman A. S., Schoen F. J., Lemons J. E.: Biomaterials Science in Introduction to Materials in Medicine, Academic Press, Harcourt Brace & Company USA, 1996 Słowiński S., Raczyński K., Głowiński S., Adrzejewska A., Kondrtacki S.: „Polimery w Medycynie”1992, 22(4), 43 Karaszewska A.: Antybakteryjne i atrombogenne włókna poliestrowe, praca doktorska, 2007 Karaszewska A., Bucheńska J.: Poliestrowe protezy naczyniowe – antybakteryjne i atrombogenne biomateriały, POLIMERY 2013, 58, nr 1 [Źródło internetowe]: http://nt.interia.pl/raport-medycynaprzyszlosci/medycyna/news pierwsze-takie-sztuczne-serce-juz-bije-wpiersipacjenta,nId,1080999?parametr=embed_tyt_zdj_lead [Dostęp]: 12.08.2015 Cordey J.: Biofunctionality and biomechanics of implant, (w:) Biomaterialshard tissue repair and replacement, Elsevier Science Publ. 1992, 235-245 [Źródło internetowe]:http://www.newscientist.com/data/images/ns/cms/dn247 96/dn24796-2_600.jpg [Dostęp]: 12.08.2015 Marciniak J.: Biomateriały w chirurgii kostnej , Wyd. Pl. Śląskiej, Gliwice, 1992 Będziński R., Biomechanika inżynierska, Wyd. Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 1999 D. Zarzycki, L. F. Ciupika, J. Mstowski, J. Jakubowski. Śruby transpedikularne w stabilizacji kręgosłupa: funkcje, konstrukcje, zasady osadzania [W:] System Dero: Rozwój techniki operacyjnego leczenia kręgosłupa. pod red. D. Zarzyckiego, L. F. Ciupika, LfC. Zielona Góra.1997. s. 123-132 [Źródło internetowe]:http://www.researchgate.net/publication/278668119_Ana liza_parametrw_radiologicznych_koci_krzyowej_w_obszarze_wprowadzenia_ rub_transpedikularnych [Dostęp]: 12.08.2015 Johnston L. T, Karaikovic E. E, Lautenschlager E. P., Marcu D.: Cervical pedicle screws vs. lateral mass screws: uniplanar fatigue analysis and residual pullout strengths, The Spine Journal 6, 667?672, 2006

178

Zastosowanie biomateriałów w nowoczesnej medycynie

20. Cook S., Barbera J., Rubi M., Salkeld S., Whitecloud T.: Lumbosacral fixation using expandable pedicle screws: an alternative in reoperation and osteoporosis, The Spine Journal 1, 109?114, 2001 21. Ciupik L. F., Zarzycki D., System DERO; Rozwój technik operacyjnego leczenia kręgosłupa, Polska Grupa DERO i LfC, Zielona Góra, 1997 22. [Źródło internetowe]: http://www.neurochirurgia-tarnow.com.pl/ik.html [Dostęp]: 12.08.2015 23. Ciupik L., Hakało J., Zarzycki Z., Jednoczesne odbarczenie przestrzeni międzytrzonowej poprzez rotację czopa prostokątnego ze stabilizacją w zmodyfikowanej metodzie R-PLIF, Polska Grupa DERO; Stowarzyszenie Studiów i Leczenia Kregosłupa, Zielona Góra, 2005 24. Glazer P.A., Colliou O., Klish S.M., Bradford D.S., Bueff H.U., Lotz J.C.: Biomechanical analysis of multilevel fixation methods in lumbar spine. Spine 1997 January 22(2):171-182. 25. Tsantrizos A., Baramki H.G., Zeidman S., Steffen T.: Segmental stability and compressive strength of posterior lumbar interbodyfusion implants. Spine 2000 August;25(15):1899-1907 26. Brodke D.S., Dick J.C., Kunz D.N.: Pos-terior lumbar interbody fusion / A bio-mechanical Comparison, including a new threaded cage. Spine 1997 Janu-ary;22(1):26-31 27. [Źródło internetowe]: http://www.lfc.com.pl/pdf/dero3/a18.pdf [Dostęp]: 12.08.2015 28. Ciupik L., Kierzkowska A., Jędrych Ł. Biomateriały stosowane na implanty DERO: historia, współczesność, przyszłość 29. Gierzyńska-Dolna M.: Biotribologia i aplikacje medyczne 2003, Tribologia 4

179

Mateusz Niścior, Monika Adamczyk, Katarzyna Tarnawska

Biomateriały w nowoczesnej medycynie Streszczenie Biomateriały zbudowane są z naturalnych lub syntetycznych substancji, które mogą być wykorzystywane m.in. do tworzenia różnego rodzaju implantów, protez a także do regeneracji uszkodzonej tkanki czy narządu. Unowocześniane metody otrzymywania i modyfikacji tego typu narzędzi przyspieszają badania, mogące pokryć zapotrzebowanie na organy zastępcze, a przede wszystkim mogą spełnić oczekiwania pacjentów czekających na przeszczep. Materiały stosowane do produkcji implantów należą do specyficznej grupy charakteryzującej się różnym składem, budową i właściwościami. Grupa ta wyróżnia się specyficzną cechą, a mianowicie materiały należące do niej są akceptowane przez organizm ludzki. Niniejsza praca przedstawia charakterystykę wybranych biomateriałów wraz z ich praktycznym zastosowaniem w medycynie. Biomateriały służą m.in. do tworzenia elementów medycznych do leczenia schorzeń kręgosłupa, produkcji sztucznych organów (serca, wątroby), implantów kostnych czy protez naczyniowych. Słowa kluczowe: biomateriały, zastosowania, inżynieria biomedyczna

Biomaterials in modern medicine Summary Biomaterials are a group of natural and synthetic materials which may be used include to create various implants, prostheses and for the regeneration of damaged tissue or organ. Innovated methods for the preparation and modification of such tools accelerate research that could meet the demand for organ replacement, and that can meet the expectations of patients waiting for a transplant. Materials used for the manufacture of implants belong to a specific group which have a different composition, structure and properties. This group stands out specific characteristic, namely materials belonging to it are accepted by the human body. This article presents characteristics of selected biomaterials and their practical application in medicine. Biomaterials are used, among others, to create medical components for treating diseases of the spine, to the production of artificial organs (heart, liver), bones implants or vascular prostheses. Keywords: biomaterials, applications, biomedical engineering

180

Tomasz Zawiślak1, Piotr Turmiński2, Katarzyna Król3

Zastosowanie terapii wibroakustycznej w leczeniu choroby zwyrodnieniowej stawów kolanowych 1. Wprowadzenie Choroba zwyrodnieniowa stawów jest główną przyczyną dolegliwości bólowych oraz jedną z głównych przyczyn niepełnosprawności w krajach rozwijających się [1]. Dotyczy ludzi w każdym wieku, jednak rzadko występuje u osób przed 40 r.ż. W krajach Europy Zachodniej, choroba zwyrodnieniowa dotyka od 7 do 25% osób po 55 r.ż. Po 65 r.ż. diagnozuje się ją u około 60% populacji Europy i Stanów Zjednoczonych. Natomiast ponad 80% pacjentów powyżej 75 roku życia posiada charakterystyczne dla artrozy zmiany radiologiczne w obrębie stawów obwodowych. Innymi czynnikami zwiększającymi prawdopodobieństwo zachorowania na gonartrozę poza wiekiem, są nadwaga i otyłość, rasa biała lub żółta, czynniki genetyczne, choroby oraz urazy i przeciążenia [1, 2, 3]. Wśród stosowanych obecnie sposobów przeciwdziałania objawom zwyrodnienia stawów, wymienić można całą gamę zabiegów fizykalnych, takich jak terapia ciepłem lub zimnem, stosowanie ultradźwięków, wykorzystanie światła laserowego i zmiennego pola magnetycznego oraz elektroterapii. Zabiegi te często uzupełniane są środkami farmakologicznymi oraz ćwiczeniami fizycznymi, a w ostateczności podejmowane jest leczenie operacyjne [4, 5, 6, 7, 8]. Poza ogólnie znanymi metodami fizykoterapeutycznymi, warto zwrócić uwagę na nową i mało rozpowszechnioną metodę, jaką jest terapia wibroakustyczna. Podczas zabiegu, urządzenie wibroakustyczne za pośrednictwem odpowiednich aplikatorów przekazuje do organizmu mikrowibracje o parametrach zbliżonych do tych naturalnie w nim występujących. Obecnie dostępne wyniki badań zastosowania mikrowibracji w leczeniu ran 1

[email protected], Zakład Rehabilitacji i Fizjoterapii, Katedra Rehabilitacji, Fizjoterapii i BalneoterapiiWydział Pielęgniarstwa i Nauk o Zdrowiu, Uniwersytet Medyczny w Lublinie,www.umlub.plZakład Rehabilitacji i Fizjoterapii, Katedra Rehabilitacji, Fizjoterapii iBalneoterapii Wydział i Nauk o Zdrowiu, Uniwersytet Medyczny w Lublinie, 2 [email protected], Zakład Rehabilitacji i Fizjoterapii, Katedra Rehabilitacji, Fizjoterapii i Balneoterapii,Wydział Pielęgniarstwa i Nauk o Zdrowiu, Uniwersytet Medyczny w Lublinie,www.umlub.pl 3 [email protected], Katedra i Zakład Mikrobiologii Lekarskiej, II Wydział Lekarski z Oddziałem Anglojęzycznym, Uniwersytet Medyczny w Lublinie,www.umlub.pl

181

Tomasz Zawiślak, Piotr Turmiński, Katarzyna Król

i oparzeń, stłuczeń, złamań, bólów reumatycznych i korzeniowych, schorzeń ze strony układu nerwowego i oddechowego są bardzo obiecujące. Potwierdzają one iż terapia wibroakustyczna ma działanie analgetyczne, redukuje obrzęki, przyspiesza procesy filtracyjne oraz zwiększa cyrkulację krwi i limfy [9,10,11,12,13,14,15,16].

2. Cel pracy Celem badania była ocena skuteczności zastosowania terapii wibroakustycznej w leczeniu choroby zwyrodnieniowej stawów kolanowych.

3. Materiały i metody Badania zostały przeprowadzone w okresie od stycznia do marca 2013 roku w Oddziale Rehabilitacji Instytutu Medycyny Wsi im. Witolda Chodźki w Lublinie. Badaną grupę stanowiło 32 pacjentów ww. placówki ze zmianami zwyrodnieniowymi w obrębie stawów kolanowych. Leczenie opierało się wyłącznie na terapii wibroakustycznej. Pacjenci byli kwalifikowani do wzięcia udziału w badaniach na podstawie następujących kryteriów włączenia:  wiek pomiędzy 40 a 80 r. ż.;  zdiagnozowana choroba zwyrodnieniowa stawów obwodowych w III° wg skali Seyfrieda;  brak zleconych i wykonywanych innych zabiegów fizjoterapeutycznych w obrębie stawu objętego artrozą;  podpisany formularz świadomej zgody chorego;  brak przeciwwskazań do przeprowadzenia zabiegów potwierdzony przez lekarza prowadzącego. Pacjenci w trakcie trwania badania mogli zostać wyłączeni z jego dalszego przebiegu, jeżeli:  zostało zdiagnozowane jakiekolwiek z przeciwwskazań;  nastąpiło znaczne pogorszenie stanu zdrowia pacjenta;  pacjent wyraził dobrowolną rezygnację z kontynuowania badań;  lekarz prowadzący zdecydował o przerwaniu terapii. Rozpoczęcie terapii zostało poprzedzone wypełnieniem przez pacjentów kwestionariusza WOMAC (Western Ontario and McMasterUniversities) oraz skali VAS (Visual AnalogueScale) a także pomiarem zakresu ruchomości w stawach kolanowych. Proces leczenia stanowiła seria 20 zabiegów wykonywanych 2 razy dziennie (z min. 6 godzinnym odstępem), przez okres 10 dni, z 48 godzinną przerwą po piątym dniu terapii. Po zakończeniu serii zabiegów powtórnie dokonano pomiaru zakresów ruchomości w badanych stawach, a pacjenci byli proszeni o ponowne

182

Zastosowanie terapii wibroakustycznej w leczeniu choroby zwyrodnieniowej stawów kolanowych

wypełnienia kwestionariusza WOMAC oraz skali VAS. Skuteczność terapii była określana na podstawie różnic wyników sprzed i po terapii. Zabiegi terapii wibroakustycznej wykonywano urządzeniem VitafonAktiv (VITAFON, Rosja), wyposażonym w 2 pary wibrofonów. Pierwsza para (biała) przy najniższej częstotliwości generowała wibracje o amplitudzie 4 ± 2 m, druga (zielona) 10 ± 2 m. Fonowanie odbywało się w 2 zakresach częstotliwości mikrowibracji. Zmiany częstotliwości w trakcie trwania zabiegu przebiegały płynnie, a ich charakter zależał od jednego z dziewięciu trybów pracy urządzenia. Uzyskane wyniki badań zostały poddane analizie statystycznej. Wartości analizowanych parametrów scharakteryzowano przy pomocy średniej, mediany, odchylenia standardowego, minimum, maksimum. Zmienne jakościowe scharakteryzowano przy pomocy liczebności i odsetka. Przyjęto poziom istotności p<0,05 wskazujący na istnienie istotnych statystycznie różnic lub zależności. Bazę danych i badania statystyczne przeprowadzono w oparciu o oprogramowanie komputerowe STATISTICA 10.0 (StatSoft, Polska).

4. Analiza wyników Na podstawie analizy wyników badań własnych ustalono, że zastosowanie terapii wibroakustycznej spowodowało zmianę najczęściej występującego charakteru bólu podczas wykonywania codziennych czynności. Bezpośrednio przed pierwszym zabiegiem w większości przypadków (34,4 – 50,0%) ból miał charakter umiarkowany bądź silny (Tabela 1). Po zakończeniu terapii, respondenci najczęściej (37,5 – 56,3 %) zgłaszali brak bólu lub ból łagodny (Tabela 2). Tab. 1. Charakter bólu przy wykonywaniu codziennych czynności przed terapią (WOMAC). Ocena charakteru bólu przed terapią Rodzaje czynności

Bez bólu

Łagodny

Umiarkowany

Bardzo silny

Silny

n

%

n

%

n

%

n

%

n

%

Chodzenie po płaskiej powierzchni

1

3,1

8

25,0

16

50,0

7

21,9

0

0,0

Wchodzenie / schodzenie ze schodów

0

0,0

1

3,1

12

37,5

13

40,6

6

18,8

8

25,0

7

21,9

14

43,8

3

9,4

0

0,0

9

28,1

7

21,9

16

50,0

0

0,0

0

0,0

3

9,4

8

25,0

11

34,4

10

31,3

0

0,0

Spanie Siedzenie/ leżenie Stanie

183

Tomasz Zawiślak, Piotr Turmiński, Katarzyna Król Tab. 2. Charakter bólu przy wykonywaniu codziennych czynności po terapii (WOMAC). Ocena charakteru bólu po terapii Rodzaje czynności

Umiarkowan y

Bardzo silny

Bez bólu

Łagodny

n

%

n

%

n

%

n

%

n

%

Chodzenie po płaskiej powierzchni

13

40,6

11

34,4

8

25,0

0

0,0

0

0,0

Wchodzenie / schodzenie ze schodów

2

6,3

13

40,6

12

37,5

4

12,5

1

3,1

18

56,3

10

31,3

3

9,4

1

3,1

0

0,0

16

50,0

11

34,4

4

12,5

1

3,1

0

0,0

12

37,5

11

34,4

7

21,9

2

6,3

0

0,0

Spanie Siedzenie/ leżenie Stanie

Silny

Analiza wyników badań wykazała istotną statystycznie różnicę (p<0,05) między nasileniem dolegliwości bólowych podczas chodzenia po płaskiej powierzchni przed i po zastosowaniu terapii wibroakustycznej. Zmniejszenie dolegliwości bólowych wyniosło średnio 1,75 pkt wg skali VAS (Ryc. 1) Przeprowadzone badania wykazały statystycznie istotną różnice (p<0,05) pomiędzy nasileniem dolegliwości bólowych występujących podczas chodzenia po schodach mierzonym przed i po terapii. Dolegliwości bólowe towarzyszące chodzeniu po schodach, po terapii zmniejszyły się średnio o 2,75 pkt wg skali VAS (Ryc. 1). Analiza wyników badań własnych wykazała istotne statystycznie (p<0,05) zmniejszenie nasilenia dolegliwości bólowych w pozostałych czynnościach dnia codziennego (spanie, siedzenie/leżenie, stanie) po 10 dniach stosowania terapii wibroakustycznej. Dolegliwości bólowe zmniejszyły się średnio o 2,35 pkt podczas spania, 1,9 pkt w trakcie siedzenia, a także o 2,8 pkt podczas stania wg skali VAS (Ryc. 1).

184

Zastosowanie terapii wibroakustycznej w leczeniu choroby zwyrodnieniowej stawów kolanowych

Ryc. 1. Średnie nasilenie dolegliwości bólowych występujących podczas wykonywania codziennych czynności przed i po terapii (VAS, max. 10 pkt.).

Ocena sztywności stawów była rozpatrywana w 2 kategoriach. Pierwsza dotyczyła sztywności występującej po porannym przebudzeniu, druga zaś po odpoczynku (nieczynności) w ciągu dnia. Analiza statystyczna wyników badań wykazała istotną zależność (p<0,05) między nasileniem porannej sztywności stawów przed i po zastosowaniu terapii wibroakustycznej (Tabela 3). Wartość tych dolegliwości uległa zmniejszeniu średnio o 0,84pkt wg kwestionariusza WOMAC. Tab. 3. Nasilenie sztywności stawów po porannym przebudzeniu, przed terapią i po terapii (WOMAC; max. 4 pkt.).

Okres badania

Średnia

Mediana

SD

Przed terapią

2,31

2,00

0,82

Po terapii

1,47

2,00

0,88

Analiza statystyczna Z

p

3,68

0,0002

W wyniku analizy badań własnych stwierdzono istotne statystycznie (p<0,05) zmniejszenie objawów sztywności stawów występujących po odpoczynku w ciągu dnia po zastosowaniu terapii wibroakustycznej (Tabela 4). W tym przypadku różnica w wartościach średnich wynosiła 0,78pkt wg kwestionariusza WOMAC.

185

Tomasz Zawiślak, Piotr Turmiński, Katarzyna Król Tab. 4. Nasilenie sztywności stawów po odpoczynku w ciągu dnia, przed terapią i po terapii (WOMAC; max. 4 pkt.)

Okres badania

Średnia

Mediana

SD

Przed terapią

1,81

2,00

0,90

Po terapii

1,03

1,00

0,90

Analiza statystyczna Z

p

3,04

0,002

W wynikach badań własnych nie zaobserwowano istotnej statystycznie różnicy (p>0,05) między zakresem ruchomości uzyskanym przez badanych przed i po terapii.Pacjenci po zastosowaniu terapii wibroakustycznej średnio uzyskiwali wzrost zakresu ruchu zgięcia wynoszący 2,12° (Tabela 5). Tab. 5. Zakres ruchomości w stawach kolanowych, przed terapią i po terapii (normy wg A. Zembatego [25]).

Okres badania

Zgięciew stawie kolanowym

Przed terapią

91,19°

Po terapii

93,31°

Analiza wyników badań wykazała istotną statystycznie zależność (p<0,05) między zastosowaniem terapii wibroakustycznej a zmniejszeniem trudności w wykonywaniu czynności codziennych. Po zakończeniu terapii, pacjenci oceniali czynności dnia codziennego, jako łatwiejsze do wykonania niż przed przystąpieniem do terapii (średnio o 43,85%). Ogólna ocena nasilenia trudności (suma punktów z poszczególnych ocen) po terapii uległa statystycznie istotnemu zmniejszeniu (p<0,05), (Tabela 6).

186

Zastosowanie terapii wibroakustycznej w leczeniu choroby zwyrodnieniowej stawów kolanowych Tab. 6. Nasilenie trudności w wykonywaniu codziennych czynności przed i po terapii (WOMAC; max 4 pkt.). Przed terapią

Po terapii Analiza statystyczna

Średnia

Mediana

SD

Siedzenie Siadanie/ wstawanie z toalety Ogólna ocena (max. 52 pkt.)

SD

Wchodzenie po schodach Wstawanie z pozycji siedzącej Stanie Pochylanie się Chodzenie po płaskiej powierzchni Zakładanie skarpetek/ pończoch Wstawanie z łóżka Zdejmowani e skarpetek/ pończoch Leżenie w łóżku Wchodzenie/ wychodzenie z wanny

Mediana

Schodzenie po schodach

Średnia

Czynność

2,28

2,00

0,89

1,56

2,00

1,13

2,94

0,003

2,34

2,00

0,97

1,56

2,00

1,11

3,49

0,0005

2,34

2,00

0,79

1,47

1,50

0,98

3,7

0,0002

1,78

2,00

0,97

1,09

1,00

0,93

3,46

0,0005

1,88

2,00

0,87

1,25

1,00

1,11

3,00

0,003

1,66

2,00

1,00

0,87

1,00

0,79

3,28

0,001

1,84

2,00

1,35

1,25

1,00

1,14

2,65

0,008

1,97

2,00

1,18

1,19

1,00

1,06

3,49

0,0005

1,81

2,00

1,31

1,06

1,00

1,22

2,96

0,003

1,25

1,00

1,02

0,72

0,00

0,89

2,62

0,009

2,06

2,00

0,88

1,47

2,00

1,02

3,25

0,001

1,31

1,50

0,86

0,75

1,00

0,76

2,97

0,003

2,00

2,00

1,08

1,25

1,00

0,95

3,33

0,0009

24,53

24,5 0

7,83

15,5 0

13,5 0

9,59

4,57

0,00000 5

187

Z

p

Tomasz Zawiślak, Piotr Turmiński, Katarzyna Król

5. Dyskusja Choroba zwyrodnieniowa stawów charakteryzuje się zaburzeniem równowagi pomiędzy procesami syntezy i degradacji, które zachodzą w tkankach tworzących staw i tkankach okołostawowych [17,18]. Zmiany, do których dochodzi w trakcie trwania tego długotrwałego procesu często pozostają niezauważone do momentu pojawienia się pierwszego objawu, jakim jest ból. Zazwyczaj to za jego przyczyną chorzy zaczynają szukać pomocy. Istnieje wiele sposobów i środków, które wpływają na zmniejszenie dolegliwości związanych z choroba zwyrodnieniową stawów. Powstało również wiele prac naukowych podejmujących tematykę porównań skuteczności poszczególnych sposobów walki z objawami choroby zwyrodnieniowej stawów [19,20,18,21,9,24]. Na podstawie wyników badań własnych zaobserwowano, że terapia wibroakustyczna przynosi wymierne rezultaty w przeciwdziałaniu objawom towarzyszącym artrozie. Terapia wibroakustyczna w istotny sposób przyczyniła się do zmniejszenia nasilenia odczuwanego bólu ze średniej wartości 5,09 do 2,95pkt w skali VAS, a więc o ponad 42%. B. Jasiak – Tyrkalska [18] w swoich badaniach nad skutecznością przeciwbólową różnych metod u pacjentów z gonartrozą, otrzymała wyniki wskazujące na zmniejszenie bolesności o 14,15% dla zabiegu krioterapii miejscowej połączonej z magnetoterapią i ćwiczeniami w odciążeniu, oraz 25,16% dla zabiegu ciepłoleczniczego z wykorzystaniem lampy Sollux również połączonego z magnetoterapią i ćwiczeniami w odciążeniu. M. Stępień i wsp. [24] w badaniach nad analgetycznym działaniem terapii wibroakustycznej u pacjentów po operacyjnym leczeniu choroby Dupuytrena, odnotowała zmniejszenie nasilenia dolegliwości bólowych o 70,7%, a w przypadku skojarzenia terapii wibroakustycznej z laseroterapią o 73,8%. Nieco mniejsze wartości określające efekt analgetyczny terapii wibroakustycznej przedstawił A. Łukasik i wsp [9]. Wynosiły one odpowiednio 54,17% w grupie pacjentów poddawanych wyłącznie terapii wibroakustycznej, oraz 15,39% w grupie porównawczej poddawanej laseroterapii i sonoterapii. W badaniach własnych terapia wibroakustyczna poza redukcją nasilenia dolegliwości bólowych, wpłynęła również na zmianę nasilenia sztywności stawów zarówno tą występującą po porannym przebudzeniu (zmniejszenie o 0,84pkt w czteropunktowej skali kwestionariusza WOMAC), jak i tą pojawiającą się po odpoczynku w ciągu dnia (zmniejszenie o 0,78pkt w czteropunktowej skali kwestionariusza WOMAC). Niestety skonfrontowanie powyższych rezultatów z wynikami badań innych autorów jest

188

Zastosowanie terapii wibroakustycznej w leczeniu choroby zwyrodnieniowej stawów kolanowych

utrudnione ze względu na brak doniesień dotyczących wpływu zastosowania metod fizjoterapeutycznych na odczuwaną sztywność stawów. W badaniach własnych nie odnotowano istotnej statystycznie zmiany zakresu ruchomości w stawach kolanowych. Odmienne wyniki swoich badań uzyskał Stępień i wsp. [24], gdzie zakresy ruchów zgięcia i wyprostu w stawach śródręczno – paliczkowych i międzypaliczkowych mierzone po terapii zwiększyły się odpowiednio o 37,7% i 31,3% w stosunku do pomiarów przed badaniem. Rozbieżność uzyskanych rezultatów w badaniach własnych i badaniach Stępień i wsp. [24] może wynikać z poddania terapii wibroakustycznej innych stawów obwodowych o odmiennej budowie anatomicznej. Jednocześnie możliwe jest stwierdzenie, że terapia wibroakustyczna stosowana na mniejsze stawy obwodowe powoduje większy wzrost zakresu ruchu niż w przypadku dużych stawów. Na podstawie przytoczonych wyników badań, stwierdzić można, że terapia wibroakustyczna przyczynia się do redukcji odczuć bólowych na poziomie porównywalnym, bądź wyższym niż stosowane obecnie tradycyjne metody fizykoterapeutyczne. Poza efektem analgetycznym, wyniki badań własnych wskazują również, iż zastosowana terapia w dużej mierze niweluje subiektywne uczucie sztywności stawów, a także trudności związane z wykonywaniem czynności codziennych. Terapia wibroakustyczna jest jeszcze mało znaną i rzadko stosowaną metodą w fizjoterapii. Wiąże się to z niewielką ilością rzetelnie przeprowadzonych badań nad skutecznością jej stosowania. W literaturze można odnaleźć doniesienia o wykorzystaniu terapii wibroakustycznej w leczeniu chorób narządu ruchu, układu oddechowego, nerwowego lub pokarmowego [10,15,11,22,16,12,13,23]. Niestety są to najczęściej nierandomizowane badania na niewielkiej liczbie chorych, bez wprowadzenia ślepej próby, czy nawet odległej oceny wyników terapii. Badania własne, ze względu na niewielką liczebność badanej grupy należy traktować, jako pilotażowe, mimo to ich wyniki są bardzo obiecujące i pozwalają domniemać, iż terapia wibroakustyczna może w przyszłości stać się alternatywą dla tradycyjnych zabiegów fizykoterapeutycznych. Wymaga ona jednak dalszych badań, aby mogła stać się terapią z wyboru w leczeniu choroby zwyrodnieniowej stawów.

189

Tomasz Zawiślak, Piotr Turmiński, Katarzyna Król

6. Wnioski Na podstawie uzyskanych wyników z przeprowadzonych badań własnych, sformułowano następujące wnioski: 1. Terapia wibroakustyczna istotnie wpływa na zmniejszenie dolegliwości bólowych związanych z chorobą zwyrodnieniową stawów kolanowych. 2. Terapia wibroakustyczna powoduje zmniejszenie odczuwania sztywności stawów występującej po porannym przebudzeniu, oraz po odpoczynku w ciągu dnia. 3. Terapia wibroakustyczna ma wpływ na zmniejszenie stopnia trudności podczas wykonywania codziennych czynności. 4. Terapia wibroakustyczna nie wpływa w istotny sposób na zmianę zakresu ruchomości stawów kolanowych.

Piśmiennictwo Raj N., Jones A.: Choroba zwyrodnieniowa stawów. W: Snaith M.L.:ABC Reumatologii.PZWL. Warszawa 2007: 50-56 2. Pop T., Szczygielska D., Drużbicki M., Zajkiewicz K.: Epidemiologia i koszty leczenia zachowawczego chorych z chorobą zwyrodnieniową stawów biodrowych i kolanowych. OrtopediaTraumatologiaRehabilitacja. 2007;4(6);Vol. 9:405-412 3. Arden N., Nevitt M.C.: Osteoartritis: epidemiology. Best. Pract. Res. Clin. Rheumatol. 2006;20:3-25 4. Franek A., Franek E., Polak A.: Nowoczesna elektroterapia. Wybór zagadnień.Śląska Akademia Medyczna. Katowice 2001 5. Polak A., Chmielewska D., Kozioł P., Rzepka R.: Terapia ultradźwiękowa. Cosmogamma R&D Department.Gliwice 2001 6. Sieroń A., Cieślar G., Adamek M.: Magnetoterapia i laseroterapia. Śląska Akademia Medyczna.Katowice 1994 7. Herman A.S., Kostowski W.: Farmakologia. Tom I. Podstawy farmakologii.PZWL. Warszawa 2003 8. Straburzyński G., Straburzyńska-Lupa A.: Medycyna Fizykalna. PZWL.Warszawa 2003 9. Łukasiak A., Krystosiak M., Widłak P., Woldańska-Okońska M.: Ocena skuteczności leczenia pacjentów z tzw. ostroga piętową z zastosowaniem terapii wibroakustycznej. Doniesienia wstępne. Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja. 2013;1(6):77-87 10. Gladkova A.B., Fedorov V.A., Ryabchuk F.N.: Research of microvibration background effect at rest in healthy children. W: Proceedings of the Fourth International Conference "Vibroacustic in Medicine". St. Petersburg, 2006: 96-99 11. Kovelenov A.Y.: Research of efficiency of vibroacoustic therapy method in prophylaxis of influenza and other ARD. W: Proceedings of the Fourth International Conference “Vibroacustic in Medicine”. St. Petersburg 2006: 90-93 1.

190

Zastosowanie terapii wibroakustycznej w leczeniu choroby zwyrodnieniowej stawów kolanowych

12. Kovelenov A.Y., Obrezan A.G., Fiodorov V.A.: Efficiency of vibro – acoustocal method of therapy for chronic virus Hepatitis treatment. W: Proceedings of the Tenth International Congress on Sound and Vibration. Stockholm 2003 13. Rankovich B.: Influence of Vibroacoustic effect of "Vitafon" on ventilation rate and respiration in patients with chronic lung obstruction (COPD). W: Proceedings of the Fourth International Conference “Vibroacustic in Medicine”. St. Petersburg, 2006:86-99 14. Rubin C., Recker R., Cullen D.: Prevention of postmenopausal bone loss by a low - magnitude, high - frequency mechanical stymuli: a clinical trail assessing compliance, efficacy and safety. J. Bone Miner. Res. 2004;19(3): 343-351 15. Ryabchuk F.N., Gladkova A.B.: Parameters of microvibration background capacity in children with gastropathology. W: Proceedings of the Fourth International Conference “Vibroacustic in Medicine”. St. Petersburg 2006: 100-106 16. Rodomonova L.A., Nakonechniy D.G.: Vibroacoustic treatment with "Vitafon" for wrist bone fractures. W: Proceedings of the Fourth International Conference “Vibroacustic in Medicine”. St. Petersburg 2006: 77 - 79. 17. Grosicka A., Kucharz E.J.: Leczenie choroby zwyrodnieniowej stawów. Świat Med. Farm. 2009;6:7-40 18. Jasiak - Tyrkalska B., Frańczuk B., Jaworek J., Mosurska D.: Ocena skuteczności dwóch różnych zabiegów termoterapeutycznych w procesie postępowania rehabilitacyjnego w zmianach zwyrodnieniowych stawu kolanowego. Fizjoterapia Polska. 2004;2:157-162 19. Szczepański L.: Choroba zwyrodnieniowa stawów (osteoartroza). Reumatologia. 2000;38 Suplement: 87-95 20. Ficek K., Wiatr A., Zydek G., Ficek - Kiesler A.: Pozytywny efekt suplementacji poprzez działanie kompleksu kwasu hialuronowego i chondroityny na chorobę zwyrodnieniowa stawów. Praktyczna Fizjoterapia i Rehabilitacja. 2012;4:4-39 21. Ciejka E., Wójtowicz K.: Ocena skuteczności stosowanych zabiegów fizjoterapeutycznych w leczeniu choroby zwyrodnieniowo - wytwórczej stawów obwodowych i kręgosłupa. BalneologiaPolska. 2009;3(117):189-193 22. Petrov S.B., Levkovsky N.S., Kurtov A.I., Levkovsky S.N.: Research of the efficiency of vibroacoustic treatment method for the complec therapy in patients with prostate gland hyperplasia. W: Proceedings of the Fourth International Conference "Vibroacoustic in Medicine". St. Petersburg, 2006: 71-76 23. Zelenović S.: Clinical Experiences in the Micro Vibratory Stimulation. W: Proceedings of the Fourth International Conference "Vibroacoustic in Medicine". St. Petersburg 2006: 108-114 24. Stępień M., Piątkowski P., Rokicki R.: Zastosowanie terapii wibroakustycznej u pacjentów po leczeniu operacyjnym choroby Dupuytrena. Fizjoterapia Polska, 2012;4: 355-362 25. Zembaty A.:Kinezyterapia. Tom I. Zarys podstaw teoretycznych i diagnostyka kinezyterapii. Kasper.Kraków 2002

191

Tomasz Zawiślak, Piotr Turmiński, Katarzyna Król

Zastosowanie terapii wibroakustycznej w leczeniu choroby zwyrodnieniowej stawów kolanowych Streszczenie Wstęp. Celem pracy była ocena skuteczności zastosowania terapii wibroakustycznej w leczeniu choroby zwyrodnieniowej stawów obwodowych. Materiał i metody. Badaną grupę stanowiło 32 osoby w wieku od 46 do 80 lat, ze zdiagnozowaną chorobą zwyrodnieniową stawów kolanowych. Terapię wibroakustyczną stosowano 2 razy dziennie przez okres 10 dni, z dwudobową przerwą sobotnio - niedzielną. W ocenie skuteczności badania posłużono się zmodyfikowanym kwestionariuszem WOMAC, skalą wizualno – analogową VAS oraz pomiarem goniometrycznym. Pacjentów poddano dwukrotnej ocenie. Pierwsza nastąpiła przed rozpoczęciem terapii, natomiast druga bezpośrednio po jej zakończeniu. Wyniki. Na podstawie wyników badań własnych stwierdzono zmniejszenie odczuwania dolegliwości bólowych określanych za pomocą skali VAS ze średniej wartości 5,1 pkt. przed terapią do 2,9 pkt. po terapii. Stopień trudności podczas wykonywania codziennych czynności uległ zmianie. Przed terapią był on oceniony za pomocą kwestionariusza WOMAC na średnio 24,5 pkt., po terapii zaś na 15,5 pkt. Wnioski. 1. Terapia wibroakustyczna istotnie statystycznie wpływa na zmniejszenie dolegliwości bólowych związanych z chorobą zwyrodnieniową stawów kolanowych. 2. Zastosowanie terapii wibroakustycznej pozwala zmniejszyć stopień trudności związany z wykonywaniem codziennych czynności. Słowa kluczowe: choroba zwyrodnieniowa stawów, terapia wibroakustyczna, VAS, WOMAC

The use of vibroacoustic therapy in osteoarthritis treatment of knee joint Summary Background. The aim of the research was an effectiveness evaluation of vibroacoustic therapy in peripheral joints osteoarthritis. Material and methods. The study group comprised 32 patients with arthritis of knee joint. The vibroacoustic therapy was applied twice a day, through 10 days with 48 hours weekend break. The following measures were used: modified WOMAC questionnaire, Visual Analogue Scale, goniometer. Patients were examined before and after the therapy. Results. Based on self-study results, observed decrease of pain level (VAS) from mean 5,1 points to 2,9 points after therapy. Difficult degree during everyday activities (WOMAC) changed from 24,5 to 15,5 points. Conclusions. 1. The vibroacoustic therapy affect decrease of pain level associated with osteoarthritis in knee joints. 2. The use of vibroacoustic therapy decrease everyday activities difficult degree. Keywords: Osteoarthritis, vibroacoustic therapy, Vitafon

192

Iwona Niedzielska1, Artur Banyś2, Łukasz Kops3

Biostymulacja laserowa i światło spolaryzowane (Bioptron) jako fizykoterapia w okresie pozabiegowym w chirurgii stomatologicznej i szczękowo-twarzowej 1. Wstęp Na pełen sukces terapeutyczny leczenia chirurgicznego składa się nie tylko prawidłowo przeprowadzona procedura zabiegowa, ale także właściwa opieka po zabiegowa. Zależy nam na jak najszybszym opanowaniu objawów pooperacyjnych i przywrócenie pacjenta do stanu prawidłowego funkcjonowania. Dyskomfort związany z obecnymi dolegliwościami bólowymi a także obrzęk często zniechęca pacjentów do dalszej współpracy stąd konieczność poszukiwania skutecznych metod opanowania bólu i stanu zapalnego. Jedną ze współczesnych metod leczenia wykorzystywaną coraz częściej w leczeniu po zabiegowym jest biostymulacja laserowa oraz naświetlanie światłem spolaryzowanym. Generator promieniowania zwany laserem, wykorzystuje zjawisko emisji wymuszonej. Słowo to jest akronimem pochodzącym od pierwszych liter z języka angielskiego (LightAmplification by StimulatedEmission of Radiation) [9]. Biostymulacja polega na zewnętrznym napromieniowaniu leczonego miejsca światłem lasera, emitującego wiązkę promieniowania w zakresie od 630 do 1100 nanometrów, co odpowiada barwom od jasnej czerwieni do niewidzialnej już podczerwieni (1100 nm). Chociaż do dzisiaj nie są poznane do końca procesy biostymulacyjne zachodzące pod wpływem promieniowania laserowego to dzięki badaniom licznej grupy naukowców wiemy, że światło laserowe działa na wszystkich poziomach organizmu molekularnym, biochemicznym, komórkowym, tkankowym oraz narządowym. Działanie biologiczne pod wpływem 1

[email protected], Katedra i Klinika Chirurgii Czaszkowo-SzczękowoTwarzowej i Chirurgii Stomatologicznej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach 2 [email protected], Katedra i Klinika Chirurgii Czaszkowo-Szczękowo-Twarzowej i Chirurgii Stomatologicznej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach 3 [email protected], Katedra i Klinika Chirurgii Czaszkowo-Szczękowo-Twarzowej i Chirurgii Stomatologicznej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach

193

Iwona Niedzielska, Artur Banyś, Łukasz Kops

naświetlania wyraża się głównie poprzez aktywacje komórkowego metabolizmu oraz wzrostu syntezy ATP nawet do 150% [1], stymulacje procesów naprawczych poprzez zwiększenie proliferacji komórek głównie fibroblastów, efekt antyzapalny związany ze zmniejszeniem wydzielania enzymów prozapalnych, poprawę mikrokrążenia i zwiększenie efektywności metabolizmu tkanek, efekt znieczulający w związku z wyrzutem endorfin, stymulacje układu immunologicznego, zwiększenie aktywności antyoksydantów w krwi, zapobieganie utlenianiu lipidów w błonie komórkowej, hiperpolaryzację zakończeń nerwowych [1, 11]. Jednym z innowacyjnych rozwiązań używanych do wspomagania gojenia się ran jest system BIOPTRON. Stanowi on urządzenie medyczne ze specjalną jednostką optyczną emitującą światło podobne do części widma elektromagnetycznego naturalnie wytwarzanego przez słońce, pozbawionego jednak promieniowania UV. Leczenie za pomocą światła spolaryzowango określane mianem pileroterapii znane jest w medycynie od dawna. Pierwsze zapiski pochodzą z około 1400 r.p.n.e, z kolei w 1903 r. w Szwajcarii powstaje pierwszy szpital, w którym leczono gruźlicę i krzywicę za pomocą promieniowania słonecznego. Światło spolaryzowane generowane przez polaryzator BIOPTRON, posiada właściwości biostymulacyjne, które powodują głęboką penetrację w strukturach międzykomórkowych zwiększając przepuszczalność błony komórkowej i stymulując przy tym procesy metaboliczne i regeneracyjne. Wywołuje to szereg reakcji łańcuchowych w komórkach i wyzwala tak zwane reakcje wtórne, które nie ograniczają się wyłącznie do obszaru skóry poddanego naświetlaniu, ale obejmują cały organizm [10, 11]. Do pozytywnych efektów związanych z wykorzystaniem światła spolaryzowanego w kompleksowym postępowaniu terapeutycznym należy zaliczyć: wzmocnienie systemu obronnego, stymulowanie procesów regeneracyjnych i odtwórczych całego organizmu, poprawa mikrokrążenia w postaci odtworzenia sieci zniszczonych naczyń krwionośnych, zmniejszenie dolegliwości bólowych, a także przyspieszenie gojenia się ran w tym także ran pooperacyjnych, przez co skraca się okres rekonwalescencji pacjenta. Zmniejsza także częstość występowania powikłań pooperacyjnych zabezpieczając ranę przed wtórnymi zakażeniami, ale także przed rozwojem blizn przerostowych [9, 12]. Istotne znaczenie dla uzyskania efektu przeciwzapalnego ma wywołana działaniem światła spolaryzowanego modyfikacja aktywności komórek układu immunologicznego związana ze zmniejszaniem uwalniania cytokin prozapalnych, zwiększaniem wydzielania cytokin przeciwzapalnych oraz pobudzeniem proliferacji komórek tkanki łącznej (fibroblastów i keratynocytów) poprzez wzrost produkcji czynników wzrostu [13].

194

Biostymulacja laserowa i światło spolaryzowane (Bioptron) jako fizykoterapia w okresie pozabiegowym w chirurgii stomatologicznej i szczękowo-twarzowej

Obecnie terapię światłem spolaryzowanym stosuje się zwykle jako kurację uzupełniającą i wspierającą farmakoterapię oraz inne zabiegi fizykoterapeutyczne. Pileroterapia jest bezpieczna i zazwyczaj dobrze tolerowana przez chorych Powinna być planowana indywidualnie, a czas trwania pojedynczych zabiegów, jak również całego cyklu terapeutycznego ustalany jest każdorazowo po konsultacji lekarskiej uwzględniającej rodzaj, stopień zaawansowania oraz czas trwania choroby lub zmian pourazowych. [4, 22, 24].

2. Cel pracy Celem pracy jest porównanie wpływu biostymulacji laserowej oraz naświetlania światłem spolaryzowanym (Bioptron) na ból, obrzęk i odwodzenie żuchwy u pacjentów poddanych zabiegom osteosyntezy stabilnej żuchwy.

3. Materiały i metody Badania przeprowadzono w okresie od lipca 2012 do grudnia 2013 na Oddziale Chirurgii Szczękowo-Twarzowej SPSK im A. Mielęckiego w Katowicach na Badaniem objęto grupę 75 pacjentów ze złamaniem żuchwy zakwalifikowanych do osteosyntezy stabilnej żuchwy. Zabiegi osteosyntezy żuchwy były wykonywane w znieczuleniu ogólnym przy użyciu minipłytek tytanowych systemu 2,0 Firmy Synthes, przez jeden zespół chirurgów szczękowo-twarzowych. Pacjenci podczas badania cały czas przebywali na oddziale szpitalnym. Z badania wyłączono osoby z chorobami ogólnoustrojowymi, przewlekle przyjmującymi jakiekolwiek leki, skarżącymi się na przewlekłe bóle, pacjentki w ciąży i karmiące piersią oraz osoby z zaburzeniami neurologicznymi lub psychiatrycznymi. Każdy pacjent podpisał zgodę na badania oraz został poinformowany o możliwości rezygnacji na ich każdym etapie. Badania zostały pozytywnie zaopiniowane przez komisje bioetyczną ŚUW w Katowicach i kierownika klinik, który wyraził na nie zgodę. Pacjenci podczas przyjmowania na oddział byli kwalifikowani do projektu badawczego i przypisywano ich do grup na zasadzie sekwencyjnego przydzielania. Pierwszy pacjent trafiał do grupy badawczej naświetlanej lampą Bioptron, drugi do grupy badawczej naświetlanej laserem, trzeci do grupy kontrolnej, następnie cykl się powtarzał. Pierwszą Grupę badaną, która została poddana naświetlaniom światłem spolaryzowanym polichromatycznym (lampa Bioptron) stanowiło 25 osób 8 K i 17 M w wieku od 17 do 72 lat (średnia 45,24 ±6,56) poddanych osteosyntezie stabilnej w okolicy trzonu żuchwy (9 przypadków), okolicy

195

Iwona Niedzielska, Artur Banyś, Łukasz Kops

wyrostka kłykciowego (4 przypadków), trzonu żuchwy okolicy kąta (13 przypadków). Drugą grupę badaną 25 osób 5 K i 20 M w wieku od 23 do 69 lat (średnia 48,64±7,83) poddanych osteosyntezie stabilnej w okolicy trzonu żuchwy (12 przypadków), okolicy wyrostka kłykciowego (6 przypadków), trzonu żuchwy okolicy kąta (7 przypadków).W tej grupie zastosowano fizykoterapie przy użyciu lasera biostymulującego niskiej mocy. Grupę kontrolną stanowiło 25 osób 9 K i 16 M w wieku od 17 do 64 lat (średnia 42,64±8,24) poddanych osteosyntezie stabilnej w okolicy trzonu żuchwy (13 przypadków), okolicy wyrostka kłykciowego (5 przypadków), trzonu żuchwy okolicy kąta (7 przypadków). W tej grupie pacjentów stosowano tradycyjne zimne kompresy schładzające operowaną okolice. Laseroterapie biostymulacyjną przeprowadzono przy pomocy lasera diodowego CTL 1106M generującego promieniowanie laserowe o długości fali 660 nm. Stosowano wiązkę lasera o mocy 50mW i dawce 5J metodą kontaktową punktową przezskórną w okolice miejsca operowanego Naświetlanie światłem spolaryzowanym wykonywano przy pomocy lampy Bioptron model PAG-991 przez 10 minut w odległości ok 10-15 cm od powierzchni skóry. Każdemu z pacjentów wykonywano zabiegi codziennie począwszy od pierwszej doby po zabiegowej.. Pomiary bólu pulsacyjnego, obrzęku, i odwodzenia żuchwy dokonano w I, III i V dobie pooperacyjnej. Pomiar bólu polegał na zaznaczeniu na skali wzrokowo-analogowej – VAS (0-10) nasilenia bólu podczas palpacji okolicy miejsca operowanego. Dla większej poprawności badania i ujednolicenia wyników palpacja przeprowadzono była z siłą 20 N po wcześniejszej kalibracji siły ucisku na wadze elektronicznej. Wszyscy pacjenci przed badaniem deklarowali, iż przez ostatnie 6 godzin nie przyjmowali środków przeciw bólowych. Żaden pacjent nie zgłaszał samoistnych dolegliwości bólowych. Obrzęk mierzony był pomiędzy dwoma punktami – Gonion (punkt skórny w rzucie przejścia trzonu żuchwy w jej gałęź, najbardziej ku tyłowi i dołowi na kątach żuchwy) oraz Pogonion (punkt skórny położonym najbardziej doprzednio na szczycie guzowatości bródkowej). Linia przeprowadzona pomiędzy tymi punktami przebiegała zawsze przez pole operowane. Odległość pomiędzy tymi punktami mierzona była przy pomocy linijki kalibrowanej, co 0,1cm. Odwodzenie żuchwy oceniane było przy pomocy linijki kalibrowanej, co 0,1 cm, pomiędzy brzegami siecznymi centralnych siekaczy szczęki i żuchwy po maksymalnym rozwarciu ust przez badanego. W przypadku braku uzębienia pomiędzy wyrostkami zębodołowymi żuchwy i szczęki. W pierwszym etapie badań statystycznych wykonano obliczenia podstawowych parametrów statystyki opisowej. Następnie przy pomocy testu Shapiro-Wilka zbadano zgodność rozkładu zawartości parametru

196

Biostymulacja laserowa i światło spolaryzowane (Bioptron) jako fizykoterapia w okresie pozabiegowym w chirurgii stomatologicznej i szczękowo-twarzowej

z rozkładem normalnym. W przypadku braku w pełni normalności rozkładu badanego parametru weryfikacji hipotezy dokonano przy pomocy testu U Manna-Whitney'a, w przeciwnym przypadku użyto testu t Studenta. Przyjęto prawdopodobieństwo popełnienia błędu statystycznego na poziomie p<0,05.

4. Wyniki W tabelach 1-3 przedstawiono wyniki grup badawczych i grupy kontrolnej dla analizowanych parametrów w pierwszej, trzeciej i piątej dobie pooperacyjnej, a także zmiany parametrów w okresach czasu pomiędzy pierwszą i trzecią dobą pooperacyjną oraz pierwszą i piątą dobą pooperacyjną. Tabela 1.Statystyka opisowa oraz poziom istotności bólu pooperacyjnego w grupach badanych i grupie kontrolnej [VAS]

1-3 doba 1-5 doba 1 doba 3 doba 5 doba

Bioptron Średnia± odchylenie standardowe 1,82±1,35 3,24±1,19 5,28±1,96 3,46±1,76 2,04±1,08

Poziom Istotności p 0,004 <0,001 0,189 0,098 <0,001

Laser Średnia± odchylenie standardowe 1,77±0,98 2,96±1,12 5,02±1,43 3,25±1,49 2,06±1,29

Poziom Istotności p 0,012 0,008 0,095 0,125 0,087

Kontrola Średnia± odchylenie standardowe 1,08±1,04 2,00±1,54 4,90±1,94 3,98±1,92 2,88±1,63

p<0,05 Źródło: Opracowanie własne Tabela 2. Statystyka opisowa oraz poziom istotności obrzęku pooperacyjnego w grupach badanych i grupie kontrolnej [cm]

1-3 doba 1-5 doba 1 doba 3 doba 5 doba

Bioptron Średnia± odchylenie standardowe 0,64±0,29 1,82±0,62 12,96±2,11 12,32±1,36 11,14±1,95

Poziom Istotności p 0,245 <0,001 0,079 0,102 <0,001

Laser Średnia± odchylenie standardowe 0,61±0,32 1,54±0,59 12,75±1,13 12,14±1,43 11,21±1,39

p<0,05 Źródło: Opracowanie własne

197

Poziom Istotności p 0,367 0,012 0,148 0,258 0,136

Kontrola Średnia± odchylenie standardowe 0,51±0,41 1,00±0,48 12,67±1,18 12,16±1,18 11,66±1,18

Iwona Niedzielska, Artur Banyś, Łukasz Kops Tabela 3. Statystyka opisowa oraz poziom istotności odwodzenia żuchwy w grupach badanych i grupie kontrolnej [mm]

1-3 doba 1-5 doba 1 doba 3 doba 5 doba

Bioptron Średnia± odchylenie standardowe 8,97±4,51 13,37±6,96 15,31±9,14 24,28±8,43 28,68±8,72

Poziom Istotności p 0,019 <0,001 0,175 0,024 <0,001

Laser Średnia± odchylenie standardowe 5,09±2,73 13,03±7,47 14,7±8,02 19,79±9,27 27,73±9,36

Poziom Istotności p 0,076 <0,001 0,317 0,153 <0,001

Kontrola Średnia± odchylenie standardowe 3,64±3,25 4,24±3,76 14,60±8,13 18,24±8,48 22,48±9,05

p<0,05 Źródło: Opracowanie własne

W przypadku bólu w pierwszej dobie obie grupy badawcze nie wykazywały istotnej statystycznie różnicy z grupą kontrolną. Jednak już po 3 dniach zarówno w grupie naświetlanej laserem jak i lampą Bioptron zanotowano zmniejszenie dolegliwości bólowych odpowiednio o 1,82±1,35 i 1,77±0,98 punktów w skali VAS, co jest wynikiem istotnym statystycznie w stosunku do grupy kontrolnej. Podobnie przedstawia się sytuacja po 5 dobie operacyjnej gdzie zmniejszenie dolegliwości bólowych zarówno w grupie naświetlanej laserem (2,96 ±1,12 VAS) i lampą Bioptron (3,24 ±1,19 VAS) również wykazuje istotną statystycznie różnice wobec grupy bez fizykoterapii. W przypadku obrzęku tabeli nr. 2 na przestrzenie 3 dni pooperacyjnych w obu grupach badanych zmniejszenie dolegliwości było większe niż w grupie kontrolnej jednak wartości nie były istotne statystyczne i wynosiły w grupie naświetlanej Bioptron 0,64± 0,29 [cm], naświetlanej laserem 0,61±0,32 [cm] oraz kontrolnej 0,51±0,41 [cm]. Dopiero po dłuższym czasie stosowania fizykoterapii w piątej dobie pooperacyjnej odnotowano istotne statystycznie zmniejszenie obrzęku w obu grupach badanych o 1,82±0,62 [cm] w grupie naświetlanej Bioptron i 1,54±0,59 [cm] w gr naświetlanej laserem. Na taki wynik można przypuszczać mogą mieć zbyt mała grupa badawcza i nakładające się na nią indywidualne proces gojenia każdego pacjenta oraz potrzeba dłuższego stosowania naświetlań, aby skutecznie zmniejszać obrzęk pooperacyjny. Kolejnym parametrem poddanym analizie był zakres odwodzenia żuchwy (tabela nr 3), którego wartość 1 dobie pooperacyjnej w grupach i w grupie kontrolnej przedstawiała się następująco : 15,31±9,14 [mm] w grupie naświetlanej Bioptron, 14,7±8,02 [mm] w grupie naświetlanej laserem oraz 14,6±8,13 [mm] w grupie kontrolnej. W sytuacji gdzie w grupach badanych zaobserwowano istotnie zmniejszenie bólu i obrzęku w funkcji czasu, co świadczy o szybkim powrocie do zdrowia, należy się

198

Biostymulacja laserowa i światło spolaryzowane (Bioptron) jako fizykoterapia w okresie pozabiegowym w chirurgii stomatologicznej i szczękowo-twarzowej

spodziewać, iż odwodzie żuchwy również zaznaczy swoją progresję. Istotnie podczas naświetlania lampą Bioptron już w trzeciej dobie pooperacyjnej w występuje znaczące statystycznie w stosunku do gr kontrolnej zwiększenie średniego zakresu odwodzenia o 8,97±4,51 [mm]. Grupa nadświetlna laserem uzyskała w trzeciej dobie pooperacyjnej zwiększenie zakresu odwodzenia o 5,09±2,73 [mm], co nie jest wynikiem istotnym statystycznie. Dopiero na przestrzeni pierwsza –piąta doba pooperacyjna, zwiększenie zakresu odwodzenia, przyjmuje podobne wartości w obu grupach badawczych i wynosi odpowiednio 13,37±6,96 [mm] przy naświetlaniu Bioptronem i 13,03±7,47 [mm] przy naświetlaniu laserem. Oba wyniki wykazują istotność statystyczną w stosunku do grupy kontrolnej gdzie średni zakres odwodzenia poprawił się o 7,08±3,76 [mm].

5. Dyskusja Aplikacja niskoenergetycznego promieniowania laserowego oraz światła spolaryzowanego, jako metoda terapeutyczna, jest częścią planu leczenia wielu schorzeń: dermatologicznych (owrzodzenia, odleżyny, trudno gojące się rany) [24], reumatycznych (reumatoidalne zapalenie stawów, choroba zwyrodnieniowa) [2], stomatologicznych (periodontitis, zmiany w obrębie śluzówki jamy ustnej, BMS), urazowo-ortopedycznych (stany po urazach) a także neurologicznych, laryngologicznych, urologicznych czy internistycznych [11]. W dobie zbytnio nadużywanej antybiotykoterapii i prób jej ograniczenia ze względu na problem oporności i działań ubocznych stosowania antybiotyków alternatywa, jaką daje światło lecznictwo, sprawia, iż problemy te po części zostają rozwiązane gdyż przy przestrzeganiu podstawowych zasad jest to metoda bezpieczna i nieszkodliwa. Jak donosi publikacja Wojaczyńska- Stanek i wsp. [23] laseroterapia może być alternatywą dla antybiotykoterapii stosowanej w leczeniu przewlekłego zapalenia zatok przynosowych lub ją wspomagać, co przekłada się na skrócenie przyjmowania antybiotyków a zarazem okresu rekonwalescencji. Zastosowanie niskoenergetycznego promieniowania laserowego w leczeniu bólu stało się obiektem badań wielu zespołów naukowych, którzy w swoich publikacjach potwierdzili skuteczność takiej terapii w leczeniu bólu różnego pochodzenia [ 3, 4, 5, 8, 25]. Działanie analgetyczne biostymulatora laserowego o niskiej mocy jest następstwem modulowanie stanu zapalnego poprzez zahamowania mediatorów zapalnych, zmniejszenia obrzęku, a także hiperpolaryzacji pierwotnych zakończeń nerwowych [9]. Spostrzeżenia te są zgodne z wynikami uzyskanymi w niniejszej pracy gdzie w przypadku bólu po zabiegowego w trzeciej dobie pooperacyjnej

199

Iwona Niedzielska, Artur Banyś, Łukasz Kops

wykazano zmniejszenie dolegliwości bólowych o 1,77±0,98 punktów w skali VAS w stosunku do pierwszej doby z kolei w piątej dobie uzyskano redukcje bólu o 2,96±1,12. Zaznaczyć należy, że w obydwu przypadkach wartość zmniejszenia poziomu bólu w stosunku do grupy kontrolnej jest istotna statystycznie. Inni autorzy również donoszą o skuteczności leczenia bólu poprzez biostymulacyjną terapie laserową. Odnotowana przez Bjordal i wsp. [25] skuteczność przeciwbólowa lasera o niskiej mocy w leczeniu stanu zapalnego ścięgna Achillesa, wskazuje na duże możliwość wykorzystania tej formy terapii głównie w leczeniu zespołów bólowych. Ponadto wykazano, iż zastosowanie lasera biostymulacyjnego redukuje stężenie prostaglandyny E2, stanowiącą silną cytokinę prozapalną, prowadzi to zarazem do efektu p/zapalnego i zmniejsza odczucia bólowe [25]. Wiele badań potwierdza celowość wykorzystywania stymulacji laserowej w leczeniu chorób i urazów narządu ruchu [36÷46]. Efekt terapeutyczny ocenia się na podstawie badań subiektywnych i obiektywnych. Parametrem subiektywnym jest ból natomiast obiektywnym zakres ruchów. W badaniach własnych zaobserwowano zmniejszenie objawu subiektywnego w postaci dolegliwości bólowych, co korelowało ze zwiększeniem zakresu odwodzenia żuchwy i zmniejszeniem obrzęku. Wiele prac naukowych wskazuje na istotne statystycznie zmniejszenie dolegliwości bólowych po biostymulacji laserowej u pacjentów z chorobą zwyrodnieniową kręgosłupa oraz stawów biodrowych.[36÷40]. Ponadto skuteczność tej formy terapii zaobserwowano w leczeniu pourazowego uszkodzenia ścięgna Achillesa, stawu skroniowo-żuchwowego, przewlekłego zapalenia ścięgna Achillesa, skręcenie stawu skokowogoleniowego, pourazowego, wysiękowego zapalenia stawu kolanowego, zespołu bolesnego barku czy też łokcia tenisisty [41÷46] Niemierzycka [3] w swojej publikacji donosi o oddziaływaniu p/bólowym biostymulacji laserowej na stawy objęte procesem zwyrodnieniowym, przez co przyczynia się do zmniejszenie ilości przyjmowanych leków p/bólowych i p/zapalnych a także zwiększa sprawność funkcjonalną pacjenta pooperacyjnego. Laseroterapię z powodzeniem stosuje się także w leczeniu dysfunkcji stawu skroniowo-żuchwowego uzyskując zmniejszenie bólu i oprawę zakresu odwodzenia [47÷48], chociaż niektórzy autorzy donoszą o braku efektywności biostymulacji w stosunku do grupy kontrolnej [ 49] Wiele publikacji odnosi się do zastosowania niskoenergetycznego promieniowania laserowego w okresie po zabiegowym. Szczególnie szeroko opisywane są przypadki po ekstrakcji zatrzymanych trzecich zębów trzonowych. W badaniach Aras [30] wykazał zmniejszenie obrzęku i szczękościsku w stosunku do grupy kontrolnej po zastosowaniu lasera niskiej mocy u pacjentów po zabiegach usunięcia zatrzymanych zębów

200

Biostymulacja laserowa i światło spolaryzowane (Bioptron) jako fizykoterapia w okresie pozabiegowym w chirurgii stomatologicznej i szczękowo-twarzowej

mądrości w żuchwie. W innych opracowaniach Carillo i wsp. [51], którzy stosowali laser biostymulacyjny o długości fali 633nm i dawce 10J/cm² po zabiegach ekstrakcji zatrzymanych zębów mądrości w żuchwie zaobserwowali zmniejszenie bólu pooperacyjnego, obrzęku i szczękościsku. Potwierdzają to badaniach Markovic i Todorovic [52], którzy wykazali istotnie statystycznie różnice w przypadku odczucia bólu i zmniejszenia szczękościsku w stosunku do placebo. Cytowane powyżej badania uzyskały podobne rezultaty do przedstawionych w niniejszej pracy gdzie wykazano znacznie lepszy wynik rekonwalescencji u pacjentów poddanych naświetlaniom. Po zastosowaniu laseroterapii wartości badanych parametrów oraz obraz kliniczny świadczyły o szybszej rekonwalescencji pacjentów. Istotne statystycznie zmniejszenie bólu w stosunku do gr kontrolnej zaobserwowano już w trzeciej dobie, a w przypadku szczękościsku i obrzęku w piątej dobie pozabiegowej. Jednak nie wszystkie badania wykazują istotny wpływ laseroterapii na poprawę gojenia ran poekstrakcyjnych [29, 31] może mieć na to wpływ różne grupy badane oraz rodzaje i parametry laseroterapii. Według autorów konieczne są dalsze dobrze zaprojektowane badania mające na celu standaryzacje procedur podczas pozabiegowej biostymulacji laserowej. Sukces kliniczny biostymulacji laserowej potwierdzony jest badaniami histopatologicznymi przeprowadzonymi na modelach zwierzęcych. Liczne prace donoszę o skuteczności laseroterapii w procesach regeneracyjnych poprzez wzrost proliferacyjny komórek głównie fibroblastów czy działanie p/zapalne, o czym donoszą publikacje Kapshidze oraz Ruzov’a [16, 17]. Jak podaje Moshkovska proces naprawy z użyciem biostymulatora polega na wzroście proliferacji fibroblastów, syntezie kolagenu jak i formowaniu się nowych kapilar [13]. W badaniach na szczurach wykazano, że stosowanie LLLT redukuje nasilenie reakcji zapalnej, zwiększa ilość włókien kolagenowych oraz przyspiesza tworzenie nowych naczyń krwionośnych [32]. Powyższe stwierdzenia potwierdzają badania Marchioni, który w badaniach na szczurach wykazał zmniejszenia stanu zapalnego i obrzęku, zwiększenie syntezy kolagenu oraz przyspieszenie gojenia ran [33]. Podobne efekty wskazuje również naświetlanie spolaryzowanym światłem, co zostało udowodnione w licznych badaniach morfologicznych i analizach cytochemicznych gojących się tkanek. Przykładem mogą być badania przeprowadzone przez Pinherio i wsp [50] na samicach szczurów. Na specjalnie wykonane rany cięte w okolicy grzbietowej stosowano naświetlania ze światła spolaryzowanego. Wyniki badań wskazują, iż w stosunku do grupy kontrolnej zaobserwowano przyspieszony proces gojenia, zwiększenie ilości i regularności włókien kolagenowych, a także wzrost ilości miofibroblastów. Kolejna grupa badań klinicznych

201

Iwona Niedzielska, Artur Banyś, Łukasz Kops

przeprowadzona przez brazylijski zespół badaczy donosi także o sukcesywnym wpływie światła spolaryzowanego na procesy biologiczne w obrębie gojących się tkanek [51]. Badania przeprowadzone na grupie samic szczurów wykazały, iż użycie światła spolaryzowanego zwiększa liczba włókien kolagenowych i fibroblastów a także przyspiesza reepitelializacje. Potwierdzają to badanie kliniczne gdzie spolaryzowane światło wykorzystywano głównie przy dysfunkcjach narządu ruchu. Zadawalające efekty rehabilitacji uzyskano przy syndromie łokcia tenisisty i cieśni nadgarstka [53, 54, 55], uzyskując zmniejszenie dolegliwości bólowych oraz poprawę w zakresie ruchów w stawie. Niewiele jest opracowań naukowych na temat zastosowania spolaryzowanego światła, jako formy rehabilitacji po zabiegach operacyjnych. Biorąc pod uwagę bogaty materiał naukowy w postaci badań morfologicznych i histologicznych wykazujących jednoznacznie znaczącą poprawę gojenia ran celowe wydaje się zastosowanie i przebadanie kliniczne tej formy fizjoterapii po rożnych zabiegach chirurgicznych. Chociaż potrzebne są na pewno dalsze standaryzowane badania na większej grupie pacjentów na podstawie otrzymanych wyników można stwierdzić, iż naświetlanie spolaryzowanym światłem jest skuteczne i porównywalne z biostymulacją laserową w zwalczaniu bólu szczękościsku i obrzęku po zabiegach osteosyntezy minipłytkowej żuchwy. Korzystny efekt promieniowania laserowego wykazano również w terapii pourazowych uszkodzeń kości [21]. Promieniowanie laserowe jak donoszą w swojej metaanalizie Tajali i wsp. pozytywnie wpływa na proces naprawy kości, zaobserwowany na modelach zwierzęcych (króliki, szczury) [22]. Skuteczność działania lasera objawiała się: wzrostem aktywności makrofagów, fibroblastów oraz limfocytów a także wzrostem funkcji osteoblastów i osteoklastów w nekrotycznych tkankach. Ponadto zaobserwowano zwiększoną depozycję Ca i waskularyzację. Ten sam autor wykorzystał również biostymulator helowo-neodymowy do reparacji złamań kostnych po zabiegach osteosyntezy [20]. Wykorzystując w praktyce skuteczność oddziaływania biostymulatora u pacjentów po osteosyntezie płytkowej, możemy wpłynąć na proces gojenia kości, przez co zwiększamy sukces terapeutyczny wykonywanych zabiegów. Dużym ułatwieniem stosowania terapii laserowej u tych pacjentów jest to, że przebywają oni na oddziale chirurgicznym i można rozplanować laseroterapię na cały okres leczenia szpitalnego.

6. Wnioski Zarówno Laseroterapia i naświetlanie lampą Biotron są skuteczne w zwalczaniu bólu, obrzęku i szczękościsku po zabiegach osteosyntezy żuchwy oraz stanowi cenne uzupełnienie kompleksowego leczenia pooperacyjnym zwiększając komfort życia pacjentów w tym okresie.

202

Biostymulacja laserowa i światło spolaryzowane (Bioptron) jako fizykoterapia w okresie pozabiegowym w chirurgii stomatologicznej i szczękowo-twarzowej

Literatura 1.

2. 3.

4.

5.

6. 7. 8.

9. 10.

11.

12.

13. 14.

15. 16.

Bugajski M., Krukowska J., Czernicki J: Biostymulacyjne promieniowanie laserowe i możliwości jego zastosowania w fizjoterapii. Przegląd medyczny Uniwersytetu Rzeszowskiego i NIL w Warszawie. Rzeszów 2010, 3, 343-348 Szawlowski K.: Doświadczenia własne w leczeniu za pomocą lasera w rehabilitacji. Postępy Reh. 1995; 9(1): 47-53 Niemierzycka A. Zastosowanie niskoenergetycznego promieniowania laserowego w chorobie zwyrodnieniowej stawów kolanowych. Balneologia Polska 1999; 3-4: 56-65 Pernak de Gast J., Spacek A. Acute herpes zoster pain. W Jensen T.S., Wilson P.R., Rice A. (red.) Clinical Pain Management – Chronic Pain. Arnold, Londyn 2003: 444-445 Kulekcioglu S., Sivrioglu K., Ozcan O., Parlak M.;Effectivness of low-level laser therapy in temporomandibular disorders. Scand. J. Rheumatol. 2003;2:114-118 Taradaj J. Taradaj A.: Przydatność laserów biostymulacyjnych w leczeniu zmian skórnych. Nowiny Lekarskie 2002, 71, 2-3, 173-175 Sieroń A., Cieślar G., Adamek M.: Magnetoterapia i laseroterapia. Śł. AM, Katowice 1994:33-91 Enwemeka C.S., Parker J.C., Dowdy D.S. i wsp. The efficacy of low-power lasers in tissue repair and pain control: a meta-analysis study. Photomed. Laser Surg. 2004; 4: 323-329 Pyszora A., Adamczy A.: Zastosowanie niskoenergetycznego promieniowania laserowego w leczeniu bólu. Polska Medycyna Paliatywna 2005, 4, 3, 127-132 Sieroń A., Cieślar G.: Współczesne metody leczenia światłem- aktualne możliwości wykorzystywania w warunkach uzdrowiskowych.Balneologia Polska, Volume 2007; 49(3): 148-153 Laseroterapia w medycynie fizykalnej. Z kliniki Rehabilitacji z Zakładem Medycyny Fizykalnej WIM w Warszawie, z Zakładu Medycyny Fizykalnej Uniwersytetu Medycznego w Łodzi. Kierownik: Prof.. dr hab. Włodzisław Kuliński Romeo U., Vecchio A., Capocci, Maggiore C., Ripari M: The low level laser therapy in the management oh neurological burning mouth syndrome. A pilot study. Annali di Stomatologia 2010; I (1): 14-18 Moshkovska T., Mayberry J: It is time to test low level laser therapy in great Britain. Postgard Med J 2005;81:436-441 Zwolińska J., Weres A., Magoń G., Skalska-Izdebska R.: Wykorzystanie biostymulacji laserowej i światła VIP w leczeniu chorób narządu ruchu. Przegląd Medyczny Uniwersytetu Rzeszowskiego, 2007; 3, 275-288 Glinkowski W., Pokora L: Lasery w terapii. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 1995; 61-84 Kapshidze N. Treatment of ischemic heart disease by HeNe laser. Tibilisy. Amirany, 1993:197

203

Iwona Niedzielska, Artur Banyś, Łukasz Kops

17. Ruzov V. Pharmacological and laser correction of haemorheologic disorders and microcirculations in patients with ischaemic heart disease. VoprKurortolFiz 1996; 5:5-7 18. Taradaj J.: Lasery w medycynie i rehabilitacji. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2001; 42-47 19. Mester M., Mester A.E, Mester A. : Lasers Surg. Med., 1985, 5, 31-39 20. Tajali S.B, Ebrahimi E., Kazemi S., Bayat M., Azari A., Azordegan F., Kamali M., Hoseinian M: Effects of He-Ne laser irradiation on osteosynthesis. Osteosynthesis and Trauma Care 2003, 11:S17-S20 21. Teng J., Liu YP., Zhang Y., Zhou Z. : Effect of He-Ne laser versosus low level CO2 laser irraditation on accelerating fracture healing. Chinese Journal of Clinical Rehabilitation 2006, 10(37): 179-181 22. Tajali S.B., MacDermid J.C., Houhton P., Grewal R.: Effects of low power laser irraditation on bone healing in animals: a meta-analysis. Journal of Orthopaedic Surgery and research. 2010, 5:1 23. Wojaczyńska-Stanek K., Marszał E., Krzemień-Gabriel A., Mniszek J., SitekGola M.: Monitorowanie Termowizyjne terapii przewlekłego zapalenia zatok przynosowych u dzieci leczonych antybiotykami oraz laserami biostymulacyjnymi. Acta Bio-Optica et InformaticaMedica, Vol. 10, 2004, 75-82 24. Fiodor P., Kręcik T i wsp.: Zarys klinicznych zastosowań laserów. Wyd. „Ankar”, Warszawa 1995 25. Bjordal J.M., Lopes-Martins R.A.B., Iversen V.V.: A randomised, placebo controlled trial of low level laser therapy of activated Achilles tendinitis with microdialysis measurement of peritendinous prostaglandin E2 concentrations. Br J. Sports Med. 2006;40:76-80 26. Taradaj A., Taradaj J., Franek A.: Próby oceny skuteczności biostymulacji laserowej w leczeniu wybranych jednostek chorobowych. Rehabilitacja Medyczna 2002, 4:61-65 27. Brignardello-Petersen R, Carrasco-Labra A, Araya I, Yanine N, Beyene J, Shah PS Adjuvant Laser Therapy Effective for Preventing Pain, Swelling, and Trismus After Surgical Removal of Impacted Mandibular Third Molars? A Systematic Review and Meta-Analysis.J Oral Maxillofac Surg. 2012 Mar 5 28. Mika T., Orłow H.,Kuszelewski Z.: Laserowe promieniowanie podczerwone w leczeniu zespołu bolesnego łokcia. Postępy Reh. 1990; 4(3):21-24

Biostymulacja laserowa i światło spolaryzowane (Bioptron) jako fizykoterapia w okresie pozabiegowym w chirurgii stomatologicznej i szczękowo-twarzowej Streszczenie Jedną ze współczesnych metod leczenia wykorzystywaną coraz częściej w leczeniu po zabiegowym jest biostymulacja laserowa oraz naświetlanie światłem spolaryzowanym. Celem pracy jest porównanie wpływu biostymulacji laserowej oraz naświetlania światłem spolaryzowanym (Bioptron) na ból, obrzęk i odwodzenie żuchwy u pacjentów poddanych zabiegom osteosyntezy stabilnej żuchwy. Badaniem objęto grupę 75 pacjentów ze złamaniem żuchwy zakwalifikowanych do osteosyntezy stabilnej żuchwy . Pacjentów podzielono na trzy 25 osobowe grupy. Gr

204

Biostymulacja laserowa i światło spolaryzowane (Bioptron) jako fizykoterapia w okresie pozabiegowym w chirurgii stomatologicznej i szczękowo-twarzowej pierwsza naświetlana światłem spolaryzowanym, grupa druga naświetlana światłem laserowym 660 nm, grupa trzecia kontrola. W przypadku bólu istotnie statystycznie zmniejszanie objawów wystąpił już w 3 dobie w przypadku świtała spolaryzowanego1,82±1,35 (VAS) i lasera 1,77±0,98 (VAS) w stosunku do grupy kontrolnej 1,08±1,04. Istotnie statystyczne zmniejszenie obrzęków wystąpiło po piątej dobie w obu gr badanych odpowiednio 1,82cm ±0,62 i 1,54 cm ±0,59 w stosunku do grupy kontrolnej 1,00 cm ±0,48 Istotne zwiększenie zakresu odwodzenia w grupie naświetlanej światłem spolaryzowanym wystąpiło już w trzeciej 8,97 mm ±4,51i piątej dobie 13,37 mm ±6,96 natomiast w grupie naświetlanej laserem istotny wynik otrzymano po piątej dobie 13,03 mm ±7,47. ZarównoLaseroterapiainaświetlanie lampą Biotron są skuteczne w zwalczaniu bólu, obrzęku i szczękościsku po zabiegach osteosyntezy żuchwy oraz stanowi cenne uzupełnienie kompleksowego leczenia pooperacyjnym. zwiększając komfort życia pacjentów w tym okresie. Słowa kluczowe:światło spolaryzowane, LLLT, osteosynteza stabilna żuchwy, fizykoterapia

Biostimulation laser and polarized light (Bioptron)as physicotherapy during the postoperative period in oral surgery and maxillo-facial surgery Abstract One of the modern methods of treatment, which is used increasingly in the treatment after surgery, is biostimulation laser and exposure to polarized light. The aim of the study was to compare the effect of laser stimulation and polarized light (Bioptron) for pain, swelling and abduction of the jaw in patients undergoing stable osteosynthesis of the mandible. The study group consisted of 75 patients with fractures of the mandible qualified for a stable osteosynthesis of the mandible. The patients were divided into three groups of 25 persons. First group was exposing to polarized light, second group was irradiated with laser light of 660 nm, and a third group was control group. After analyzing a data of pain, a statistically significant reduction of symptoms was found on the 3rd day when patient was exposure to polarized light - reduction of pain 1,82 ± 1.35 (VAS) and 1.77 ± 0.98 (VAS) when used laser, relative to the control group in which reduction of pain was 1.08 ± 1.04 (VAS). Statistical significantly reduce the swelling occurred after the fifth day in both groups (group 1: 1.82 cm ± 0.62; group 2: 1.54 cm ± 0.59) when we compared to control group: 1.00 cm ± 0.48 A significant increase in the scope of abduction in the group exposed to polarized light has already occurred in the third day 8.97 mm ± 4,51 and in fifth day 13.37 mm ± 6.96, while in the group irradiated with laser important result was obtained after the fifth day 13.03 mm ± 7.47. Both the biostimulation laser and Bioptron lamp are effective in controlling pain, swelling and lockjaw after surgery of osteosynthesis of the mandible and is a valuable addition to the comprehensive treatment post-operatively, which increases the quality of life of patients after surgery. Keywords: polarized light, LLLT, stableosteosynthesis of the mandible, physicotherapy

205

Indeks autorów Adamczyk M. ........................... 163

Miodowska J. ........................ 17, 32

Banyś A. .............................. 78, 193

Niedzielska I. .......................78, 193

Bażant K.................................... 108

Niewęgłowska-Wilk M. ............. 66

Bryłka K. ................................... 108

Niścior M. .................................. 163

Domańska-Glonek E. ....................7

Nowak P. ..................................... 66

Gawda P. ......................................55

Panasiuk J. ................................. 120

Ginszt M.......................................55

Paprota A. .................................... 55

Gładosz A.....................................55

Piotrkowicz J. ............................ 136

Huras H. .......................................97

Senecki D................................... 136

Kocjan J................................. 44, 88

Stiler S........................................ 136

Kołodziejski P........................... 108

Śpiewak R.................................... 66

Kops Ł. ................................ 78, 193

Tarnawska K. ............................ 163

Kotyś A. .................................... 136

Torres K. ........................................ 7

Kozłowska M............................ 120

Turmiński P. .............................. 181

Kromka-Szydek M. .....................17

Wilk T. ......................................... 66

Król K........................................ 181

Wójtowicz U. .............................. 97

Łagan S. .......................................32

Wyszyński S. ............................. 136

Małko A. ................................... 108

Załuska K....................................... 7

Mazgaj M. ................................. 136

Zawiślak T. ................................ 181

206