Den optimale buehøjde for en patient med funktionel platfod kan afhænge af målene for ortosebehandlingen. Undersøgelser tyder på, at hvælvhøjden direkte påvirker overdreven bevægelse, men at kontrol af dynamisk balance kan kræve en mere skræddersyet tilgang.

Af Stephen D. Perry, PhD, E. Anne Cunningham, Msc, CPed, og Kelly M. Goodwin, BSc

Interaktionen mellem foden og dens omgivelser er afgørende i alle former for gangart. Under løb udgør foden en fleksibel landingsstruktur, der er tilpasningsdygtig til at placere og acceptere vægt under den første kontakt. Under afsætningen udgør foden så en stiv struktur, der gør det muligt at overføre de kræfter, som underbenets muskler skaber for at drive kroppen fremad. Under gang er kræfterne meget mindre, men nu fungerer foden som en neuromekanisk kanal, der både leverer sensorisk information og overførsel af mekaniske kræfter for at opretholde kroppens stabilitet. Alle disse funktioner forekommer i alle former for gangart, men hvor fremtrædende eller vigtige hver af disse roller er, afhænger af den pågældende gangart. På grund af betydningen af denne type grænseflade mellem foden og dens omgivelser er anvendelsen af fodortoser i skoen afgørende for at bevare disse funktioner.

Flatfoddeformitet eller pes planus er den mest almindelige fodpatologi hos patienter i alle aldre.1 Deformiteten kan være forbundet med ubehag og smerter, ustabilitet, alvorlige fod-, ankel-, knæ- og lændeledproblemer, fejlstillinger og postural belastning. Personer med denne deformitet kan dog også være uden symptomer. Inden for pes planus defineres den funktionelle (undertiden kaldet “fleksible”) platfod (FFF) som en hypermobil fod med overdreven bagfodsvalgus og minimal medial-longitudinal buehøjde, når den er vægtbærende (Figur 1A; buehøjden er tydelig, når den ikke er vægtbærende, Figur 1B).1 Oftest behandles FFF med specialfremstillede ortoser for at hjælpe med at omlægge buehøjden og give stabilitet. Den forskning, der vil blive diskuteret her, vil se på to aspekter af gangen; den ene vil være kinematikken af underbenet og foden under løb, som personer med funktionel platfod udviser, når der anvendes en fodbueunderstøttelse. Den anden vil være indvirkningen af disse buestøtter, som bæres af de funktionelt platfodede personer, på den dynamiske balancekontrol under gang.

Indikationer for ortoser

I øjeblikket anbefales ortoseordination til personer med symptomatisk FFF for at kontrollere den overdrevne bevægelse af den nedre ekstremitet under løb. Hovedårsagen til, at ortoser til personer med FFF er målrettet mod at kontrollere bevægelsen under løb, er de højere kræfter, der opleves under løb, hvilket kan forårsage mere bevægelse og skader/smerter.2 Alligevel kan de anbefalede ortoser også anvendes til andre aktiviteter. Der er generel enighed i litteraturen med hensyn til den kliniske effektivitet af ortopædisk intervention blandt løbere. Især har brugen af fodindlæg været positivt forbundet med patienttilfredshed2,3 og smertereduktion3-6 , hvilket gør det muligt for personer at vende tilbage til løb.2 I øjeblikket forsøger forskerne at forstå den mekanisme, hvorved fodindlæg giver disse opmuntrende symptomatiske reduktioner. Der er blevet spekuleret i, at ortoser kan genudrette den nedre ekstremitet og mindske den overdrevne bevægelse af bagfoden og skinnebenet, som typisk ses hos personer med FFF.7-9 Det ser imidlertid ud til, at for hver undersøgelse, der viser en positiv mekanisk effekt af ortoser med hensyn til at reducere overdreven bevægelse af den nedre ekstremitet4,7-10 , er der en undersøgelse, der rapporterer, at ortoser ikke har nogen sådan effekt.4,10-13

Med hensyn til dynamisk balancekontrol under gang involverede de eneste undersøgelser, der kunne lokaliseres, kadavermodeller og anvendelse af ortoser i statiske situationer. Efterhånden som vi bliver ældre, forårsager utilsigtede fald invaliderende skader. Selv om fald er komplekse, og mange faktorer er involveret, spiller fodtøj og fodproblemer en vigtig rolle i kontrollen af balancen for at undgå fald.14 Imhauser og kolleger15 kvantificerede og sammenlignede effekten af ortoser i behandlingen af platfoddeformitet af kadavermodeller i en statisk

situation og fastslog, at ortoser stabiliserer og genopretter den mediale længdebue. Endvidere påviste Kitaoka et al16 en betydelig forbedring af buenes tilpasning og strukturel tilpasning af de nedre lemmer ved brug af ortoser i kadavere. I betragtning af litteraturens begrænsninger har overførbarheden af resultaterne imidlertid kun ringe klinisk værdi, da alle undersøgelser primært har fokuseret på statiske forhold.

Vores nuværende igangværende forskningsinteresser omfatter fodfunktion,17,18 fodtøj,19,20 og ortosinterventioner,21,22 herunder undersøgelser af funktionelt platfodede personer. Disse personer blev anset for berettigede til at deltage i disse undersøgelser, hvis de opfyldte forudbestemte kriterier for funktionel platfod (FFF) (disse kriterier blev forudbestemt i samråd med en certificeret fodterapeut og er blevet rapporteret andetsteds (Cunningham og Perry, indsendt)). Desuden udfyldte alle deltagere et screeningsspørgeskema og blev udelukket fra undersøgelsen, hvis de udviste en neurologisk eller fysisk tilstand, der påvirkede brugen af deres underekstremitet. Etisk godkendelse af disse undersøgelser blev modtaget fra vores institutionelle etiske granskningsudvalg.

Alle deltagere (løbeundersøgelse n=19 og gangundersøgelse n=10) var funktionelt platfodede bilateralt med lidt eller ingen smerter. Hver forsøgsperson fik begge deres fødder støbt i en subtalar neutral position af en fodterapeut. De forskningsundersøgelser, der præsenteres her, anvendte begge fodindlæg (figur 2). Hver deltagers subtalare buehøjde blev bestemt ved at rette en lineal ud ved den mediale kant af både den første metatarsal og hælregionen og derefter måle højden fra linealens mediale kant ned til støbningen langs en lodret akse (Figur 3). Der blev oprettet bueslagindsatser på 0 %, 33 %, 66 % og 100 % af den subtalare neutrale buehøjde for hver deltager (Figur 4).

Kinematisk undersøgelse

I løbeundersøgelsen blev der anvendt sportstape til at fastgøre bueslagstøtterne til fodens plantare overflade, specifikt til den mediale langsgående bue. Deltagerne rapporterede, at tapeteknikken ikke begrænsede fodens normale bevægelse. I gåundersøgelsen blev deltagerne målt og udstyret med identisk udformede laboratorievandresko (Rockport, World Tour Classic Model; Canton, MA) og flade indlægssåler i specialmål med bueindlæggene klæbet fast til dem (Figur 3). I begge undersøgelser blev hvælvingsindlæg i forskellige højder båret i tilfældig rækkefølge under eksperimentet.

Løbestudiet fik hver deltager til at løbe med en hastighed på 2,0 m/s og 3,0 m/s på et løbebånd, mens tredimensionel vinklekinematik blev registreret ved hjælp af flere infrarøde markører placeret på underbenet og foden. De kinematiske variabler, der blev målt, omfattede bagfodsvinkel (fodens bevægelse i frontalplanet i forhold til benet) og skinnebensrotation (relativ rotation af underbenet omkring dets lange akse). Begge målinger blev angivet i forhold til et statisk stående forsøg. Hver deltager løb med hver af indlæggene klæbet fast under den mediale hvælving under begge hastighedsbetingelser. Alle deltagere var fysisk aktive, men ikke konkurrenceløbere.

Resultaterne fra løbeundersøgelsen (kun data for hastighedsbetingelsen 2,0 m/s er præsenteret) tyder på, at efterhånden som graden af ortoseindgreb (buestiksindsatsens højde) steg, var der signifikante (p < 0,001) fald i den maksimale bagfodsvinkel og den maksimale indre tibialrotationsvinkel blandt denne population (Figur 5). Imidlertid blev hastigheden af bagfodsbevægelsen og hastigheden af intern tibialrotation ikke påvirket.

Dynamisk balanceundersøgelse

I gangundersøgelsen gik hver deltager over en række skrå platforme, der simulerede ujævne overflader (beskrevet af Perry et al23), for at teste dynamisk balancekontrol. Der blev anvendt en 21-markøropstilling til at estimere den tredimensionelle bevægelse af kroppens massecenter (COM) og base of support (BOS), defineret som føddernes kontaktflade. Dynamisk balancekontrol blev bestemt ved måling af den laterale stabilitetsmargin, som defineret ved afstanden (i tværplanet) mellem BOS’s laterale grænse og COM’s position under gangens enkeltstøtningsfase (som beskrevet i Perry et al18) Igen fik hver deltager placeret hver buehøjde på den tomme indlægssål og derefter i standardfodtøjet.

Stigninger i bueslagshøjden var forbundet med påviste statistisk signifikante ændringer i den dynamiske stabilitet. Den største forbedring skete ved en bueindsatshøjde på 66 % (Figur 6). Under den enkelte støttefase af gangen udviste forsøgspersoner, der bar indlæg med 66 % bueslagshøjde, de laveste maksimale og højeste minimumsværdier for medial-lateral COM-BOS-difference (p < 0,04).

Faldet i bagfodsvinkel (almindeligvis omtalt som en god indikation af fodpronation24) og intern tibialrotation (som har vist sig at have en tæt sammenhæng med fodpronation25) med øget ortoseindgreb (bueslagshøjde) under løb demonstrerer den direkte forbindelse mellem ortosehøjde og fod/benmekanikken. Men uden et tilhørende signifikant fald i hastigheden af bagfodsvinklen og hastigheden af den interne tibialrotation reduceres underekstremitetens eksponering for hurtige vinkelændringer, som menes at være en vigtig årsag til skader, måske ikke i det omfang, som man havde forventet. Resultaterne af gangundersøgelsen viser, at personer med funktionel platfod oplever øget dynamisk stabilitet, når de bærer fodindlæg, der er 66 % af deres subtalare neutrale buehøjde.

Konklusioner

Disse resultater understreger, at ortoser er effektive til at reducere bevægelserne af foden og den nedre ekstremitet hos FFF-personer. De indikerer også, at en inkrementel forøgelse af ortosens højde har en direkte sammenhæng med, hvor stor en ændring der vil blive observeret med hensyn til maksimale bagfods- og tibiale indre rotationsvinkler.

Dertil kommer, at vores resultater tyder på, at det mere komplekse område med ortoser og dynamisk balancekontrol ikke synes at være så ligetil. I stedet for en direkte sammenhæng kan hver enkelt person have en optimal ortosehøjde, der giver optimal dynamisk balancekontrol. Disse to undersøgelser tyder på, at det er vigtigt at tage hensyn til både fordelene ved reduceret fod- og benbevægelse og optimering af dynamisk kontrol. En af disse mekanismer, overdreven bevægelse eller tab af balance, kan resultere i en invaliderende skade.

Stephen D. Perry, MSc, PhD, er lektor i afdelingen for kinesiologi & fysisk uddannelse ved Wilfrid Laurier University i Waterloo, Ontario, Canada. E. Anne Cunningham, MSc, CPed er fodterapeutpraktikant i Waterloo, Ontario. Løbestudierne var en del af hendes MSc på Wilfrid Laurier University. Kelly M. Goodwin, BSc, MD (kandidat) er medicinstuderende ved University of Ottawa. Undersøgelserne af den dynamiske balance var hendes BSc-afgangsprojekt på Wilfrid Laurier University.

Akkommentarer: Dette arbejde blev støttet af et driftstilskud fra Canadian Institutes of Health Research (MOP-77772), og udstyret blev støttet af Canadian Foundation for Innovation, Ontario Innovation Trust og Wilfrid Laurier University.

1. Lee MS, Vabore JV, Thomas JL, et al. Diagnosticering og behandling af platfod hos voksne. The Journal of Foot & Ankle Surgery 2005;44(2):78-113.

2. Donatelli R, Hurlbert C, Conaway D, et al. Biomekanisk fodortopædisk støtte: En retrospektiv undersøgelse. The Journal of Orthopaedic and Sports Physical Therapy 1988;10(6):615-624.

3. Moraros J og Hodge W. Orthotic survey: Foreløbige resultater. Journal of the American Podiatric Medical Association 1993;83(3):139-148.

4. Nawoczenski DA, Cook TM, Saltzman CL. Effekten af fodortoser på tre-dimensionel kinematik af benet og bagfoden under løb. Journal of Orthopaedic and Sports Physical Therapy 1995;21:317-327.

5. Walter JH, Ng G, Stoltz JJ. En patienttilfredshedsundersøgelse om receptpligtige specialfremstillede fodortoser. Journal of the American Podiatric Medical Association 2004;94(4):363-367.

6. Gross ML, Davlin LB, Evanski PM. Effektivitet af ortopædiske skoindlæg hos langdistanceløbere. The American Journal of Sports Medicine 1991;19(4):409-412.

7. MacLean C, McClay Davis I, og Hamill CL, Influence of a custom foot orthotic intervention on lower extremity dynamics in healthy runners. Clinical Biomechanics 2006;21;21:623-630.

8. Nester CJ, van der Linden ML, Bowker P. Effekten af fodortoser på kinematikken og kinetikken ved normal gangart. Gait and Posture 2003;17;17:2003.

9. Mundermann A, Nigg BM, Humble RN, et al. Fodortoser påvirker kinematik og kinetik i underekstremiteterne under løb. Clinical Biomechanics 2003;18:254-262.

10. Stacoff A, Reinschmidt C, Nigg BM, et al. Effekter af fodortoser på skeletbevægelser under løb. Clinical Biomechanics 2000;15;15:54-64.

11. Kitaoka HB, Luo ZP, Kura H, et al. Effekten af fodortoser på 3-dimensionel kinematik af platfod: En kadaverundersøgelse. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation 2002;83;83:876-879.

12. Stackhouse CL, McClay Davis I, Hamill J. Orthotic intervention in forefoot and rearfoot strike running patterns. Clinical Biomechanics 2004;19;19:64-70.

13. Williams DS, McClay Davis I, Baitch SP. Effekt af inverterede ortoser på mekanikken i underekstremiteterne hos løbere. Medicine & Science in Sports & Exercise 2003;35(12):2060-2068.

14. Menz HB, Lord SR. Fodproblemernes bidrag til bevægelseshæmning og fald hos ældre mennesker, der bor i samfundet. J Am Geriatr Soc 2001;49(12):1651-6.

15. Imhauser CW, Abidi NA, Frankel DZ, et al. Biomekanisk evaluering af effektiviteten af eksterne stabilisatorer i den konservative behandling af erhvervet platfoddeformitet. Foot Ankle Int 2002;23(8):727-37.

16. Kitaoka HB, Luo ZP, Kura H, et al. Effekt af fodortoser på 3-dimensionel kinematik af platfod: en kadaverundersøgelse. Arch Phys Med Rehabil 2002;83(6):876-9.

17. Perry SD. Evaluering af aldersrelateret ufølsomhed på fodfladen og alder for begyndende ufølsomhed hos ældre voksne ved hjælp af vibrations- og berøringsfornemmelsestestest. Neurosci Lett 2006;392(1-2):62-7.

18. Perry SD, Radtke A, McIlroy WE, et al. Efficacy and effectiveness of a balance-enhancing insole. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 2008;63(6):595-602.

19. Perry SD, Radtke A, Goodwin CR. Indflydelse af fodtøjs mellemsålmaterialehårdhed på dynamisk balancekontrol under uventet gangafslutning. Gait Posture 2007;25(1):94-8.

20. Menant JC, Perry SD, Steele JR, et al. Effekter af skoegenskaber på dynamisk stabilitet ved gang på jævnt og ujævnt underlag hos unge og ældre mennesker. Arch Phys Med Rehabil 2008;89(10):1970-1976.

21. Perry SD, Goodwin KM. Indflydelse af inkrementelle stigninger i ortotisk højde på den dynamiske stabilitet hos funktionelle platfodede personer. Præsenteret ved North American Congress on Biomechanics, Ann Arbor, Michigan, august 2008.

22. Cunningham EA, Perry SD. Kinematiske virkninger i underekstremiteterne af medial fodstøtte hos funktionelt fladfodede personer. Præsenteret på North American Congress on Biomechanics, Ann Arbor, Michigan, august 2008

23. Perry SD, Bombardier E, Radtke A, Tiidus PM. Hormonsubstitution og styrketræning påvirker balancen under gang hos postmenopausale kvinder positivt: en pilotundersøgelse. Journal of Sport Science and Medicine 2005;4:372-381.

24. Clarke TE, Frederick EC, Hamill CL. Virkningerne af skodesignparametre på bagfodskontrol ved løb. Med Sci Sports Exerc 1983;15(5):376-81.

25. Nigg BM, Cole GK, Nachbauer W. Effekter af fodbuens højde på vinkelbevægelsen i de nedre ekstremiteter under løb. Journal of Biomechanics 1993;26(8):909-916.

Figurunderskrifter

Figur 1: A. Demonstration af buekollaps under vægtbæring, B. Bevis for buedannelse uden vægtbæring.

Figur 2: A. Medial visning af fodbueindlæg, B. Medial-superiør visning af fodbueindlæg, C. Superior visning af fodbueindlæg.

Figur 3: Bestemmelse af fodbuehøjde ud fra subtalar neutral fodafstøbning.

Figur 4: Bueindlæg placeret på specialtilpassede indlægssåler.

Figur 5: Effekt af ortopædisk intervention på bagfodsbevægelse og intern tibialrotation under løb med 2,0 m/s.

Figur 6: Effekt af ortopædisk intervention på maksimalt og minimalt massemidtpunkt-base of support (COM-BOS) i medial-lateral retning.

Figur 6: Effekt af ortopædisk intervention på maksimalt og minimalt massemidtpunkt-base of support (COM-BOS) i den mediale-laterale retning.