A funkcionális lúdtalppáciens optimális boltívmagassága függhet az ortézis kezelésének céljaitól. Tanulmányok szerint a boltívmagasság közvetlenül befolyásolja a túlzott mozgást, de a dinamikus egyensúly szabályozása személyre szabottabb megközelítést igényelhet.

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

A lábfej és környezete közötti kölcsönhatás a járás minden formája során kritikus jelentőségű. Futás során a lábfej rugalmas leszállószerkezetet biztosít, amely alkalmazkodik a súly elhelyezéséhez és felvételéhez a kezdeti érintkezés során. Ezután a lökés során a lábfej merev szerkezetet biztosít, amely lehetővé teszi az alsó lábszár izmai által létrehozott erők átvitelét, hogy a testet előre mozdítsák. Járás közben az erők sokkal kisebbek, de most a lábfej neuromechanikai csatornaként működik, amely mind az érzékszervi információkat, mind a mechanikai erők átvitelét biztosítja a test stabilitásának fenntartásához. Mindezek a funkciók a járás minden formájánál előfordulnak, de az egyes szerepek kiemelkedő jelentőségét vagy fontosságát az adott járástípus határozza meg. A lábfej és környezete közötti ilyen típusú kapcsolódási pontok fontossága miatt a cipőbe helyezett talpbetétek alkalmazása kritikus fontosságú e funkciók megőrzése szempontjából.

A lúdtalpdeformitás vagy pes planus a leggyakoribb lábfejbetegség minden korosztályban.1 A deformitás kellemetlenséggel és fájdalommal, instabilitással, súlyos lábfej-, boka-, térd- és alsó háti ízületi problémákkal, helytelen elhelyezkedéssel és testtartási feszültséggel járhat. Az ilyen deformitással rendelkező egyének azonban tünetmentesek is lehetnek. A pes planuson belül a funkcionális (néha “rugalmasnak” nevezett) lúdtalp (FFF) olyan hipermobilis lábfej, amely túlzott hátsó lábfej valgusszal és minimális medialis-hosszanti boltozatmagassággal rendelkezik terheléskor (1A. ábra; a boltozat nyilvánvaló, amikor nem terheli a lábat, 1B. ábra).1 Leggyakrabban az FFF-et egyedi ortézissel kezelik, hogy segítsék a boltozat újrarendezését és stabilitást biztosítsanak. Az itt tárgyalt kutatás a járás két aspektusát vizsgálja; az egyik az alsó lábszár és a lábfej kinematikája lesz futás közben, amelyet a funkcionális lúdtalppal rendelkező egyének mutatnak, amikor boltozati alátámasztást használnak. A másik a funkcionális lúdtalpas egyének által viselt ilyen boltozati alátámasztások hatása lesz a járás közbeni dinamikus egyensúlyszabályozásra.

Az ortézisek indikációja

Az ortézisek felírása jelenleg a tüneti lúdtalpas egyének számára ajánlott az alsó végtag futás közbeni túlzott mozgásának szabályozására. A fő ok, amiért az FFF-es egyéneknek szánt ortézisek a futás közbeni mozgás szabályozására irányulnak, a futás során tapasztalt nagyobb erőkkel kapcsolatos, amelyek nagyobb mozgást és sérüléseket/fájdalmat okozhatnak.2 Ennek ellenére az ajánlott ortézisek más tevékenységeknél is használhatók. A szakirodalomban általános egyetértés van az ortopédiai beavatkozás klinikai hatékonyságát illetően a futók körében. Különösen az ortézisek használata pozitívan kapcsolódik a betegek elégedettségéhez2,3 és a fájdalom csökkenéséhez,3-6 ami lehetővé teszi az egyének számára, hogy visszatérjenek a futáshoz.2 Jelenleg a kutatók azt a mechanizmust próbálják megérteni, amellyel az ortézisek ezeket a bátorító tünetcsökkenéseket eredményezik. Feltételezik, hogy az ortézisek újrarendezhetik az alsó végtagot, csökkentve a hátsó lábfej és a sípcsont túlzott mozgását, amely jellemzően a FFF-ben szenvedő egyéneknél figyelhető meg.7-9 Úgy tűnik azonban, hogy minden olyan tanulmányra, amely az ortézisek pozitív mechanikai hatását jelzi az alsó végtag túlzott mozgásának csökkentésében,4, 7-10 van egy olyan tanulmány, amely arról számol be, hogy az ortézises beavatkozásnak nincs ilyen hatása.4,10-13.

A járás közbeni dinamikus egyensúlyszabályozással kapcsolatban az egyetlen fellelhető tanulmányok cadaver modellekkel és az ortézisek statikus helyzetekben történő alkalmazásával foglalkoztak. Ahogy öregszünk, a nem szándékos esések legyengítő sérüléseket okoznak. Bár az esések összetettek és számos tényező játszik szerepet, a lábbeli és a lábproblémák jelentős szerepet játszanak az egyensúly szabályozásában az esések elkerülése érdekében.14 Imhauser és munkatársai15 számszerűsítették és összehasonlították az ortézisek hatékonyságát a lúdtalpdeformitás kezelésében cadaver modellek statikus

helyzetben, és megállapították, hogy az ortézisek stabilizálják és helyreállítják a medialis hosszanti boltozatot. Továbbá Kitaoka és munkatársai16 az ortézisek használatával az alsó végtagok ívbeállításának és szerkezeti beállításának jelentős javulását mutatták ki cadavereken. A szakirodalom korlátai miatt azonban az eredmények átvihetősége kevés klinikai értékkel bír, mivel valamennyi vizsgálat elsősorban statikus állapotokra összpontosított.

A jelenlegi, folyamatban lévő kutatási érdeklődésünk a lábfunkcióra,17,18 a lábbelikre,19,20 és az ortopédiai beavatkozásokra,21,22 beleértve a funkcionálisan lúdtalpas egyének vizsgálatát is. Ezeket a személyeket akkor tekintettük alkalmasnak arra, hogy részt vegyenek ezekben a vizsgálatokban, ha megfeleltek az előre meghatározott funkcionális lúdtalp (FFF) kritériumoknak (ezeket a kritériumokat egy minősített pedorthistával konzultálva határoztuk meg előre, és máshol már beszámoltunk róluk (Cunningham és Perry, benyújtott)). Ezenkívül minden résztvevő kitöltött egy szűrő kérdőívet, és kizárták őket a vizsgálatból, ha bármilyen neurológiai vagy fizikai állapotot mutattak ki, amely befolyásolta az alsó végtagjuk használatát. A vizsgálatokhoz etikai jóváhagyást kaptunk az intézményi etikai felülvizsgálati bizottságunktól.

A résztvevők (futó vizsgálat n=19 és gyalogló vizsgálat n=10) mindegyike funkcionálisan kétoldali lúdtalpas volt, kevés vagy semmilyen fájdalommal. Mindegyik alany mindkét lábát egy pedortista gipszelte be szubtalárisan semleges helyzetbe. Az itt bemutatott kutatások során mindkettőnél használtak boltívbetéteket (2. ábra). Minden résztvevő szubtaláris boltozatának magasságát úgy határozták meg, hogy egy vonalzót az első lábközépcsont és a sarok mediális széléhez igazítottak, majd megmérték a magasságot a vonalzó mediális szélétől a gipszig egy függőleges tengely mentén (3. ábra). Minden egyes résztvevő számára a szubtaláris semleges boltozat magasságának 0%-át, 33%-át, 66%-át és 100%-át kitevő boltozatbetéteket készítettünk (4. ábra).

Kinematikai vizsgálat

A futó vizsgálatban sportolói szalagot használtunk a boltozatbetétek felragasztásához a láb talp plantáris felületére, különösen a mediális hosszanti boltozatra. A résztvevők arról számoltak be, hogy a szalagozási technika nem korlátozta a láb normál mozgását. A gyaloglási vizsgálatban a résztvevőket azonos stílusú laboratóriumi gyaloglócipőkkel (Rockport, World Tour Classic Model; Canton, MA) és egyedi méretű, lapos talpbetétekkel méretezték és szerelték fel, amelyekre a boltívbetéteket ragasztották (3. ábra). Mindkét vizsgálatban a különböző magasságú boltívbetéteket véletlenszerű sorrendben viselték a kísérlet során.

A futóvizsgálat során minden résztvevő 2,0 m/s és 3,0 m/s sebességgel futott egy futópadon, miközben a háromdimenziós szögkinematikát több, az alsó lábszárra és a lábfejre helyezett infravörös marker segítségével rögzítették. A mért kinematikai változók közé tartozott a hátsó lábszög (a lábfej elülső síkbeli mozgása a lábszárhoz képest) és a sípcsontrotáció (az alsó lábszár relatív elfordulása a hosszú tengelye körül). Mindkét mérést a statikus állókísérlethez viszonyítva ábrázolták. Minden résztvevő mindkét sebességi állapot során a medialis boltozat alá ragasztott boltívbetétekkel futott. Minden résztvevő fizikailag aktív, de nem versenyszerű futó volt.

A futóvizsgálat eredményei (csak a 2,0 m/s sebességi feltétel adatait mutatjuk be) azt mutatják, hogy az ortézis beavatkozás mértékének (boltívbetét magassága) növekedésével szignifikáns (p < 0,001) csökkenés következett be a maximális hátsó lábszög és a maximális belső sípcsontrotációs szög tekintetében ebben a populációban (5. ábra). A hátsó lábfej mozgásának és a belső sípcsontrotáció sebességét azonban nem befolyásolták.

Dinamikus egyensúlyi vizsgálat

A járásvizsgálat során minden résztvevő egy sor ferde platformon sétált át, amelyek egyenetlen felületeket szimuláltak (Perry et al23 által leírtak szerint) a dinamikus egyensúlyi kontroll tesztelése érdekében. A test tömegközéppontjának (COM) és a lábak érintkezési felületeként meghatározott támaszpont (BOS) háromdimenziós mozgásának becslésére 21 jelölőberendezést használtak. A dinamikus egyensúlyi kontrollt az oldalsó stabilitási margó mérésével határozták meg, amelyet a BOS oldalsó határa és a COM pozíciója közötti távolság (a keresztirányú síkban) határoz meg a járás egyszeri támaszfázisa során (a Perry és munkatársai által leírtak szerint18) Ismét minden résztvevőnek minden egyes boltívmagasságot az üres talpbetétre, majd a standard lábbelibe helyeztek.

A boltíves betét magasságának növekedése a dinamikus stabilitás statisztikailag szignifikáns változásainak kimutatásával járt együtt. A legnagyobb javulás a 66%-os ívbetétmagasságnál következett be (6. ábra). A járás egyszeri támaszfázisa során a 66%-os boltívmagasságú betétet viselő alanyok mutatták a medialis-laterális COM-BOS különbség legalacsonyabb maximális és legmagasabb minimális értékeit (p < 0,04).

A hátsó lábszög (amelyet általában a lábpronáció jó jeleként említenek24) és a belső sípcsontrotáció (amelyről kimutatták, hogy szoros kapcsolatban áll a lábpronációval25) csökkenése a futás során történő fokozott ortopédiai beavatkozással (boltívbetét magasság) bizonyítja az ortopédiai magasság és a láb és lábmechanika közötti közvetlen kapcsolatot. A hátsó lábfej szögének és a belső sípcsontrotáció mértékének ehhez kapcsolódó jelentős csökkenése nélkül azonban az alsó végtag gyors szögváltozásnak való kitettsége, amelyről úgy gondolják, hogy nagyban hozzájárul a sérülésekhez, talán nem csökken a várt mértékben. A járásvizsgálat eredményei azt mutatják, hogy a funkcionális lúdtalpas egyének nagyobb dinamikus stabilitást tapasztalnak, ha olyan ívbetéteket viselnek, amelyek a szubtaláris semleges ívmagasság 66%-át teszik ki.

Következtetések

Ezek az eredmények azt hangsúlyozzák, hogy az ortézisek hatékonyan csökkentik a lábfej és az alsó végtag mozgását FFF egyéneknél. Arra is utalnak, hogy az ortézis magasságának fokozatos növelése valóban közvetlen kapcsolatban van azzal, hogy mekkora változás figyelhető meg a maximális hátsó lábfej és a sípcsont belső rotációs szögének tekintetében.

Eredményeink továbbá arra utalnak, hogy az ortézisek és a dinamikus egyensúlyszabályozás összetettebb területe nem tűnik olyan egyszerűnek. A közvetlen kapcsolat helyett minden egyénnek lehet egy optimális ortézismagassága, amely optimális dinamikus egyensúlyszabályozást biztosít. Ez a két tanulmány azt sugallja, hogy fontos figyelembe venni mind a lábfej és a lábszár csökkentett mozgásából származó előnyöket, mind a dinamikus kontroll optimalizálását. E mechanizmusok bármelyike, a túlzott mozgás vagy az egyensúly elvesztése, fogyatékosságot okozó sérülést eredményezhet.

Stephen D. Perry, MSc, PhD, a kanadai Wilfrid Laurier Egyetem kinesziológiai & testnevelési tanszékének docense Waterloo-ban (Ontario, Kanada). E. Anne Cunningham, MSc, CPed a Waterloo, Ontario állambeli Waterlooban dolgozik pedortetikus gyakornokként. A futástanulmányok a Wilfrid Laurier Egyetemen végzett MSc tanulmányainak részét képezték. Kelly M. Goodwin, BSc, MD (jelölt) az Ottawai Egyetem orvostanhallgatója. A dinamikus egyensúlyi vizsgálatok a Wilfrid Laurier Egyetemen végzett BSc diplomamunkája volt.

A köszönetnyilvánítás: Ezt a munkát a Canadian Institutes of Health Research (MOP-77772) működési ösztöndíja támogatta, a berendezéseket pedig a Canadian Foundation for Innovation, az Ontario Innovation Trust és a Wilfrid Laurier University támogatta.

1. Lee MS, Vabore JV, Thomas JL, et al. Diagnosis and treatment of adult flatfoot. The Journal of Foot & Ankle Surgery 2005;44(2):78-113.

2. Donatelli R, Hurlbert C, Conaway D, et al. Biomechanical foot orthotics: A retrospektív tanulmány. The Journal of Orthopaedic and Sports Physical Therapy 1988;10(6):615-624.

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

4. Nawoczenski DA, Cook TM, Saltzman CL. A talpbetétek hatása a láb és a hátsó lábfej háromdimenziós kinematikájára futás közben. Journal of Orthopaedic and Sports Physical Therapy 1995;21:317-327.

5. ábra. Walter JH, Ng G, Stoltz JJ. Egy betegelégedettségi felmérés a vényköteles, egyedi formázású talpbetétekkel kapcsolatban. Journal of the American Podiatric Medical Association 2004;94(4):363-367.

6. Gross ML, Davlin LB, Evanski PM. Az ortotikus cipőbetétek hatékonysága hosszútávfutóknál. The American Journal of Sports Medicine 1991;19(4):409-412.

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

8. Nester CJ, van der Linden ML, Bowker P. Foot orthoses effect of foot orthoses on the kinematics and kinetics of normal walking gait. Gait and Posture 2003;17:2003.

9. Mundermann A, Nigg BM, Humble RN, et al. Foot orthotics affect lower extremity kinematics and kinetics during running. Clinical Biomechanics 2003;18:254-262.

10. Stacoff A, Reinschmidt C, Nigg BM, et al. Foot orthoses effects of foot orthoses on skeletal motion during running. Clinical Biomechanics 2000;15:54-64.

11. Kitaoka HB, Luo ZP, Kura H, et al. Foot orthoses effect of foot orthoses on 3-dimensional kinematics of flatfoot: A cadaveric study. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation 2002;83:876-879.

12. Stackhouse CL, McClay Davis I, Hamill J. Orthotikus beavatkozás az elülső és hátsó lábfej ütési mintázatú futásnál. Clinical Biomechanics 2004;19:64-70.

13. Williams DS, McClay Davis I, Baitch SP. A fordított ortézisek hatása az alsó végtag mechanikájára futóknál. Medicine & Science in Sports & Exercise 2003;35(12):2060-2068.

14. Menz HB, Lord SR. A lábproblémák hozzájárulása a mozgáskorlátozottsághoz és az esésekhez közösségben élő időseknél. J Am Geriatr Soc 2001;49(12):1651-6.

15. Imhauser CW, Abidi NA, Frankel DZ, et al. A külső stabilizátorok hatékonyságának biomechanikai értékelése a szerzett lúdtalpdeformitás konzervatív kezelésében. Foot Ankle Int 2002;23(8):727-37.

16. Kitaoka HB, Luo ZP, Kura H, et al. Foot orthoses effect of foot orthoses on 3-dimensional kinematics of flatfoot: a cadaveric study. Arch Phys Med Rehabil 2002;83(6):876-9.

17. Perry SD. Az életkorral összefüggő talpfelületi érzéketlenség és az előrehaladott érzéketlenség kezdeti életkorának értékelése idősebb felnőtteknél vibrációs és tapintásérzékelési tesztek segítségével. Neurosci Lett 2006;392(1-2):62-7.

18. Perry SD, Radtke A, McIlroy WE, et al. Egy egyensúlyt javító talpbetét hatékonysága és eredményessége. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 2008;63(6):595-602.

19. Perry SD, Radtke A, Goodwin CR. A lábbeli középtalp anyagának keménységének hatása a dinamikus egyensúlyszabályozásra váratlan járásmegszakítás során. Gait Posture 2007;25(1):94-8.

20. Menant JC, Perry SD, Steele JR, et al. A cipő jellemzőinek hatása a dinamikus stabilitásra sima és egyenetlen felületeken való járás során fiatal és idősebb embereknél. Arch Phys Med Rehabil 2008;89(10):1970-1976.

21. Perry SD, Goodwin KM. Az ortézis magasságának inkrementális növelésének hatása a dinamikus stabilitásra funkcionális lúdtalpas egyéneknél. Előadás az Észak-Amerikai Biomechanikai Kongresszuson, Ann Arbor, Michigan, 2008. augusztus.

22. Cunningham EA, Perry SD. A mediális boltozat alátámasztásának alsó végtagi kinematikai hatásai funkcionális lúdtalpas egyéneknél. Előadás az Észak-Amerikai Biomechanikai Kongresszuson, Ann Arbor, Michigan, 2008. augusztus

23. Perry SD, Bombardier E, Radtke A, Tiidus PM. A hormonpótlás és az erőnléti edzés pozitívan befolyásolja az egyensúlyt a járás során a menopauza utáni nőknél: egy kísérleti vizsgálat. Journal of Sport Science and Medicine 2005;4:372-381.

24. Clarke TE, Frederick EC, Hamill CL. A cipőtervezési paraméterek hatása a hátsó lábfej kontrolljára futás közben. Med Sci Sports Exerc 1983;15(5):376-81.

25. Nigg BM, Cole GK, Nachbauer W. A lábfej boltozatmagasságának hatása az alsó végtagok szögmozgására futás közben. Journal of Biomechanics 1993;26(8):909-916.

Ábrafeliratok

1. ábra: A. A boltozat összeomlásának bemutatása terhelés közben, B. A boltozat kialakulásának bizonyítéka terhelés nélkül.

2. ábra: A. A boltívbetét mediális nézete, B. A boltívbetét mediális-hátsó nézete, C. A boltívbetét felső nézete.

3. ábra: A boltív magasságának meghatározása szubtaláris semleges lábgipszből.

4. ábra: Egyénre szabott talpbetétekre helyezett boltozati betétek.

5. ábra: Az ortopédiai beavatkozás hatása a hátsó lábfej mozgására és a sípcsont belső rotációjára 2,0 m/s-os futás közben.

6. ábra: Az ortopédiai beavatkozás hatása a maximális és minimális tömegközéppont-támaszpontra (COM-BOS) medial-laterális irányba.