Csípőízületi endoprotézis beültetés hatása az alsó végtag propriocepciójára *

A Semmelweis Egyetem Ortopédiai Klinika 1 és a Pécsi Tudományegyetem Szerkezetek Tanszékének 2 közleménye Csípőízületi endoprotézis beültetés hatása az alsó végtag propriocepciójára * DR. ILLYÉS ÁRPÁD 1, DR. HOLNAPY GERGELY 1, DR. SZENDRŐI MIKLÓS 1, DR. KISS RITA M. 2 Érkezett: 2006. június 20. ÖSSZEFOGLALÁS Mozgásanalízissel a járás alapvető jellemzői mellett az alsó végtag propriocepcióját leíró paraméterek is meghatározhatók. A szerzők célja olyan dinamikus vizsgálómódszer kidolgozása, amellyel az alsó végtagi propriocepció jól detektálható, a mérés reprodukálható. A kutatás második célja annak elemzése, hogy a különböző invazivitással (minimál invazív és hagyományos műtéti feltárás), illetve műtéti technikával (anterolateralis, direkt lateralis és hátsó feltárás) elvégzett csípőízületi endoprotézis beültetés hogyan befolyásolja a csípőízületi propriocepciót a műtétet követő második, hatodik, valamint a tizenkettedik héten a preoperatív állapothoz képest. A vizsgált 49 beteget műtéti technikájuk alapján négy csoportba osztottuk. A zebris ultrahang-alapú mozgáselemző rendszerrel és stabil vizsgálólapon történő helyben járás során mértük a különböző biomechanikai jellemzőket. Kimutattuk, hogy a tokmegtartó műtéti technika esetén a paraméterek sokkal kedvezőbbek (kivétel a hátsó feltárás, amikor a medence rotációja áll fenn), mint a hagyományos műtéti technika alkalmazásakor, de ez a betegek számára szubjektív észlelhető életminőségbeli változást a vizsgált időszakban nem okoz. Minden esetben a vizsgálólapon végzett mozgások jellemzői elmaradnak a stabil vizsgálólapon mért értékektől, de a különbség az idő múlásával csökken. Az adatok a műtétet megelőzően a csökkent koordinációs képességre utalnak, míg az endoprotézis beültetés után a fejlődő (és fejleszthető) neuromuscularis védelemre, és a fejlődő koordinációs képességre. Kulcsszavak: Biomechanika; Csípőprotézis; Ízületek Fiziológia; Járás Fiziológia; Kinesztézia; Mozgáselemzés; Osteoarthrosis, csípő Fiziopatológia; Propriocepció; Á. Illyés, G. Holnapy, M. Szendrői, R. M. Kiss: The effect of hip replacement on the proprioception of the lower limb Beside the basic characteristics of gait, the proprioception of the lower limb may also be described by means of motion analysis. The goal is to elaborate a dynamic examining method to detect properly the proprioception of the lower limb with reproducible values. The other goal is to analyze in the postoperative second, sixth and twelfth week, whether the proprioception of the hip joint how is influenced by various invasivity (minimal invasive and traditional exposure), or by surgical techniques (anterolateral, direct lateral and posterior approach), compared to the preoperative state. We divided the 49 patients into four groups based on their operative technique. ZEBRIS motion analyst system with an ultrasound basis was used, the patients walked with goose-step on moving and stable examining surfaces; the different biomechanical features were measured. We demonstrated that using the capsule preserving operative technique the parameters are much more favorable (exception is the posterior exploration, when there is pelvis rotation), than with the traditional operative technique, but this does not cause a subjective and observable quality of life change for the patients in the examined period. In all cases the features of motions on the moving examining surface are inferior to the values measured on the stable surface, but the difference decreases by the time. The data indicate the reduced coordination ability before the operation while after the implantation of the endoprosthesis the developing (and able to be developed) neuromuscular protection, and the developing coordination ability. Key words: Biomechanics; Exercise Test; Gait Physiology; Hip prosthesis; Joints Physiology; Kinesthesis; Osteoarthritis, Hip Physiopathology; Proprioception; * A kutatást a TO49471 támogatja 216

BEVEZETÉS Az alsó végtag biomechanikai vizsgálata évek óta elterjedt. A járásvizsgálatok, amelyet a világ számos kutatóintézetében, hazánkban is használnak, célja a járás kinematikai, kinetikai és az izomaktivitási paramétereinek meghatározása, elemzése. Az emberi járás olyan ciklikus mozgás, amelyben a vázizom-rendszer szinte valamennyi izomzata részt vesz. A járás sajátosságát és az ezt jellemző paramétereket számos tényező befolyásolja. Több tanulmány foglalkozik a járás analízisével egészséges és arthroticus betegeknél (2-15, 18). A férfiakat egyes adatok szerint 10%-ban, míg a nőket 35%-ban érintő alsó végtagi arthroticus elváltozások jelentősen módosítják az egyén járásának sajátosságait. A változás nem csak az érintett ízület mozgását befolyásolja, hanem a környező ízületek és ellenoldali végtag ízületi mozgásai is megváltoznak (6, 16). Betegeknél fájdalom okozta típusos antalgiás járáskép alakul ki, amelyet tovább befolyásol az ízületi beszűkülése, a contracturák, a tengelydeformitások, és az esetleges instabilitás. A mozgás aszimmetrikus (6, 16). Az anatómiai elváltozások és a fájdalom miatt módosuló járás-sajátosság csípőízületi endoprotézis beültetéssel megszüntethető, a beteg életkorának megfelelő járóképesség visszaállítható. Egy évvel az endoprotézis beültetés után nincs szignifikáns különbség a protetizált beteg és az egészséges, idős egyén alapvető, járás jellemzői (távolság idő) között (7 10). Fontos, de kevésbé vizsgált terület a coxarthrosis és a csípőízületi endoprotézis beültetés hatásának vizsgálata az alsó és felső végtagok, valamint a törzs helyzet- és mozgásérzékelésére, azaz propriocepciójára. A törzs és a csípő területéről érkező ingerek az emberi egyensúly korrekciójának elősegítésében játszanak elsődleges szerepet, míg az alsó végtagi proprioceptív ingerek főleg a testtartás, az intermuscularis koordináció és a járásmód végső kialakítását végzik (1). A testtartás és a járásmód centrálisan két külön szinten szabályozott. Az első szinten egy alapvető irány-specifikus válaszminta alakul ki, amely elsődlegesen a törzs és a csípő proprioceptív ingereire, másodlagosan pedig a vestibularis ingerekre kialakuló reakció. Ez a minta határozza meg az izomaktiváció tulajdonságait, mely izmok aktiválódnak először, továbbá az izmok közti koordinációt és az izmok aktiválódási sorrendjét. A második szinten a centrálisan beállított aktivációs mintának a finomítása történik, a több érzékszervből beérkező információk (a test különböző részeiből, valamint a vestibularis rendszerből érkező propriocetív ingerek) alapján, azért hogy a mozgás képes legyen alkalmazkodni különböző körülményekhez (17). A propriocepciónak statikus és dinamikus vizsgálómódszere egyaránt ismert (1, 17). Statikus vizsgálómódszer a korábban betanított statikus helyzet beállításának megismétlési pontosságát, azaz a statikus érzékelést vizsgálja. A vizsgált személyt felkérjük, hogy a vizsgált ízületét bizonyos térbeli helyzetbe hozza például 90 fok flexiós helyzetbe úgy, hogy a kísérlet végrehajtásához csupán a felületes és mélyérzésből eredő ingerekre hagyatkozhat, tehát a vizuális ingereket kizárjuk. E módszer számtalan nehézséggel jár, a vizsgált betegtől is lényegesen nagyobb együttműködést igényel (1, 17). Dinamikus vizsgáló módszer az ízületi mozgás folyamatában detektálja a propriocepciót, azaz jól ismert mozgások ismétlésének a pontosságát vizsgálja. Ezt kinesztézia (dinamikus érzékelés) vizsgálatának is nevezzük. Például járás közben a térd emelkedését, és annak szórását határozzuk meg. E módszer kiválóan alkalmas például infantilis cerebralis paresisben szenvedő betegek vizsgálatára, továbbá használatos degeneratív kórképek vizsgálatára is (1, 17). A járáshoz tartozó kinesztézis dinamikai és kinematikai paraméterekkel jellemezhető (1, 17). Olyan vizsgálat, amely a csípőízületi arthrosis és az endoprotézis beültetés alsó végtagi érzékelésre kifejtett hatását vizsgálná, jelenleg sem a nemzetközi, sem a hazai irodalomban nem ismert. Kutatásunk első célja olyan dinamikus vizsgálómódszer kidolgozása, mechani- 218

kai paraméterek definiálása, amellyel az alsó végtag dinamikus érzékelése, és annak változása jól nyomon követhető, modellezhető, a változások fiziológiás magyarázata megadható. A kutatás második célja annak elemzése, hogy a különböző invazivitással (minimál invazív és hagyományos műtéti feltárás), illetve műtéti technikával (anterolateralis, direkt lateralis és hátsó feltárás) elvégzett csípőízületi endoprotézis beültetés hogyan befolyásolja a csípőízületi kinesztézist a műtétet követő második, hatodik, valamint a tizenkettedik héten. ANYAG ÉS MÓDSZER Vizsgált személyek Vizsgálatainkba 49 (35 nő, 14 férfi), izolált egyoldali primer coxarthrosisos beteget vontunk be, akiknél ez fizikális vizsgálattal, és kétirányú röntgenfelvétellel igazolódott. Nem kerültek vizsgálatainkba olyan személyek, akiknél az ellenoldalon előrehaladott coxarthrosis volt, vagy korábban már csípőízületi endoprotézis beültetés történt, vagy akik anamnézisében az érintett oldalon már szerepelt csípőtáji műtét. Kizártuk azokat, akiknél a mozgatórendszert érintő és befolyásoló egyéb mozgásszervi probléma, betegség, a fül- és vestibularis rendszert érintő, továbbá látóképességet befolyásoló megbetegedés volt. Nem kerültek beválogatásra a demens betegek, az olyan neurológiai megbetegedésekben szenvedők, akiknél az alsó végtag érzése vagy az egyensúly-érzékelés és a koordináció bármilyen szinten is károsodott, így például a Parkinson szindrómások, ismert diabeteses vagy alkoholos neuropathiában szenvedő egyének. A fenti betegségek megítélésében részben hagyatkoztunk a korábbi kórházi zárójelentésekre, azonban a polyneuropathia kizárására részletes neurológiai vizsgálat történt. Megjegyezzük, hogy a fenti kritériumokat a primer csípőízületi endoprotézis beültetésre várók alig 50%-a teljesítette. A betegeket műtéti technikájuk alapján négy csoportba osztottuk. Az első csoportba 6 férfi és 6 nő került, akiknél hagyományos anterolateralis feltárás történt ízületi tok kiirtása mellett. A második csoportba 5 férfi és 13 nő került, akiknél hagyományos direkt lateralis feltárás történt az ízületi tok kiirtása mellett. A harmadik csoportot 3 férfi és 10 nő alkotja, akiknél hátsó feltárás történt, de az ízületi tokot megtartottuk. A negyedik csoportot 6 nő alkotja, akiknél minimalizált direkt lateralis feltárás mellett az ízületi tok megtartásával történt a csípőízületi endoprotézis beültetés. Az antropometriai adatokat az I. táblázatban foglaltuk össze. A coxarthrosis mértékének megítélésére a Kelgreen Lawrence skálát használtuk (11). A vizsgálatba bevont 49 beteg közül 16 a röntgenfelvétel alapján a III. osztályba (közepes), míg 33 beteg a IV. osztályba (súlyos) sorolható. Minden betegnél az arthrosis mindennapi fájdalmat, és mozgáskorlátozást jelentett. A kutatást a Semmelweis Egyetem Regionális Etikai és Tudományos Tanácsa engedélyezte. A vizsgálat folyamatáról minden részvevő részletes tájékoztatást kapott, a vizsgálatban történő részvételét a beleegyező nyilatkozat aláírásával is megerősítette. A vizsgált betegek műtétét két operatőr végezte, az egyik operatőr a I. és a III. csoport betegeit, míg a másik operatőr a II. és IV. csoport betegeit műtötte. A betegek gyógytornáját előzetesen összeállított protokoll alapján a posztoperatív hatodik hétig ugyanaz a gyógytornász, a hatodik és tizenkettedik hét között az átadott protokoll alapján körzeti gyógytornászok irányították. Mérési módszer Minden vizsgálat alkalmával a betegekről felvettük az SF 36 és WOMACK életminőség kérdőívet. A fizikális vizsgálatokat minden beteg esetében ugyanaz az orvos végezte, a vizsgálati eredményeket a Harris által kidolgozott értékelő pontrendszer (Harris Hip Score) 219

alapján rögzítettük. A kérdőíveket a megfelelő előírás alapján értékeltük, statisztikai feldolgozása csoportonként történt. I. táblázat A vizsgálatba bevont betegek antropometriai adatai Betegszám Életkor (év) Testtömeg (kg) Testmagasság (cm) Csoport összes átlag átlag átlag I. 12 50 81 61 58 89 72 150 178 164,5 ii. 18 51 79 60 55 110 75,2 155 189 167 iii. 13 48 73 61 59 88 70,3 153 174 161,7 IV. 6 44 67 55 59 70 63,5 155 163 160 II. táblázat Életminőség és csípőfunkció eredményei az utánkövetés ideje alatt I. 33,08 53,77 53,95 51,75 SF 36 II. 36,64 43,28 63,45 78,95 III. 39,47 52,79 63,64 63,6 IV. 43,86 41,89 50,01 55,04 I. 38,02 56,25 71,88 53,65 WOMACK II. 41,14 50,79 71,70 80,21 III. 42,97 52,61 75,29 81,25 IV. 34,41 47,92 68,23 70,85 I. 41,26 66,28 66,04 84,5 HHS érintett oldal II. 36,38 57,37 66,28 81 III. 44,51 52,39 66,5 89,5 IV. 37,43 64,75 61,05 90,75 I. 88,66 89,33 95,75 99 HHS. ellenoldal II. 81,29 86,18 78,5 95 III. 89,34 87,88 90,26 76,5 IV. 87,89 87,89 76,78 95,5 Az alsó végtag propriocepciójának modellezéséhez szükséges kinematikai paramétereket a Semmelweis Egyetem Ortopédiai Klinikáján található CMS 10 kereskedelmi forgalomban kapható ultrahangalapú mérőrendszerrel és a hozzátartozó, felhasználók által bővíthető, Zebris WinPosture mérést vezérlő programmal nyolc különböző irányú, de minden irányban azonos erősségű rugóval biztosított Zebris Posturomed elnevezésű lapon határoztuk meg (1. ábra). A járás sebessége lényegesen befolyásolja a járás biomechanikai paramétereit (2, 3, 5, 15). A jellemzők csak akkor hasonlíthatóak össze, ha a járás sebessége azonos, vagy közel azonos (2, 15), és a vizsgálatok ugyanolyan pontosságú mérőrendszerrel történnek. A 220

járás sebességének standardizálását metronóm segítségével végeztük, a vizsgált személyek 60/perc lépésszámmal jártak a stabil és a lapon. A vizsgálat során az előre meghatározott anatómiai pontokra ultrahangalapú jeladókat helyezünk, melynek kibocsátási frekvenciája 100 Hz. A kibocsátott jeleket a vizsgált személyek előtt lévő ultrahangalapú mérőfej veszi, amely három vevőt tartalmaz (2. ábra). Az adó és a vevő közötti távolság az ultrahang terjedési idejéből és terjedési sebességéből minden időpillanatban számítható. A három vevő lehetővé teszi, hogy a háromszögelés módszerével az adók pontos térbeli helyzete meghatározható legyen (11). A mérési eljárás fő szempontja, hogy a mérés standardizált körülmények közt történjen, és reprodukálható legyen. Ennek érdekében az ultrahangot kibocsátó jeladókat jól meghatározható és a bőrön keresztül kitapintható anatómiai pontokra kell helyeznünk. Ilyen pontok a tuberositas tibiae, a spina iliaca anterior superior, valamint a vállövön az acromion scapulae. A járás és más mozgás során relatíve kis bőrmozgás tapasztalható a csontos anatómiai helyek felett, a markerek elhelyezése jól kivitelezhető, a bőrmozgás az eredményeket nem befolyásolja, a mérések reprodukálhatóak (4, 18). A vizsgálathoz szükséges gyakorlatokat úgy állítottuk össze, hogy azokat idős betegek is végre tudják hajtani mind a műtét előtt, mind utána. Vizsgálatainkhoz a következő négy tesztet használtuk: 1. Térd tesztje: stabil és vizsgálólapon történő helyben járás közben meghatároztuk a bal és a jobb alsó végtag tuberositas tibiae anatómiai pontokra helyezett elektródák térbeli koordinátáit a mérőfej 90 fokos helyzetében. 2. Vállöv és medence tesztje: stabil és vizsgálólapon történő helyben járás közben rögzítettük a bal és a jobb oldali acromionra és mindkét spina iliaca anterior superiorra helyezett elektródák térbeli koordinátáit a mérőfej 90 fokos helyzetében. 3. Helyben járás dinamikájának tesztje: vizsgálólapon történő helyben járás közben a vizsgálólap oldalára helyezett két elektróda térbeli koordinátáit rögzítjük a mérőfej 30 fokos helyzetében. 4. Hirtelen irányváltoztatás tesztje: három külön mérés, melyek során a beteg először mindkét lábán, majd a jobb, és ezt követően a bal lábán áll, amikor a vizsgálólapon hirtelen irányváltoztatást hozunk létre, és a vizsgálólapra helyezett két elektróda térbeli koordinátáit rögzítjük a mérőfej 30 fokos helyzetében. Az adatok feldolgozása során a következő paramétereket határoztuk meg: o a térd tesztje során mért térbeli koordinátákból a térd vertikális át, o a vállöv és medence tesztje során mért térbeli koordinátákból a medence és a vállöv billenésének és rotációjának szélső értékeit, át, o a helyben járás dinamikájának tesztje során mért térbeli koordinátákból a mérőlap oldalirányú elmozdulását (3. ábra), amely a reakcióerő függőleges komponensének időbeni alakulásával korrelál, o a hirtelen irányváltozás tesztje során mért térbeli koordinátákból a mérőlap oldalirányú elmozdulásának időbeni változását (4. ábra), a lap dinamikus jellemzői közül a csillapítási időt. Minden egyes vizsgált személy hat járásciklusának mérési eredményeiből számolt jellemzőinek átlagát és szórását számítottuk, amelyek további feldolgozásra kerültek. A szórások azonosságát F próbával ellenőriztük. Az egészséges és az érintett végtagon mért paraméterek összehasonlításánál szimmetrikus kritikus tartományú, kétmintás t próbát alkalmaztunk. Feltételezés szerint az egészséges és az érintett végtagon mért paramétereknek különbözőnek kell lennie. A szignifikancia küszöböt p<0.05 értéknél határoztuk meg. A feltárási 221

1. ábra Különböző irányú, de minden irányban azonos erősségű rugóval biztosított Zebris Posturomed elnevezésű lap. 2. ábra A mérés elrendezése, a mérőfej elhelyezkedése. 3. ábra A lap oldalirányú mozgása helyben járás során. 4. ábra A hirtelen irányváltoztatás tesztje során felvett idő lap elmozdulásának görbéje. mód hatásának elemzésénél az azonos csoportba tartozó egyének jellemzőinek összehasonlításánál szimmetrikus kritikus tartományú, egymintás t próbát alkalmaztunk. Feltételezés szerint a különböző feltárási technika alkalmazását követően meghatározott paramétereknek különbözőnek kell lennie. A statisztikai szignifikancia küszöbét p<0.05 értéknél határoztuk meg. 222

EREDMÉNYEK A II. táblázatban az SF 36 és WOMACK, valamint a Harris Hip Score változásait foglaltuk össze az utánkövetés három hónapja alatt. A posztoperatív második hétre mindhárom betegcsoportnál jelentős javulás észlelhető az életminőség kérdőívek alapján, és ez a javulás az I. csoport kivételével a hatodik hétig folytatódik. A műtét utáni tizenkettedik héten további javulás nem látható, sőt az I. csoport betegeinél jelentős visszaesés tapasztalható. A jobb áttekinthetőség érdekében a vizsgált biomechanikai paramétereket a III XII. táblázatokban foglaltuk össze. A III. táblázat alapján mind a négy vizsgált csoportnál ( és stabil vizsgálólapon történő helyben járás esetén egyaránt) az operáció utáni második hétre jelentősen lecsökken a térd vertikális a (milliméterben) a járás során. A jelentős csökkenés nem csak az operált oldalt érinti, az ellenoldali térd vertikális a az operált oldalhoz képest is kisebb (III. táblázat). Az ellenoldali végtag emelése a protézis beültetést követő tizenkettedik hétre eléri a műtét előtti t. Csak a III. csoport betegei (tokmegtartó, hátsó feltárás) képesek a tizenkettedik hét végére a preoperatív állapotnak megfelelően emelni az operált végtagjukat, míg a többi csoportnál az operált végtag emelése kisebb, mint a műtétet megelőzően. A tokmegtartó műtéttel operált III. és IV. csoport betegeinél az operációt követő második hétre bekövetkező vertikális -csökkenés mindkét oldalon kevesebb, mint a tok kiirtott I. és II. csoport esetében. A vállöv medence tesztje során meghatározott medence és vállöv rotációs, billenő mozgása mellett a medence és a vállöv összhangja is elemezhető. A medence billenésének és rotációjának fokokban mért minimum és maximum értékeinek változásai a IV V. táblázatokban, a vállöv billenésének és rotációjának fokokban mért minimum és maximum értékei a VI VII. táblázatokban láthatók. A minimum és maximum értékek közötti különbségek a medence és vállöv megfelelő át adják. A medence billenése (IV. táblázat) valamennyi vizsgált betegcsoportnál a posztoperatív második héten jelentősen beszűkül. Az operációt követő hatodik és tizenkettedik hétre a járás során tapasztalható medencebillenés fokozatosan növekszik, azonban a műtétet megelőző állapotot egyik csoport betegei sem érik el. Kiemelendő, hogy a legnagyobb beszűkülés amely a vizsgált tizenkét hetes periódus alatt mindvégig megmarad a III. csoport betegeinél (hátsó feltárás, tokmegtartással) észlelhető, míg a legkisebb beszűkülés a IV. csoport betegeinél (direkt anterior feltárás tokmegtartással) tapasztalható. A medencebillenés legnagyobb beszűkülését a III. betegcsoportban tapasztalhatjuk, ugyanakkor a kompenzáció miatt náluk a legnagyobb a vállöv hasonló irányú a. A legkisebb medencebillenés mozgásbeszűkülés a IV. csoport betegeit érinti, a hasonló irányú vállöv is ennél a csoportnál a legszűkebb. A medencerotáció (V. táblázat) a valamennyi vizsgált betegcsoportnál az operáció utáni második hétre jelentősen beszűkül, mind a stabil mind a vizsgálólapon történő járáskor. A legjelentősebb beszűkülés a III. csoport betegeinél, míg a legkisebb mozgásbeszűkülés a IV. csoport betegeinél észlelhető. A protézis beültetést követő hatodik hétre a III. csoport kivételével minden beteg eléri a műtétet megelőző állapotát, a tizenkettedik hétre pedig meghaladják azt. A vállöv-billenés a (VI. táblázat) a járás során a műtét utáni második hétre elsősorban a stabil vizsgálólapon szintén beszűkül, a csökkenés a hatodik és tizenkettedik hétre fokozódik. Ez a beszűkülés a vizsgálólapon történő járás során nem szignifikáns. A műtét utáni második hétre valamennyi vizsgált betegcsoport vállövi rotációja (VII. táb- 223

lázat) a kompenzáció miatt szignifikánsan megnő, legjelentősebben a III. betegcsoportnál. Legkisebb mértékben a IV. csoport vállövi rotációs a növekszik. Az operáció utáni hatodik hétre II. és IV. betegcsoport vállövi mozgásainak tartománya eléri a kiindulási állapotot, míg a IV. csoportnál ez csak a tizenkettedik hétre következik be. III. táblázat A térd vertikális a milliméterben, fix és vizsgálólapon történő helyben járáskor az utánkövetés ideje alatt műtött ellenoldal műtött ellenoldal műtött ellenoldal műtött ellenoldal I. fix 142± 23 157 ±13 83±33 72±22 103± 29 114 ±21 133± 12 157±33 133±35 147±21 72±37 61±23 99±23 101±22 121±13 135±22 ii. fix 143±42 155±11 75±33 67±26 99±25 118±24 124±23 149±12 136±44 151±15 69±35 54±33 94±33 106±32 101±13 125±34 iii. fix 139±21 157±22 95±41 78±32 119±35 128±33 139±13 165±16 125±25 143±11 87±44 66±27 111±22 117±33 137±26 151±11 IV. fix 148±45 156±14 89±34 83±26 104±25 118±26 138±13 152±15 141±32 155±21 75±37 58±33 102±33 111±33 124±23 146±12 IV. táblázat A medencebillenés maximum minimum értéke és a fokban, fix és vizsgálólapon történő helyben járáskor az utánkövetés ideje alatt I. fix -4,2 ±2.4 16,1 3,2 11,7-6,8 ±1.2 12,5 16,6 3,6 8,1 11,1 II. fix 16,2 3,5 12,2 12,6 16,2 4,2 8,3 10,8 fix 14,4 2,9 9,4 12,0 16,3 2,6 7,2 11,4 fix 14,6 6,6 13,8 14,0 16,9 3,9 10,8 12,7 224

A műtétet követően a vállövi mozgás a medence mozgásához képest (posztoperatív 2 6. hét) lényegesen növekszik. A protézis beültetés utáni időszakban a vállöv rotációs a ellentétesen változik a medence rotációs változásaival. A medence kisebb rotációjához kompenzatorikusan a vállöv nagyobb rotációja társul. Amennyiben a mozgás a műtét előtt összerendezetlen volt, akkor ez a műtétet követő második héten is megmarad. V. táblázat A medencerotáció maximum minimum értéke és a fokban, fix és vizsgálólapon történő helyben járáskor az utánkövetés ideje alatt I. fix 2,6±1.5-1,4±1.3 4 2,3 5 2,3±1.6-1,1±1.4 3,4 1,2 4 7,0 II. fix 2,7±1.1-1,3±1.1 4 2,6 4,8 8,7-3,6 ±1.7 7,5 2,5±1.7 3,7 1,1 4,2 8,0 fix 2,5±1.7-3,3 1,1 2,8 5,3 2,4±1.6-1,3±0.4 3,7 0,3 2,2-0,1 fix 2,4±1.5 3 3,6 7,1 9,4 2,1±1.2-1,1±0.6 3,2 3,1 5,8 9,1 VI. táblázat A vállövbillenés maximum minimum értéke és a fokban, fix és vizsgálólapon történő helyben járáskor az utánkövetés ideje alatt I. fix 1,2±0.3 18,7-9,8±3.3 10,3 8,1 7,7 5,7±1.6 17,6 17,5 19,3 13,7 II. fix 18,7-9,4±2.6 9,7 7,2 6,9 17,7 16,8 15,9 12,2 III. fix 16,7 11,1 13,3 10,1 5,7±2.3 18,1 19,1 20,5 17,3 IV. fix 1,1±0.7 18-8,7±3.5 9 5,2 6,8 18,3 19 12,6 11,2 A helyben járás tesztje során a vizsgálólap oldalirányú elmozdulását rögzítjük (3. ábra), amely a lépés dinamikájával, azaz a reakció-erő függőleges komponensének változásával korrelál. A reakció-erő függőleges komponensének változásához hasonlóan a két-csúcsú görbe 225

a fiziológiás, modellezve a sarokütés és a sarokemelés dinamikáját. A három-csúcsú görbék azt mutatják, hogy a teljes talp letételekor dinamikus odaütés is megfigyelhető, míg az egycsúcsú görbék a járás dinamikájának elmaradását jelzik. VII. táblázat A vállövrotáció maximum minimum értéke és a fokban, fix és vizsgálólapon történő helyben járáskor az utánkövetés ideje alatt VIII. táblázat A vizsgálólap oldalirányú elmozdulása milliméterben, az egészséges oldali végtag lépése esetén Görbe típusa Két-csúcsú Két-csúcsú Két-csúcsú Két-csúcsú száma P1 P2 P3 P1 P2 P3 P1 P2 P3 P1 P2 P3 I. 12 II. 18 III. 13 IV. 6 Megjegyzés: az elmozdulás értéke: P1 sarokütéskor, P2 teljes talp, P3 sarok elemelésekor. IX. táblázat A vizsgálólap oldalirányú elmozdulása milliméterben, csípőprotetizált betegek érintett oldalának lépesekor az A-csoport esetén moz- moz- moz- mozgásgásgásgás- tar- tar- tarto- mány mány tarto- to- mány mány to- I. fix 6,3-3,1±1.3 10,9 7,5 4,9 7,0 12,2 8,2 5,1 II. fix 6,4 8,7 5,9 4,4 7,6 10,0 6,4 4,9 fix 6,5 13,0 9,8 6,2 7,5 14,2 11,5 7,3 fix 5,9-2,1±1.9 7,7 4,8 4,7 6,7-2,9±1.1 9,0 5,6 5,6 Betegek Görbe típusa Egy-csúcsú Egy-csúcsú Három-csúcsú Két-csúcsú Betegek száma P1 P2 P3 P1 P2 P3 P1 P2 P3 P1 P2 P3 I. 2 II. 3 0 3 Megjegyzés: az elmozdulás értéke: P1 sarokütéskor, P2 teljes talp, P3 sarok elemelésekor. 226

X. táblázat A vizsgálólap oldalirányú elmozdulása milliméterben, csípőprotetizált betegek érintett oldalának lépesekor a B csoport esetén Görbe típusa Három-csúcsú Három-csúcsú Három-csúcsú Két-csúcsú III. 2 0,6±0.4 2,6±1.6 2,4±1.1 1,1±0.6 IV. 0 Megjegyzés: Az elmozdulás értéke: P1 sarokütéskor, P2 teljes talp, P3 sarok elemelésekor. XI. táblázat A vizsgálólap oldalirányú elmozdulása milliméterben, csípőprotetizált betegek érintett oldalának lépesekor a C-csoport esetén Görbe típusa Két-csúcsú Három-csúcsú Két-csúcsú Két-csúcsú preop. posztop. 2. hét posztop. 6. hét posztop. 12. hét P1 P2 P3 P1 P2 P3 P1 P2 P3 P1 P2 P3 I. 8 1,4±0.5 II. 13 III. 11 1,1±0.4 IV. 3 Megjegyzés: az elmozdulás értéke: P1 sarokütéskor, P2 teljes talp, P3 sarok elemelésekor. XII. táblázat A vizsgálólap csillapodási ideje másodpercben, hirtelen irányváltozás teszt során. Betegek. preop. posztop. 2. hét posztop. 6. hét posztop. 12. hét száma P1 P2 P3 P1 P2 P3 P1 P2 P3 P1 P2 P3 I. 2 2,1±1.1 1,1±0.6 3,3±2.1 3,4±1.5 1,0±0.6 4,2±0-7 II. 2 1,4±1.0 3,3±2.0 3,5±1.4 0,7±0.2 4,1±1.6 kétlábon. operált. oldalon. ellen-. oldalon. kétlábon. operált oldalon. ellenoldalon. kétlábon. operált oldalon. ellenoldalon. kétlábon. operált oldalon. ellenoldalon. I. 2,1±1.2 2,4±1.4 3,1±1.6 3,7±2.1 3,3±1.8 1,6±0.8 II. 2,0±1.1 2,3±1.2 3,2±1.6 3,8±2.1 3,3±2.0 1,7±0.7 2,3±1.5 2,4±1.3 2,6±1.4 2,9±1.8 3,5±1.7 1,4±0-9 1,4±0.6 2,1±1.4 2,4±1.4 2,7±1.5 3,1±1.6 3,7±1.7 1,5±0.6 Az egészséges oldali végtag talajfázisában a vizsgálólap elmozdulása két-csúcsú görbét ad (VIII. táblázat). Az osteoarthrosisos oldal lépésének dinamikája alapján a betegek három csoportba oszthatók. Az A csoport a műtétet megelőzően és azt követő második héten az oldalirányú elmozdulás egy-csúcsú, a hatodik héten három-csúcsú (IX. táblázat). A B csoport a műtét előtt és azt követő második és hatodik héten az elmozdulás görbe három-csúcsú (X. táblázat). A C csoport az operáció utáni második hetet kivéve normális két-csúcsú elmozdulás görbét mutat (XI. táblázat). A IX XI. táblázatok alapján a műtét utáni tizenkette- 227

dik hétre minden beteg járásdinamikája két-csúcsú, azaz normális. Az elmozdulás nagysága és a járás dinamikája között egyenes arányosság áll fenn. A posztoperatív második héten a járás dinamikája szignifikánsan lecsökken, de a tizenkettedik hétre szignifikánsan megnő a műtét előtti állapothoz képest. A 4. ábrán a hirtelen irányváltozás teszt során felvett elmozdulás idő görbe látható. A hirtelen, lökésszerű elmozdulás után (provokáció) a lap mozgása lecseng, megáll. A provokáció és a lap mega közti időt csillapítási időnek nevezzük (XII. táblázat). A vizsgálólap hirtelen irányváltása után műtét előtt az operálandó és az egészséges végtagjukon, valamint két lábon állva egyaránt a vizsgálólap csillapítási ideje szignifikánsan rövidebb, mint az operáció utáni második héten. A hatodik héten a csillapítási idő közel azonos a műtét előtti értékkel, a tizenkettedik héten mind a négy betegcsoportnál szignifikáns javulás figyelhető meg az endoprotézis beültetés előtt mért eredményekhez képest. A második héten a tokmegtartó technikákkal operált betegeknél a vizsgálólap csillapítási ideje szignifikánsan alacsonyabb az operált, valamint a mindkét lábon során, mint a tok kiirtott betegeké. A protézis beültetés utáni tizenkettedik hétre a vizsgált csoportok közötti eltérés már nem szignifikáns, de a tokmegtartó műtéten átesett betegek esetén a vizsgálólap csillapítási ideje továbbra is rövidebb. A tok kiirtás esetén a hirtelen irányváltozás tesztjénél a vizsgálólap mozgása lényegesen nagyobb, mint a tokmegtartás esetén, mivel a tok kiirtás esetén a vizsgálólap mozgását a beteg kevésbé tudja kontrollálni. MEGBESZÉLÉS Cikkünkben különböző invazivitással elvégzett csípőízületi endoprotézis beültetés propriocepciót befolyásoló hatását vizsgáltuk. A kutatás első lépéseként a mérőrendszert, a vizsgálat gyakorlatait és a meghatározandó jellemzőket állítottuk össze Az elvégzett vizsgálatok alapján a mérőrendszer alkalmas a legkisebb változások detektálására. A gyakorlatok és a hozzákapcsolódó jellemzők modellezik a járás dinamikájának (helyben járás tesztje), a lábemelés nagyságának, a vállöv és a medence mozgásainak, továbbá a hirtelen irányváltozások okozta alkalmazkodási képesség változását. A kutatás második célja, hogy vizsgáljuk a műtéti invazivitás és a feltárási mód hatását a járás proporiocepciójára. A kis esetszám ellenére a kapott eredmények tendenciája hasonló, a fiziológiás változásokkal megegyező. Az életminőségi kérdőívek és a Harris Hip Score adatai alapján jelzett különbségeket magyarázhatja, hogy a betegek a műtét utáni hatodik héten egyik könyökmankójukat elhagyják, jobban terhelik operált oldali végtagjukat és emellett a nonsteroid fájdalomcsillapítók szedését is általában a posztoperatív tizenkettedik hétre hagyják el, vagy jelentősen csökkentik. Ez a korábbi állapotukhoz képest szubjektív több panaszt okozhat, és több fájdalommal járhat. Az operáció utáni második hétre a Harris Hip Score-ban bekövetkező jelentős javulás oka a fájdalom mérséklődése, ami ebben a pontrendszerben igen nagy arányban jelentkezik. A nagyobb arányú javulást rontja a két könyökmankó használata. A hatodik és tizenkettedik hét közti javulást elsősorban a segédeszközök elhagyása okozhatja. A különböző betegcsoportok közötti második héten megfigyelhető eltérés a hatodik hétre eltűnik. A rendszeres gyógytorna ellenére mind a négy műtét típus esetén a térd vertikális a a műtét utáni tizenkettedik héten sem haladja meg az operáció előtti értéket, annak ellenére, hogy a medence és a vállöv mozgásai szimmetrikussá válták, és a uk szignifikánsan nagyobb, mint az endoprotézis beültetést megelőző értékek. Ennek magyarázata egyrészt lehet a biztonságosabb járásra, másrészt a stabilabb koordinációra való törekvés. Ez összhangban van Bejek és társainak (2) eredményével, akik megállapították, hogy a lépés hossza csak a műtét utáni hatodik hónapban éri el az egészséges oldal 228

lépéshosszát, és haladja meg a műtét előtti értékeket. A második héten mért értékek jól bizonyítják, hogy a műtött oldalt a betegek a fájdalom és az előírt tehermentesítés miatt nem terhelik, amelyet az egészséges oldal kisebb vertikális a mutat. A tokmegtartás esetén a térd vertikális a a protézis beültetés utáni időszakban nagyobb, mint a hagyományos műtéti technikával műtött betegeké. Az ellenoldali térd a az operáció után kisebb, mint azt megelőzően. Magyarázata az, hogy a beteg az operált oldalra csak rövidebb időtartamra helyezi át testsúlyát, azaz az egészséges oldal végtagját sem emeli fel teljes mértékben. Korábbi kutatásokban (2, 7, 8, 9) bizonyítottuk, hogy coxarthrosis esetén a medence billenése az egészséges kontrollcsoporthoz képest növekszik, ezzel a beteg kompenzálja a csökkent lépéshosszt és csökkenti a fájdalmat. Ezt jelen kutatásunk is igazolta. A medence billenése a műtét utáni második héten lényegesen lecsökken, aminek magyarázata a csökkent fájdalom és a megváltozott neuromuscularis védelem lehet. A tizenkettedik héten már nincs olyan nagyfokú kompenzációra szükség, mint a műtétet megelőzően, azaz a mért értékek kisebbek, mint a műtétet megelőzően mértek, azaz megszűnt az aszimmetrikus, antalgiás járás. A csökkent medence-billenést a növekedett vállövi mozgás kompenzálja, ami a posztoperatív második héten figyelhető meg, azaz a medence és a vállöv mozgása között lévő interaktív, adaptív kapcsolat jól szemléltethető. A medence rotációs mozgása hasonló tendenciát mutat, azzal a különbséggel, hogy a hátsó feltárás esetén a medence rotációs mozgása a műtét utáni második héten közel nulla. Ez azzal magyarázható, hogy a műtét során a csípő rotátorizmok leválasztásra kerülnek, melyeket a műtét végén rekonstruálunk. A beszűkült mozgás további magyarázata lehet a neuromuscularis védelem, továbbá a még fel nem szívódott varratok korlátozó hatása. Ez felveti azt a kérdést, hogy e műtéti típusnál a gyógytorna menetét meg kell-e változtatni, nagyobb hangsúlyt helyezve a medence rotációs mozgásainak beindítására, a rotátorizmok erősítésére. E nagymértékű csökkenést a beteg igen nagymértékű vállöv rotációs mozgással képes csak kompenzálni. A dinamikus érzékelés mértékének egyik jellemzője a járás dinamikájának alakulása. A endoprotézis beültetés előtt mért eredmények mutatják, hogy mindhárom járásdinamika (egycsúcsú, két-csúcsú, három-csúcsú) megfigyelhető. Az eltérés valószínűsíthető oka lehet egyrészt a fájdalom különböző mértéke, az arthrosis különböző foka és az arthroticus állapotban (inaktív állapotban) eltöltött idő, de egyéni sajátosságok is befolyásolhatják. A műtét utáni tizenkettedik hétre minden betegnél visszatér a normális két-csúcsú dinamika. A neuromuscularis védelem, a fájdalom és a beszűkült mozgás miatt a járás dinamikája a második héten a legkisebb, a tizenkettedik héten meghaladja a műtét előtti értékeket. A betegek alkalmazkodó képességét legszembetűnőbben a hirtelen irányváltozási teszt írja le, a csillapítási idővel a dinamikus propriocepció változása jól modellezhető. A legrosszabb eredményt a műtét utáni második héten kapjuk. A tokmegtartó műtétek kedvezőbb hatása jól látható, mivel a III. és IV. csoport esetén az alkalmazkodó képesség romlása (csillapítási idő növekedése) kisebb mértékű, mint a hagyományos műtéti technikák esetén. A hagyományos műtéti technikák összehasonlításánál az anatómiai felépítést jobban követő anterior feltárás kedvezőbbnek tűnik, bár a különbség nem szignifikáns. Az operáció utáni tizenkettedik héten a kapott eredmények szignifikánsan jobbak, mint az operációt megelőző időszakban mért értékek. A vizsgálataink kimutatták, hogy a tokmegtartó műtéti technika alkalmazásakor a mozgást modellező biomechanikai jellemzők kedvezőbbek (kivétel hátsó feltárás esetén a medence rotációja), mint a hagyományos műtéti technika alkalmazásakor. Ez a betegek számára szubjektív észlelhető életminőségbeli változást a műtétet követő időszakban nem okoz. A 229

vizsgálólapon végezett mozgások dinamikai jellemzői elmaradnak a stabil vizsgálólapon mért értékektől. A különbség az endoprotézis beültetés utáni időszakban az idő múlásával csökken. Ezen adatok a műtétet megelőzően utalnak a csökkent koordinációs képességre, míg az utána a fejlődő (és fejleszthető) neuromuscularis védelemre és ennél fogva a fejlődő koordinációs képességre. IRODALOM 1. Allum J. H., Bloem B. R., Carpenter M. G., Hulliger M., Hadders-Algra M.: Proprioceptive control of posture: a review of new concepts: Gait Posture, 1998. 8: 214-242. 2. Bejek Z., Paróczai R., Illyés Á.: Arthrosisos betegek járásának biomechanikai paraméterei a járás sebességének függvényében. Magyar Traumatológia Ortopédia Kézsebészet és Plasztikai Sebészet, 2006. 49: 349-359. 3. Berman A. T., Quinn R. H., Zarro V. J.: Quantitative gait analysis in unilateral and bilateral total hip replacement. Arch. Phys. Med. Rehabil. 1991. 72: 190-194. 4. Cappozzo, A., Catani, F., Leardini, A., Benedetti, M. G., Della Croce, U.: Position and orientation in space of bones during movement: experimental artifacts. Clin. Biomech. 1996. 11: 90-100. 5. Chao E. Y., Laughmann R. K., Schneider E., Staffer R. N.: Normative data of the knee joint motion and ground reaction forces in adult level walking. J. Biomech. 1983. 16: 219-233. 6. Crosbie J., Vachalathiti R.: Synchrony of pelvic and hip joint motion during walking. Gait and Posture, 1997. 6: 237-248. 7. Illyés A., Kiss R. M.: Kinematic analysis of patient with coxarthrosis. MEDICON and HEALTH Telematics 2004. X. Mediterranean Conference on Medical and Biological Engineering. 31 July - 5 August 2004. Naples-Ischia, Italy 4. p. (Megjelent CD n) (ISBN 88 7780 308 8). 8. Illyés Á., Kiss R. M.: The influence of osteoarthritis of the hip joint on kinematic, kinetic and EMG gait pattern. 8th International Conference Orthopaedics, Biomechanics, Sports rehabilitation November 19-21 2004. Abstract book, 2004. 312-317. p. 9. Illyés Á., Kiss R.: The gait pattern of patients with coxarthrosis. First Hungarian Conference on Biomechanics (Research Centre for Biomechanics, BUTE) June 11-12 2004. Budapest, 176-181. p. 10. Illyés Á., Kiss R. M.: Kinematic and EMG analysis in patients with osteoarthritis of the hip joint. Gait and Posture, 2004. 20. Suppl. S62. 11. Kiss R., Kocsis L., Knoll Zs.: Joint kinematics and spatial-temporal parameters of gait measured by an ultrasoundbased system. Med. Eng. Physics, 2004. 26: 611-620. 12. Kiss R. M., Bejek Z., Illyés Á.: Gait analysis of elderly people. Biomechanics of man 2004. Congress of the Czech Society of Biomechanics. Hotel Horizont. November 16-19. 2004. 6. p. (Megjelent CD-n) 13. Knoll Zs., Kocsis L., Kiss R. M.: A vívók járásparamétereinek sajátosságai. Sportorvosi Szemle, 2002. 43: 189-205. 14. Knoll Zs., Kiss R. M., Kocsis L.: Kinematics and muscle activity of professional fencers. Gépészet, 2004. Proceedings of the fourth conference on Mechanical Engineering (2004. május 27-28.). 754-758. p. 15. Möckel G., Perka C., Labs K., Duda G.: The influence of walking speed on kinetic and kinematic parameters in patients with osteoarthritis of the hip using force-instrumented treadmill and standarised gait speeds. Arch. Orthop. Trauma Surg. 2003. 123: 278-282. 16. Sorock G. S., Labiner D. M.: Peripheral neuromuscular dysfunction and falls in an elderly population. Am. J. Epidemiol. 1992. 36: 584-591. 17. Szirmai I. (Szerk.): Neurológia. Egyetemi tankönyv. Bp. Medicina. 1995. 55-57. p. 18. Vaughan C. L., Davis B. L., O Connor J. C.: Dynamics of human gait. Cape Town, South Africa, Kiboho Publisher, 1999. Dr. Illyés Árpád Semmelweis Egyetem Ortopédiai Klinika 1113 Budapest, Karolina út 27. 230