Fontys Paramedische Hogeschool Opleiding tot fysiotherapeut

(1)

1

Fontys Paramedische Hogeschool

Opleiding tot fysiotherapeut

Is het knieadductiemoment te beïnvloeden door gait retraining en is het inzichtelijk te maken met behulp van de drukplaat?

Student: Emile Satornilia

Begeleider: Tim Gerbrands

December 2012

(2)

2

Voorwoord

In het kader van mijn afstuderen schrijf ik deze scriptie. Mijn naam is Emile Satornilia en ik ben 4^e jaars student op de opleiding Fysiotherapie aan de Fontys Paramedische hogescholen Eindhoven.

De reden waarom ik voor dit onderwerp heb gekozen, is mijn interesse voor ganganalyse. Tijdens mijn stage in het tweede jaar van de opleiding heb ik voornamelijk kniepatiënten begeleid, van wie velen artrose in de knie hadden. Hierdoor is mijn belangstelling voor ganganalyse sterk toegenomen.

Deze stage heeft mij nu geïnspireerd om de hierin opgedane kennis uit te breiden en vast te leggen in mijn eigen experimentele onderzoek.

Graag bedank ik bij deze mijn begeleider Tim Gerbrands voor de goede begeleiding die ik heb gehad.

Voortdurend bereikbaar als hij was, heb ik mijn verslag gedegen kunnen afronden. Eveneens bedank ik bij deze de proefpersonen van mijn experiment. Zonder hen was dit onderzoek niet mogelijk geweest.

Emile Satornilia, Eindhoven December 2012

(3)

3

Samenvatting

Achtergrond: Gonartrose is de meest voorkomende vorm van artrose. Gonartrose heeft doorgaans zijn oorsprong in het mediale compartiment van de knie. Dit maakt dat het knieadductiemoment (KAM) een belangrijke factor is, die (mediale gon)artrose beïnvloedt. Wanneer het KAM vergroot, zal de belasting in de knie vergroten. Gangpatronen die de potentie hebben het KAM te verlagen zijn: Toe out, Trunk lean, Medial trust en Increased pushoff. In de fysiotherapiepraktijk is men niet in staat om objectief het KAM te meten tijdens het opnieuw aanleren van het looppatroon. Een meetinstrument dat de potentie heeft om inzicht te geven in de krachten die op de knie inspelen, is de drukplaat. De drukplaat heeft de mogelijkheid om het center of pressure (COP) te bepalen in de voetafdruk. Wanneer de drukplaat valide blijkt te zijn en deze vervolgens in de fysiotherapie toegepast wordt, zal de patiënt beter en doelgerichter begeleid worden tijdens gait retraining.

Deze studie onderzoekt welke interventie (Toe out, Trunk lean, Medial trust en Increased pushoff) de KAM waarden het meest verlaagt ten opzichte van het normale lopen. Daarnaast wordt in deze studie onderzocht of de drukplaat een valide meetinstrument is om een indicatie te geven van veranderingen in het KAM.

Methode: Dit is een experimenteel onderzoek, waarbij een groep van 37 gezonde proefpersonen wordt gemeten tijdens het normale lopen, Toe out, Trunk lean, Medial trust en Increased pushoff. Het KAM is gemeten met behulp van een krachtenplatform in combinatie met een 3D camera systeem (37 proefpersonen). Data van vijf trials (per interventie) is statistisch geanalyseerd om te bepalen welke interventie het meest KAM verlagend is. Bepaling van de hoogst belaste mask (COP) is gemeten met behulp van een drukplaat (25 proefpersonen).

Data van drie trials (per interventie) zijn statistisch geanalyseerd om te bepalen of de drukplaat een valide meetistrument is om inzicht te krijgen in het KAM.

Resultaten: Bij de beoordeling van het verschil in de hoogst belaste mask (COP), toont geen van de interventies een significant verschil ten opzichte van normaal. Drie van de vier interventies gaven een significant verlaagd verschil te zien in het KAM ten opzichte van normaal (pos. waarde: knieabductiemoment, neg.

waarde:knieadductiemoment): Increased pushoff (P<0.001) met een gemiddelde van -28.34Nm (SD= -9.69), Medial trust (P<0.001) met een gemiddelde van -23.65Nm (SD= -9.95) en Trunk lean (P<0.001) met een gemiddelde van -22.63Nm (SD= -10.73).

Discussie: De uitkomstmaat hoogst belaste mask is geen valide uitkomstmaat om inzicht te krijgen in het KAM. Wanneer men alléén kijkt naar welke interventie het KAM het meest verlaagt, zijn de meest effectieve gangpatronen in dit onderzoek Medial trust en Trunk lean. Een recente review gaf soortgelijke resultaten te zien.

In onderhavig onderzoek bleek Trunk lean voor pijn in de voet te veroorzaken. Dit gaat mogelijk gepaard met letsel. Uit onderzoek blijkt dat Increased pushoff de belasting in de heup vermindert, maar wel een significant hogere KAM ten opzichte van Medial trust veroorzaakt. Er is nauwelijks onderzoek gedaan naar welke belastende uitwerking de interventies in andere gewrichten kunnen hebben.

Conclusie: De drukplaat is geen valide meetinstrument om inzicht te krijgen in het KAM. Trunk lean is geen looppatroon dat men kan adviseren bij gait retraining. Increased pushoff lijkt de meest veilige optie bij gait retraining, terwijl Medial trust het meest KAM verlagend is. Meer onderzoek is nodig, voordat men met zekerheid kan zeggen welk gangpatroon de beste keus is.

(4)

4

Abstract

Background: Knee osteoartritis is the most common form of osteoarthritis. Knee osteoarthritis typically has its origin in the medial compartment of the knee. This makes the knee adduction moment (KAM) an important factor that affects (medial knee) osteoarthritis. When the KAM will increase, the load in the knee will increase with it. Gait patterns that have the potential to reduce the KAM are: Toe out, Trunk lean, Medial trust and Increased pushoff. The physical therapist is unable to objectively measure the KAM during gait modification.

The pressure plate is a measuring instrument that has the potential to show insight in the forces on the knee during gait modification. The pressure plate has the ability to determine the center of pressure (COP) in the plantar pressure. When the pressure plate has proved to be valid, then applied in practice, the patient would be better managed during gait retraining. This study investigates which intervention (Toe out, Trunk lean, Medial trust and Increased pushoff) reduces the KAM values compared to normal walking. In addition, this study examines if the pressure plate is a valid measuring instrument, to show changes in the KAM.

Method: This is a experimental study, in which a group of 37 healthy subjects has been measured during normal walking, Toe out, Trunk lean, Medial trust and Increased pushoff. The KAM has been measured using a force plate in combination with a 3D camera system (37 subjects). Data of five trials (for each intervention) have been statistically analysed to determine which intervention will have the lowest KAM values. Determination of the mask (COP) with the highest load has been measured by a pressure plate (25 subjects). Data of three trials (for each intervention) have been statistically analysed to determine if the pressure plate is a valid measuring instrument to show insight in the KAM.

Results: In the assessment to see the difference in the highest loaded mask (COP), none of the interventions shows a significant difference compared to normal walking. Three of four interventions had a significantly reduced difference in KAM compared to normal (pos. value: knee abduction moment, neg value:

knee adduction moment): Increased pushoff (P< 0.001) with a mean of -28.34 Nm (SD= -9.69), Medial trust (P <0.001) with a mean of -23.65 Nm (SD= -9.95) and Trunk lean (P<0.001) with a mean of -22.63 Nm (SD= -10.73).

Discussion: The measurement highest loaded mask, is not a valid outcome to show insight in the KAM.

Medial trust and Trunk lean are the most effective gait modifications in this study, if you only look at which intervention reduces the KAM the most effectively. A recent review showed similar results. Subjects in the study in hand complained about pain in the feet when walking with a Trunk lean. This might lead to possible injury.

Research shows that Increased pushoff causes reduced hip load, but does have significantly higher KAM values compared to Medial trust. There is barely done any research about which impact the interventions have in other joints.

Conclusion: The pressure plate is not a valid measuring instrument to show insight in the KAM. Trunk lean is not a gait modification that is advisable on gait retraining. Increased pushoff seems the safest gait

modification. Medial trust is the most KAM reducing gait modification. However, more research is needed to examine which gait modification will be the best choice.

(5)

5

1 Inhoud

2 Inleiding 6

2.1 Achtergrond 6

2.2 Werkdefinities 8

3 Methode 10

3.1 Onderzoeksontwerp 10

3.2 Werving proefpersonen 10

3.3 Patiëntenpopulatie 10

3.4 Protocol 10

3.5 Meetinstrumenten 13

3.6 Data analyse 13

3.7 Statistische analyse 14

4 Resultaten 14

5 Discussie 17

6 Conclusie 21

Literatuur 22

Bijlagen 25

Bijlage A: Informatiebrief 25

Bijlage B: Data sheet 30

Bijlage C: Informed consent 31

Bijlage D: Geheimhoudingsverklaring 32

Bijlage E: Overeenkomst overdracht rechten 34

Bijlage F: Beoordelingsformulier projectvoorstel 38

Bijlage G: Beoordelingsformulier projectplan 39

(6)

6

2 Inleiding

2.1 Achtergrond

Volgens Sanderse C et. al. wordt de groep ouderen van 65 jaar en ouder in Nederland steeds groter. Op 1 januari 2011 telde Nederland 2,6 miljoen ouderen (personen van 65 jaar en ouder). Dit komt neer op 16% van de totale bevolking. In 1900 omvatte de groep ouderen van 65 jaar en ouder nog 6% van de gehele bevolking ¹. Door deze vergrijzing is de verwachting dat de prevalentie van de leeftijd gerelateerde aandoeningen groter wordt.

Artrose is een chronische aandoening, waarbij het gewrichtskraakbeen (in de tijd) slechter van kwaliteit wordt, doordat de afbraak van kraakbeen groter is dan de opbouw van nieuw kraakbeen ^2-3.

Artrose is één van de aandoeningen, waarbij de prevalentie hoger wordt naarmate de leeftijd stijgt ⁴. In 2005 waren er ruim 40.000 ziekenhuisopnames in Nederland met betrekking tot artrose ⁵. Volgens Poos MJJC et. al.

hadden er op 1 januari 2007 naar schatting 240.000 mannen (95%-betrouwbaarheidsinterval: 157.000 -

362.000) en 417.000 vrouwen (95%-betrouwbaarheidsinterval: 283.000 - 597.000) artrose. Dit komt overeen met 29,7 per 1.000 mannen en 50,4 per 1.000 vrouwen ⁶. Bij vrouwen komt artrose aan de extremiteiten ongeveer 2 maal vaker voor dan bij mannen ¹. Gonartrose is de meest voorkomende vorm van artrose ⁶. Dit zijn de cijfers volgens huisartsenregistratie. De werkelijke prevalentie van artrose wordt geschat op 2 tot 5 maal hoger ⁶. Uit onderzoek van Poos MJJC is gebleken, dat de zorg die in 2005 werd besteed aan artrosepatiënten, 540.2 miljoen euro bedroeg. 66.3% van deze kosten zijn gemaakt door de ziekenhuiszorg en medisch-specialistische zorg. De kosten die gemaakt worden zijn het hoogst in de leeftijdscategorie 65-84 jaar⁵.

Nu de politiek mogelijk gaat bezuinigen op de gezondheidszorg, zou het zeer interessant zijn om de kostenpost die betrekking heeft op artrose te verlagen.

Kennis omtrent het voorkomen van artrose is zeer beperkt. Bij een kleine groep mensen is er een duidelijke oorzaak aanwezig, bijvoorbeeld bij een trauma waarbij kraakbeen beschadigd is geraakt.

Enkele risicofactoren voor het krijgen van artrose zijn: leeftijd, overgewicht en een fysiek zwaar beroep ⁷.Ook het vrouwelijk hormoon oestrogeen heeft mogelijk invloed op de ontwikkeling van artrose ⁸.

Gonartrose komt, zoals eerder beschreven, vaker voor dan alle andere soorten artrose in de extremiteiten. Tijdens de gang worden vaak pijnklachten ervaren door mensen met gonartrose ⁹. Een van de oorzaken van deze

klachten is de belasting die de knie ondergaat tijdens het opvangen van het gewicht bij het lopen ^10-11. Volgens Haim A et.al. (2011) heeft gonartrose doorgaans zijn oorsprong in het mediale compartiment van de knie. Dit komt waarschijnlijk omdat tijdens belasting de druk aan de mediale zijde van de knie ongeveer 2,5 maal hoger is dan aan de laterale zijde. Daardoor slijt het mediale compartiment sneller ¹². De belasting aan de mediale zijde is hoger, omdat de richting van de grondreactiekracht de mediale zijde van de knie passeert ¹³. De grootte van de (mediale) compressiekracht op het kraakbeen is primair (maar niet alleen) afhankelijk van de plaats van het aangrijpingspunt, de grootte en de richting van de grondreactiekrachtvector. Een vergroting van een van bovenstaande factoren leidt tot een evenredig hogere compressiekracht ^12-13. Volgens onderzoekers zijn deze variabelen gerelateerd aan de progressie van gonartrose ¹². De loodrechte afstand tussen de

(7)

7

grondreactiekrachtvector en het centrum van de knie (genaamd: de momentsarm) is mede verantwoordelijk voor de grootte van de inwerkende krachten op het gewrichtskraakbeen in de knie. Wanneer de momentsarm van de grondreactiekracht rond de knie groter wordt, zal de belasting in het mediale compartiment van de knie ook groter worden (wanneer de rest van de condities/krachten gelijk blijven) ¹³. Dit maakt dat het

knieadductiemoment (KAM) tijdens de gang een belangrijke factor is die artrose beïnvloedt, omdat de

grondreactiekracht (richting en grootte) en de arm onder andere variabelen zijn van het KAM ^10-11. Naarmate het KAM groter wordt, zal de belasting aan de mediale zijde van de knie vergroten ¹².

Studies hebben significant verlaagde verschillen gevonden (ten opzichte van normaal lopen) in de KAM waarden tijdens verschillende manieren van lopen. Drie van deze interventies, waarvan de literatuur beweert het KAM significant te verlagen zijn: Toe out (tenen naar buiten wijzen) ^14-15, Trunk lean (het bovenlichaam tijdens het gaan naar lateraal bewegen waardoor het lichaamszwaartepunt meer naar lateraal beweegt) ¹⁵ en Medial trust (knieën naar binnen bewegen bij initial contact) ¹⁵. Ook is er een studie die een significant verschil vond die de belasting van de heup verlaagt, bij de interventie Increased pushoff (harder afzetten met achterste been, rustig neerzetten voorste been)¹⁶. Interessant om te weten is of deze interventie ook het KAM verlaagt.

Deze studie onderzoekt welke van de voorgaande vier interventies de laagste KAM waarden vraagt.

In de fysiotherapiepraktijk is men niet in staat om objectief het KAM te meten, tijdens het opnieuw aanleren van het looppatroon (gait retraining). Daarom weet de fysiotherapeut niet of zijn gait retraining invloed heeft op het KAM. De fysiotherapeut is dus aangewezen op zijn/haar vermogen van klinisch te redeneren. Dit is een vaardigheid die niet iedereen evengoed beheerst.

Het KAM is objectief te meten met behulp van een krachtenplatform in combinatie met een 3D camera systeem.

Deze meetinstrumenten zijn voor de fysiotherapiepraktijk niet praktisch of financieel aantrekkelijk. Dit maakt dat de fysiotherapeut geen betaalbaar en praktisch meetinstrument heeft om het KAM te meten. De

fysiotherapeut heeft dus geen meetinstrument om feedback te krijgen op het effect van zijn training.

Een meetinstrument dat de potentie heeft om inzicht te geven in de krachten die op de knie inspelen is de drukplaat. De drukplaat is een apparaat met ingebouwde sensoren die dynamische en statische drukmetingen uitvoert van de voet wanneer men erop staat of loopt¹⁷. Dit apparaat is snel hanteerbaar, praktisch en een relatief goedkoop alternatief in vergelijking tot het 3D systeem met krachtenplaat.

De onderzoekers Haim et al. (2011) hebben de drukplaat gebruikt voor onderzoek naar enkele vormen van gait retraining waarbij is gekeken naar de relatie tussen het verschuiven van het center of pressure (COP) en het verlagen van het KAM. Het COP is de plaats op de voetafdruk die het gemiddelde van de krachten weergeeft.

Dit COP is het centrum van de drukbelasting van de voet. Dit is ook het aangrijpingspunt, van waaruit de grondreactiekrachtvector vertrekt. Het resultaat uit het onderzoek van Haim et al. laat zien dat de locatie van het COP een duidelijk verband heeft met de hoogte van het KAM ¹².

In de onderhavige studie wordt daarom onderzocht of de drukplaat een valide meetinstrument is om een indicatie te geven van veranderingen in het KAM. De drukplaat zou daarmee een (praktische en een relatief goedkope) oplossing bieden voor feedback bij gait retraining.

(8)

8

Wanneer de drukplaat valide blijkt te zijn en deze vervolgens in de fysiotherapie toegepast wordt, zal de patiënt beter en doelgerichter begeleid worden tijdens gait retraining. Dit maakt dat de patiënt sneller klachtenvrij (of met zo min mogelijk klachten) zal lopen. De progressie van de artrose zal bij deze gait retraining mogelijk worden vertraagd. De tijd dat de patiënt zonder knieprothese kan lopen wordt hiermee verlengd. Kwaliteit van leven gaat omhoog.

Niet alleen de patiënt heeft voordelen bij de drukplaat. De voordelen van de drukplaat zorgen ervoor dat de kosten terug worden gedrongen, omdat er per patiënt minder zittingen nodig zijn. Ook zal het effect hebben op het aantal knie prothese operaties. Mogelijk zullen deze operaties minder vaak worden uitgevoerd, waardoor de kosten van de zorg omlaag gaan.

Dit onderzoek richt zich op gezonde proefpersonen zonder gonartrose. Dit wordt om medisch ethische redenen gedaan.

Deze studie onderzoekt welke interventie (Toe out, Trunk lean, Medial trust en Increased pushoff) de KAM waarden het meest verlaagt ten opzichte van het normale lopen. Daarnaast wordt in deze studie onderzocht of de drukplaat een valide meetinstrument is om een indicatie te geven van veranderingen in het KAM.

Na het beoordelen van de resultaten poogt men een advies te geven over een interventie die de knie het minst belast. Wanneer de resultaten van dit onderzoek wijzen op een meerwaarde van de drukplaat, zal volgend onderzoek zich moeten richten op metingen bij patiënten met gonartrose.

Om tot een gericht onderzoek te komen geeft deze studie antwoord op de volgende onderzoeksvragen:

1. Hoe valide is de drukplaat voor het meten van het KAM bij normale gang, Toe out, Trunk lean, Increased push off en Medial trust bij mensen zonder gonartrose ten behoeve van gonartrosepatiënten?

2. Wat is het effect van gait retraining op de kniebelasting, gebaseerd op drukmetingen bij mensen zonder gonartrose ten behoeve van gonartrosepatiënten?

Gebaseerd op de theoretische onderbouwing is de hypothese dat de drukplaat een valide meetinstrument is, bij het interpreteren van het KAM bij de verschillende vormen van gang. Een tweede hypothese is dat elke interventie een verlagend effect (ten opzichte van de normale gang) heeft op het KAM in de knie.

2.2 Werkdefinities

Knieadductiemoment

Tijdens het gaan wordt de knie belast door verschillende krachten. Een van deze krachten is de

grondreactiekracht. Het resultaat van de grondreactiekracht die craniaal/mediaal gericht is (in het frontale vlak), maakt dat de tibia ten opzichte van het femur wordt geadduceerd. Daardoor wordt de knie in het mediale

compartiment gecomprimeerd en aan de laterale zijde vindt er een “gapping” plaats. Naast de grondreactiekracht beïnvloeden versnellingen van het been het KAM ook.

(9)

9

De KAM wordt berekend door middel van inverse dynamica, waarmee rekening wordt gehouden met:

- De grootte van de grondreactiekracht.

- De richting van de grondreactiekracht.

- Versnelling van de lichaamssegmenten.

- Het massatraagheidsmoment.

Mask

Om inzicht te krijgen in het COP wordt voor deze studie de hoogst belaste regio (mask) in de voetafdruk gebruikt. Het COP beweegt. Het is aannemelijk dat de hoogst belaste mask een grote invloed heeft op het COP en deze door de hoogst belaste mask beweegt. Een mask is een zone op de voetafdruk die van te voren bepaald wordt (door de software). De voet wordt opgedeeld in 10 masks namelijk: toe 1, toe 2-5, metatarsale 1, metatarsale 2, metatarsale 3, metatarsale 4, metatarsale 5, midfoot, heel medial en heel lateral (zie figuur 1).

Maskverdeling op de voet

1 2

Figuur 1: 1 = Voetafdruk zoals deze wordt afgebeeld in de software van de drukplaat. De strakke paarse lijn is de middenlijn van de voet.

De zwarte punten die samen een bewegende lijn vormen zijn steeds het COP (op een moment in de tijd).

2 = De 10 masks die verdeeld worden in de voetafdruk.

(10)

10

3 Methode

3.1 Onderzoeksontwerp

Dit onderzoek is een experimenteel onderzoek, waarbij één groep personen wordt gemeten met twee

verschillende meetinstrumenten. Het valideren van de drukplaat bij gait retraining is het doel. Het tweede doel van dit onderzoek is om te beoordelen welke interventie, de KAM waarden het meest verlaagt. Het

krachtenplatform in combinatie met de 3D camera`s zijn bij het bepalen van het KAM “de gouden standaard”.

3.2 Werving proefpersonen

Voor het rekruteren van gezonde mensen is er een e-mail gestuurd naar alle Fontys TF medewerkers. 37 medewerkers die op deze e-mail hebben gereageerd, bleken geschikt als proefpersoon voor de KAM waarden.

Binnen het tijdsbestek van dit project was het mogelijk een groep van 25 uit een totaal van 37 proefpersonen te analyseren voor de drukplaat gegevens. De data van deze groep zijn in juni en juli 2012 verzameld.

Alle proefpersonen hebben voorafgaand aan het onderzoek een informed consent ondertekend, dat is goedgekeurd door Fontys Paramedische hogescholen. De medisch -ethische toetsingscommissie van het Universitair Medische Centrum Utrecht heeft dit onderzoeksdesign als niet-WMO-plichtig aangemerkt.

3.3 Patiëntenpopulatie

Inclusiecriteria zijn:

-

Gezonde personen tussen 18 en 65 jaar

-

Zonder (voorgeschiedenis van) pathologieën die het looppatroon verstoren of verhinderen, waaronder heup-, enkel- of gonartrose, mediaal tibiaal stress syndroom, kruisbandletsel, voetdeformaties en (Achilles)peesontstekingen.

Door de inclusie/exclusiecriterialijst zo klein mogelijk te houden, kan men een groep creëren die zeer divers is.

De groep mensen met gonartrose is ook divers. Dit maakt dat de onderlinge verschillen van de proefpersonengroep en gonartrosegroep ongeveer even groot zijn.

3.4 Protocol

Nadat de proefpersonen interesse hadden getoond om aan het onderzoek mee te doen, kregen ze een informatiebrief opgestuurd via de e-mail. Deze informatiebrief is te vinden in bijlage A.

Voor dit onderzoek zijn er meer metingen verricht dan strikt noodzakelijk. Deze metingen hebben echter geen invloed gehad op de uitkomstmaten binnen dit onderzoek. Onderstaand worden alleen verrichtingen vermeld die noodzakelijk zijn voor dit onderzoek.

(11)

11

Na ontvangst van de proefpersonen zijn deze onderworpen aan de volgende procedure. Als eerste wordt

mondelinge informatie verstrekt. Deze komt volledig overeen met de eerder verstrekte informatiebrief. De interventievolgorde die de patiënt ondergaat, wordt gerandomiseerd met “Excel”.

Daarna worden volgende gegevens ingevuld op de “Data sheet” (zie bijlage B): geboortedatum, geslacht, lichaamsgewicht, lichaamslengte, beenlengte, bekkenbreedte, bekkendiepte, kniebreedte, dagelijkse/wekelijkse activiteiten (type sport en tijdsbesteding, geschiedenis van relevante pathologiën) en overige opmerkingen.

Proefpersoon data is geanonimiseerd. Alleen de betrokken onderzoekers zijn in staat de data terug te voeren tot op individueel niveau.

Patiënten dragen tijdens het meetproces korte lycra broeken met ontbloot bovenlijf of nauwsluitende

bovenkledij. De markers worden door deze bedekking niet gehinderd. De proefpersonen lopen blootsvoets. Door blootsvoets te lopen kan men een zo optimaal mogelijk drukpatroon waarborgen.

Vervolgens worden de 3D markers geplaatst (voor het 3D systeem) op het lichaam. De markers zijn geplaatst volgens figuur 2.

Markerplaatsing

Figuur 2: Plaatsing 3D markers zoals deze bij elke proefpersoon op het lichaam geplakt zijn.

(12)

12

De eerste meting de “static trial 1” wordt uitgevoerd en opgenomen. Deze trial is noodzakelijk om in de

nabewerking een model te construeren gebaseerd op deze trial. In dit model worden gewrichtsassen gedefinieerd, die vervolgens worden betrokken op de dynamische trials. Bij deze eerste trial gaat de proefpersoon normaal staan, met beide voeten op het krachtenplatform, kijkend in de looprichting. Handen worden op de buik of borst gehouden en de benen iets uit elkaar voor goede markerzichtbaarheid. Wanneer het systeem naar behoren werkt, gaat de proefpersoon zijn startpunt vaststellen (voor het normaal lopen) om goed uit te komen op de

krachtenplaat voor volledig voetcontact. Het lopen naar de drukplaat wordt niet geoefend omdat deze voldoende lengte heeft om minimaal 2 stappen te meten.

Daarna volgt er een oefenronde van 5 minuten, zodat de proefpersoon vertrouwd raakt met de nieuwe manier van lopen en het lopen naar (en op) het krachtenplatform en de drukplaat.

Dan volgt het opnemen van het normale lopen. Het normale lopen wordt 5 maal opgenomen. Na deze metingen krijgt de proefpersoon 10 minuten rust.

Dan volgt één van de gerandomiseerd gekozen interventies: Increased push off, Medial trust, Trunk lean of Toe out.

Het meetproces herhaalt zich 5 maal, zodat de proefpersoon alle interventies inclusief het normale lopen heeft doorlopen. Tussen de verschillende interventies krijgt de proefpersoon 2 minuten rust (langer bij vermoeidheid).

Na de rustpauze krijgt de proefpersoon 5 minuten voor elke interventie om te oefenen.

Vervolgens wordt de “static trial 2” gemeten. Deze is exact hetzelfde als “static trial 1”. De reden dat er een

“static trial” voor én na de gemeten interventies gedaan wordt, is dat wanneer de data van deze “static trials”

goed en vergelijkbaar (hetzelfde) zijn, men ervan kan uitgaan dat de resultaten valide en betrouwbaar zijn.

Na “static trial 2” worden de markers verwijderd van de proefpersoon.

Intructies

Alle patiënten krijgen dezelfde instructies. De instructies bij het lopen die voor alle interventies gelijk zijn:

- De snelheid van de proefpersoon mag niet drastisch (zichtbaar) veranderen.

- De afstand tussen startpunt en krachtenplaat wordt vastgesteld bij normaal gaan en blijft gelijk gedurende het experiment.

- Er moet volledig voetcontact zijn met de krachtplaat en drukplaat.

- Voor aanvang van elke oefenronde laat de onderzoeker het nieuwe gangbeeld zien door het voor te doen.

Bijkomende instructie voor de verschillende interventies zijn:

- Normaal gaan

Loop zoals u normaal gewend bent.

- Trunk lean

Leun met de romp zijwaarts in de richting van het rechter standbeen.

- Toe out

Loop met beide voeten verder naar buiten gericht dan normaal zonder in het extreme te vervallen.

- Medial trust

Buig de rechter knie direct na voetcontact licht en breng deze naar binnen gedurende de standfase. De knieën raken elkaar hierdoor bijna.

(13)

13

- Increased push off

Zet de voeten rustig, voorzichtig en bewust neer, zonder te bonken. Zet hiertoe iets harder af met het achterste been vlak voordat het voorste been de grond raakt.

3.5 Meetinstrumenten

Dit onderzoek maakt gebruik van het volgende 3D bewegingsregistratiesysteem: Codamotion CX1 samen met de Codamotion Analysis software. De Codamotion CX1 is gebruikt bij verschillende onderzoeken als gouden standaard ^18-19. Dit suggereert dat het camera systeem valide en betrouwbaar is voor het meten van zijn markers in de ruimte. In de literatuur is er geen (free full text) validatie studie beschikbaar.

Dit onderzoek maakt gebruik van het volgende krachtenplatform: AMTI OR6-7Forceplate. Dit krachtenplatform wordt in de literatuur aangeraden om te gebruiken bij (de inwerkende krachten te meten van) het gaan en staan ²⁰. De AMTI OR6-7Forceplate is in verscheidene studies gebruikt als gouden standaard ^21-22. Dit suggereert dat het krachtenplatform een valide en betrouwbaar meetinstrument is voor het meten van krachten.

De 3D: Acquisition setup instellingen zijn:

- 28 markers.

- 200HZ.

- 6 seconden meten.

Kalibratie van dit systeem vindt bij aanvang van de metingen plaats (1 maal p/d).

Dit onderzoek maakt gebruik van de volgende drukplaat: RsScan. Deze drukplaat is in de literatuur verscheidene keren gebruikt als gouden standaard bij voet drukmetingen ^23-24-25. Dit suggereert dat de drukplaat valide en betrouwbaar is betreffende drukmetingen. In de literatuur is er geen (free full text) validatie studie beschikbaar.

Uit de manual van de RsScan blijkt dat de maskbepaling in de voetafdruk gevalideerd is ¹⁷.

Bij aanvang van de metingen op de proefpersonen wordt de offset van de drukplaat softwarematig verwijderd (1 maal p/d).

3.6 Data analyse

Data die voor deze experimentele studie gebruikt worden zijn:

- Hoogst belaste mask.

- Het KAM.

Voor de drukplaatgegevens (hoogst belaste mask) wordt per proefpersoon de data van 3 trials geanalyseerd.

Deze trials zijn willekeurig geselecteerd voor dataverwerking. De enige voorwaarde voor inclusie is dat alle data compleet moet zijn zodat deze geanalyseerd kan worden. Dataverwerking vindt plaats in “footscan 7 gait 2nd generation” (RsScan) en Microsoft Excel 2010 voor de hoogst belaste mask. Voor de locatie van de hoogst belaste mask worden de verschillende masks gebruikt die gestandaardiseerd zijn in de software van footscan 7

(14)

14

gait 2nd generation. Voor analyse van de locatie van de hoogst belaste mask wordt een frequentieoverzicht gemaakt van de hoogst belaste mask binnen de standfase (over 3 trials per persoon). Deze gegevens worden getoetst met de chi square toets.

Voor de 3D- systeem gegevens en krachtenplatform gegevens wordt per proefpersoon de KAM van 5 trials geanalyseerd. Vervolgens worden de KAM van deze 5 trials gemiddeld.

Dataverwerking vindt plaats in visual3D (C-Motion Inc.) voor het KAM. Deze dataverwerking bestond uit:

Filtering van kinematica (6Hz Butterworth filter) en inverse dynamica ter bepaling van het KAM.

Het verschil van het aantal gebruikte trials is te duiden aan de bruikbare meetgegevens die per meetinstrument gebruikt konden worden. De proefpersonen zijn soms niet met de gehele voet op de drukplaat gaan staan.

Wanneer dat gebeurd kan de data niet meer gebruikt worden voor analyse.

3.7 Statistische analyse

Deze studie maakt gebruik van het programma SPSS 19 (Statistical Package for the Social Sciences) om de statistische analyses te maken.

De paired T-test wordt gebruikt om het normale lopen met de interventie te vergelijken. Wanneer de P-waarde kleiner is dan 0.05, kan men spreken van een significant verschil, d.w.z. dat de verschillen tussen de groepen hoogstwaarschijnlijk niet op toeval berusten.

De Shapiro Wilk toets wordt gebruikt om de normaalverdeling te beoordelen bij de frequenties van de hoogste masks. De skewness moet hierbij ±2.0 zijn om deze te mogen waarderen als normaal verdeelt ²⁶.

De Chi square toets wordt daarna gebruikt om te zien of er een verschil is in de frequenties van de locatie van de hoogst belaste mask bij de verschillende interventies.

4 Resultaten

Binnen het tijdsbestek van dit onderzoek was het mogelijk een groep van 25 uit een totaal van 37 proefpersonen te analyseren voor locatiebepaling van de hoogst belaste mask in de drukpatronen. Data van de drukmetingen zijn wel voor alle 37 proefpersonen beschikbaar. Voor de KAM analyses zijn alle data van 37 proefpersonen gebruikt.

Alle uitkomstmaten zijn gecheckt op normaliteit. Alle uitkomstmaten zijn normaal verdeelt.

In tabel 1 zijn de frequenties per mask te zien van de hoogst belaste masks bij 3 trials. Hierbij zijn 25

proefpersonen opgenomen. Van 4 patiënten waren de gegevens van de 3 trials niet volledig (door onvolledige voetstappen op de drukplaat). De statistische toets (in SPSS 19) houdt hier rekening mee en zal dit corrigeren.

(15)

15

Frequenties per mask

Tabel 1: Frequenties van de hoogst belaste masks bij 3 trials van 25 proefpersonen.

Ipo = Increased pushoff

Normal Trunk Lean

Medial

trust Ipo Toe out

Meta 1 1 1 7 4 9

Meta 2 23 17 13 24 18

Meta 3 34 31 25 24 17

Meta 4 7 10 4 9 1

Meta 5 0 1 0 0 0

Heel medial 10 13 21 12 29

Heel lateral 0 1 1 1 0

In figuur 3 is het gemiddelde KAM per interventie van één proefpersoon te zien. In deze figuur is te zien dat de M-curve in de grafiek veelal negatief is. Een negatieve waarde betekent knieadductiemoment, een positieve waarde betekent knieabductiemoment.

Voorbeeld KAM

Figuur 3: KAM van elke interventie bij één proefpersoon (1 trial).

Een negatieve waarde betekent adductiemoment, een positieve waarde betekent abductiemoment.

Ipo = Increasedpushoff

Bij de beoordeling naar het verschil van de (frequenties van de) hoogst belaste mask bij de interventies waarbij gekeken is naar het normale lopen in vergelijking met de interventies ziet men bij Trunk lean P = 0.109, Medial trust P = 0.243,Increased pushoff P = 0.308 en Toe out P = 0.088. Geen van de interventies toont een significant verschil met normaal(zie tabel 2).

(16)

16

De KAM gemeten met het krachtenplatform i.c.m. het 3D camera systeem resulteren in een significant verschil bij drie van de vier interventies in vergelijking met de normale gang. Bij de drie interventies waarbij er een significant verschil gevonden is, ziet men een verlaging van het KAM (zie tabel 2 en figuur 4).

De gemiddelde knieadductiemomentpiek (van 5 trials) tijdens normale gang was -32.67Nm (SD= -9.66Nm). De drie interventies die resulteerden in een significant verschil met normaal zijn (zie tabel 2 & 3): Increased pushoff (P<0.001) met een gemiddelde van -28.34Nm (SD= -9.69), Medial trust (P<0.001) met een gemiddelde van -23.65Nm (SD= -9.95) en Trunk lean (P<0.001) met een gemiddelde van -22.63Nm (SD= -10.73).

Dit betekent een verschil (afname) met normaal in procenten: Increased push off  -13%, Medial Trust  -8%, Trunk lean  -31%.

Toe out (P = 0.559) heeft geen significant verschil (zie tabel 2 en figuur 4) met een gemiddelde van -33.24Nm (SD= -10.92).

Wanneer men kijkt naar de verschillen tussen de interventies die een verlagend effect hebben op het KAM (Increased push off, Medial trust en Trunk lean), kan men zien dat Medial trust en Trunk lean niet significant van elkaar verschillen (tabel 2). Deze twee interventies zijn de interventies met het laagst gemiddelde KAM.

Increased push off heeft met een gemiddelde waarde van -28.34Nm een significant hoger KAM ten opzichte van Medial trust en Trunk lean, maar heeft wel een significant lager KAM dan normaal.

Uitkomsten statistische toetsen

Tabel 2: Deze tabel geeft de uitkomsten van de statistische toetsen weer, waarin de 4 interventies met normaal (en met elkaar) vergeleken worden op gebied van KAM en masks. De statistische toets waarin de KAM vergeleken zijn, is de Paired T-test. De statistische toets waarin de frequentie van de hoogst belaste mask vergeleken zijn, is de Chi square toets.

Ipo= Increased push off

P-waarden KAM

Normaal Ipo Medial trust Toe out Trunk lean

Normaal P < 0.001 P < 0.001 P = 0.559 P < 0.001 P-waarden Increased push off P = 0.308 P = 0.002 P < 0.001 P < 0.001 frequentie v.d. Medial trust P = 0.243 P = 0.243 P < 0.001 P = 0.571 hoogste masks Toe out P = 0.088 P = 0.308 P = 0.243 P < 0.001

Trunk lean P = 0.109 P = 0.397 P = 0.260 P = 0.109

(17)

17

Gemiddelden KAM

Figuur 4: De gemiddelden KAM waarden per interventie van 37 proefpersonen.

KAM waarden in NmEen negatieve waarde betekent knieadductiemoment, een positieve waarde betekentknieabductiemoment.

Gemiddelden & standaard deviatie KAM

Tabel 3: Een negatieve waarde betekent knieadductiemoment, een positieve waarde betekent knieabductiemoment.

Ipo= Increased push off

Normaal Ipo Medial trust Toe out

Trunk lean Gemiddelde (Nm) -32.67 -28.34 -23.65 -33.24 -22.63

SD -9.66 -9.69 -9.95 -10.92 -10.73

5 Discussie

Ten eerste wordt in deze studie onderzocht of de drukplaat een valide meetinstrument is om een indicatie te geven van veranderingen in het KAM. Uit de resultaten van de drukplaat is gebleken dat (wanneer men naar de hoogst belaste masks kijkt) men geen uitspraak kan doen over het KAM, omdat geen enkele interventie in de voetafdruk een significant verschil laat zien met normaal. Tussen de verschillende interventies is ook geen significant verschil waarneembaar (tabel 1). De drukplaat met de uitkomstmaat hoogst belaste mask is, dus geen valide uitkomstmaat om inzicht te krijgen in het KAM.

Ten tweede onderzoekt deze studie welke interventie (Toe out, Trunk lean, Medial trust en Increased pushoff) de KAM waarden het meest verlaagt ten opzichte van het normale lopen. Zoals eerder beschreven in de resultaten is te zien dat drie van de vier interventies een verlaging geeft in het KAM. Wanneer men kijkt naar de verschillen tussen die interventies (Increased push off, Medial trust en Trunk lean), kan men zien dat Medial trust en Trunk lean niet significant van elkaar verschillen (tabel 2). Deze twee interventies zijn de interventies met het laagst gemiddelde KAM. Increased push off heeft een significant hoger KAM ten opzichte van Medial trust en Trunk

-35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0

Normaal IPO Medial trust

Toe out Trunk lean

KAM

(18)

18

lean. Daaruit kan men concluderen dat de meest effectieve gangpatronen in dit onderzoek (wanneer men alléén kijkt naar de verlaging van het KAM) Medial trust en Trunk lean zijn.

Een review van Simic M, et. al. (2011) (die 24 studies heeft geïncludeerd voor haar review) heeft soortgelijke resultaten gevonden wanneer men kijkt naar de KAM waarden bij de interventies die ook voor dit onderzoek zijn gebruikt (de interventie increased pushoff is in géén van de geïncludeerde studies onderzocht). Simic M, et. al.

(2011) maakt een verschil tussen de eerste KAM –piek en de tweede KAM –piek, waar onderhavig onderzoek alleen de eerste KAM –piek analyseert ¹⁵. De eerste KAM –piek heeft de hoogste waarde en brengt dus de hoogste krachten met zich mee. De interventies Medial trust en Trunk lean verlagen in alle geïncludeerde onderzoeken van Simic M, et. al. (2011) zowel de eerste als de tweede KAM –piek ¹⁵. Wanneer men bij Toe out alleen naar de eerste KAM –piek kijkt in de review van Simic M, et. al. (2011) ziet men dat één van de acht (geïncludeerde) onderzoeken een significante verlaging vond met normaal in de eerste KAM –piek ¹⁵. Dat onderzoek (dat wel een significant verschil vond bij Toe out ten opzichte van normaal) is verricht op kinderen met neuromusculaire aandoeningen ²⁷. De zeven andere onderzoeken hebben net als onderhavig onderzoek geen significant verlaagd verschil gevonden bij Toe out in de eerste KAM –piek²⁷. Aangezien de resultaten van onderhavig onderzoek zijn verricht op gezonde volwassen proefpersonen kan dit mogelijk een oorzaak zijn van het verschil in de resultaten (van de eerste KAM –piek) van dat ene onderzoek.

Uit het onderzoek van Simic M, et. al. (2011) kan men opmaken dat de tweede KAM –piek in alle zeven geïncludeerde onderzoeken bij de interventie Toe out een significant verlaagd verschil vertoonden ten opzichte van normaal lopen ¹⁵. Binnen het tijdsbestek van dit onderzoek is het niet mogelijk om de tweede KAM –piek mee te nemen in de analyse. De tweede KAM –piek is mogelijk een belangrijke waarde ondanks dat de waarde van de tweede piek, de eerste piek niet overschrijdt in de data. De klinische relevantie van verlaging van de tweede KAM –piek is niet bekend, onderzoek naar deze variabele is nodig om hier uitspraak over te doen.

Tijdens de metingen werd er door een aantal proefpersonen geklaagd tijdens de interventie Trunk lean, over pijn aan de laterale zijde van de voet. Twee personen klaagden over een onprettig gevoel onder de voet (laterale zijde) en vijf personen vertelden dat zij veel druk voelden onder de voet die op dat moment niet pijnlijk was, maar vermoedden dat wanneer ze langer door zouden lopen ze pijn zouden krijgen onder de voet.

Deze interventie geeft dus mogelijk een weefsel beschadigende belasting in de voet. Echter binnen hetzelfde onderzoek (dit onderzoek maakt deel uit van een groter onderzoek) is er onder andere gemeten wat de waarden van de peak pressure onder de voet zijn bij de interventies: Trunk lean, Medial trust, Increased push off en Toe out. Bij geen enkele interventie steeg de peak pressure tot een punt waarbij er schade aan de huid van de voet zal optreden ²⁸. Het is niet duidelijk of schade aan andere structuren optreedt. Het is aannemelijk (door pijn die ervaren werd door proefpersonen) dat er in andere structuren in de voet schade optreedt. Aan de hand van deze bevindingen kan men stellen dat de interventie Trunk lean geen looppatroon is die men zou kunnen adviseren bij het opnieuw aanleren van de gang.

Er is beperkt onderzoek gedaan naar wat de interventies in deze studie voor invloed hebben op andere structuren in het lichaam. Uit de resultaten van een onderzoek van Mündermann A, et. al. (2008) is te zien dat bij trunk lean

(19)

19

een significant verlaagd verschil is gevonden in het KAM (gemiddeld -65%) met normaal. Ook het

heupadductiemoment is significant verlaagd (gemiddeld -57.1%) ²⁹.

Andere literatuur vermeld dat het looppatroon Trunk lean gepaard gaat met meer axiale druk in knie, enkel en heup, die resulteren in verlaagde KAM en heupadductiemomenten (HAM) ³⁰. Onderzoek zal zich moeten richten op wat de verhoogde axiale druk en HAM betekenen voor het heup- en- kniegewricht. Verhoogde druk kan namelijk zorgen voor kraakbeen beschadiging ³¹.

Een recente studie van Lewis CL, Ferris DP (2008) laat bij 10 gezonde proefpersonen zien wat de belasting in het heup gewricht is voor, normale gang, decreased pushoff en increased push off . Dit onderzoek laat zien dat de interventie increased pushoff een verlagend effect heeft op de belasting in het heup gewricht. Zowel het heupflexiemoment, kracht en angulair impuls als het heupexteniemoment en angulair impuls hadden bij de interventie increased pushoff een significante (P<0.05) verlaging van de waarde (wat betekent dat de belasting in de heup verlaagt) ¹⁶.

Meer onderzoek naar wat dit gangpatroon voor invloed heeft op andere structuren in het lichaam (zoals bijvoorbeeld pees, bot en kraakbeen structuren in voet, knie en rug) is gewenst, om te kunnen beoordelen of Increased pushoff een gangpatroon is die niet alleen de belasting vermindert in knie en heup, maar ook andere belastingen (die inwerken op het lichaam ) niet te hoog laat worden.

Er is een kans dat de interventie Toe out toch een significant verschil heeft in de KAM waarden ten opzichte van normaal. Wanneer men terugkijkt naar de data van dit onderzoek is duidelijk te zien dat enkele patiënten Toe out niet goed geïnterpreteerd hebben. Enkele proefpersonen hadden hun voeten naar binnen gedraaid in plaats van naar buiten. Dit heeft invloed op de resultaten. Het is mogelijk dat wanneer alle proefpersonen liepen met een Toe out, het verschil van normaal met toe out wel significant zou zijn geweest. Of dit verschil in de KAM waarden hoger of lager zou zijn ten opzichte van normaal, kan men geen uitspraak over doen.

Mogelijk ligt de oplossing, van de verkeerde interpretatie, in de tijd dat de proefpersonen hebben om elke interventie te oefenen. Tijdens het onderzoek hadden de proefpersonen 5 minuten de tijd per interventie om te oefenen voordat er begonnen werd met dataverzameling. Een aanbeveling voor volgend onderzoek waardoor men waarschijnlijk beter de instructies opvolgt is, om de patiënten meer tijd te geven om te oefenen. Wanneer men een week voor het onderzoek een oefendag organiseert waarin alle interventies geoefend kunnen worden (vervolgens wordt er elke dag thuis 10 minuten geoefend) is de kans groter dat er op de dag van de

dataverzameling de interventies beter uitgevoerd worden.

De drukplaat heeft verschillende uitkomstmaten. Één daarvan (alternatief voor hoogst belaste mask) is de afwijking van het COP ten opzichte van de middenlijn van de voet in mm. Dit is echter een uitkomstmaat die niet is gevalideerd in de literatuur. Resultaten gebaseerd op de afwijking van het COP ten opzichte van de middenlijn van de voet in mm zijn dus (mogelijk) niet betrouwbaar. Een uitkomstmaat in mm is echter veel nauwkeuriger dan de uitkomstmaat: hoogst belaste mask. Mogelijk zijn de resultaten anders, wanneer men als uitkomstmaat neemt: de COP afstand ten opzichte van de middenlijn van de voet. Nadeel van deze uitkomstmaat is dat de drukplaat niet in staat is om de druk te meten die zich op het COP bevindt, waardoor de werkelijke plaats van de piekdruk verloren gaat (COP is namelijk een gemiddelde locatie). Dit is bij de masks wel mogelijk waardoor men in deze studie gebruik heeft kunnen maken van de plaats (mask) waarbij de piekdruk de hoogste

(20)

20

waarde bereikt. Een voordeel dat hiermee gepaard gaat is dat men nu in staat is om te checken of deze druk toelaatbaar is.

Onderzoek in de toekomst moet zich richten op het valideren van de afwijking van het COP ten opzichte van de middenlijn van de voet.

De patiënten werd gevraagd om blootvoets over de verschillende meetapparatuur te lopen in een meetlab waarbij de vloer volledig vlak was. Op deze manier was het mogelijk om de drukken onder de voet te meten. Om een nog eerlijker resultaat te bereiken zou men met drukplaatjes in de schoen kunnen werken waarbij gelopen wordt op verschillende vloeren (steen, vloerbedekking, zand). Om financiële en praktische redenen waren deze variabelen niet te realiseren voor dit onderzoek.

Onderzoek van Kemp G et. al. (2008) wijst uit dat het lopen op schoenen of blootvoets van invloed kan zijn op het KAM. In die studie is er bij 40 personen met mediale gonartrose onderzocht wat de effecten zijn op het KAM waarbij de proefpersonen 3 loopinterventies ondergingen namelijk: lopen zonder schoenen, lopen met (eigen comfortabele) schoenen en lopen met een stok. Opmerkelijk is dat lopen met schoenen een significant verschil opleverde ten opzichte van lopen zonder schoenen waarbij lopen met schoenen een grotere KAM waarde opleverde. Toch waren binnen dit onderzoek 6 deelnemers waarbij de KAM waarde daalde bij de interventie:

lopen met schoenen. Een mogelijke verklaring hiervoor is dat de patiënten gevraagd werd (bij de interventie lopen met schoenen) om op hun eigen comfortabele schoenen te lopen. Deze schoenen zijn niet

gestandaardiseerd dus de schoenen vertoonden verschillen onderling. Verschil in uitkomst is dan niet raar ³². Toch bevestigd soortgelijk onderzoek deze resultaten³³. Lopen met een stok (contralaterale zijde) gaf een reductie van 10% in de KAM waarde ³². Uit deze onderzoeken kan men dus opmaken dat lopen met of zonder schoen van invloed kan zijn op het KAM. Onderzoek naar de schoen(variabelen) die van invloed zijn op het KAM is gedaan. Een van de variabelen zijn “insoles” (inlegzooltjes) met een laterale verhoging. Uit onderzoek is gebleken dat op korte termijn (1 maand), de “insoles” met een laterale verhoging een positief effect hebben op de klachten die de patiënten met mediale gonartrose ervaren ³⁴.

De interventies in dit onderzoek zijn allen in meer of mindere mate zichtbaar anders dan het “normale”

gangpatroon. Het is de vraag of patiënten een gangpatroon willen aanleren die er “raar” uitziet. Is de patiënt bereid om anders te zijn ten behoeve van het afremmen van zijn/haar aandoening. “Insoles” kunnen dan uitkomst bieden. Een combinatie van “insoles” én een interventie die positief het KAM beïnvloed zou mogelijk een versterkend effect kunnen hebben op het verlagen van het KAM. Onderzoek is vereist om over de effecten uitspraak te doen.

Dit onderzoek heeft zich gericht op de effecten op korte termijn. Lange termijn effecten zijn niet bekend en zijn minstens zo belangrijk als de korte termijn effecten. Onderzoek naar de lange termijn effecten van gait retraining is nodig om een sterk onderbouwd advies te kunnen geven. Ook spreken de resultaten voor een groep

proefpersonen. Het kan zijn dat voor een individu de resultaten van dit onderzoek niet opgaan.

(21)

21

6 Conclusie

In deze studie is onderzocht hoe valide de drukplaat is om een indruk te krijgen van het KAM bij proefpersonen zonder gonartrose ten behoeve van gonartrose patiënten. De uitkomstmaat: hoogst belaste mask, bleek geen goede indruk te geven van het KAM. Mogelijk geeft de uitkomstmaat afstand van het COP ten opzichte van de voetmiddenlijn in mm een betere indruk. Een validatie studie is noodzakelijk om daar uitspraak over te kunnen doen.

In deze studie is eveneens onderzocht welke interventie de KAM waarden het meest verlaagt ten opzichte van het normale lopen. Na statistische analyse blijkt dat drie van de vier onderzochte interventies (Trunk lean, Medial trust en Increased pushoff) een significante verlaging te zien geven van het KAM ten opzichte van normaal.

Wanneer men een advies zou geven over welke gang men zou moeten aanleren bij patiënten met mediale gonartrose, waarbij men alle onderzoeksresultaten meeneemt die in deze discussie zijn beschreven, kan men geen eenduidige conclusie trekken.

Trunk lean is een interventie die een significant verlaagd KAM laat zien. Dit looppatroon veroorzaakt echter pijn in de voet, waardoor weefselschade niet uitgesloten is. Eveneens veroorzaakt deze interventie hogere axiale belastingen in enkel en heup. Onderzoek moet uitwijzen of deze interventies schadelijke effecten hebben. Op grond van de bevindingen in onderhavig onderzoek kan men stellen dat Trunk lean geen looppatroon is dat men zou kunnen adviseren bij het opnieuw aanleren van de gang.

Medial trust is een interventie die significant het KAM verlaagt ten opzichte van normaal. Onderzoek naar belasting in andere delen van het lichaam (en structuren) is niet gedaan, waardoor niet duidelijk is welke invloed dit looppatroon heeft op andere structuren.

Increased pushoff verlaagt significant het KAM én de belasting in de heup. Wel verschilt Increased pushoff van Medial trust en Trunk lean, waarbij het KAM van de laatstgenoemd twee interventies significant lager is.

Increased pushoff lijkt de meest veilige optie om aan te bevelen bij gait retraining, omdat deze het meest onderbouwd is vanuit de literatuur. Wanneer men alleen uitspraak doet over welke interventie het meest KAM verlagend is, komt Medial trust als beste naar voren. Er moet echter meer onderzoek gedaan worden naar korte en lange termijn effecten, voordat men met zekerheid kan zeggen welk gangpatroon de beste keus is.

(22)

22

Literatuur:

1. Sanderse C (RIVM), Verweij A (RIVM), Beer J de (NIDI). Vergrijzing: Wat is de huidige situatie?

In: Volksgezondheid Toekomst Verkenning, Nationaal Kompas Volksgezondheid. Bilthoven:

RIVM. Beschikbaar via: http://www.nationaalkompas.nl/bevolking/vergrijzing/huidig/

Geraadpleegd: 2012 September 10

2. Abramson SB, Attur M, Yazici Y. Prospects for disease modification in osteoarthritis. Nat Clin Pract Rheumatol 2006; 2 304–12. [ABSTRACT]

3. Malemud CJ, Islam N, Haqqi TM. Pathophysiological Mechanisms in Osteoarthritis Lead to Novel Therapeutic Strategies. Cells Tissues Organs 2003; 174:34-48. [ABSTRACT]

4. Poos MJJC (RIVM), Gommer AM (RIVM). Prevalentie en incidentie naar leeftijd en geslacht. In:

Volksgezondheid Toekomst Verkenning, Nationaal Kompas Volksgezondheid. Bilthoven: RIVM.

Beschikbaar via: http://www.nationaalkompas.nl/gezondheid-en-ziekte/ziekten-en-

aandoeningen/bewegingsstelsel-en-bindweefsel/artrose/prevalentie-en-incidentie-naar-leeftijd-en- geslacht/

5. Poos MJJC (RIVM). Artrose: Hoeveel zorg gebruiken patiënten en wat zijn de kosten? In:

Beschikbaar via: http://www.nationaalkompas.nl/gezondheid-en-ziekte/ziekten-en-

aandoeningen/bewegingsstelsel-en-bindweefsel/artrose/welke-zorg-gebruiken-patienten-en-kosten/

6. Poos MJJC (RIVM), Gommer AM (RIVM), Uiters E (RIVM), Zantinge EM (RIVM). Hoe vaak komt artrose voor en hoeveel mensen sterven eraan? In: Volksgezondheid Toekomst Verkenning, Nationaal Kompas Volksgezondheid. Bilthoven: RIVM. Beschikbaar via:

http://www.nationaalkompas.nl/gezondheid-en-ziekte/ziekten-en-aandoeningen/bewegingsstelsel- en-bindweefsel/artrose/omvang/

7. Picavet HSJ (RIVM), Hamberg-van Reenen HH (RIVM). Preventie gericht op artrose. In:

Beschikbaar via: http://www.nationaalkompas.nl/preventie/van-ziekten-en- aandoeningen/bewegingsapparaat/preventie-gericht-op-artrose/

8. Felson DT, Nevitt MC. The effects of estrogen on osteoarthritis. Curr Opin Rheumatol 1998;

10:269–272.

(23)

23

9. Murphy SL, Kratz AL, Williams DA, Geisser ME. The association between symptoms, pain coping

strategies, and physical activity among people with symptomatic knee and hip osteoarthritis.

Frontiers in Psychology. 2012; 3 nr: 326.

10. Schipplein OD, Andriacchi TP. Interaction between active and passive knee stabilizers during level walking. Journal of Orthopedic Research. 1991; 9 113–9. [ABSTRACT]

11. Baliunas AJ, Hurwitz DE, Ryals AB, Karrar A, Case JP, Block JA, Andriacchi TP. Increased knee joint loads during walking are present in subjects with knee osteoarthritis. Osteoarthritis and Cartilage. 2002; 10 573–579.

12. Haim A, Wolf A, Rubin, Genis G, Khoury M, Rozen N. Effect of Center of Pressure Modulation on Knee Adduction Moment in Medial Compartment Knee Osteoarthritis. Journal of orthopaedic research. 2011; 11 1668-74.

13. Johnson F, Leitl S, Waugh W. The distribution of load across the knee. Journal of bone and joint surgery. 1980; 62B 3 346-349.

14. Jenkyna TR, Hunta MA, Jonesa IC, Giffina JR, Birminghama TB. Toe-out gait in patients with knee osteoarthritis partially transforms external knee adduction moment into flexion moment during early stance phase of gait: A tri-planar kinetic mechanism.Journal of Biomechanics 2008;

41 276–283.

15. Simic M, Hinman RS, Wrigley TV, Bennell KL, Hunt MA. Gait modification strategies for altering medial knee joint load: A systematic review. Arthritis Care Res, 2011 63: 405–426.

16. Lewis CL, Ferris DP. Walking with increased ankle pushoff decreases hip muscle moments.

Journal of biomechanics 2008; 41:2082-2089.

17. RS Scan International

Beschikbaar via: http://www.rsscan.com/index.php Geraadpleegd: 27 september 2012

18. Racic V, Brownjohn JMW, Pavic A. Reproduction and application of human bouncing and

jumping forces from visual marker data. Journal of Sound and Vibration. 2010; 239(16) 3397-3416.

19. Racic V, Pavic A, Brownjohn JMW. Experimental identification and analytical modelling of human walking forces: literature review. Journal of Sound and Vibration. 2009; 326(1-2) 1-49.

20. Hurkmans HL, Bussmann JB, Benda E, Verhaar JA, Stam HJ. Techniques for measuring weight bearing during standing and walking Clin Biomech (Bristol, Avon). 2003 Aug;18(7):576-89.

21. Barnett S, Cunningham JL, West S. A comparison of vertical force and temporal parameters produced by an in-shoe pressure measuring system and a force platform. Clin Biomech.

2000;15(10):781–785.

22. Chen B, Bates BT. Comparison of F-Scan in-sole and AMTI forceplate system in measuring vertical ground reaction force during gait. Physiotherapy Theory and Practice. 2000;16(1):43–53.

23. Praet SFE, Louwerens KJW, the influence of shoe design on plantar pressures in Neuropathic Feet.

Diabetes Care. 2003; 26 (2):441-445.

(24)

24

24. de Wit B, de Clercq D, Aerts P. Biomechanical analysis of the stance phase during barefoot and

shod running. Journal of biomechanics. 2000; 33:269-278.

25. van Gheluwe B, Dananberg H. Changes in plantar foot pressure due to varus or valgus wedging. J.

of the American Podiatric Medical Association. 2004; 94 (1) 1-11.

26. Vincent WJ. Statistics in kinesiologie. 3th ed. Michigan: Human Kinetics; 2005. ISBN: 0-7360- 5792-7, Blz 89.

27. Chang WN, Tsirikos AI, Miller F, Schuyler J, Glutting J. Impact of changing foot progression angle on foot pressure measurement in children with neuromuscular diseases. Gait Posture 2004;

20:14–9. [ABSTRACT]

28. Sunier L. In hoeverre beïnvloed gait retraining bij gezonde proefpersonen de peak pressure en pressure time integral ten opzichte van het normale gaan? Unpublisehed (Submitted Jan. 2013) Fontys Paramedische Hogescholen Eindhoven

29. Mündermann A, Asay JL, Mündermann L, Andriacchi TP. Implications of increased medio-lateral trunk sway for ambulatory mechanics. Journal of Biomechanics. 2008 41(1): 165–170.

30. Mündermann, A., Dyrby, C.O., Andriacchi, T.P. Secondary gait changes in patients with medial compartment knee osteoarthritis: increased load at the ankle, knee and hip during walking. Arthritis and Rheumatism, 2005 52: 2835–2844.

31. Ewers BJ, Jayaraman VM, Banglmaier, RF, Haut RC. Rate of blunt impact loading affects changes in retropatellar cartilage and underlying bone in the rabbit patella. Journal of Biomechanics . 2002 35:747–755.

32. Kemp G, Crossley KM, Wrigley TV, Metcalf BR, Hinman RS. Reducing joint loading in medial knee osteoarthritis: shoes and canes. Arthritis Rheum.; 2008 59(5):609-614.

33. Shakoor N, Block JA.Walking barefoot decreases loading on the lower extremity joints in knee osteoarthritis. Arthritis Rheum.; 2006 54: 2923–7.

34. Hinman RS, Bowles KA, Bennell KL. Laterally wedged insoles in knee osteoarthritis: do biomechanical effects decline after one month of wear? BMC Musculoskelet Disorders; 2009 10:146.

(25)

25

8 Bijlagen

Bijlage A: Informatiebrief

Informatiebrief

Titel van het onderzoek

Is het knieadductiemoment te beïnvloeden door gait retraining en is het inzichtelijk te maken met behulp van de drukplaat?

Verantwoordelijk onderzoeker: Emile I. Satornilia

Inleiding

Beste (potentieel) deelnemer,

Met deze brief wordt u gevraagd als gezond proefpersoon deel te nemen aan een experimenteel onderzoek in het bewegingsanalyselab van Fontys Paramedische Hogeschool (FPH) te Eindhoven. Voor deelname is het

belangrijk om meer te weten over het onderzoek. Lees deze informatiebrief rustig door. Bij vragen kunt u terecht bij de verantwoordelijk onderzoeker.

1. Wat is het doel van het onderzoek?

Wereldwijd hebben veel patiënten te kampen met gewrichtsaandoeningen. Patiënten met gonartrose bijvoorbeeld vormen een grote groep (360.000 in NL). Zij ervaren dagelijks pijn, functieverlies en verminderde mobiliteit als gevolg van onherstelbaar beschadigd kraakbeen in het kniegewricht. Genezing is niet mogelijk en dus is behandeling beperkt tot symptoombestrijding en het voorkomen van verergering. Vaak worden bij deze

patiëntengroepen ondersteunende loophulpmiddelen gebruikt om gewrichtsbelasting te verlagen. Deze zijn vaak duur en onpraktisch in gebruik. Dit onderzoek richt zich op een mogelijk alternatief: aanpassingen van het looppatroon, gericht op verlaging van de kniebelasting.

Om het potentieel van dergelijke aanpassingen te toetsten wordt het effect eerst op gezonde proefpersonen getoetst. In een vervolgstudie zullen patiëntengroepen worden onderzocht op basis van de bevindingen van het huidige experiment.

2. Welke behandeling wordt onderzocht?

Vanuit de literatuur lijken aanpassingen van het wandelgedrag geschikt voor het verlagen van onder meer kniebelasting. Met deze studie wordt onderzocht of de drukplaat een valide en betrouwbaar meetinstrument is om in een fysiotherapie praktijk toe te passen tijdens aanpassingen van het wandelgedrag. Het doel is om de drukplaat te valideren voor verschillende vormen van lopen. Wanneer de drukplaat valide en betrouwbaar blijkt, is dit een relatief goedkoop en praktisch meetinstrument om als fysiotherapeut in de praktijk te gebruiken. De drukplaat zal het eerste meetinstrument zijn, dat de fysiotherapeut objectief inzicht geeft in het KAM tijdens het lopen.

(26)

26

Een ander doel is om inzicht te geven, welke vormen van lopen de belasting op de knie verlagen. Na het lezen van deze studie kunnen fysiotherapeuten zonder drukplaat toch een onderbouwd wandelprogramma aanbieden.

Binnen dit onderzoek zullen 3 aanpassingen van het wandelgedrag worden getoetst op hun effectiviteit in het verlagen van kniebelasting.

De deelnemer wordt hiertoe willekeurig ingedeeld in één van deze groepen:

A. Vergroting van de zijwaartse romphoek;

B. Afvlakking van de verticale beweging van het lichaam door een specifieke afrol van de voet;

C. Wandelen waarbij de knieën elkaar bijna raken (‘medialisering’ van de knie).

D. Het naar buiten roteren van de voet.

3. Hoe wordt het onderzoek uitgevoerd?

Na ondertekening van een toestemmingsformulier (zie bijlage 1) verloopt het experiment als volgt: Er worden 18 kleine LED-lampjes geplaatst op uw benen en heup, 2 lampjes op uw rug en 1 bovenaan het borstbeen t.b.v. 3D- bewegingsregistratie (zie bijlage 2). Omdat de sensoren niet mogen worden afgedekt met kleding zijn korte lycra broeken beschikbaar en nauwsluitende bovenkledij.

De lampjes worden met dubbelzijdig tape opgeplakt. In de meetomgeving staan 2 infraroodcamera´s (zij kunnen alleen de positie van de lampjes zien), een in de vloer verzonken krachtenplaat (soort weegschaal) en een 2m lange drukmeetplaat (meet de drukverdeling onder de voet).

Voor aanvang van het experiment wordt een korte test gedaan waarbij u rustig in de meetopstelling stilstaat.

Vervolgens begint de meetsessie. U wordt gevraagd op een normale wijze, blootvoets door de meetopstelling te wandelen.

Daarna loopt u nogmaals, op willekeurig één van onderstaande manieren:

A Wandelen met een vergrootte zijwaartse romphelling (romp boven het standbeen brengen) B Wandelen met een voetafrol gericht op afvlakking van de verticale beweging van het

lichaamszwaartepunt.

C Wandelen alsof de knieën bijna langs elkaar schuren.

D Wandelen met de tenen naar buiten gericht

Elke conditie wordt 5x gemeten. Hierna worden alle sensoren verwijderd en bent u klaar.

Houd rekening met een totale meetduur van 45 à 60 minuten:

- Voorbereiding op de meting: 15 minuten - Testmeting: 5 minuten

- Wandelen met aangepast looppatroon: 10-20 minuten - Afronding: 5 minuten

4. Wat wordt er van u verwacht?

Binnen dit onderzoek wordt van u verwacht onafgebroken deel te kunnen nemen aan de experimenten zoals hierboven beschreven. In de aanloop naar het experiment hoeft u zich verder niet voor te bereiden.

(27)

27

5. Wat zijn mogelijke voor- en nadelen van deelname aan dit onderzoek?

De (mentale/lichamelijke) risico’s van deelname zijn marginaal (vergelijkbaar met normaal wandelen over een vlakke vloer). Deelname zal voor u persoonlijk geen directe voordelen hebben. Voor de toekomst kan het onderzoek wel bijdragen aan fysiotherapeutische behandelmethoden.

6. Wat gebeurt er als u niet wenst deel te nemen aan dit onderzoek?

Deelname is vrijwillig en kan op elk moment worden beëindigd zonder opgaaf van reden en zonder dat hierbij de veiligheid in het geding komt. Ook de verantwoordelijk onderzoeker behoud het recht het onderzoek te

beëindigen. Bij (be)eindiging van het onderzoek wordt na verwijdering van de meetapparatuur verder niets meer van u gevraagd.

7. Wordt u geïnformeerd als er tussentijds voor u relevante informatie over de studie bekend wordt?

Het is mogelijk dat voor aanvang van het experiment nieuwe informatie bij de onderzoeker wordt aangedragen die invloed heeft op de inhoud van het experiment, de risico’s voor de deelnemer, of een anderszins relevante aanpassing binnen het onderzoek. In dit geval zult u hiervan vooraf op de hoogte worden gesteld. U kunt uw participatie dan opnieuw beoordelen.

8. Wat gebeurt er met uw gegevens?

Alle persoons- en meetgegevens zullen vertrouwelijk en anoniem (gecodeerd) worden behandeld en gepresenteerd. Deze gegevens zijn alleen naar u terug te herleiden door de onderzoeker.

9. Welke medisch-ethische toetsingscommissie heeft dit onderzoek goedgekeurd?

Voor dit onderzoek is toestemming verkregen van de Raad van Bestuur van het UMC Utrecht na een positief oordeel van de Medisch Ethische Toetsingscommissie UMC Utrecht.

10. Wilt u verder nog iets weten?

Vragen vóór, tijdens en na het onderzoek kunt u stellen aan de verantwoordelijk onderzoeker:

Emile I. Satornilia +31652446177

Wilt u graag een onafhankelijk advies over meedoen aan dit onderzoek? Dan kunt u terecht bij dr. Eveline Wouters (tel.: 08850 78992), hoofd expertisecentrum BISC aan de Fontys Paramedische Hogeschool.

19. Hoe te handelen bij klachten?

Als u klachten heeft kunt u dit melden aan de onderzoeker. Mocht u ontevreden zijn over de gang van zaken bij het onderzoek en een klacht willen indienen dan kunt u contact opnemen met dr. Eveline Wouters (tel.: 08850 78992).

20. Ondertekening Informatiebrief

Hartelijk dank voor uw overweging deel te nemen aan dit experiment.

(28)

28

Bijlage 1: Toestemmingsverklaring

Titel van het onderzoek: Is het knieadductiemoment te beïnvloeden door gait retraining en is het inzichtelijk te maken met behulp van de drukplaat?

Verantwoordelijk onderzoeker: Emile I. Satornilia.

In te vullen door de deelnemer

Hierbij verklaar ik op een voor mij duidelijke wijze te zijn ingelicht over de aard, methode, doel en de risico’s en belasting van het onderzoek. Ik weet dat onderzoeksgegevens en -resultaten alleen anoniem en vertrouwelijk aan derden bekend gemaakt zullen worden. Mijn vragen zijn naar tevredenheid beantwoord.

Ik begrijp dat (bewerkingen van) foto- en/of filmmateriaal dat is verzameld tijdens dit onderzoek uitsluitend voor analyse en/of wetenschappelijke presentaties zullen worden gebruikt.

Ik stem geheel vrijwillig in met deelname aan dit onderzoek. Ik behoud me daarbij het recht voor om op elk moment zonder opgaaf van redenen mijn deelname aan dit onderzoek te beëindigen.

Naam (deelnemer):

Datum:

Handtekening (deelnemer):

In te vullen door de uitvoerende onderzoeker

Ik heb een mondelinge en schriftelijke toelichting gegeven op het onderzoek. Ik zal resterende vragen over het onderzoek naar vermogen beantwoorden. De deelnemer zal van een eventuele voortijdige beëindiging van deelname aan dit onderzoek geen nadelige gevolgen ondervinden.

Naam (onderzoeker): Emile I. Satornilia Datum:

Handtekening (onderzoeker):

(29)

29

Bijlage 2: Markerplaatsing

Markerplaatsing

Cameraposities 2 Infraroodcaera’s:

1. Schuin-voor 2. Schuin-achter

Markernummers en –locaties

3 Th10

4 Th2

5 Sternum

11 Laterale epicondyl 12 Mediale epicondyl

13 Spina iliaca posterior superior 14 ASIS rechts

15 S1

16 ASIS links

17 Tibiale cluster marker 1 18 Tibiale cluster marker 2 19 Tibiale cluster marker 3 20 Tibiale cluster marker 4 21 Hiel

22 Basis Metatarsale V 23 Maleolus lateralis 24 Maleolus medialis 25 Femorale cluster marker 1 26 Femorale cluster marker 2 27 Femorale cluster marker 3 28 Femorale cluster marker 4

(30)

30

Bijlage B: Data sheet

(31)

31

Bijlage C: Informed consent