UNIVERZITET U BEOGRADU MEDICINSKI FAKULTET Aleksandra S. Dragin PROCENA EFEKTIVNOSTI OSPOSOBLJAVANJA ZA HOD SLOŽENIM FIZIKALNIM TRETMANOM U REHABILITACIJI BOLESNIKA POSLE MOŽDANOG UDARA doktorska disertacija Beograd, 2014 UNVERSITY OF BELGRADE FACULTY OF MEDICINE Aleksandra S. Dragin ASSESSMENT OF EFFECTIVENESS GAIT MENAGEMENT WITH COMPLEX PHYSICAL TREATMENT IN REHABILITATION AFTER STROKE Doctoral Dissertation Belgrade, 2014 Mentor: Članovi komisije: Prof. dr Ljubica Konstantinović, Medicinski fakultet u Beogradu, _________________________________ Prof. dr Ivana Petronić Marković Medicinski fakultet u Beogradu, predsednik komisije _________________________________ Komentor: Prof. dr Laslo Švirtlih, Državni Univerzitet u Novom Pazaru _________________________________ Doc. dr Dragana Ćirović, Medicinski fakultet u Beogradu _________________________________ Prof. dr Dejan Popović Elektrotehnički fakultet u Beogradu –––––––––––––––––––––––––––––––– ZAHVALNOST  Prof. dr Popović B. Dejanu, dopisnom članu SAN-u za nesebičnu pomoć i podršku u toku prikupljanja podataka i izrade celokupne doktorske teze.  Inženjerima: Dr sci Milovanović Ivani, Dr sci Djurić-Jovičić Milici, Dr sci Djurić Nenadu, Dr sci Miljković Nadici za saradnju na prikupljanju i obradi podataka.  Osoblju „A“ odeljenja Klinike za rehabilitaciju „Dr M. Zotović“ i pacijentima na saradnji u toku istraživanja  Posebna zahvalnost mentoru Prof dr Ljubici Konstantinović i komentoru Prof dr Laslu Švirtlihu na pomoći i podršci u izradi teze. PROCENA EFEKTIVNOSTI OSPOSOBLJAVANJA ZA HOD SLOŽENIM FIZIKALNIM TRETMANOM U REHABILITACIJI BOLESNIKA POSLE MOŽDANOG UDARA REZIME Uvod: Uspostavljanje i poboljšanje funkcije hoda predstavlja jedan od glavnih ciljeva rehabilitacije bolesnika posle moždanog udara. Osposobljavanje za hod je osnov za postizanje nezavisnosti kako u aktivnostima samozbrinjavanja i dnevnog života, tako i za socijalnu reintegraciju ovih osoba. Savremeni pristup u rehabilitaciji hoda bolesnika posle MU može predstavljati primenu jednog ili češće kombinaciju više različitih terapijskih modaliteta. Konvencionalne i neurofacilitatorne tehnike se sve više kombinuju sa tehanikama koje podrazumevaju primenu intenzivnog, na motorni zadatak orjentisanog pokreta sa mogućnošću velikog broja ponavljanja tokom treninga. Noviji terapijski pristupi u rehabilitaciji bolesnika posle MU zasnivaju se na rezultatima dobijenim eksperimentalnim istraživanjima koje dovode u vezu oporavak funkcije sa konceptom motornog učenja i adaptivnog plasticiteta mozga. Poslednjih godina je pokazano da je terapija uspešna ako omogućuje treniranje pokreta, u ovom slučaju hoda, pri kome su sekvence hoda slične sekvencama karakterističnim za hod osoba bez motornih deficita. Da bi se omogućilo vežbanje, razvijeni su sistemi koji omogućuju kontrolu balansa i delimično rasterećenje pri hodu. Sistem koji je dostupan za terapijski rad se zove Walkaround, i omogućuje kretanje bez potrebe za dodatnim pomagalima (razboj, štapovi, fizička podrška terapeuta). Walkaround je električno vođeno pomagalo pri kome je pacijentu osigurano da ne može da padne, a postoji i pojas koji održava gornji deo tela u položaju pogodnom za vežbanje hodanja različitim brzinama. Cilj rada je da se istraži i pokaže neposredni i dugoročni uticaj složenog fizikalnog tretmana, koji uključuje primenu funkcionalne električne terapije (FET) i posturalne podrške telu (Walkaround), na funkcionalno stanje hoda bolesnika posle moždanog udara. Pacijenti i metod: Istraživanjem su praćeni bolesnici koji su bili na ambulantnom i intrahospitalnom rehabilitacionom tretmanu. Istreživanje je sprovedeno na Klinici za rehabilitaciju "Dr Miroslav Zotović" u Beogradu u saradnji sa Elektrotehničkim fakultetom Univerziteta u Beogradu. U istraživanje je uključeno 90 odraslih ispitanika sa dijagnozom moždanog udara. Dva različita terapijska protokola su primenjna u studiji: hodalica - Walkaround® i funkcionalna električna terapija (FET), čiji su rezulatati poređeni sa rezulatatima kontrolne grupe (I protokol). Terapija se izvodila svakog radnog dana u trajanju od 4 do 8 nedelja. Procena je vršena pre tretmana, posle završenog protokola lečenja i posle šest meseci praćenja. Funkcionalno stanje bolesnika i analiza motornog oporavka noge i hoda praćeni su kroz različite parametre: - funkcionalni testovi i skale: Functional Ambulation Category (FAC), Berg Balance Scale (BB), Barthel Index (BI), Fugl-Meyer Scale (FM); - registrovanje unilateralne/bilateralne kinematičke promene: brzina hoda, postignuti uglovi, simetrija, razvijene sile; - polimiografija. Rezultati: Rezultati primene funkcionalne električne stimulacije (FES) su ukazali da na početku studije nije bilo statistički značajne rezlike između dve grupe (FES i CON) u posmatranim parametrima: FM, BI, i brzina hoda. Na kraju studije srednje vrednosti svih posmatranih parametra pokazali su statističi značajne razlike u FES grupi ispitanika u odnosu na početak studije (p<0,05), dok nije bilo statistički značajnih razlika posmatranih parametra u kontrolnoj grupi (p>0,05). Takođe poredeći FES i kontrolnu grupu postoji statistički značajna razlika u svim posmatranim parametrima (p<0,05). U drugom protokolu za posturanu podršku telu (BPS) pacijenata korišćena je Hodalica-Walkaround® za trening hoda. Statististički značajne razlike nađene su u brzini hoda posle četiri nedelje i šest meseci kod BPS grupe bolesnika i u Berg balans testu kod obe grupe ispitanika na kraju perioda praćenja. Poboljšanje posturalne kontrole doprinosi i povećanju brzine hoda. Ovakav rezultat je posebno uočljiv ako posmatramo razlike između BPS i CON grupe u odnosu na maksimalne vrednosti posmatranih parametara. Značajne razlike u brzini hoda između grupa nađene su posle tretmana (p<0,01), kao i u vrednosti Berg balans testa u istom periodu (p<0,05). I dalje u periodu praćenja od šest meseci brzina hoda je značajno veća u BPS grupi (p<0,05). Analiza EMG aktivnosti ključnih mišića pokretača noge kod bolesnika posle moždanog udara načinjena je za vreme hoda uz posturalnu podršku (BPS) i u toku hoda sa konvencionalnom asistencijom. Veći efekti su zapaženi u toku hoda uz BPS u odnosu na CON. Pri hodu sa BPS u hodu se izaziva skoro normalan obrazac fleksije i ekstenzije u skočnom zglobu kao i aktivnost BF ekstenzora kuka i fleksora kolena. Za celu grupu ispitanika, u proseku, faza klaćenja se promenila sa 26±7% na 32±8% za neparetičnu nogu i sa 27±8% na 35±7% za paretičnu nogu (odnos Walkaround® i konvencionalna asistencija). Produženje faze klaćenja odgovara više karakteristikama zdravog hoda, iako ostaje značajna asimetrija između faza klaćenja paretičnom i neparetičnom nogom. Zaključak: Primena složenog fizikalnog tretmana, koji uključuje primenu funkcionalne električne terapije (FET) i posturalne podrške telu (Walkaround), u osposobljavanju za hod u rehabilitaciji bolesnika posle moždanog udara je efektivnija u odnosu na primenu samo konvencionalne kineziterapije. Ključne reči: rehabilitacija, hod, moždani udar, hodalica, FES. Naučna oblast: fizikalana medicina i rehabilitacija. ASSESSMENT OF EFFECTIVENESS GAIT MENAGEMENT WITH COMPLEX PHYSICAL TREATMENT IN REHABILITATION AFTER STROKE Abstract Background: Establishing and improving function of gait is one of the most important goals in rehabilitation of patients after stroke. Enabling for walking is basic for achieving independency in activities of daily living and self-management as well as in social reintegration of those patients. Modern approach in rehabilitation of gait in patients after stroke can be one or more often combination of several different therapeutic modalities. Conventional and neurofacilitation techniques are often combined with techniques of intensive motor-oriented moves with ability for large number of repeats during training. New therapeutic approaches in rehabilitation patients with stroke are based on results gathered through experimental researches that connect function recovery with concept of motor learning and adaptive brain plasticity. In recent period, it was shown that the therapy is successful if it enables move, or gait, training, during which walking sequences are similar to those of healthy subjects. To enable training, systems with balance control and partial body weight support were developed. One of them, used for therapeutic work, is called Walkaround, and it enables moving without additional help (parallel bars, canes, and help of therapist). Walkaround is electric driven device where patient is secured from falling, and also there is a belt for upper body part to maintain position suitable for walk practicing in different speed. The aim of the work is to investigate short and long term impact of complex physical training, which includes functional electrical therapy (FET) and body postural support (Walkaround), to walking ability in patients after stroke. Patients and methods: In and out patients during rehabilitation treatments were included in this study. It took place at Clinic for rehabilitation „Dr Miroslav Zotović“ in Belgrade with support of Faculty of Electrical Engineering, University of Belgrade. Ninety adult subjects were included with dg of brain stroke. Two different therapeutic protocols were used: device Walkaround and functional electrical therapy (FET), whose results were compared to those in control group (first protocol). Therapy was performed each working day for 4 to 8 weeks. Estimation of results was before treatments, after finished protocol and after 6 months. Functional condition of patients and analyses of motor recovery of legs and walk were measured through various parameters: -functional tests and scales-Functional Ambulation Category (FAC), Berg Balance Scale (BB), Barthel Index (BI), Fugl-Meyer Scale (FM); - measuring uni/bi lateral kinematics changes- walking speed, angles, symmetry, developed force; -polymyographic analysis. Results: Results of using functional electrical stimulation (FES) showed that at the beginning of the study there were no statistically significant difference between two groups (FES and CON) in observed parameters: FM, BI and walking speed. At the end, average results in all observed parameters showed statistically significant differences in FES group compared to beginning of the study (p<0,05), while there were no statistically important differences between observed parameters in control group (p>0,05). Also, comparing FES and control group showed statistically significant difference in all observed parameters (p<0,05). In second protocol for posture body support (BPS), Walkaround device for gait training were used. Statistically significant differences were found in walking speed after 4 weeks and 6 months at BPS group and in Berg Balance test in both groups at the end of observation period. Improvement of postural control enables increasing of walking speed. This result was more obvious in monitoring differences between BPS and CON groups comparing to maximal results of observed parameters. Significant differences in gait speed between groups were after treatments (p<0,01) and in results in Berg Balance test during the same period (p<0,05). Still, after 6 months, gait speed were significantly higher in BPS group (p<0,05). Analysis of EMG activities in key muscles that are moving legs in patients after stroke, were made during walk with body postural support (BPS) and during walk with conventional assistance. Greater effects were observed during walk with BPS compared to CON. While walking with BPS almost normal type of flexion and extension in TC joint is provided, as well as activities of BF hip extensors and knee flexors. In whole group of subjects’ average phase of swing changed from 26±7% to 32±8% for non-paretic leg and from 27±8% to 35±7% for paretic leg (relation Walkaround and conventional assistance). Prolonging of swing phase suits more to characteristics of healthy walk, but significant asymmetry remains between swing phases in paretic and non-paretic leg. Conclusion: Use of complex physical treatments, which includes functional electrical therapy (FET) and body postural support (Walkaround), in enabling for walk during rehabilitation after stroke is more effective comparing to use of only conventional therapy. Key words: rehabilitation, gait, stroke, Walkaround, FES Scientific field: Medicine Special topics: Physical medicine and rehabilitation Sadržaj 1. Uvod 1 Hod 3 Moždani udar i posledice 8 Rehabilitacione tehnike u osposobljavanju za hod 12 2. Radna hipoteza 25 3. Ciljevi istraživanja 25 4. Materijal i metode istraživanja 26 5. Rezultati 30 5.1. Hod asistiran višekanalnom električnom stimulacijom paretične noge 30 5.2. Hod asistiran mehaničkim sistemom koji obezbeđuje posturu i sigurnost pri hodu 34 6. Diskusija 44 7. Zaključci 54 8. Literatura 55 9. Prilozi 66 Biografija autora Izjava o autorstvu Izjava o istovetnosti štampane i elektronske verzije doktorskog rada Izjava o korišćenju 11. UVOD Moždani udar (MU) predstavlja treći uzrok smrtnosti i najčešći uzrok teške i trajne onesposobljenosti u razvijenim i zemljama u razvoju. Procenjuje se da u svetu u toku godine 15 miliona osoba doživi šlog. Kod oko trećine ishod je letalan, dok kod druge trećine ostaju trajne posledice zbog kojih osobe koje su doživele moždani udar često zavise od pomoći drugih (1). Obavljanje aktivnosti dnevnog života, boravak i kretanje u socijalnoj sredini kao i povratak na radno mesto, često predstavljaju ozbiljan problem osobama koje su doživele MU i one zavise od pomoći porodice i društva u celini. Opterećenje društva različitim poremećajima zdravlja (bolesti, povrede, trovanja) određuje se merom koja predstavlja broj godina života koje su potencijalno izgubljene, zbog prerane smrti i onesposobljenosti koja je dovela do gubitka godina produktivnog života osobe (DALY- disability-adjused life years). Na globalnom nivou, opterećenje MU je na samom vrhu lestvice ukupnog opterećenja zajednice poremećajima zdravlja. Rezultati istraživanja opterećenja društva različitim bolestima i povredama u našoj zemlji, ukazuju da su cerebrovaskularne bolesti na drugom mestu odmah iza ishemijske bolesti srca za muškarce i na prvom mestu za žene (2). Stepen funkcionalnog deficita i ukupnog invaliditeta bolesnika sa moždanim udarom zavisi od velikog broja činilaca. Ispitivanje i korekcija poznatih faktora rizika za moždani udar, primena savremenih dijagnostičkih procedura i metoda za lečenje moždanog udara, uključujući i rehabilitacione procedure, su predmet velikog interesovanja poslednjih decenija (3, 4). U akutnoj fazi bolesti, bolesnici su hospitalizovani u jedinicama intenzivne neurološke nege ili specijalizovanim jedinicama za moždani udar. Fizikalne procedure u ovoj fazi lečenja su prvenstveno usmerene ka prevenciji komplikacija inaktiviteta, ali i specifično za korekciju posledica postojećeg neurološkog deficita. Rehabilitacioni postupak se nastavlja u specijalizovanim ustanovama za rehabilitaciju i dalje u društvenoj sredini osobe, u zavisnosti od organizacije zdravstvenog sistema (5, 6, 7, 8). Organizovana rehabilitacija pružena od strane specijalizovano obučenih zdravstvenih radnika smanjuje mortalitet i poboljšpava kvalitet života (smanjuje stepen zavisnosti od pomoći druge osobe) bolesnika posle MU (9). 2Literaturni podaci ukazuju da se maksimum neurološkog oporavka postiže u prvih 11-12 nedelja, ali se funkcionalni oporavak nastavlja 5-12 meseci posle moždanog udara. Do kraja prve godine 75-85% bolesnika je pokretno (hoda samostalno ili uz asistenciju), 48-58% je nezavisno u aktivnostima dnevnog života, a 10-29% zahteva kućnu negu (6, 8, 10). 3Hod Uspostavljanje i poboljšanje funkcije hoda predstavlja jedan od glavnih ciljeva rehabilitacije bolesnika posle moždanog udara. Osposobljavanje za hod je osnov za postizanje nezavisnosti kako u aktivnostima samozbrinjavanja i dnevnog života, tako i za socijalnu reintegraciju ovih osoba. Hod je složen proces u kome se osoba u vertikalnom stavu pomera u željenom pravcu. Sa biomehaničkog aspekta, najvažniji uslovi potrebni za uspešno kretanje su: 1. održavanje ravnoteže u vertikalnom položaju; 2. produkcija i održavanje ritma pokreta koji doprinose pomeranju i održavanju balansa nasuprot gravitaciji; 3. generisanje mišićne aktivnosti koja će rezultovati silom reakcije podloge koja usled trenja (frikcije) omogućava kretanje u željenom pravcu; i 4. adaptacija ritma i individualnih pokreta u skladu sa okolinom i izabranim ciljem pojedinca (11). Hod uključuje očuvanost i skladnu funkciju više organskih sistema, prvenstveno: nervnog, muskuloskeletnog, kardiovaskularnog, vestibularnog, vizuelnog. Različit stepen slabosti ekstremiteta jedne strane tela, poremećaj balansa, koordinacije pokreta, tonusa muskulature i drugih promena nastalih kao posledica moždanog udara su osnovni uzroci značajnog smanjenja sposobnosti hodanja (10, 12). Definisanje standardnih karakteristika „normalnog“ hoda je i pored uvođenja sve preciznije aparature koja omogućava objektivnije praćenje pojedinih parametara, predstavlja veliki problem. Razlog tome je velika varijabilnost normalnih krakteristika hoda između pojedinih subpopulacija kao što su: muškaraci i žene, različite starosne grupe ispitanika, različite karakterstike hoda u zavisnosti od brzine hoda i okruženja i slično. Ipak prihvaćene su određene karakteristične komponente hoda koje služe kao osnov za analizu i poređenje hoda osoba sa različitim poremećajima. Funkcija hoda podrazumeva ciklično ponavljanje određenih obrazaca pokreta i spada u visoko automatizovano kretanje. Početak ciklusa hoda predstavlja momenat kada noga koja je odvojena od podloge (klateća) udari petom o podlogu (inicijalni kontakt). Prateći redosled pokreta iste noge, ciklus se završava kada ona ponovo udari petom o podlogu. Posmatrajući ciklus hoda (eng. gait cycle) u odnosu na kretanje jedne 4noge, postoje dve faze: oslonac (eng. stance) i njihanje (klaćenje, zamah, eng. swing), a svaku od ovih faza možemo podeliti na više sekvenci. U fazi oslonca ukoliko posmatramo kretanje jedne noge, uobičajeno je da postoje sledeće sekvence (kritični momenti): inicijalni kontakt (normalno udar pete o podlogu, eng. initial contact); stopalo celom površinom na podlozi (eng. load response); oslonac samo na to stopalo (eng. mid stance); odvajanje pete od podloge (eng. terminal stance); odvajanje palca od podloge (eng. preswing) i/ili ako posmatramo obe noge tri sub-segmenta ove faze: inicijalni oslonac na obe noge (eng. initial double stance); oslonac na jednoj nozi (eng. single limb stance); terminalni oslonac na obe noge (eng. terminal double stance). U fazi klaćenja razlikujemo tri perioda: inicijalno klaćenje (akceleracija, odizanje stopala od podloge, eng. initial swing), međuklaćenje (prolazak noge pored opterećene, eng. mid swing) i deceleracija (terminalno klaćenje, usporavanje u pripremi za inicijalni kontakt, eng. terminal swing). Prosečna distribucija vremenskih sekvenci tokom hoda uobičajenom brzinom (oko 80 metara u minuti, odnosno oko 1,3 m/s), je oko 60% za fazu stajanja (sa približno 10% vremena oslonca na obe noge) i 40% za fazu klaćenja u odnosu na jedan ciklus (100%) (13, 14, 15). Slika 1: Ciklus hoda: A: Novi termini za hod. B: Klasični termini za hod. C: Normalna distribucija temporalnih sekvenci za vreme hoda uobičajenom brzinom (Modifikovano iz: Ustal H, Baerga E. Gait Analysis. In: Cuccurullo S, ed. Physical Medicine and Rehabilitation Board Review. New York: Demos Medical Publishing; 2004.). % Ciklusa hoda A. Novi termini za hod B. Klasični termini za hod C 5Poremećaje hoda možemo klasifikovati na različite načine: prema anatomskoj lokalizaciji patologije (kičmeni stub, kuk, koleno i dr.), prema fazama hoda (faza zamaha, faza oslonca), prema poremećaju mišićne aktivnosti (spsatičan, flakcidan) i dr.; tako da se za analizu hoda i stepena nezavisnosti bolesnika sa hemiplegijom koriste različiti funkcionalni testovi i skale. Možemo ih podeliti na: funkcionalne skale balansa, funkcionalne testove hoda i kretanja, skale funkcionalne spsobnosti gornih i donjih ekstremiteta, skale aktivnosti dnevnog života i skale opštih motornih sposobnosti (10, 16, 17). Pored funkcionalnih testova sve češće se u cilju analize hoda, posebno za praćenje karakteristika neurološke kontrole mišićne aktivnosti, koriste EMG signali (portabilni elektromiografi). Analiza EMG signala nam može ukazati na poremećaje vremenskog aktiviranja različitih grupa agonista i antagonista u harmoničnom ciklusu hoda (polimiografija). Slika 2: Savremena tehnička sredsva za analizu hoda. Jedno od merila uspešnosti rehabilitacije bolesnika posle moždanog udara je analiza postizanja i poboljšanja funkcije hoda. Moderna era kvantifikovanja elemenata hoda na osnovu podataka koji se dobijaju snimanjem hoda čoveka počinje u devetnaestom veku sa razvojem fotografije i registrovanjem sekvenci hoda ovim putem (10). Od tada pa do danas, najviše zahvaljujući razvoju novih tehnologija i njihovom primenom u medicini, dobijeni su mnogi podaci vezani za rasvetljavanje ciklusa hoda i kvantifikovanje 6rezličitih varijabli. Najčešće se prate unilaterlane i bilateralne komponente vezane za kinetiku (analiza sila), kinematiku (temporalne i prostorne karakteristike), analizu pokreta i pojedinačnu mišićnu aktivnost (EMG-elektromiografija i polimiografija). Karakteristični poremećaji elemenata hoda koje možemo videti kod bolesnika posle MU su nedovoljna kontrola karlice, kolena i skočnog zgloba u fazi oslonca kao i nedovoljna fleksija u kuku i dorzifleksija u skočnom zglobu u fazi klaćenja. Mišićna slabost, loša motorna kontrola i pojava spasticiteta dovode do poremećaja balansa i karakteristika pojedinih faza ciklusa hoda, povećanja rizika od pada osobe i povećanja potrošnje energije tokom hoda. Bolesnici posle MU uobičajeno hodaju sporije, uz izraženiju asimetriju i u fazi stajanja i fazi njihanja noge, prave kraće korake (smanjena distanca između pete dve noge tokom oslonca sa obe noge) sa smanjenjem broja koraka u minuti u odnosu na zdrave osobe. Takođe, aktivacija pojedinih mišića (ili mišićnih grupa) u različitima fazama hoda je poremećena, bilo da se radi o kompletno redukovanoj aktivnosti zbog izražene slabosti bilo da se radi o vremenskoj neusklađenosti aktivacije mišića tokom pojedinih faza hoda. Praćenjem dejsva sile, uvođenjem senzora u obuću bolesnika, zapažen je poremećaj raspodele pritiska, veći deo pritiska se pomera ka spoljnoj i prednjoj strani stopala u fazi oslonca na slabiju nogu (18, 19). Slika 3: Karakteristicni poremecaj posture i hoda hemiplegičnog bolesnika. Razvoj i primena različitih rehabilitacionih tehnika, pomagala i kibernetičkih sistema sa ciljem poboljšanja ishoda lečenja i funkcionalne spsobnosti bolesnika posle Asimetričan Simetričan Prenos težine Sa korekcijom prenosa težine 7moždanog udara, su u žiži interesovanja istraživača iz ove oblasti (20, 21). Pored konvencionalnih tehnika rehabilitacije: kineziterapije i fizikalnih agenasa, tehnika proprioceptivne neuromuskularne facilitacije, tehnika biofeedback-a, primene adekvatnih ortotičkih sredstava i dr., u poslednjih dvadeset godina ima sve više dokaza o pozitivnim efektima novih tehnika i metoda funkcionalne električne terapije i elektromehanički kontrolisanog hoda sa ili bez rastrećenja (lokomat i dr.) (20, 22, 23, 24). 8Moždani udar i posledice Akutni moždani udar (MU) se definiše kao fokalni ili globalni poremećaj moždane funkcije koji nastaje naglo, a posledica je poremećaja moždane cirkulacije ili stanja u kome protok krvi nije dovoljan da zadovolji metaboličke potrebe za kiseonikom i glukozom. Mehanizam nastanka akutnog MU može biti okluzija krvnog suda, koja je posledica bilo tromboze ili embolije, i tada govorimo o ishemijskom moždanom udaru. Drugi mehanizam je krvarenje, kada govorimo o hemoragijskom MU, a koje može biti intracerebralna ili subarahnoidalna hemoragija (26). Slika 4. Mehanizmi nastanka MU. Modifikovano iz Illustration by Hans & Cassady. Inc. Patološki proces MU je složen, kako etiološki tako i morfološki, ali je patogenetska osnova relativno jednostavna: poremećeno snabdevanje krvlju moždanih struktura (26). Nedovoljno snabdevanje krvlju različitih regiona mozga dovodi do smrti neurona u zoni infarkta u roku od nekoliko minuta. Regija koja okružuje infarkt naziva se penunbra i u njoj su neuroni afunkcionalni. Nepovoljne okolnosti mogu dovesti do transformacije ovih neurona u infarkt i cilj većine terapijskih procedura u akutnoj fazi lečenja je održavanje funkcionalnosti ovih neurona. Na povoljan ishod lečenja u ovoj fazi u velikoj meri utiče „faktor vremena“, kada treba započeti određene terapijske procedure kao što je rekanalizacija okludiranog krvnog suda (trombolitička i mehanička rekanalizcija). Postoje dokazi za jasnu korelaciju između rekanalizacije okludiranog ishemijahemoragija 9krvnog suda u akutnoj fazi lečenja sa jedne strane i boljeg funkcionalnog oporavka i smanjenog mortaliteta sa druge strane (27). Faktore rizika (FR) za nastanak MU možemo podeliti na faktore rizika na koje se može uticati i nepromenjive faktore rizika. Od posebnog značaja su FR na koje se može uticati čijom prevencijom, lečenjem i kontrolom kod osoba svih uzrasta i pola smanjujemo rizik akutnog MU. Faktori rizika na koje se može uticati i koji su dobro dokumentovani su: hipertenzija, dijabetes melitus i poremećaji glikoregulacije, pušenje cigareta, dislipidemija, fibrilacija pretkomora i drugi kardiološki poremećaji. U potencijalne faktore rizika koji su manje dokumentovani spadaju: gojaznost, fizička neaktivnost, način ishrane, zloupotreba alkohola, hiperhomocisteinemija, supstituciona terapija hormonima, upotreba oralnih kontraceptiva. Nažalost, prema istraživanju zdravlja stanovništva Srbije, 2006. godine 33,6% odraslog stanovništva puši cigarete, 46,5% ima hipertenziju, 18,3% je gojazno, 40,3% svakodnevno ili povremeno konzumira alkohol, a 74,3% nije dovoljno fizički aktivno. Posebno zabrinjava podatak da je prevalencija gojaznosti i fizičke neaktivnosti u porastu, dok je prevalencija pušenja, hipertenzije i konzumiranaj alkohova u padu u odnosu na istraživanje iz 2000. godine (28, 29). Klinička slika akutnog MU se razvija najčešće naglo, značajno ređe postepeno progredijentno. U zavisnosti od lokalizacije i obima lezije mogu se javiti se različiti motorni i senzitivni poremećaji, poremećaji govora, ispadi u vidnom polju i drugo. Kod infarkta u levoj (dominantnoj) hemisferi mogu se javiti: afazija, desnostrana hemipareza (plegija), desnostrani poremećaj senzibiliteta, desnostrani prostorni neglekt, desnostrana homonimna hemianopsija, poremećaj konjugovanog pogleda u desno. Kada je lokalizacija infarkta u desnoj hemisferi javlja se: levostrana hemipareza (plegija), levostrani poremećaj senzibiliteta, levostrani prostorni neglekt, levostrana homonimna hemianopsija, poremećaj konjugovanog pogleda u levo. Infarkti u moždanom stablu u kliničkoj slici imaju: različit stepen motornih i senzitivnih poremećaja u sva četiri ekstremiteta, poremećaji stanja svesti do kome, glavobolja, mogu postojati alterni sindromi, poremećaj konjugovanog pogleda, nistagmus, ataksija, dizartrija, disfagija. Kod infarkta u malom mozgu javlja se ipsilateralna ataksija ekstremiteta, ataksija hoda i stajanja. 10 Klinički parametri nisu dovoljni da bi se postavila dijagnoza akutnog MU već je neophodna primena neurovizuelizacionih metoda, kao što je kompijuterizovana tomografija mozga (CT) ili magnetna rezonanca glave (MR). Ponovljeni MU nije retka pojava. Oko četvrtina svih akutnih ishemijskih MU svake godine predstavlja ponovljeni MU. Tip ponovljenog MU ne mora biti isti kao prvi, moguća je i pojava i različitih tipova MU kod iste osobe. Hospitalno lečenje osoba koje su doživele ponovljeni MU je produženo i one se nalaze u povećanom riziku od teške onesposobljenosti, kognitivnog pada i veće smrtnosti (30). Sekundarana prevencija MU obuhvata pre svega primenu antitrombotskih lekova kao i lečenja vaskularnih faktora rizika. Lečenje bolesnika u akutnoj fazi odvija se najkompletnije u jedinicama neurološke intenzivne nege, gde se pored kompleksne dijagnostike i medikamentoznog lečenja sprovode i mere rane rehabilitacije. Multidisciplinarni prisutp lečenju i prisustvo specijalizovano obučenog tima u jedinicama neurološke intezivne nege omogućava rano započinjanje primene rehabilitacionih postupaka i mobilizaciju bolesnika posle MU. U studiji Indredavik-a i saradnika ispitivan je uticaj rane primene rehabilitacije na funkcionlani oporavak bolesnika posle MU (u toku prvih 72 sata posle prijema). Funkcionalni oporavak bolesnika praćen je Bartel indeksom, i pokazao je da bolesnici koji su imali ranu rehabilitaciju/mobilizaciju pokazuju značajno bolji funkcionalni oporavak posle šest nedelja od MU, u odnosu na bolesnike koji su kasnije započeli rehabilitaciju (Barthel indeks skor preko 75) (31). U ovoj fazi lečenja rehabilitacioni potupci su usmereni na prevenciju komplikacija inaktiviteta na različitim sistemima organa, ali i specifično usmereni na postojeći nerološki deficit. Rehabilitacioni postupci najčešće obuhvataju pozicioniranje ekstremiteta u postelji, pasivne/aktivne vežbe u zavisnosti od stepena slabosti, započinjanje neurofacilitatornih tehnika, logopedski tretman, uvežbavanje aktivnosti samozbrinjavanja i dr. I pored primene savremenih metoda nege i lečenja u jedinicama za moždani udar, manje od jedne trećine bolesnika se upotpunosti oporavi posle MU (32). Uobičajeno bolesnici nakon lečenja u jedinicama za moždani udar nastavljaju svoje lečenje i rehabilitaciju u specijalizovanim centrima za rehabilitaciju neuroloških bolesnika bilo intrahospitalnim lečenjem bilo ambulantnom rehabilitacijom. Cilj rehabilitacije se menja od inicijalnog, za smanjenje pojave komplikacija i opšte 11 onesposobljenosti, ka kompleksnijem cilju, koji podrazumeva aktivno učešće bolesnika u različitim aktivnostima. Ovakav pristup podrazumeva primenu složenih intervencija od strane multidisciplinarnog rehabilitacionog tima. Trajanje rehabilitacije zavisi od mnogo faktora kao što su: tip moždanog udara, prisustvo komorbiditeta, pojava različitih komplikacija tokom lečenja i slično, ali se smatra da bi trebalo obezditi određene rehabilitacione postupke u periodu od godinu dana od akutnog MU (33). Pokaznao je da se mortalitet značajno povećava ako se pacijenti ranije otpuste iz specijalizovane ustanove za lečenje MU bez organizovane rehabilitacije (34). Meta analiza Legg-a i saradnika je pokazala da nastavak rehabilitacije tokom prve godine nakon otpusta iz jedinice za moždani udar smanjuje rizik od funkcionalne nesposobnosti i povećava nezavisnost bolesnika u izvođenju aktivnosti dnevnog života (35). 12 Rehabilitacione tehnike u osposobljavanju za hod Osposobljavanje za samostalni hod je i dalje jedan od najznačajnijih zadataka u rehabilitaciji bolesnika posle MU. Povratak u socijalnu sredinu i nezavsan hod predstavljaju značajnu barijeru ovim osobama. Ishod rehabilitacije zavisi od više faktora kao što su težina moždanog oštećenja i poremećaja funkcije hoda na početku rehabilitacije sa jedne strane kao i vrste, intenziteta i trajanja rehabilitacije sa druge strane (4, 18, 36, 37, 38). Savremeni pristup u rehabilitaciji hoda bolesnika posle MU može predstavljati primenu jednog ili češće kombinaciju više različitih terapijskih modaliteta. U poslednjih dvadesetak godina značajno su se promenili stavovi u pristupu osposobljavanja za hod bolesnika posle MU. Konvencionalne i neurofacilitatorne tehnike se sve više kombinuju sa tehanikama koje podrazumevaju primenu intenzivnog, na motorni zadatak orjentisanog pokreta sa mogućnošću velikog broja ponavljanja tokom treninga. Ovakav način osposobljavanja za hod omogućava trening na tredmilu ili trening primenom robotizovanih mašina. U analizi Pollock-a i saradnika poređeni su rezulati dvadeset studija, čiji je cilj bio ispitivanje ishoda rehabilitacije (funkcionalna nezavisnost, posturalna kontrola i funkcija noge) primenom različitih terapijskih postupaka. Autori su pronašli signifikantnu statističku razliku poredeći rezultate funkcionalne nezavisnosti bolesnika koji su imali kombinovane fizikalne procedure u odnosu na placebo ili koji su bili bez tretmana (P=0,03). Takođe, statistički značajna razlika je dokazana poređenjem kombinovanog tretmana i samo ortopedskog fizikalnog tretamana u postignutoj mišićnoj snazi (P=0,04), ali je ovaj rezulat baziran na samo jednoj studiji. Drugi značajni rezulati nisu dokazani (39). Intenzitet i trajanje rehabilitacije su takođe značajni faktori koji utiču na uspostavljanje funkcionalne nezavisnosti bolesnika, mada i dalje ne postoje precizne vremenske odrednice. Primena savremenih tehnika u rehabilitaciji (hod na beskonačnoj pokretnoj traci sa ili bez rasterećenja i robotizovane tehanike) omogućava veći broj ponavljanja određenih obrazaca pokreta (koračanje na pr.) u odnosu na individualni rad sa terapeutom za isto trajenje terapijske seanse (24). U studiji Kwakkel-a i saradnika, koja je obuhvatila 101 bolenika posle MU, pokazan je značajan pozitivan uticaj na funkcionalni oporavak ukoliko bolesnici imaju dodatnih 30 min terapije dnevno (u 13 odnosu na kontrolnu grupu koja je u tom periodu imala mirovanje ruke ili noge), pet dana u nedelji, u ukupnom trajanju od 20 nedelja. Posle 20 nedelja od akutnog MU u kontrolnoj grupi je bilo 35% bolesnika koji su bili nezavisni u obavljanju ADŽ ( Barthel index >94), dok je u gupi koja je imala dodatne vežbe za nogu nezavisnih bilo 62%. Ispitanici su pokazali bolje rezultate kako u izvođenju aktivnosti dnevnog života tako i u brzini hoda (uobičajenoj i maksimalnoj) na kraju rehabilitacije. Ova studija je pokazala da je relativno mali dodatni specifični input značajno pozitivno uticao na funkcionalnu nezavisnost bolesnika (40, 41). U kasnije objavljenoj meta analizi istog autora obuhvaćeno je dvadeset studija, u kojima je učestvovalo 2686 pacijenata, početak terapije je u sedamnaest studija bio u prvih šest meseci od MU, a prosečno trajanje terapijskog tretmana 44,5 min fizikalne terapije i 13,9 min okupacione terapije. Prosečno je dodatno vreme za terpiju iznosilo 959 min≈16h po pacijentu. U analizi pokazano je da dodatno vreme provedeno na terapiji (intenzivniji tretman) rezulitira u boljim rezultatima testova aktivnosti dnevnog života (ADŽ), instrumentalnim ADŽ i brzini hoda, posebno ako se sprovede u prvih šest meseci posle MU (42). Najveći deo motornog i funkcionalnog oporavka se dostiže u prva tri meseca od MU, mada postoje i studije koje ukazuju i na kasnije postignuto funkcionalno poboljšanje kod hroničnih bolesnika (43, 44). Svakako da je duže trajenje rehabilitacije povezano i sa većim troškovima zdravstvenog sistema, tako da je uobičajeno trajanje organizovane rehabilitacije svega nekoliko nedelja (45). Osnovu rehabilitacije neuroloških bolesnika čini kineziterapijski program. On se odvija bilo primenom tradicionalnog (konvencionalni, klasični) pristupa i specifičnih neurofacilitatornih tehnika, bilo primenom savremenih tehničkih i robotizovanih uređaja. Uz primenu kineziterapijskog programa koriste se i metode FES, biofeedback, različita ortotska sredstva kao i primena boltulinum toksina sa ciljem kontrole spasticiteta. Tradicionalni (konvencionalni) prisutup podrazumeva primenu vežbi po segmentima zahvaćenih ekstremiteta kao što su vežbe istezanja, vežbe za održavanje i povećanje obima pokreta, vežbe jačanja paretične muskulature i slično, sa uvežbavanjem elemenata hoda po ravnom, uz stepenice savladavanje prepreka i sl. Uz vežbe primenjuju se različite kompenzatorne tehnike čiji je primarni cilj korišćenje nezahvaćenog (jačeg) ekstremiteta u zamenu za izgubljene aktivnosti slabijeg i slično. 14 Neurofacilitatorne tehnike, kao što je tehnika po Signe Brunnstrom, tehanika proprioceptivne neuromuskularne facilitacije (PNF) i Bobathova tehnika, su i dalje široko rasprostranjene tehanike u rehabilitaciji pacijenata sa hemiplegijom. Ove tehnike se zasnivaju na uspostavljanju motorne kontrole facilitacijom željenih obrazaca pokreta i inhibicijom patoloških obrazaca (3, 18). I pored višedecenijske upotrebe ovih tehnika i pozitivnih iskustava njihovom primenom u rehabilitaciji, nema dovoljno dokaza da bilo Bobathova bilo PNF tehnika značajno poboljšavaju funkciju hoda bolesnika posle MU. Jedna od najpopularnijih i najčešće primenjivanih tehnika u neurorehabilitaciji je Bobathova ili neurorazvojna tehnika. Uprkos širokoj upotrebi ove tehnike u rehabilitacionim centrima, Bobathova tehnika nikada nije dokazana kao optimalna i suverena tehnika u rehabilitaciji hoda bolesnika posle MU. Postoje samo ograničeni dokazi da je ova tehnika superiorna u odnosu na tradicionalne tehnike u uspostavljanju simetrije distribucije težine (optrećenja) na paretičnu i neparetičnu stranu tokom hoda i poboljšanju balansa (21). Funkcionalna električna terapija (FET) je forma eferentne električne nervne/mišićne stimulacije, koja se koristi u terapiji bolesnika sa lezijom centralnog nervnog sistema, sa ciljem postizanja i/ili poboljašavanja mišićnih kontrakcija u izvođenju pokreta. Liberson i saradnici su prvi, početkom šezdesetih godina prošlog veka, ukazali na mogućnost primene električne stimulacije u poboljšanju funkcije hoda kod bolesnika sa hemiplegijom. Inicijalno upotreba FES-a u restoraciji hoda je bila limitirana na postizanje dorzifleksije stopala u fazi klaćenja paretične noge. Funkcionalna električna stimulacija je korišćena dugi niz godina, a koristi se i danas, kao forma električne ortoze. Međutim, ograničena primena ove metode tokom niza godina bila je povezana najverovatnije i sa tehničkim nedostatcima same aparature i metode njene primene ( 46, 47). Poslednjih dvadeset godina počinje da preovlađuje shvatanje da električna stimulacija u formi jednokanalne ili više kanalne stimulacije, tokom ograničenog vremenskog perioda (nekoliko nedelja), ima terapiski povoljan efekat u smislu poboljašnja motorne kontrole (48, 49). U ovom slučaju se električna stimulacija koristi kao terapijski modalitet (50, 51, 52, 53). Postoje i ograničeni podaci koji ukazuju da bi primena FET-a, korišćenog kao terapijska procedura u procesu rehabilitacije, mogla uticati na poboljšanje različitih parametara funkcije hoda (temporalnih karakteristika, 15 simetrije strana, sekvence aktiviranja agonist-antagonist mišića, povećanja obima pokreta i dr.) (54, 55, 56). U novijim istraživanjima Yan-a i saradnika poređeni su efekti rehabilitacije primenom: FES-a i standardnih tehnika; placebo stimulacije i standardnih tehnika (placebo grupa) i samo primena standardnih tehnika (kontrolna grupa). U istraživanje su bili uključena četrdeset šest ispitanika posle akutnog MU, koji su imali petnaest seansi FES, i praćeni su osam nedelja. Autori su zaključili da je funkcionalni oporavak hoda značajno bolji u gupi koja je imala u trenažnom procesu i FES u odnosu na placebo i kontrolnu grupu (84,6% ispitanika koji su imali FES su se vratili uobičajenim aktivnostima u kućnim uslovima u odnosu na 53,3% u placebo grupi i 46,2% u kontrolnoj grupi) (49). Metoda FES se takođe može uspešno istovremeno kombinovati sa primenom drugih rehabilitacionih procedura, kao što je primena uz savremene robotizovane tehnike za trening hoda (57). Savremeni prisutup u rahabilitaciji bolesnika posle MU podrazumava primenu intenzivnog, ciljanog, na motorni zadatak orjentisanog pokreta sa mogućnošću većeg broja ponavljanja pokreta ekstremiteta tokom treninga. Bez obzira na primenjenu tehniku, ciljano ponavljanje određenih obrazaca pokreta u toku obavljanja određenog zadatka predstavlja najznačajniji segment u toku motornog učenja i oporavka bolesnika posle lezije mozga. Pokazano je da novo iskustvo u izvođenju motorne aktivnosti posle lezije mozga igra krucijalnu ulogu u sledstvenoj fiziološkoj reorganizaciji i prilagođavanju neoštećenog tkiva mozga (3, 18). Noviji terapijski pristupi u rehabilitaciji bolesnika posle MU zasnivaju se na rezultatima dobijenim eksperimentalnim istraživanjima koje dovode u vezu oporavak funkcije sa konceptom motornog učenja i adaptivnog plasticiteta mozga. U osnovi ovog tzv. plasticiteta indukovanog upotrebom leži sposobnost adaptacije mozga na primenjen spoljašnji stimulus i/ili izvršen specifični motorni zadatak. U potencijalni biološki supstrat koji omogućava ovaj proces spadaju mehanizmi molekularnog, ćelijskog i regionalnog plasticiteta mozga. Neuroni, kao i neke druge ćelije mozga, poseduju veliku sposobnost za promenu strukture i funkcije koja nastaje kao odgovor na različite interne i eksterne uticaje (58, 59). Poslednjih dvadeset godina nove tehnike neinvazivnog funkcionalnog oslikavanja (funkcionalna magnetna rezonanca-fMR, pozitron emisiona tomografija-PET) i određene neurofiziološke tehnike kao što su transkranijalna 16 magnetna stimulacija (TMS) i elektroencefalografija (EEG), omogućile su dublji uvid u biološke mehanizme na kojim se zasnivaju klinički oporavak i fenomeni plasticiteta kod ljudi (60, 61). Plastična reorganizacija motorne kore zauzima centralno mesto u konstantnoj interakciji organizma sa spoljašnjom sredinom. Savremena definicija kortiklanog plasticiteta obuhvata niz adaptivnih funkcionalnih i morfoloških promena moždane kore nastalim u procesima interakcije sa spoljašnjom sredinom i/ili posle oštećenja mozga (59). Slika 5. Funkcionalna MR u toku izvođenja dorzifleksije stopala kod bolesnika sa hroničnom hemiplegijom. Pacijent je imao 12 terapija u prve dve nedelje, zatim još šest terapija naredne dve nedelje. Pokazan je porast fMR aktivnosti u senzomotornom korteksu (polja S1M1) koja je dosegla plato posle četiri nedelje. Funkcionalno je postignuto povećanje brzine hoda za 20%. fMR je pokazala posle šest nedelja povećanje kortikalne prezentacije stopala na račun reprezentacije mišića leđa i kuka. (Modifikovano iz: Dobkin BH. Strategies for stroke rahabilitation. Lancet Neurol 2004;3:528-36). Osnovne principe plasticiteta indukovanog upotrebom (iskustvom) koji su značajni za proces rehabilitacije su sumirali su Kleim i Jones (62). Ukoliko se određeni delovi mozga aktivno ne uključuju u vršenje aktivnosti duži vremenski period dolazi do njihovog daljeg funkcionalnog propadanja. Može doći i do delimičnog preuzimanja „nadležnosti“ tog dela mozga za neke druge funkcije. Ovakav gubitak može biti bar Osnovna aktivnost 2 nedelje 4 nedelje 6 nedelja 17 delimično preveniran i/ili unapređen primenom rehabilitacionih postupaka koji uključuju trening određenih motornih zadatka kao što je na primer Constraint-induced movement therapy (CIMT). Ovakva terapija podrazumeva intezivan motorni trening za ruku sa oštećenom funkcijom i ograničenje (sprečavanje) upotrebe suprotne ruke. U radu Liepert-a i saradnika CIMT je korišćena kao modalitet za evaluaciju plasticiteta inukovanog upotrebom kod pacijenata posle MU u hroničnoj fazi oporavka. Neposredno posle serije od 12 dana primene CIMT zapaženo je povećanje kortikalne reprezentacije motornih zona na strani lezije za mišiće ruke u odnosu na stanje pre tretmana, koje je praćeno i značajnim funkcionalnim poboljšanjem u smislu vršenja aktivnosti dnevnog života (63). Unapređenje vršenja motorne radnje nastalo treningom različitih veština praćano je promenama u cerebralnom korteksu kako kod zdravih tako i kod subjekata sa oštećenjem mozga. U studijama na animalnom modelu su zapažene strukturne i funkcionalne promene na mozgu nakon što su životinje imale treninge koji uključuju složen motorni zadatak (64, 65). Jones i saradnici su istraživali uticaj kompleksnog motornog treninga kod pacova kojima je eksperimentalno izazvano oštećenje mozga. Pokazano je značajano poboljšanje funkcionalnog oporavaka i povećana sinaptogeneza u kontralateralnom korteksu kod pacova sa eksperimentalno izazvanim oštećenjem mozga u grupi životinja koje su imale složeni motorni trening u poređenju sa grupom koja je izvršavala jednostavne repetitivne vežbe (66). Uvežbavanjem određenih veština u toku treninga postiže se poboljšanje funkcije određenih (ograničenih) neuralnih područija koja su specifična za tu funkciju (65). Određen intenzitet stimulacije i ponavljanje izvođenja veština koje su novostečene je neophodno da bi se izazvale trajne neuralne strukturne i funkcionalne promene (67). Treba svakako biti oprezan sa ranom primenom intenzivnog treninga, jer postoje dokazi na animalnom modelu da se u ranom periodu (nekoliko dana) posle oštećenja mozga može intenzivnim vežbanjem pogoršati oštećenje tkiva mozga (68). Različiti mehanizmi neuralnog plasticiteta se javljaju u različito vreme kao odgovor na primenjeni tretman. Biernaskie i saradnici su ispitivali na modelu životinja, da li postoji kritičan period posle šloga kada je mozak “najosetljiviji” na rehabilitacione postupke. U njihovom radu određivan je uticaj faktora vremena (početka terapije od nastanka moždanog oštećenja) na ishod rehabilitacije. Ispitivanje je izvršeno na pacovima kojima je izaznvano 18 ishemično oštećenje mozga, oni su podeljeni u četiri eksperimentalne grupe i jedna kontrolna grupa životinja bez moždanog oštećenja. Kontrolna gupa je imala uobičajeno okruženje kao i grupa posle moždanog udara bez rehabilitacionih postupaka (standarni kavez). Ostali su imali rehabilitacioni trening u trajanju od pet nedelja i bogatije okruženje (veći kavez sa objektima prilagođenim za stimulaciju bimalnuelnih aktivnosti), počevši od 5, 14 i 30-og dana posle nastanka oštećenja. Životinje koje su započele trening petog dana imale su značajno bolji oporavak od onih koji su započeli tretman tridesetog dana. Takođe, kod onih životinja koje su započele rehabilitaciju petog dana zapažene su i značajne morfološke razlike na dendritima u regionu motorne kore u neoštećenoj hemisferi mozga (69). U značajne činioce koji utiču na mogućnosti adaptacije mozga spadaju još i godine starosti, mogućnost pozitivnog uticaja sticanja jedne veštine na sticanje slične veštine ali i negativan uticaj sticanja određene veštine na izvođenje neke druge. Sa razvojem tehnologije uopšte i metoda vizuelizacije u neuroradiologiji, postalo je moguće identifikovati pojedine regione mozga koji pokazuju povećanu metaboličku aktivnost kod bolesnika sa hemiparezom. Metode kao što su fMR i PET, kao i određene neurofiziološke tehnike, su pokazale da mozak čoveka ima ne samo mogućnost da aktivira različite regione tokom oporavka posle povrede, već je ta aktivacija dinamična i menja se tokom vremena proteklog od lezije (60). Pri izvođenju jednostavnog motornog zadatka kao što je opozicija palca i ostalih prstiju na ruci, kod osoba bez oštećanja mozga aktivira se mahom kontralateralni senzomotorni korteks. Aktivacija regiona premotornog korteksa, ipsilateralnog somatosenzornog korteksa i bilateralnih suplementarnih motornih area takođe se javlja pri izvođenju aktivnosti ruke i prstiju, posebno pri izvođenju kompleksnijih motornih zadataka. U studiji Marshall-a i saradnika kod pacijenata sa akutnim MU, fMR je rađenja u prvoj nedelji posle MU, zatim 3 i 6 meseci nakon toga (praćenje). Odmah po nastanku lezije (u prvoj nedelji) je zapažena značajna aktivacija senzomotornog korteksa sa suprotne strane od lezije u toku izvođenja motornog zadatka, što se sa postizanjem bolje funkcije ruke sve više smanjuje (70). Do sličnih rezultata došli su i Nhan i saradnici koji su takođe zapazili smanjnje aktivnosti suprotne hemisfere od strane lezije sa povećenjam vremena protklog od nastanka MU (71). 19 Novije strategije u rehabilitaciji hoda bolesnika posle MU i povrede kičmene moždine koje se zasnivaju na principima plasticiteta indukovanog upotrebom, podrazumevaju primenu rasterećenja dela telesne težine u toku treninga na beskonačnoj pokretnoj traci (tredmil). Devedesetih godina prošlog veka ovakav koncept treniga u osposobljavanju za hod je proučavan od strane većeg broja autora i predstavljen je kao vrlo perspektivan i siguran metod za restoraciju hoda kod nepokretnih bolesnika (3, 20, 21, 22). Ovakav način uvežbavanja hoda po ravnoj pokretnoj podlozi obuhvata nekoliko osnovnih principa u rehabilitaciji lokomocije. Hod po tredmilu sa rasterećenjem omogućava rano započinjanje treninga hoda u rehabilitaciji neuroloških bolesnika. Ovakav pristup predstavlja ciljani trening motornih zadataka (kao što je hod) koji stimuliše ponavljanje određenih aktivnosti i ritmično koračanje sa podrškom u uspravnom položaju kao i dozirano opterećenje donjih ekstremiteta. U meta analizi Moseley-a i saradnika, osnovni cilj je bio da se ispita da li postoji dovoljno dokaza da trening hoda na tredmilu sa ili bez rasterećenja poboljšava hod u odnosu na druge tehnike u rehabilitaciji. Rezultati ove analize nisu pokazali značajne razlike između terninga na tredmilu sa ili bez rasterećenja i drugih kineziterapijskih tehnika u postignutoj brzini hoda i nezavisnosti u aktivnostima dnevnog života. Postoji samo manji pozitivan trend koji ukazuje na efektivnost treninga na tredmilu sa rasterećenjem u postizanju nezavisnog hoda (72). Kasnije je objavljena studija Franceschini-a i saradnika u kojoj se poredi efektivnost treninga hoda na tredmilu sa rasterećenjem i konvencionalne terapije kod pacijenata u subakutnoj fazi oporavka posle MU koji su bili nepokretni. I u ovoj studiji nije dokazano da je trening na tredmilu sa rasterećenjem dao bolje rezultate u oporavku hoda u odnosu na konvencionalne tehnike (73). U novijoj randomiziranoj studiji Ada i saradnika bilo je uključeno stodvadesetšest pacijenata koji nisu bili sposobni za hod posle MU. Ona je pokazala da pacijenti koji su imali tretning hoda na tredmilu sa rasterećenjem postižu bolji oporavak u smislu nezavisnog hoda u poređenju sa pacijentima koji su uvežbavali hod po ravnom uz asistenciju terapeuta. Takođe, u ovoj studiji je pokazano da je grupa pacijenata koja je trenirana na tredmilu sa rasterećenjem postigla nezavisan hod dve nedelje ranije (74). I pored preliminarnih dobrih rezultata studija koje su poredile efektivnost treninga hoda na tredmilu sa drugim tehnikama, ova vrsta terapije nije široko u kliničkoj upotrebi. Najčešće se kao razlozi za ovo pominju da je za trening na tredmilu sa rasterećenjem neophodno prisustvo dva ili 20 više terapeuta (za pomeranje pacijentovih donjih ekstremiteta i za upravljanje mašinom) i veliki troškovi bilo za angažman osoblja bilo same aparature. Slika 6: Tredmil sa rasterećenjem za trening hoda. U cilju pružanja efikasnog treninga hoda neurološkim pacijentima, baziranog na fundamentalnim i kliničkim istraživanjima, ali i sa ciljem da se smanji fizičko opterećenje terapeuta za vreme asistiranog treninga hoda na tredmilu, konstruisani su novi robotizovani uređaji (75). Robotizovani uređaji su u novije vreme postali široko prihvaćeni od mnogih istraživača i kliničara u rehabilitaciji hoda bolesnika posle MU i povrede kičmene moždine. Ovi uređaji omogućavaju intenzivan i bezbedan rehabilitacioni postupak kod bolesnika sa različitim neurološkim poremećajima. Elektromehaničke uređaje koji se koriste u rehabilitaciji možemo definisati kao uređaje koji imaju elektromehanički pogon dizajniran tako da potpomogne koračanje putem rasterećenja dela telesne težine i da omogući automatizaciju hoda bolesnika posle MU ili nekog drugog neurološkog oboljenja. U svojoj konstrukciji oni imaju dva osnovna elementa: mehaničku konstrukciju koja omogućava uspravan položaj tela i dozirano rasterećenje (pacijent ima pojas koji je u vezi sa mehaničkom konstrukcijom iznad glave pacijenta) i pokretna podloga kao što je neprekidna traka- tredmil, platforme koje pokreću stopala ili dr. Roboti koji se koriste u treningu hoda omogućavaju intezivnu, u visokom stepenu ponovljivu terapiju koja omogućava smanjenje motornog i ukupnog funkcionalnog deficita nastalog kao posledica lezije CNS. Oni se koriste kao dodatna terapija u treningu hoda po ravnom i omogućavaju veliki broj ponavljanja određenih obrazaca 21 pokreta (kao što je koračanje). Takođe, ranom primenom ovih mašina u rehabilitacionom programu možemo prožiti pacijentima koji ne hodaju mogućnost intenzivne prakse pokreta (koraka). Robote koji se koriste za trening hoda na osnovu konstrukcije možemo podeliti na dve grupe: A. bez egzoskeleta (end-effector-type) – funkcioniše na principu primene mehaničke sile na kraju ekstremiteta. B. sa egzoskeletom (exoskeleton-type) – funkcioniše na principu kontrole pokreta pojedinih segmenata ekstremiteta uz pomoć spoljašnje konstrukcije koja se postavlja duž noge (36). Takođe, neki od njih omogućavaju praćenje različitih kinematičkih i kinetičkih parametara tokom treninga dalju analizu, planiranje i korekciju trenažnog procesa. Oni omogućavaju manje angažovanje terapeuta i brojčano i u smislu pružene asistencije. Slika 7. Lokomat®Pro. Hocoma Switzerland. Različite robotizovane tehnike za trening hoda bolesnika su razvijene sa ciljem da se omogući koračanje sa mehaničkom asistencijom u zamenu za hod uz pomoć terapeuta na tredmilu (75). Locomat® i Gait Trainer® su najduže i najšire primenjivane robotizovane mašine u Evropi. Locomat® je predstavnik mašina sa egzoskeletom koji ima mogućnost da pomera noge pacijenta u zglobu kuka i kolena pomoću spoljašnje konstrukcije koja se fiksira za noge bolesnika i da na unapred programiran način 22 omogući koraćanje (slika 7). Gait Trainer® je uređaj koji radi na principu pomeranja nogu u ciklusu hoda pomoću pokretnih platformi za stopala čiji pokreti simuliraju fazu oslonca i fazu njihanja u ciklusu hoda (end-effector tip). Slika 8. Gait Trainer (Hesse S. Department of orthopedic and rehabil. University Berlin). Oni predstavljaju komforne i sigurne aparate za trening hoda bolesnika sa hemiplegijom sa mogućnošću velikog broja ponavljanja koraka koji ima slične osobine kao noramalan hod po ravnom (36, 37, 39). U studiji Pohol-a i saradnika cilj je bio da se uporede efekti repetitivnog lokomotornog treninga korišćenjem elektromehaničkog trenažera za hod u kombinaciji sa drugim fizikalnim procedurama u poređenju sa primenom samo fizikalnih procedura. Istraživanje je trajalo skoro dve godine i obuhvatilo je 155 pacijenata, a njih 64 je imalo period praćenja od šest meseci od početka tretmana. Statistički značajno veći broj bolesnika je mogao da hoda bez pomoći i postigao je Barthel Index skor 75 i više posle četiri nedelje treninga sa Gait Trainer-om u poređenju sa onima koji su imali uobičajen fizikalni tretman (24). Osnovni uzrok za ovakav pozitivan rezultat autori navode veliki broj ponavljanja koraka koji pacijent izvede na Gait Trainer-u. Na ovoj mašini, nepokretni bolesnici izvrše između 800 i 1200 koraka za vreme svake pojedinačne seanse treninga, u poređenju sa pacijentima iz kontrolne grupe koji izvedu 150 do 200 23 koraka za vreme njihovog uobičajenog treninga. Još jedan pozitivan efekat treninga na robotizovanim trenažerima pokazao je Husemann sa saradnicima. U njihovoj studiji za trening hoda korišćen je Lokomat® i pokazan je značajan gubitak telesne težine i masnog tkiva (76). Predstavljeno je još nekoliko strategija u rehabilitaciji hoda neuroloških bolesnika, kao što su ritmička auditivna stimulacija i elektromiografski (EMG) biofeedback, koje se ograničeno koriste i imaju i dalje nedovoljno značajnih dokaza za rutinsku primenu u kliničkoj praksi (77, 78, 79, 80). Istovremeno, poslednjih godina je pokazano da je terapija uspešna ako omogućuje treniranje pokreta, u ovom slučaju hoda, pri kome su sekvence hoda slične sekvencama karakterističnim za hod osoba bez motornih deficita. Da bi se omogućilo vežbanje, razvijeni su sistemi koji omogućuju kontrolu balansa i delimično rasterećenje pri hodu. Sistem koji je dostupan za terapijski rad se zove Walkaround, i omogućuje kretanje bez potrebe za dodatnim pomagalima (razboj, štapovi, fizička podrška terapeuta). Walkaround je električno vođeno pomagalo pri kome je pacijentu osigurano da ne može da padne, a postoji i pojas koji održava gornji deo tela u položaju pogodnom za vežbanje hodanja različitim brzinama. Slika 9. Motorizovana hodalica (Walkaround), Veg A, Popović DB (modifikovano iz 81). 24 Stručnjaci sa Mašinskog i Elektrotehničkog fakulteta Univerziteta u Beogradu, konstruisali su Walkaround® sistem. Walkaround® predstavlja robotizovanu hodalicu sa točkovima, koja omogućava hod bolesnika po ravnom terenu sa slobodnim rukama (slika 9). Veza između bolesnika i čvrste konstrukcije hodalice omogućena je pomoću lumalnog pojasa i sistema suspenzora. Ovakav sistem omogućava pomeranje centra težišta tela u prostoru u toku hoda (vertikalno, horizontalno i rotacija karlice) kao i kod uobičejenog hoda. Pomeranje Walkaround® kontroliše se pomoću džojstika (kontrolne palice). Na taj način Walkaround® povuče pacijenta u željenom smeru hoda, sa mogućom brzinom hoda do 1,2 m/s. Za razliku od drugih robotičarskih sistema ovakav sistem omogućava bolesnicima da se kreću sopstvenim nogama u različitim prostorima i u spoljnoj sredini. Takođe, moguće je kombinovati ovaj sistem sa drugim modalitetima terapije kao što je FES (81). 25 2. RADNA HIPOTEZA Primena složenog fizikalnog tretmana značajno utiče na neposredni i dugoročni oporavak i poboljšanje funkcije hoda kod bolesnika posle moždanog udara. 3. CILJ ISTRAŽIVANJA 1. da se istraži i dokaže neposredni uticaj složenog fizikalnog tretmana primenom funkcionalne električne terapije (FET) i posturalne podrške telu (Walkaround) na funkcionalno stanje hoda bolesnika posle moždanog udara u odnosu na primenu samo konvencionalne kineziterapije. 2. da se istraži i dokaže dugoročni uticaj složenog fizikalnog tretmana primenom posturalne podrške telu (Walkaround) na funkcionalno stanje hoda bolesnika posle moždanog udara u odnosu na primenu samo konvencionalne kineziterapije. 3. da se istraži i dokaže mogućnost i sigurnost primene funkcionalne električne terapije (FET) i posturalne podrške telu (Walkaround) u kliničkoj praksi. 26 4. MATERIJAL I METODE Osnovni zadatak naše kliničke studije, čiji su rezultati prikazani u publikacijama u časopisima i na konferencijama, je da odgovorimo na sledeća pitanja: 1. Da li upotreba hodalice koja pacijentima daje orijentaciju gornjeg dela tela i delimično rasterećenje pomaže oporavku pacijenta posle moždanog udara; 2. Da li funkcionalna električna terapija (vežbanje hodanja asistirano višekanalnom električnom stimulacijom koja pomaže biološke sinergije) ubrzava i podiže nivo oporavka posle moždanog udara. Odgovorima na ova pitanja dokazujemo hipotezu istaživanja da primena složenog (kombinovanog) fizikalnog tretmana u rehabilitaciji bolesnika posle moždanog udara doprinosi bržem i boljem oporavku hoda. Planirana studija je bila prospektivnog karaktera, sa početkom 01. 05. 2010. godine. Istraživanjem su praćeni bolesnici koji su bili na ambulantnom i intrahospitalnom rehabilitacionom tretmanu. Istraživanje je sprovedeno na Klinici za rehabilitaciju "Dr Miroslav Zotović" u Beogradu, u saradnji sa Elektrotehničkim fakultetom Univerziteta u Beogradu. U studiju je uključeno 90 odraslih ispitanika sa dijagnozom MU, i to oni koji imaju neuroradiološku dijagnostiku (kompjuterizovana tomografija i magnetna rezonanca) kao potvrdu dijagnoze. U kliničkoj slici dominira slabost/oduzetost polovine tela i nemogućnost/otežan hod. Svakom bolesniku predhodno je detaljno opisan i prikazan predviđen protokol i aparatura, te je tražen njihov pristanak za učešće u istraživanju. Studija je dobila odobrenje od Etičkog odbora Medicinskog fakulteta Univerziteta u Beogradu. Kriterijumi za uključivanje u studiju su bili: neuroslikanjem (kompijuterizovana tomografija- CT i/ili magnetna rezonanca- MR) dokazan prvi moždani udar; da je pacijent mogao bez asistencije da hoda pre moždanog udara; odsustvo neuroloških i/ili ortopetskih oboljenja koja onemogućavaju osposobljavanje za hod; odsustvo drugih poznatih težih oboljenja koja bi mogla uticati na predviđen terapijski program (nestabilna kardiovaskularna oboljenja, druga neurološka i/ili ortopedska oboljenja koja onemogućavaju osposobljavanje za hod); odsustvo težih mentalnih i jezičkih poremećaja (mogućnost da razumeju i izvrše proste naloge); mogućnost da sa izvesnim osloncem na paretičnu nogu stoje (sa ili bez asistencije- Funkcionalna kategorija 27 kretanja eng. Functional Ambulation Category (FAC) 2 i više- osobi je potrebna stalna ili povremena pomoć jedne osobe za održavanje posture i/ili koordinacije); vreme proteklo od nastanka moždanog udara ne duže od tri meseca. Za istraživanje je predviđena primena tri različita terapijska protokola, koji će se izvoditi svakog radnog dana u trajanju od 4 do 8 nedelja. Pacijenti će biti podeljeni slučajnim raspoređivanjem u tri grupe, prema predviđenom terapijskom protokolu. Protokol I podrazumeva primenu konvencionalnih kineziterapijskih procedura: vežbe za povećanje obima pokreta, vežbe ravnoteže, vežbe metodom proprioceptivne neuromuskularne facilitacije, vežbe snage, vežbe opšte kondicije i dr. U treningu hoda ove grupe bolesnika korišćena su uobičajena pomagala kao što su štap, stalak za hodanje sa četiri noge i asistencija terapeuta. Protokol II podrazumeva primenu procedura kao u I protokolu uz dodatak primene višekanalne (četvorokanalne) FET-e za nogu u trajanju od 4 nedelje, svakog radnog dana, jednom dnevno (20 procedura). U program stimulacije su uključeni glavni mišićni pokretački sistemi agonist/antagonist, i to za proksimalnu muskulaturu: m. quadriceps/m.hamstrings, a za distalnu muskulaturu m. tibialis anterior/ m. triceps sure. Protokol III protokol podrazumeva primenu procedura kao i I protokolu uz dodatak primene Walkaorund® sistema. Kod pacijenata će biti prikupljani demografski i medicinski podaci. Funkcionalno stanje bolesnika će se registrovati pre početka terapije, posle tretmana i posle šest meseci. Funkcionalno stanje bolesnika, analiza motornog oporavka noge i hoda biće praćeni kroz sledeće parametre: 1. registrovanje unilateralne/bilateralne promene: obima pokreta, brzine pokreta, razvijenih sila po segmentima zahvaćene strane (kuk, koleno, skočni zglob, stopalo); merenje brzine hoda. Za analizu hoda je predviđena primena novog mernog sistema koji se bazira na meračima ubrzanja i ugaonih brzina bežičnim Holter monitorom koji je deo opreme u Institutu. Deo ovog sistema je i programska podrška koja omogućuje direktno određivanje parametara od interesa. 2. funkcionalni testovi i skale: Functional Ambulation Category (FAC), Berg Balance Scale (BB), Barthel Index (BI), Fugl-Meyer Scale (FM) (u prilogu dat detaljan opis); 28 3. polimiografija. Ova analiza je moguća s obzirom da nam je na raspolaganju logistička podrška i sistem za merenje koji je potpuno autonoman, i uključuje veoma kvalitetne minijaturne pojačivače koji su praktično integrisani sa elektrodama što značajno utiče na podizanje odnosa signal/šum . Opis tretmana Svi ispitanici su imali program konvencionalne fiziklane terapije predviđene za bolesnika sa hemiplegijom u zavisnosti od njihovog funkcionalnog stanja. Primena standarnog kineziterapijskog programa predstvlja I protokol u našem istraživanju, koji je korišćen kao kontrola za ostale protokole. Trening se sastojao od vežbi za poboljšanje elastičnosti muskulature, vežbi jačanja peretične muskulature, vežbi balansa, vežbi zasnovanim na metodi proprioceptivne neuromuskularne facilitacije (PNF) ili Bobath- ovoj tehnici, vežbi opšte kondicije i dr. Trening hoda se izvodio uvežbavanjem hoda po ravnom terenu, uvežbavanjem simetrije hoda, bočnog iskoraka, savladavanje standarnih prepreka i sl. Pacijenti su takođe imali okupacionu terapiju zasnovanu na uvežbavanju aktivnosti dnevnog života i logopedski tretman ukoliko su imali govorno jezičke poremećaje. Koristili su uobičajena pomagala za hod: štap, štap sa četiri /tri tačke oslonca, stalak za hodanje sa četiri noge, kao i druge ortoze za gornje i donje ekstremitete kao što su standardna mitela za paretičnu ruku, plastična peronealna potkolena ortoza sa tabanskim produžetkom i posteriornom šinom-zglobna i dr. Program kineziterapije se izvodi individualno uz permanentnu kontrolu i nadzor fizikalnog terapeuta. Za program ES (II protokol) korišćen je četvorokanalni stimulator za FET u koji je integrisan senzorski sistem. Stimulator omogućava izbor različitih parametara stimulacije: frekvencije od 5-100 Hz, trajanja pulsa od 10-1000 μs, sa mogućnošću porasta i opadanja vremena na početku i kraju stimulacije od 0-0,5 s i amplitudom pulsa od 0-50 mA. Parametri stimulacije su podešeni na: frekvencija 50 Hz, trajanje pulsa 400 µs, oblik talasa je trapezoidan, intezitet stimulacije je bio od 12 do 38 mA. Senzorski sistem se sastoji od dva akcelerometra smeštena na paretičnoj nozi i senzora sile u cipeli, smeštenih na peti paretične i metatarzalnom delu neparetične noge. EMG aktivnost je registrovana sa odgovarajućih mišića neparetične noge. Priprema i deo 29 istraživanja u kome smo učestvovali izvršen je na Klinici za rehabilitaciju "Dr M. Zotović" u Beogradu. Hodalica (Walkaround®) koja je korišćena za trening hoda u III protokolu, predstavlja uređaj za posturalnu podršku tela (Body Postural Support- BPS eng.) koji se sastoji od hodalice sa točkovima, koja ima sopstveni elektromotor i omogućava hod po ravnom sa slobodnim pokretima nogu. Veza između bolesnika omogućena je pomoću lumalnog pojasa i sistema suspenzora. Ovakav sistem omogućava pomeranje centra težišta tela u prostoru u toku hoda (vertikalno, horizontalno i rotacija karlice) kao i kod uobičajenog hoda. Pomeranje Walkaround® kontroliše se pomoću džojstika (kontrolne palice). Na taj način Walkaround® povuče pacijenta u željenom smeru hoda, sa mogućom brzinom hoda do 1,2 m/s. Konstrukcija i detaljan opis uređaja dat je u prilogu. Prva faza u kliničkom protokolu je navikavanje pacijenata na hodalicu. Pozicioniranje pacijenta u hodalici se izvodi na način da spreči potencijalni pad pacijenta tokom terapije. Tokom terapijskih sesija pacijenti hodaju pravo, 10 m nakon čega se okreću u hodalici i hodaju u suprotnom smeru. Jedino ograničenje u trajanju treninga hoda je pojava zamora bolesnika i eliminiše se potreba za fizičkom asistencijom terapeuta. Demografske i kliničke karakteristike pacijenata su analizirane metodama deskriptivne statistike (srednja vrednost, standardna devijacija, minimalne i maksimalne vrednosti, procenat). U zavisnosti od distribucije podataka primenjivane su metode parametarske i neparametarske statistike (Student-ov t test, Pearson X² test i dr.). Rezultati su prikazivani grafički i tabelarno. Kao statistički značajna uzeta je verovatnoća nulte hipoteze manja od 0,05. Statistička analiza je urađena korišćenjem statističkog programa SPSS (SPSS for Windows, release 17,0, SPSS, Chicago, IL). 30 5. REZULTI Prikazivanje rezultata ispitivanja izvršeno je na osnovu primenjenog protokola (ostvarene asistencije) u toku treninga i analiziranih kinematičkih parametara. Kao što je rečeno, odgovori na pitanja koja dokazuju hipotezu ovog istraživaja su potraženi kroz kliničke studije. Ovde su ti rezultati prikazani razdvojeni u dve studije: 1. Hod asistiran električnom stimulacijom (korišćen II protokol) 2. Hod asistiran mehaničkim sistemom koji obezbeđuje kontrolu posture (korišćen III protokol) 5. 1. Hod asistiran višekanalnom električnom stimulacijom paretične noge Poremećaje u ciklusu hoda koje tipično srećemo kod bolesnika posle moždanog udara neodnose se samo na fazu klaćenja već i na fazu oslonca paretičnom nogom. U poslednjih desetak godina sve više se posvećuje pažnja razvijanju sistema višekanalne električne stimulacije sa ciljem korekcije različitih poremećaja i u fazi oslonca i u fazi njihanja tokom hoda (49, 82, 83). Popović i sar. (84) u svojoj studiji pokazali su rezultate primene višekanalne stimulacije u treningu hoda kod bolesnika u akutnoj fazi rehabilitacije posle moždanog udara. Obrazac stimulacije je programiran da imitira prirodne pokrete segmenata noge tokom hoda. Osnovni cilj ove studije bio je da se implementira novi višekanalni stimulator koji će pomagati bolesniku i u fazi njihanja i u fazi oslonca paretičnom nogom. S druge strane autori su imali za cilj da predstave sistem stimulacije koji je jednostavan i klinički primenjiv. Rezultati ove pilot studije Popovića i saradnika ukazali su na pozitivne efekte primene FET kod bolesnika posle moždanog udara i ukazali na određene probleme. Vreme pojedinih faza stimulacije bilo je podešeno na osnovu EMG karakteristika aktivnosti zdravih osoba koje sporo hodaju. Stimulacija sa tako zadatim parametrima se nije uvek poklapala sa voljnom aktivnošću bolesnika, a takođe su bolesnici na neki način menjali svoju voljnu aktivnost kada je bila primenjena stimulacija, posebno ako se vreme stimulacije značajnije razlikovalo od početka voljne kontrakcije (prilog 1). 31 Iskustva iz studije Popovića i sar. koristili smo u pripremi i delu istraživanja u kome smo učestvovali na Klinici za rehabilitaciju "Dr M. Zotović" u Beogradu, gde je korišćen četvorokanalni stimulator za FET u koji je integrisan senzorski sistem (85). Stimulator omogućava izbor različitih parametara stimulacije: frekvencije od 5-100Hz, trajanja pulsa od 10-1000µs, sa mogućnošću porasta i opadanja vremena na početku i kraju stimulacije od 0-0,5s i amplitudom pulsa od 0-50mA. Senzorski sistem se sastoji od dva akcelerometra smeštena na paretičnoj nozi i senzora sile u cipeli, smeštenih na peti paretične i metatarzalnom delu neparetične noge. EMG aktivnost je registrovana sa odgovarajućih mišića neparetične noge. Novi sistem stimulacije je testiran na 13 bolesnika (7 žena i 6 muškaraca) u akutnoj fazi rehabilitacije, koji su selektovani posle detaljne evluacije medicinske dokumentacije i kliničkih kriterijuma za uključivanje u studiju. Pacijenti su podeljeni u dve grupe slučajnim izborom FET (4 žene i 3 muškarca) i CON (3 žene i 3 muškarca). FET grupa je imala četvorokanalnu električnu stimulaciju a CON - kontrolna grupa nije imala električnu stimulaciju. Svi učesnici u studiji imali su standardan rehabilitacioni protokol za bolesnike sa hemiplegijom. Pored toga svi pacijenti su imali dodatni, standardni trening hoda u trajanju od 45min, svaki radni dan, četiri nedelje (I protokol). FET grupa bolesnika imala je električnu stimulaciju za vreme hoda sledećih mišića: m. kvadriceps, zadnja loža natkolenice, m.soleus i m. tibialis anterior paretiče noge (II protokol). Ovi mišići su izabrani radi poboljšanja kontrole ekstenzije/fleksije kolena i dorzi/plantarne fleksije stopala u različitim fazama ciklusa hoda. Parametri stimulacije su podešeni na: frekvencija 50Hz, trajanje pulsa 400 µs, oblik talasa je tarpezoidan, intezitet stimulacije je bio od 12 do 38mA. Klinička procena se satojala od praćenja sledećih parametara: Fugl-Meyer testa za donje ekstremitete (FM), Barthel indeksa (BI), srednje brzine hoda na distanci od 6m. Procena je vršena na početku studije i posle 4 nedelje. 32 Slika 10. Šema položaja elektroda četvorokalnalne stimulacije (UNA FET 8 stimulator), mesta postavljanja senzora (FSR eng. Force-Sensing Resistor) i akcelerometara (ACC). NP neparetična noga, P paretična noga (modifikovano iz 85). Tabela 1. Zbirni prikaz posmatranih parametara na početku studije i na kraju tretmana). SD: standardna devijacija. Barthel index Fugl-Meyer skor Brzina hoda (m/s) Godine starosti Vreme od MU (dani) početak kraj početak kraj početak kraj FET grupa Srednja vrednost 61,0 22,6 57,9 77,1 20,4 29,7 0,25 0,40 SD 13,1 7,6 20,6 12,5 5,2 2,5 0,12 0,12 Max 73 31 85 95 28 31 0,33 0,64 Min 41 16 20 55 11 16 0,15 0,24 CON grupa Srenja vrednost 57,2 22,7 61,7 66,7 21,8 24,8 0,31 0,34 SD 13,3 5,3 27,9 25,0 6,2 6,6 0,11 0,15 Max 68 32 90 90 31 34 0,41 0,56 Min 40 16 25 35 16 16 0,20 0,21 napred pozadi uložak paretična noga paretična noga anoda anoda 33 Tabela 2. Relativne promene posmatranih parametara normalizovanih prema maksimalnim vrednostima za FM i BI skor, kao i uobičajenih vrednosti brzine hoda za odrasle zdrave osoobe (v=1m/s). BI skor (%) FM skor (%) Brzina hoda (%) FET 21,6±10,0 29,9±0,5 20,3±8,1 CON 6,3±4,4 8,8±4,9 5,6±4,1 Student-ov t test p<0,01 p<0,01 p<0,01 U tabeli 1 su prikazane demografske karakteristike bolesnika, kao i praćeni parametri na početku i na kraju tretmana FET. Statistička analiza nije pokazala statistički značajnu razliku između grupa u odnosu na starost (t=0,520, p=0,614), vremenu proteklom od MU (t=0,026, p=0,980) i prema polu (X2=0,066, p=0,797). Analizom razlike posmatranih parametara na početku studije nije nađena statistički značajna razlika između FET i CON grupe: FM skor (p=0,35), BI skor (p=0,39) i srednja brzina hoda (p=0,07). Na kraju studije analizom za FET grupu ispitanika registrovana je statistički značajna razlika u svim posmatranim parametrima u odnosu na početak studije (p<0,05). Analizirajući iste parametre za CON grupu nije nađena statistički značajna razlika: FM skor (p=0,22), BI skor (p=0,35) i srednja brzina hoda (p=0,31). Tabela 2 prikazuje relativne promene u vrednostima FM i BI skora u odnosu na maksimalno moguće vrednosti (FM=34, BI=100), kao i relativne promene srednje vrednosti brzine hoda u odnosu na uobičajenu brzinu hoda zdravih odraslih osoba (v = 1m/s). Rezultati analize Student-ovim t testom ukazuju na statistički značajnu raziku u prosmatranim parametrima između grupa (p<0,05). Primena funkcionalne električne terapije u rehabilitaciji bolesnika posle moždanog udara ubrzava i podiže nivo oporavka. 34 5. 2. Hod asistiran mehaničkim sistemom koji obezbeđuje posturu i sigurnost pri hodu Većini bolesnika sa hemiplegijom potrebna je pomoć u održavanju uspravnog položaja. Ovakvu pomoć u ranoj fazi oporavka i treninga hoda uobičajeno omogućava terapeut. Fizičko angažovanje terapeuta je pri tome značajno i često ne dovodi do hoda koji ima fiziološke karakteristike. Različite robotizovane tehnike za trening hoda su razvijene sa ciljem da se omogući koračanje sa mehaničkom asistencijom na tredmilu u zamenu za hod uz pomoć terapeuta. U ovoj studije je korišćen uređaj koji je dataljno opisan u prilgu 2. U drugom delu nešeg istraživanja korišćena je Hodalica (Walkaround®) za trening hoda bolesnika posle moždanog udara (86). Hodalica predstavlja uređaj za posturalnu podršku tela (Body Postural Support- BPS eng.) koji se sastoji od hodalice sa točkovima, koja ima sopstveni elektromotor i omogućava hod po ravnom sa slobodnim pokretima nogu. Veza između bolesnika omogućena je pomoću lumalnog pojasa i sistema suspenzora kao što je detaljno opisano u prilogu 2. Ovakav sistem omogućava pomeranje centra težišta tela u prostoru u toku hoda (vertikalno, horizontalno i rotacija karlice) kao i kod uobičejenog hoda. Pomeranje Walkaround® kontroliše se pomoću džojstika. Na taj način Walkaround® povuče pacijenta u željenom smeru hoda, sa mogućom brzinom hoda do 1,2 m/s. Na ovaj način jedino ograničenje u trajanju treninga hoda je pojava zamora bolesnika i eliminiše se potreba za fizičkom asistencijom terapeuta. Sproveli smo randomiziranu, jednostruko-slepu kliničku studiju koja je trajala četiri nedelje. Cilj studije je da se ispita efektivnost BPS sistema na oporavak hoda bolesnika posle moždanog udara u poređenju sa konvencionalnim (CON) treningom. U početnoj fazi studije analizirano je 46 potencijalnih učesnika. Posle detaljne analize kriterijuma za uključivanje u studiju i mogućnosti bolesnika da sve vreme planiranog trajanja istraživalja bude dostupan, broj ispitanika se smanjio na 29. Pre početka studije još jednom su detaljno analizirani i ispitani potencijalni učesnici i još njih sedam je isključeno iz istraživanja (četri zbog pridruženih medicinskih komplikacija, jedan je odbio da učestvuje u studiji, a dvoje pacijenata nije moglo biti praćeno do šest meseci). 35 Pacijenti su slučajnim izborom podeljeni u dve jednake grupe (po 11 ispitanika): grupa koja je imala trening hoda sa hodalicom- Walkaround® (BPS) i kontrolna grupa (CON) koja je koristila konvencionalna pomagala (štap, asistenciju terapeuta). Svi ispitanici su imali program konvencionalne fiziklane terapije predviđene za bolesnika sa hemiplegijom u zavisnosti od njihovog funkcionalnog stanja (Protokol I). Trening se sastojao u vežbama za poboljšanje elasatičnosti muskulature, vežbe jačanja peretične muskulature, vežbe zasnovane na metodi proprioceptivne neuromuskularne facilitacije (PNF) ili Bobath-ovoj tehnici, vežbe opšte kondicije i dr. Pacijenti su takođe imali okupacionu terapiju zasnovanu na uvežbavanju aktivnosti dnevnog života i logopedski tretman ukoliko su imali govorno jezičke poremećaje. Slika 11. Pacijent u toku procene dok hoda sa terapeutom i štapom, i u toku hoda sa Walkaround® (BPS) (modifikovano iz 86). Trening hoda je trajao 30min, pet puta nedeljno, svakog radnog dana, četriri nedelje za redom. Minimalan broj tretamana bio je 18, ukupno trening je maksimalno trajao pet nedelja. Protokol je prilagođen zbog toga što je nekoliko bolesnika iz medicinskih razloga propustilo pojedine tretmane. Pacijenti iz grupe koji su imali konvencionalni trening su hodali brzinom koju su sami diktirali i osećali je kao komfornu koristeći konvencionalne vrste pomoći (štap i/ili pomoć terapeuta). Grupa bolesnika koji su imali posturalnu podršku tela (BPS) u toku treniga hodala je uz pomoć Walkaround® brzinom od 0,3 do 0,7 m/s (Protokol III). Brzina je prilagođena da se pacijenti osećaju sigurno i komforno. Pacijenti su nosili potkolenu platičnu peronealnu 36 ortozu ukoliko je bilo potrebno. Tokom treninga terapeut je davao instrukcije bolesnicima za korekciju pojedinih faza hoda. Testiranje je vršeno na početku studije, posle završenog tretmana (4 nedelje) i posle perioda praćenja (6 meseci posle tremana). Prećeni su sledeći parametri: Barthel index (BI), Fugl-Meyer skor (FM) za donje ekstremitete, Berg balans test (BB), brzina hoda. Procenu je vršila osoba koja nije bila uključena u analizu podatka i nije znala koji tretman je bio primenjivan (single-blined). Za analizu izvođenja aktivnosti dnevnog života korišćen je Barthel index (maksimum 100) koji ima 10 oblasti koje se ocenjuju sa 0, 5, 10, 15. Brzina hoda je procenjivana na ravnoj podlozi dužine 10m, gde je u obzir uzeta sredina pređenog puta od 6m. Tabela 3: Zbirni prikaz posmatranih parametara na početku studije, posle 4 nedelje (na kraju tretmana) i posle šest meseci (period praćenja). SD: standardna devijacija Bartel indeks Fugl-Meyer skor Berg Balans Test Brzina hoda (m/s) Vreme od MU 0 dan 4 ned. 6 mes. 0 dan 4 ned. 6 mes. 0 dan 4 ned. 6 mes. 0 dan 4 ned. 6 mes. CON (kontrolna) grupa Srednja vrednost 36.4 75.4 85.9 91.4 21.9 26.4 28.1 36.4 40.5 43.9 0.37 0.44 0.45 SD 20.9 14.6 8.6 6.4 8.4 5.8 4.6 12.0 10.1 9.7 0.10 0.09 0.10 Max 90 95 100 100 33 33 33 52 53 54 0.58 0.66 0.64 Min 17 55 75 80 11 18 21 13 25 31 0.21 0.31 0.31 BPS (Body Postural Support) grupa Srednja vrednost 38.3 78.6 87.3 90.9 23.8 28.1 30.2 38.4 44.8 46.7 0.38 0.54 0.59 SD 21.3 10.9 7.5 6.6 5.6 3.6 2.3 9.2 7.9 8.1 0.09 0.13 0.11 Max 93 90 95 95 30 34 34 48 52 55 0.58 0.81 0.83 Min 15 55 70 75 14 24 27 17 28 28 0.23 0.37 0.47 Rezultati su ukazivali da na početku studije nije bilo statistički značajne razlike (p>0,05) između BPS i CON grupe u demografskim karakteristikama bolesnika (godine starosti, pol, vreme proteklo od MU i početka studije). 37 Tabela 4. Zbirni prikaz razlika u posmatranim parametrima posle 4 nedelje (na kraju tretmana) i posle šest meseci (period praćenja). Značenje skraćenica: Δ: razlika; SD: standardna devijacija; m: mesec; n: nedelja. * označava statistički značajnu razliku (p<0.05). BPS (Body Postural Support) grupa Δ Bartel index Δ Fugl-Meyer skor Δ Berg Balans test Δ Brzina hoda (m/s) 4 n 6 m 4 n 6 m 4 n 6 m 4 n 6 m Srednja vrednost 8.6 12.3 4.3 6.4 6.4 8.4* 0.16* 0.21* SD 6.4 6.8 3.2 3.9 3.1 2.2 0.1 0.1 Max 25 30 12 15 11 11 0.23 0.25 Min 5 5 0 2 2 5 0.1 0.1 CON (kontrolna) grupa Srednja vrednost 10.45 15.91 4.55 6.18 4.18 7.55* 0.07 0.08 SD 7.57 12.81 3.80 4.90 3.34 4.76 0.1 0.1 Max 25 40 10 14 12 18 0.08 0.07 Min 0 5 0 0 -1 1 0.14 0.24 Tabela 4. pokazuje promene u posmatranim parametrima u grupama bolesnika BPS i CON na kraju tretmana (4 nedelje) i posle perioda praćenja (6 meseci) u odnosu na početak studije. Statistički značajne razlike su postojale u Berg balans skoru posle šest meseci u obe grupe i u brzini hoda u BPS grupi bolesnika na kraju terapije i posle perioda praćenja (p<0,05). Tabela 5. Normalizovane razlike između BPS i CON grupe ispitanika na početku tretmana, na kraju terapije i perioda praćenja u procentima maksimalnih vrednosti. Značenje skraćenica: m: mesec; n: nedelja. * označava statistički značajnu razliku (p<0.05). Normalizovane razlike između BPS i CON grupe u procentima maksimalnih vrednosti Bartel index (max 100) Fugl-Meyer skor (max 36) Berg Balans test (max 54) Brzina hoda (m/s) Vreme 0 4 n 6 m 0 4 n 6 m 0 4 n 6 m 0 4 n 6 m % 3.18 1.36 -0.45 5.30 4.55 5.81 3.70 7.91* 5.22 1.86 12.5* 22.54* 38 U tabeli 5. su prikazane razlike posmatranih parametara, kada se u obzir uzme procenat maksimalne predviđene vrednosti parametra, između dve gupe ispitanika na početku tretmana, na kraju tretmana i na kraju perioda praćenja. Na početku studije nije bilo značajnih razlika u posmatranim parametrima između grupa (p>0,05). Značajne razlike su se pokazale u brzini hoda i Berg balans testu posle tretmana i u brzini hoda posle šest meseci (p<0,05). Poređeni su rezulati dve brojčano jednake grupe bolsnika. Prosečna starost bolesnika bila je 57,3±10,9 godina za BPS grupu u poređenju sa CON grupom gde je prosečna starost bolesnika bila 58,1±11,4 godina. Prosečno vreme proteklo od nastanka MU za BPS grupu bilo je 38±21 dan i za CON grupu 36±21 dan. F test je pokazao da nema satatistički značajne razlike među grupama (p>0,05). Na početku studije nije bilo razlike ni u kliničkim parametrima. Statististički značajne razlike nađene su u brzini hoda posle četiri nedelje i šest meseci kod BPS grupe bolesnika i u Berg balans testu kod obe grupe ispitanika na kraju perioda praćenja. Manja povećanja Bartel indeks-a su očekivana jer ovaj test nije posebno osetljiv na poboljšanja funkcije hoda. Iako je BI jedan od najčešće primenjivanih testova za procenu onesposobljenosti, u njemu se samo tri kategorije odnose na pokretljivost (hod, transferi i hod uz stepenice). Promene u skoru Fugl-Meyer testa su takođe očekivano manje jer su vrednosti ovog skora na početku studije za bolesnike koji imaju određenu motornu aktivnost visoke (bolesnici su kao kriterijum za uključivanje u studiju imali da mogu da stoje na paretičnoj nozi -delimičan oslonac). Povećanje skora Berg balans testa smo zapazili u obe grupe, ali su razlike značajnije u BPS grupi ispitanika. Ovakav rezultat ukazuje da su bolesnici koji su imali trenig hoda sa posturalnom podrškom telu-Walkaround® naučili da bolje održavaju posturalnu kontrolu u stojećem stavu. Na početku naše studije prosečne vrednosti BB testa su ukazivale da bolesnici mogu sigurno da hodaju samo uz asistenciju pomagala i/ili terapeuta. Srednje vrednosti postignutog BB testa na kraju studije u BPS grupi isitanika koreliraju sa hodom bez pomoći hodalice i druge osobe. Poboljšanje posturalne kontrole doprinosi i povećanju brzine hoda. Ovakav rezultat je posebno uočljiv ako posmatramo razlike između BPS i CON grupe u odnosu na maksimalne vrednosti posmatranih parametara. Značajne razlike u brzini hoda između grupa nađene su posle tretmana (p<0,01), kao i u vrednosti Berg balans testa u 39 istom periodu (p<0,05). I dalje u periodu praćenja od šest meseci brzina hoda je značajno veća u BPS grupi (p<0,05). S obzirom da su bolesnici uključeni u ovu studiju bili u subakutnoj fazi oporavka, oni su se generalno sporo kretali. Na početku studije prosečna brzina hoda za obe grupe je bila na nivou hoda na kućnim relacijama (indoor ambulation). Iako je brzina hoda značajno poboljšana u BPS grupi ispitanika, postignuta prosečna brzina hoda na kraju studije i posle perioda od šest meseci korelira se sporijim (ograničenim) hodom van kuće (restricted community ambulation). U ovoj studiji u kojoj su bolesnici imali trenig hoda sa posturalnom podrškom telu-Walkaround®, pokazano je ograničeno ali značajno poboljšanje u brzini hoda i kontroli balansa. Trenig hoda sa posturalnom podrškom telu može biti dobra dodatna terapija, posebno kod bolesnika u ranoj fazi oporavka posle MU i onih koji hodaju sporo uz asistenciju. Ovakvi rezultati su nas motivisali da dalje istražimo razlike u motornoj kontroli (mišićnim sinergijama) između bolesnika koji hodaju sa posturalnom podrškom telu- Walkaround® i onih koji hodaju uz pomoć terapeuta. Ivanenko i sar. 2003., 2005. i 2006. (87, 88, 89) su pokazali kako polimografsko snimanje sa površnim elektrodama može biti korišćeno za analizu motorne kontrole. Autori su pokazali vremensku i prostornu organizaciju mišićne aktivnosti, koju nazivano sinergija, za različite vrste hoda. Veći broj autora (90, 91) proučavalo je spacijalne i temporale krakateristike aktivacije različitih grupa mišića pri hodu sa različitim pomoćnim sredstvima. U sledećoj fazi studije postavljena je hipoteza da su mišićne sinergije koje se razvijaju u toku treniga sa Walkaround® različite od onih koje se registruju u toku hoda uz pomoć terapeuta (92). Ispitivano je deset bolesnika (3 žene i 7 muškaraca) sa hemiplegijom u subakutnoj fazi oporavka i pet zdravih volontera. Klinički parametri koji su praćeni su Barthel indeks (BI), Fugl-Meyer (FM) skor za donje ekstremitete, Berg balans (BB) skor, trajanje faze oslonca i klaćenja za paretičnu i neparetičnu nogu i brzina hoda po ravnom. Prosečna starost bolesnika bila je 59,6±11,25; ispitanika sa levom stranom slabosti tela bilo je 4, prosečno vreme od nastanka MU bilo je 83,7±42,33 dana. Srednja vrednost BI iznosila je 88±3,06; prosečan FM skor bio je 23,1±4,8 a srednja vrednost BB skora bila je 40,55±11,6. 40 Snimani su EMG signali sa površnim elektrodama postavljenim na glavne pokretače zglobova nogu: m. tibialis anterior (TA), m. gastrocnemius lateralis (LG), m. rectus femoris (RF) i m. biceps femoris (BF). Elektrode su postavljane prema SENIAM protokolu (93, 94). Referentna elektroda je postavljana iznad pacijentovog desnog kolena. Zajedno sa snimanjem EMG-a, snimani su i signali sa dva senzora sile (force sensing resistiors eng –FSR) koji su smešteni u metatarzalnom predelu i na peti u odgovarajućem ulošku cipele. FSR signali su nam omogućavali da odredimo pojedinačne faze hoda. Snimanje je vršeno u jutarnjim časovima da bi se smanjio efekat zamora. Pacijenti su hodali po ravnoj stazi dužine 10m dva puta, uz pomoć hodalice i uz pomoć terapeuta, sa periodom odmora od 10 minuta da bi se eliminisao faktor zamora. Za zdrave volontere brzina hoda je iznosila oko 0,4m/s. Slika 12. EMG signal registrovan sa površnih elektroda za jednog pacijenta u toku hoda sa konvencionalnom asistencijom (CON) i Walkaround® (BPS). Skraćenice označavanju: TA- m. tibialis anterior; LG- m. gastrocnemius lateralis; RF- m. rectus femoris; BF- m. biceps femoris. Poslednji red označava sile pritiska podloge koje su snimljene senzorima sile FSR. Treba zapaziti da u toku hoda sa BPS pacijent pravi jedan korak više u istom vremenskom intervalu (modifikovano iz 92). Na slici 12. su prikazani EMG signali i signali sa senzora sile u ulošku cipele, za nekoliko koraka u sredini pređenog puta od 10m, u toku hoda sa Walkaround® i uz pomoć terapeuta. Za celu grupu ispitanika (10 bolesnika sa hemiplegijom), u proseku, BPS CON 41 faza klaćenja se promenila sa 26±7% na 32±8% za neparetičnu nogu i sa 27±8% na 35±7% za paretičnu nogu (odnos Walkaround® i konvencionalna asistencija). Produženje faze klaćenja odgovara više karakteristikama zdravog hoda, iako ostaje značajna asimetrija izeđu faza klaćenja paretičnom i neparetičnom nogom. Slika 13. Prikazani su EMG profili u toku sporog hoda zdravog ispitanika (v = 0,4 m/s). Niža slika pokazuje EMG profile za pojedinačan korak (istog bolesnika kao sa slike 9.) u toku hoda sa konvencionalnom asistencijim (CON) i Walkaround® (BPS), sa brzinom hoda 0,43 m/s za CON, odnosno 0,48 m/s za BPS. Skraćenice označavaju: : TA- m. tibialis anterior; LG- m. gastrocnemius lateralis; RF- m. rectus femoris; BF- m. biceps femoris. Vertikalne linije označavaju kraj faze oslonca. Treba zapaziti razlike u trajanju faza oslonca i stajanja (modifikovano iz 92). Sledeća slika (slika 13) nam prikazuje EMG profile sa paretične i neparetične noge istog ispitanika, za period jednog koraka, kada hoda uz pomoć Walkaround® ili uz pomoć terepeuta/štapa. Na ovom primeru se vidi da je vreme klaćenja neparetične noge bilo 23% faze koraka u toku hoda sa konvencionalnom pomoći u odnosu na 34% u toku hoda sa Walkaround®. Period klaćenja paretičnom nogom se povećao sa 26% kada pacijent hoda sa konvencionalnom pomoći na 38% kada bolesnik hoda sa Walkaround®. Prosečna brzina hoda sa konvencionalnom pomoći bila je 0,43 m/s dok je brzina tokom hoda sa Walkaround® bila 0,48. Slika 10. takođe ukazuje da su EMG normalan spor hod paretična noga neparetična noga BPS CON BPS CON 42 profili i za paretičnu i za neparetičnu nogu različiti od onih snimljenih kod zdravih volontera. Ipak, hod uz pomoć Walkaround® je sličniji zdravom obrazcu u odnosu na hod uz konvencionalna sredstava pomoći. Takođe, Walkaround® više utiče na obrazac hoda neparetične nego paretične noge. Analiza EMG aktivnosti ključnih mišića pokretača noge kod bolesnika posle moždanog udara načinjena je za vreme hoda uz posturalnu podršku (BPS) i u toku hoda sa konvencionalnom asistencijom. Rezultati aktivacije različitih mišića su detaljnije analizirani. 1. Aktivnost TA u hodu sa Walkaround® je sličnija aktivaciji kao kod zdavih osoba, u poređenju sa aktivacijom tog mišića pri hodu sa konvencionalnom asistencijom. Doprinos akivacije TA mišića u toku prelaza iz faze oslonca i u fazu njihanja, koja je registrovana u toku hoda sa Walkaround® ali ne sa konvencionalnom pomoći, igra značajnu ulogu u kontroli stopala uzrokujući brzu dorzifleksiju (95, 96). 2. Kokontrakcija TA i LG je smanjena u neparetičnoj nozi kada ispitanici hodaju uz pomoć Walkaround® u odnosu na konvencionalnu asistenciju. Kokontrakcija ova dva mičića povećava ukočenost u skočnom zglobu i verovatno je kompenzatorni mehanizam koji se razvija da bi se smanjio uticaj slabosti paretične noge. Ovaj mehanizam je opisan i od strane Lark i sar. (97) i on nepovoljno utiče na inicijaciju i okončanje koraka kada je hod iniciran neparetičnom nogom. Obezbeđujući posturalnu podršku telu i povlačanjem u željenom smeru kretanja unapred podešenom brzinom, Walkaround® omogućava dovoljnu podršku i sprečava stvaranje kompenzatornih kokontrakcija (slika 9). 3. Aktivacija BF u toku prelaska iz faze njihanja u fazu oslonca pri hodu sa Walkaround® takođe ima karakteristike zdravog hoda. Na ovaj način ekscentrična kontrakcija usporava nogu na kraju faze njihanja, omogućavajući uobičajen inicijalni kontakt petom (slika 9). 4. Normalno koncentrična kontrakcija BF na početku faze oslonca izaziva ekstenziju u kuku. Ovaj obrazac se zapaža i kod hoda sa Walkaround® u paretičnoj nozi (slika 8). 5. Aktivacija BF koncentrična na prelazu iz faze stajanja u fazu njihanja može izgledati kao patološka jer nije registrovana kod zdravih (Slika 10). U nekoliko studija (98, 99) je takođe primećena takva aktivnost u drugoj fazi aktivacije BF, koja se sastoji 43 u ekscentričnoj kontrakciji koja izaziva fleksiju u zglobu kuka. U toj fazi ciklusa hoda glavni zadatak BF je da pomogne fleksiju kolena i omogući klaćenje noge. 6. Najveća razlika u nivou aktivnosti kod bolesnika posle moždanog udara u odnosu na zdravu populaciju je doprinos aktivnosti RF. Ova povišena aktivnost je delimično uzrokovana i smanjenom aktivnošću LG a delimično i time da noga nije u potpunosti ekstendirana u fazi oslonca. Smanjena aktivnost LG u toku faze srednjeg oslonca izaziva otežano odvajanje stopala od podloge (push-off). U toku hoda sa uobičajenom asistencijom zapažena je veća redukcija aktivnosti LG u odnosu na hod sa Walkaround®. Ova razlika može biti proizvod korišćenja ruku kao podrške ali i kao posledica momenta sile koji pruža Walkaround®. Veći efekti su zapaženi u toku hoda uz BPS u odnosu na CON. Pri hodu sa BPS u hodu se izaziva skoro normalan obrazac fleksije i ekstenzije u skočnom zglobu kao i aktivnost BF ekstenzora kuka i fleksora kolena. Razlike između hoda sa Walkaround® i konvencionalnom asistencijom su manje izražene za ekstenziju kolena/fleksiju kuka aktivnošću RF. Posturalna podrška telu utiče na aktivnost muskulature i paretične i neparetične noge. BPS nije eliminisao asimetriju koja je prisutna između paretične i neparetične noge, ali je registrovan produžetak faze njihanja koji više odgovara zdravom obrazcu hoda nego što to čini konvencionalna asistencija. 44 6. DISKUSIJA Osnovni cilj prikazanih studija je procena efektivnosti rehabilitacije kod bolesnika posle MU. Primenjen je složeni fizikalni tretman koji je bio usmeren na osposobljavanje funkcije hoda i poboljšanje motornih sposobnosti bolesnika sa hemiplegijom. Istraživanje efekata različitih modaliteta fizikalane terapije koji se primenjuju u savremenim programima funkcionalnog osposobljavanja bolesnika sa oštećenjem centralnog nervnog sistema (CNS) je u žiži interesovanja velikog broja naučnika. U poslednjih petnaest godina sve je više dokaza o pozitivnim efektim funkcionalne električne stimulacije u oporavku oštećenih motornih funkcija bolesnika sa lezijom CNS (50, 51, 52, 53, 54, 55, 56). U revijalnom radu, Sinkjær i Popović (100) su prikazali rezultate različitih studija kao i sobstvena iskustva na polju pronalaženja optimalnog metoda treninga nakon lezije CNS-a (MU, povrede mozga, povrede kičmene moždine). Ovi autori sugerišu da bi optimalni metod treninga za bolesnike posle MU uključivao intezivno vežbanje i primenu električne stimulacije. Primena aktivnog pokreta, metoda neuromuskularne facilitacije i funkcionalne električne stimulacije omogućavaju produžen senzomotorni input za senzomotorni korteks. Autori u radu ukazuju i na dokaze da se primenom ovih modaliteta terapije u treningu pospešuje kortikalni plasticitet mozga. Takođe, početak primene određenih modaliteta rehabilitacije posebno funkcionalne elekstrične terapije u ranim fazama oporavka je koristan za bolji oporavak funkcije. Ipak u ovom radu su prikazani samo rezulati koji se odnose na oporavak funkcije ruke, ali postoje dokazi da je ista metodologija korisna i za oporavak funkcije hoda. Za dalja israživanja upotrebe različitih modaliteta fizikalne terapije autori sugerišu dokazivanje efekata putem PET-a, fMR i TMS. Postans i sar. (101) su koristili dvokanalnu stimulaciju (m. quadriceps i peronealna stimulacija) kod bolesnika posle akutne inkompletne lezije kičmene moždine za vreme treninga hoda na tredmilu i došlo je do poboljšanja izdržljivosti (povećanja pređene distance). Ng i sar. (57) su poredili efekte treninga na elektromehaničkom trenažeru za hod sa i bez električne stimulacije (m. quadriceps i peronealna stimulacija) kod bolesnika u subakutnoj fazi oporavka posle MU. Rezultati 45 ove studije su ukazali na veću efikasnost treninga na trenažeru sa i bez stimulacije u odnosu na konvencionalni trening hoda. Povoljni efekti intervencije su se održavali i u periodu praćenja od šest meseci. Rehabilitacioni program u studiji Popović-a i sar. (102) obuhvatao je primenu funkcionalne električne terapije sa ciljem restoracije funkcije hoda kod bolesnika posle MU. Ispitivano je deset bolesnika u subakutnoj fazi oporavka koji su podeljeni u dve jednake grupe, jedna je u terapiji imala višekanalnu električnu stimulaciju, dok je kontrolna grupa imala lažnu stimulaciju u toku treninga hoda. Iako nije postojala statistički značajna razlika u srednjim vrednostima maksimalno dostignutih brzina hoda između dve grupe ispitanika, prosečna maksimalna brina hoda u FET grupi posle 4 nedelje je bila oko 0,85m/s što predstavlja brzinu hoda dovoljnu za ograničeno obavljanje aktivnosti van kuće (restricted communiti ambulation eng.). S druge strane, prosečna maksimalna brzina hoda u kontrolnoj grupi posle 4 nedelje bila je oko 0,70 m/s, što odgovara brzini hoda u kućnim uslovima (indoor ambulation eng.) (103). Poremećaj simetrije hoda bolesnika, praćen kroz promene vrednosti indeksa simetrije, je postojao kod obe grupe ispitanika. Zapažen je izraženiji pozitivan trend, mada statistički bez značaja, u poboljšanju simetrije hoda posle 4 nedelje kod ispitanika u FET grupi (samanjenje vrednosti IS na oko 10% u odnosu na kontrolnu grupu gde je njegova vrednost oko 15%). Postignuta srednja vrednost IS u kontrolnoj grupi je približna vrednosti ovog parametra kod zdravih ispitanika (104). Primena pozitivnih iskustava ove studije omogućila su nam dalje unapređenje senzorskog sistema za kontrolu stimulacije koja će više odgovarati voljnoj aktivnosti. U studiji u kojoj smo učestvovali predstavljen je sistem za FET koji je zasnovan na električnoj stimulaciji koja je upravljana senzorskim signalima iz dva akcelerometra smeštenih na paretičnoj nozi i senzorima sile smeštenim u cipeli. Unapređenjem automatske kontrole stimulacije postignusta je bolja sinhronizacija vremena stimulacije i voljnih pokreta. Takođe tehnologija je jednostavna i laka za upotrebu (85). Primenjena tehnologija stimulacije je jednostavna i laka za kliničku upotrebu. Za postavljanje sistema dovoljno je oko 5min. Višekanalna električna stimulacija omugućila je pacijentima u akutnoj fazi oporavka posle moždanog udara izvođenje određenog motornog zadatka (hod) koji inače ne bi mogli da izvedu bez asistencije. Takođe ovi bolesnici kasnije imaju veće šanse za nastavak boljeg funkcionalnog 46 oporavka, s obzirom da su u relativno kratkom (4 nedelje) vremenskom periodu postigli značajno poboljšanje svih posmatranih parametara praćenja i nezavisan hod. Analizom rezultata FET primenjne kod bolesnika posle moždanog udara pokazan je bolji funkcionalni oporavak u odnosu na kontrolu grupu. Svakako da je za oporavak funkcije hoda i kod jedne i kod druge grupe bolsenika, bar delimično odgovoran i spontani neurološki oporavak. S druge strane, ovakve razlike sugerišu da facilitacija hodanja električnom stimulacijom obezbeđuje takođe bolje uslove i za kortikalne promene koje se događaju u ranoj fazi oporavka posle moždanog udara i ukazuju na fiziološke osnove odgovorne za funkcionalni oporavak posle rehabilitacije. Na kraju ove kliničke studije svi posmatrani parametri su pokazali značajno poboljšanje u grupi sa FET, kao i između posmatranih grupa. Ovakvi rezultati su u skladu sa ranijim istraživanjma drugih autora koji ukazuju da je funkcionalni oporavak veći u akutnoj fazi oporavka (49, 54, 102). Takođe, višekanalna stimulacija pruža neophodnu asistenciju funkciji hoda, koja bi bez pomoći bila značajno kompromitovana ili nemoguća. Višekanalnu stimulaciju na iste grupe mišića kod bolesnika posle MU, kao u ovoj studiji, koristili su i Yan i saradnici, s tom razlikom da je u toj studiji stimulacija vršena za vreme ležanja bolesnika na strani dok je paretična noga bila u suspenziji. Rezultati ove studije su ukazali na bolji motorni i funkcionalni oporavak u grupi bolesnika koji su imali FES posle 3 nedelje i posle 8 nedelja. Unapređenjem automatske kontrole stimulacije postignuta je bolja sinhronizacija vremena stimulacije i voljnih pokreta. Samim tim bolesnici su referisali da su se osećali sigurnije u toku hoda sa stimulacijom i da nisu imali neprijatne senzacije na mestu stimulacije niti druge probleme. S druge strane terapeuti koji su koristili FET sistem su jednostavno prihvatili i koristili aparaturu, a i fizička asistencija koju su pružali bolesnicima bez FET je bila značajno veća. Kojović i sar. (prilog 3) su procenjivali funkcionalni oporavak bolesnika posle MU koristeći polimiografsku analizu mišićnih aktivnosti za vreme vršenja određenog ciljanog pokreta (105). Ciljani pokret je predstavljao dorzifleksiju stopala, koju čini pokret u jednom zglobu. Ispitanici su podeljeni u dve grupe u odnosu na tretman, jedna koja je imala FET u toku treninga hoda u trajanju od četiri nedelje i kontrolna grupa koja je imala trening hoda bez električne stimulacije. Podaci su poređeni sa podacima dobijenim prilikom vršenja istog zadatka uzrasno odgovarajuće grupe zdravih 47 ispitanika. Zadatak se sastojao u vršenju dorzifleksije stopala u sedećem položaju ispitanika prateći zadatu trajektoriju na monitoru. Snimanje EMG aktivnosti vršeno je sa površnim elektrodama postavljenim na glavne pokretače skočnog zgloba i kolena. U grupi zdravih ispitanika pri izvođenju zadatka registrovana je aktivnost m. tibialis anterior, kao i aktivnost antagoniste lateralnog m. gastrocnemiusa u određenom ternutku kao odgovor na istezanje. Nije registrovana aktivnost pokretača zgloba kolena. Registrovana EMG aktivnost kod bolesnika posle MU pri maksimalnoj dorzifleksiji (FET i CON grupa) bila je drugačija u odnosu na zdrave ispitanike. Posle terapije došlo je do modifikacije motornog obrazca. Koeficijent ko-kontrakcije za mišiće biceps femoris i rectus femoris u FET grupi ispitanika se značajno smanjio posle tretmana (više od 50%), što nije registrovano u kontrolnoj grupi. S druge strane, doprinos aktivnosti m. tibialis anterior se povećao, što je mnogo približnije aktivaciji mišića kod zdravih ispitanika pri vršenju istog zadatka. Postignute razlike sugerišu da facilitacija hodanja električnom stimulacijom obezbeđuje bolje uslove za kortikalne promene koje se događaju u ranoj fazi oporavka posle moždanog udara. Tarkke i sar. (prilog 4) su proučavali efekte FET na voljno motorno ponašanje kao i na kortikospinalnu ekscitabilnost kod paretične ruke hroničnih bolesnika sa hemiplegijom (106). Za procenu kortikospinalne aktivnosti korišćena je transkranijalna magnetna stimulacija (TMS). Analiza TMS-a je pokazala da je motorni prag (MT) značajno viši sa paretične strane u odnosu na neparetičnu kod svih ispitanika kod kojih je izazvan odgovor i MT se nije promenio. Motorni evocirani potencijali (MEP) posle terapije, su se pojavili kod dva ispitanika u FET grupi u mišićima: abductor digiti minimi, flexor carpi radialis i extensor carpi radialis, u kojima nije bilo motornog odgovora pre intervencije. Pored toga kortikospinalna ekscitabilnost se promenila s obzirom da se latenca statistički značajno skratila u FET grupi ispitanika u ispitivanim mišićima na paretičnoj strani. U kontrolnoj grupi nije bilo značajne razlike ni u latenci ni u postignutoj amplitudi MEP sa paretične strane, niti su zapažene promene sa neparetične strane u obe grupe ispitanika. Latenca MEP-a je bila kraća u FET grupi ispitanika u odnosu na kontrolnu grupu i posle šest meseci. Ovakvi rezultati ukazuju da trening voljnih pokreta paretične ruke i šake potpomognut individualno prilagođenom električnom stimulacijom, kao što je FET, može izazvati promene u kortikospinalnoj ekscitaciji. Promene kortikospinalne 48 ekscitacije nisu registrovane posle primene konvencionalne terapije usmerene na oporavak funkcije šake koja je bila u istom trajanju. Ovakvi rezultati bržeg kortikospinalnog provođenja posle terapije FET mogu ukazivati na upotrebom indukovan neuroplasticitet koji je izazvan kombinacijom primene voljnog pokreta i električne stimulacije (prilog 4). Primena funkcionalne električne terapije u rehabilitaciji bolesnika posle moždanog udara ubrzava i podiže nivo oporavka. U akutnoj fazi rehabilitacije bolesnika posle MU, većini bolesnika je neophodna asistencija druge osobe (terapeuta) za održavanje uspravnog položaja tela i treninga hoda. Poslednje tri decenije razvijeni su različiti mehanički sistemi za trening hoda (tredmil sa ili bez rasterćenja). Takođe u novije vreme su se pojavili i robotizovani uređaji za trening hoda koji minimiziraju angažovanje terapeuta tokom treninga (Locomat i sl.). Rezultati različitih autora pokazali su povoljne rezultate ovih uređaja na oporavk funkcije hoda (22, 24, 76). Ovi uređaji kontrolišu pokrete obe noge (paretične i neparetične), što nije neophodno i nameću obrazac pokreta nogu koji ima karakteristike hoda zdravih osoba a koji ne mora biti odgovarajući za bolesnike posle MU. Veg i Popović 2008. godine su konstruisali i testirali Hodalicu (Walkaround), uređaj koji olakšava održavanje uspravnog položaja tela bolesnika prvenstveno u treningu hoda posle moždanog udara (81). Razvoj sistema hodalice je sastavni deo procesa razvoja funkcionalne električne terapije. Ideja je da se sistem za asistenciju hoda sastoji iz Hodalice koja omogućava sigurnost i olakšava održavanje posture dok se pokreti paretične noge kontrolišu višekanalnom električnom stimulacijom. Dizajn i veličina hodalice omogućava da se koristi i u kliničkim i u kućnim uslovima (širina 85cm da bi prošla kroz standarna vrata) i prenosiva je. Rezulati ove pilot studije su pokazali značajno bolje rezultate (p<0,05) posmatranih parametra (simetrije i brzine hoda) kod bolesnika u akutnoj fazi oporavka posle MU u odnosu na hod istih ispitanika uz pomoć terapeuta. Pacijenti su pitani o subjektivnom osećaju za vreme hoda sa Hodalicom i svi su se složli da Hodalica pruža osećaj sigurnosti da ne postoji opasnost od pada. Na taj način im je omogućeno da se usredsrede na pokrete nogu a ne da spreče pad na svaki način (prilog 2). U drugom delu naše studije korišćen je sistem za posturalnu podršku tela- Hodalica (Walkaround®) za trening hoda bolesnika polse MU. Ovaj sistem je osmišljen 49 i razvijen od strane Popović i Veg (2008), i omogućava slobodan hod bolesnika po ravnoj podlozi (bez potrebe za fizičkom asistencijom terapeuta). Rezulati ove studije ukazali su na postojanje statistički značajne razlike u brzini hoda posle 4 nedelje i 6 meseci praćenja kod grupe bolesnika koji su koristili Walkaround® u treningu hoda kao i u skoru Berg balans testa u obe grupe ispitanika na kraju perioda praćenja. Poremećaj balansa kod bolesnika posle MU je česta pojava. U studiji Tyson i sar. čak 83% bolesnika ima poremećaj balansa 2 do 4 nedelje posle prvog MU (107). Poboljšanje posturalne kontrole smanjuje rizik od pada i poboljšava oporavak pokretljivosti i omogućava lakše vršenje aktivnosti svakodnevnog života. U našoj studiji, povećanje skora Berg balans testa je značajno veće u grupi koja je u trenigu koristila Walkaround®, tako da srednje vrednosti postignutog BB testa na kraju studije u ovoj grupi ispitanika koreliraju sa hodom bez asistencije i/ili hodalice. Poboljšanje posturane kontrole je doprinelo i povećanju brzine hoda (108). Statističi značajno poboljšanje brzine hoda postignuto je u grupi ispitanika koja je u treningu koristila Walkaround® u odnosu na kontrolnu grupu posle 4 nedelje i 6 meseci. Postignuta prosečna brzina hoda u BPS grupi na kraju studije i posle perioda praćenja odgovara sporijem hodu u socijalnoj sredini (103). Slične rezultate poboljšanja brzine hoda kod bolesnika koji su imali trening hoda na elektromehaničkom trenažeru (Advanced Gait Trainer) u odnosu na one koji su imali samo konvencionalnu fiziklanu terapiju objavili su i Pohl i saradnici (24). Za ostale kliničke parametre koji su praćeni u našoj studiji (BI i FM) nije bilo statistički značajnih razlika između poređenih grupa ispitanika. Upotreba posturale podrške telu-Walkaround® u treningu hoda pokazala je nekoliko značajnih karakteristika. Ovaj sistem omogućava slobodan hod bolesnika bez potpore rukama, kao i oslobađanje terapeuta od fizčke asistencije tokom treninga. Tokom treninga nije bilo nikakvih neželjenih događaja. Ispitanici su intervjuisani u vezi njihovog subjektivnog iskustva u toku treninga. Oni ispitanici koji su već pre početka ispitivanja hodali bez asistencije i imali brzinu hoda oko 0,5m/s nisu bili voljni da hodaju sa Walkaround® sistemom. S druge strane, bolsnici sa lošijom posturalnom kontrolom i kojima je neophodna asistencija pri hodu bili su zadovoljni treningom sa Walkaround®. Vreme potrebno da se bolesnik postavi uWalkaround® je oko 2min (da se prilagodi visina uređaja visini bolesnika i da se postavi lumbalni pojas). U toku treniga 50 terapeut može da se fokusira na korkciju hoda bolesnika jer ne pruža fizičku asistenciju. Sistem za posturalnu podršku tela je primenjiv u ranim fazama oporavka i treniga hoda (akutna i subakutna faza). Posturalna podrška telu - Walkaround® predstavlja dobro i sigurno sredstvo koje omogućava rano započinjanje treninga hoda u rehabilitaciji bolesnika posle MU. Posebni benefit od ovakve vrste treninga mogu imati bolesnici koji sporo hodaju (brzina hoda ispod 0,5 m/s) uz asistenciju terapeuta. Razlika između hoda na tredmilu i hoda po ravnom terenu u prostoru je što pri hodu po ranom postoji stvarna progresija u spoljašnjoj sredini što dodatno motiviše bolesnika u toku treninga. U sledećoj fazi ispitivane su karakteristike aktivnosti različitih grupa mišića glavnih pokretača zglobova paretične i neparetične noge u toku hoda sa posturalnom podrškom telu- Walkaround® i uz pomoć terapeuta (konvencionalna asistencija) (92). Dobijeni signali su poređeni sa podacima dobijenim snimanjem zdravih volontera sa odgovarajućom brzinom hoda. Ivanenko i sar. (87, 88, 89) su pokaazli da se podaci dobijeni snimanjem sa površnim polimografskim zapisom mogu uspešno koristiti za analizu motorne kontrole. Autori su uočili jaku povezanost temporalne i prostorne organizacije mišićne aktivnosti, koje su poznate kao sinergije, za različite tipove hoda. Prosečna brzina hoda ispitanika u toku hoda sa posturalnom podrškom telu- Walkaround® u našoj studiji je približno 10% veća u odnosu na hod sa terapeutom. Ove razlike su zabaležene u toku hoda uobičajenom brzinom koju ispitanik oseća kao komfornu. Takođe registrovana je produžena faza klaćenja u grupi ispitanika sa posturalnom podrškom telu- Walkaround® u odnosu na hod sa konvencionalnom pomoći, što više odgovara karakteristikama hoda zdravih ispitanika. Dalja analiza EMG aktivnosti ključnih mišića pokretača noge kod bolesnika posle moždanog udara načinjena je za vreme hoda uz posturalnu podršku (BPS) i u toku hoda sa konvencionalnom asistencijom. Pri hodu sa BPS se izaziva skoro normalan obrazac fleksije i ekstenzije u skočnom zglobu kao i aktivnost BF ekstenzora kuka i fleksora kolena. Razlike između hoda sa Walkaround® i konvencionalnom asistencijom su manje izražene za ekstenziju kolena/fleksiju kuka aktivnošću RF. Posturalna podrška telu utiče na aktivnost muskulature i paretične i neparetične noge. BPS nije eliminisao asimetriju koja je prisutna između paretične i neparetične noge, ali je registrovan 51 produžetak faze njihanja koji više odgovara zdravom obrazcu hoda nego što to čini konvencionalna asistencija. Određen stepen motornog i funkcionalnog oporavka bolesnika posle primene različitih modaliteta fiziklane terapije zapažen je i kod akutnih i kod hroničnih bolesnika sa hemiplegijom. Mehanizmi koji su odgovorni za ovakvo poboljšanje motorne fukcije nisu u potpunosti razjašnjeni. Promene u kortikalnoj ekscitabilnosti se smatraju indikatorima neuralne plastičnosti (62, 63, 106). Milovanović i Popović (prilog 5) su izvršili analizu kinematičkih parametara hoda bolesnika posle MU u akutnoj i hroničnoj fazi oporavka uz pomoć statističke metode- analiza principijelnih komponenti (Principal Component Analysis- PCA) (109). PCA omogućava identifikaciju određenih povezanosti među podacima i predstavljanje tih podataka na način koji ističe njihove sličnosti i razlike. Ovakva statistička analiza primenjena je na dobijene podatke koji su se odnosili na uglove u zglobovima kuka, kolena i skočnog zgloba paretične i neparetične noge. U ovu studiju bilo je uključeno 27 ispitanika i praćeni klinički parametri (Fugl- Meyer skor za donje ekstremitete, Functional Ambulation Categories i Berg balans test) koji nisu pokazali statistički značajne razlike između hronične i akutne grupe bolesnika. Takođe, analiza tipičnih kinematičkih promenjivih koji se odnose na brzinu i simetriju hoda nije pokazala statističku značajnost. Ovo je najverovatnije posledica velikog variranja simetrije hoda u obe grupe ispitanika. Međutim, analiza uglova zglobova obe noge ukazala je na razlike između dve grupe ispitanika. Najznačajnije razlike u hodu uočene su na neparetičnoj nozi. Uočene razlike su dalje analizirane metodom analize principijelnih komponenti. Kod zdravih ispitanika smo zaključili da prve dve komponente nose najveći deo varijanse uglova u zglobovima. Kod bolesnika sa hemiplegijom, sa porastom težine hemiplegije, prve dve principijelne komponente nose veći deo ukupne varijanse. Kod većeg odstupanja od normalne šeme hoda veći je porast prve principijelne komponente na račun druge, što može dovesti do značajnog smanjenja druge principijelne komponente. Kod bolesnika sa hemiplegijom nezavisno od brzine hoda, zapažene su značajne razlike u obrazcu kretanja paretične noge. Raspodela varijanse među principijelnim komponentama se menja, pomerajući se ka prvoj principijelnoj komponenti (prva PC 52 nosi i do 67% ukupne varijanse). Korelacija uglova između zgloba kuka i skočnog zgloba postaje slabija, što je bar delimično posledica gubitka pokreta dorzifleksije stopala. Ovo vodi i ka negativnoj korelisanosti zgloba kuka i kolena. Dok kod svih akutnih bolesnika postoji obrazac sličan zdravima na neparetičnoj nozi, kod hroničnih se izdvajaju dve različite grupe. Oni koji hodaju brže (za graničnu brzinu određena je brzina hoda od 0,35m/s) imaju obrazac pokreta na neparetičnoj nozi sličan zdravima, odnosno akutnoj grupi. S druge strane hronični bolesnici sa lošijim funkcionalnim oporavkom pokazuju promenjene obrazce i na paretičnoj i na neparetičnoj nozi. Ako posmatramo korelacije uglova, na neparetičnoj nozi postoji negativna korelisanost kuka i skočnog zgloba, kao i negativna korelisanost zgloba kuka i kolena. Paretična noga u zavisnosti od pojedinačnog ispitanika, pokazuje različite vrste poremećaja obrazaca. Verovatan razlog za razvoj patoloških sinergija može se naći i u zadatku koji dominira oporavkom hoda, a to je da postizanje bržeg hoda omogućava prelaženje veće distance. U akutnoj fazi oporavka svi pacijenti pokazuju poremećaj obrazca pokreta na paretčnoj nozi i blizu fiziološki obrazac na neparetičnoj nozi. Ako posmatarmo hronične bolesnike, oni koji su imali bolji funkcionalni oporavak zadržavaju ovakav fiziološki obratac pokreta neparetične noge, dok oni sa lošijim oporavkom imaju poremećen obrazac pokreta na obe noge. Osnovni zaključak ove studije je da je značajno uzeti u obzir kinematičke parametre oporavka da bi se obezbedili adekvatni elementi za analizu oporavka posle rehabilitacionog tretmana (prilog 5). Takođe, može se zaključiti da su bolesnici u akutnoj fazi oporavka kada još nije došlo do formiranja poremećanih obrazaca hoda pogodniji kandidati za primenu Walkaround sistema. Bazična istraživanja u poslednjih petnaest godina koja se odnose na plasticitet centralnog nervnog sistema kao i kliničke studije sa bolesnicima posle moždanog udara ukazuju da intenzivno vežbanje i primena funkcionalne električne stimulacije dopinose boljem motornom oporavku. Mehanizmi odgovorni za ovaj restorativni proces nisu u potpunosti razjašnjeni. Metode proučavanja fizioloških osnova ovog procesa zasnivaju se najčešće na korelaciji funkcionalnog stanja bolesnika sa nalazima funkcionalne magnetne rezonance (fMR) i spektroskopije, a u poslednje vreme i analizom evociranih motornih potencijala dobijenih transkranijalnom magnetnom stimulacijom. (110). Za 53 bolje razumevanje efekata primene različitih modaliteta fizikalne terapije koristi se i analiza elektromiografskih potencijala dobijenih snimanjem sa površinskim elektrodama (110, 111, 112). 54 7. ZAKLJUČCI Na osnovu rezultata našeg istraživanja zaključujemo da:  Primena FET u rehabilitaciji funkcije hoda bolesnika posle moždanog udara predstavlja jednostavan modalitet terapije pogodan za primenu u rutinskoj kliničkoj praksi.  Rezultati primene FET u ranoj fazi oporavka funkcije hoda bolesnika posle moždanog udara dovode do značajnog poboljšanja posmatranih kliničkih parametara i brzine hoda.  Posturalna podrška telu - Walkaround® predstavlja jednostavno i sigurno sredstvo koje omogućava rano započinjanje treninga hoda u rehabilitaciji bolesnika posle MU.  Rezultati primene sistema posturalne podrške telu (Walkaround®) u treningu hoda ukazuju na značajno poboljašnje posmatranih kliničkih parametara neposredno posle tretmana i posle perioda praćenja od šest meseci.  Primenom kombinacije različitih modaliteta fizikalne terapije (FET i Walkaround®) i konvencionalne kineziterapije postiže se bolji oporavak funkcije hoda i veći stepen nezavisnosti bolesnika posle moždanog udara u odnosu na primenu samo konvencionalne kineziterapije.  Registrovanjem EMG aktivnosti mišića paretične i neparetične noge u toku hoda uz pomoć Walkaround® sietema zapažen je obrazac koji je sličniji zdravom obrazcu u odnosu na hod uz konvencionalna sredstava pomoći. Dalja istraživanja će biti usmerena na iznalaženje optimalnog metoda treninga u rehabilitaciji bolesnika posle moždanog udara. Takođe, istraživaće se efekti primene različitih modaliteta fizikalne terapije na kortikalni plasticitet mozga. 55 8. LITERATURA 1. Mackay J, Mensah GA. Global burden of stroke. The Atlas of Heart Disease and Stroke WHO. 2004; 50-52. 2. Miljuš D, Božić Z. Nezarazne bolesti - najveći javnozdravstveni problem. U Zdravlje stanovnika Srbije – analitička studija 1997-2007. Institut za javno zdravlje Srbije. Beograd, 2008: 63-64. 3. Young J, Forster A. Review of stroke rehabilitation. BMJ 2007;334(7584):86- 90. 4. Roth EJ, Lovell L, Harvey RL. Heinemann AW, Semik P, Diaz S. Incidence of and Risk Factors for Medical Complications During Stroke Rehabilitation. Stroke 2001;32:523-529. 5. Evans A, Harraf F, Donaldson N, Kalra L. Randomized controlled study of stroke unit versus stroke team care in different stroke subtypes. Stroke 2002; 33(2):449-455. 6. Lalit K, Eade J. Outcome of Subacute Stroke Rehabilitation. A Randomized Controlled Trial. Stroke 1995;26:2031-2034. 7. Kalra L, Eade J. Role of Stroke rehabilitation Units in Managing Severe Disability After Stroke. Stroke 1995;26:990-994. 8. Ronning OM, Guldvong B. Outcome of Subacute Stroke Rehabiliation. Stroke 1998;29:779-784. 9. Langhorns P, Duncan P. Does the organization of postacute stroke care reallz matter? Stroke 2001;32:268-274. 10. Garrrison SJ, Rolak AL, Rehabilitation of the Stroke Patient. In Rehabilitation Medicine: Principles and Practice, Second ed. Ed DeLisa J.A. JB Lippincot Comp. Philadelphia 1993.p.801-823. 11. Popović D, Sinkjaer T. Bipedal Walking. In: Control of Movement for the Physically Disabled 2nd ed. Center for Sensory-Motor Interaction, Aalborg, Denmark, 2003;89. 12. Hesse S, Reiter F, Jahnke M, Dawson M, Sarkodie-Gyan T, Mauritz KH. Asymmetry of gait initiation in hemiparetic stroke subjects. Arch Phys Med Rehabil 1997;78(7):719-724. 56 13. Stevanović S. Faze hoda. U Kineziologija i primenjena anatomija. Beograd, 2002: 195-200. 14. Bohannon R. Comfortable and maximum wlking speed of adults aged 20 to 79 years: reference values and determinants. Age Ageing 1997;26:15-19. 15. Bogey R. Gait analysis: eMedicine Physical Medicine and rehabilitation. 2010: 1-14. 16. Kollen B, Kwakkel G, Lindeman E. Longitudinal robustness of variables predecting independent gait following severe middle cerebral artery stroke: a prospective cohort study. Clin Rehabil 2006;20(3):262-268. 17. Gellez-Leman MC, Colle F, Bonan I, Bradai N, Yelnik A. Evaluation of the disabilities of hemiplegic patients. Ann Readapt Med Phys 2005;48(6):361-368. 18. Hesse S. Rehabilitation of gait after stroke: Evaluation, principles of therapy, novel treatment approaches, and assistive devices. Top Geriatr Rehabilitation 2003; 19: 111-131. 19. Olney S, Richardsb C. Hemiparetic gait following stroke. Part I: Characteristics. Gait and Posture 1994. 4:136-148. 20. Hesse S. Treadmill training with partial body with support after stroke: A review. NeuroRehabilitation 2008;23(1):55-65. 21. Dobkin BH. Training and exercise to drive poststroke recovery. Nat Clin Pract Neurol 2008;4(2):76-85. 22. Mayer A, Kofler M, Quirbach E, Matzak H, Frohlich K. et al. Prospective, Blinded, Randomized, Crossover Study of Gait Rehabilitation in Stroke Patients Using the Locomat Gait Orthosis. Neurorehabil Neural Repair 2007; 21:307. 23. Krishnamoorthy V, Hsu W, Kesar T, Benoit D, Banala S. et al. Gait Training After Stroke: A Pilot Study Combining a Gravity-Balanced Orthosis, Functional Electrical Stimulation, and Visual Feedback. J Neurol Phys Ther 2008;32 (4):192-202. 24. Pohl M, Werner C, Holzgraefe M, Kroczek G, Wingendorf I. et al. Repetitive locomotor training and physiotherapy improve walking and basic activities od daily living after stroke: a single-blind, randomized multicentre trial (Deutsche GangtrainerStudie, DEGAS). Clin Rehabil 2007; 21(1):17-27. 57 25. Šternić Čovičković N, Bumbaširević Beslać Lj, Žarkov M, Raičević R, Tončev G, Živanović M i dr. Nacionalni vodič dobre kliničke prakse za dijagnostikovanje i lečenje ishemijskog moždanog udara. Beograd 2011; 11-1. 26. Živković M, Šternić N, Kostić V. Epidemiologija moždanog udara u Ishemička bolest mozga. Zavod za udžbenike i nastavna sredstva Beograd, 2000: 15. 27. Rha J.H, Saver J.L. The impact of recanalization on ischemic stroke outcame. A Meta-Analysis. Stroke 2007; 38: 967-973. 28. Markus H, Pereira A, Cloud G. Stroke risk factors In Oxford Specialist Handbooks in Neurology Stroke medicine, 2010; 24-42. 29. Miljuš D, Božić Z. Nezarazne bolesti - najveći javnozdravstveni problem. U Zdravlje stanovnika Srbije – analitička studija 1997-2007. Institut za javno zdravlje Srbije. Beograd, 2008: 63-64. 30. Furie K, Kasner S, Adams R, Albers G, Bush R, Fagan S et al. Guidelines for the Prevention of Stroke in Patients With Stroke or Transient Ischemic Attack: A Guideline for Healthcare Professionals From the American Heart Association/American Stroke Association. Stroke 2011; 42: 227-276. 31. Indredavik B, Bakke F, Slordahl S, Rokseth R, Haheim L.. Treatment in combined acute and rehabilitation stroke unit: Which Aspects are most important? Stroke 1999; 30: 917-923. 32. Hacke W, Donnan G, Fieschi C, Kaste M, Rudiger K. Association of outcome with early stroke treatment: pooled analysis of ATLANTIS, ECASS, and NINDS rt-PA stroke trials. Lancet 2004; 363: 768-774. 33. ESO-Guidelines for management of ischaemic stroke. 2008;68, možda ovako navesti Guidelines for management of ischaemic stroke and transient ischaemic attack. ESO 2008; 68. 34. Ronning OM, Guldvog B. Outcome of subacute stroke rehabilitation: a randomized controlled trial. Stroke 1998; 29:779-784. 35. Legg L, Langhorne P. Rehabilitation therapy services for stroke patients living at home: systematic review of randomised trials. Lancet 2004; 363: 352-356. 36. Mehrholz J, Pohl M. Electromechanical-assisted gait training after stroke: A systematic rewiew comparing end-effector and exosceleton devices. J Rehabil Med 2012;44:193-199. 58 37. Bogey R, Hornby TG. Gait training strategies utilized in poststroke rehabilitation: Are we really making a difference? Topics in Stroke Rehabilitation 2007; 14(2): 1-8. 38. Duncan P, Studenski S, Richards L et al. Randomised clinical trial of therapeutic exercise in subacute stroke. Stroke 2003; 34: 2173-80. 39. Pollock A, Bear G, Langhorne P, Pomeroy V. Physiotherapy treatment approaches for stroke. Stroke 2008; 39: 519-520. 40. Kwakkel G, Wagenaar R, Twisk J, Lankhorst G, Koetsier J. Intensity of leg and arm training after primary middle-cerebral-artery stroke: randomised trial. The Lancet 1999; 354: 191-196. 41. Kwakkel G, Wagenaar R. Effect of duration of upper- and lower-extremity rehabilitation sessions and walking speed on recovery of interlimb coordination in hemiplegic Gait recovery of interlimb coordination in hemiplegic gait. Phys Ther 2002; 82: 432-48. 42. Kwakkel G, van Peppen R, Wagenaar R, Dauphinee SW, Richards C, Ashburn A et al. Effects of augmented exercise therapy time after stroke : A meta- analysis. Stroke 2004; 35: 2529-39. 43. Teixeira-Salmela L, Nadeau S, Mcbride I, Olney S. Effects of muscle strengthening and physical conditioning on temporal, kinematic and kinetic variables during gait in chronic stroke survivors. J Rehabil Med 2001; 33: 53-60. 44. Dobkin BH. Strategies for stroke rehabilitation. Lancet Neurology 2004, 3:528- 536. 45. Langhorne P, Duncan P. Does the organization of postacute stroke care really matter? Stroke. 2001; 32: 268-74. 46. Popović DB, Popović MB. Automatic determination of the optimal shape of the surface electrode: Selective stimulation. J Neurosci Methods 2009; 178(1):174- 181. 47. Popović DB, Došen S, Popović MB. Vision and distance based control of prehension. In Proc. World Conf on Medical Physics and Biomedical Engineering, Munich, Germany 2009;302-305. 48. Spaich EG, Mazzaro N, Grey MJ, Popović DB, Sinkjær T, Andersen OK. Rehabilitation of the hemiparetic gait supported by two modalities of electrical 59 stimulation: direct nerve-muscle stimulation and withdrawal reflex stimulation. Preliminary results. In Proc 14th Ann Conf Intern Funct Elec Stim Soc - IFESS 2009, 2009; 62-63. 49. Yan T, Hui-Chan CWY, Li LSW. Functional Electrical Stimulation Improves Motor Recovery of the Lower Extremity and Walking Ability of Subjects With First Acute Stroke. Stroke 2005; 36:80-84. 50. Kojović J, Popović DB. Sensors driven functional electrical stimulation for restoration of walking in acute stroke patients. European Journal of Neurology 2009; 16 (3):312-315. 51. Popović DB, Sinkjær T. Neuromodulation of lower limb monoparesis: functional electrical therapy of walking. Acta Neurochir 2007;97(1):387-393. 52. Veg A, Popović DB., Došen S. Customizing to User Functional Electrical Stimulation of Walking: Optimal Control. FME Trans 2007;35(3):135-140. 53. Došen S, Popović DB. Control of Multi-channel Electrical Stimulation of Paretic Leg in Individuals with Hemiplegia: Moving-Window Dynamic Optimization. IEEE Trans Biomed Eng 2009;56(5):1298-1309. 54. Popović DB, Sinkjær T, Popović MB. „Electrical stimulation as a means for achieving recovery of function in stroke patients.” J NeuroRehabilitation. 2009;25: 45-58. 55. Došen S, Popović DB. Accelerometers and force sensing resistors for optimal control of walking of a hemiplegic. IEEE Trans Biomed Eng 2008;55(8):1973- 1984. 56. Popović LZ, Malešević NM. Muscle Fatigue of Quadriceps in Paraplegics: Comparison between Single vs. Multi-pad Electrode Surface Stimulation. EMBC 09, Minneapolis, MN, U.S.A. 2009;6785-6788. 57. Ng MFW, Tong RKY, Li LSW. A pilot study of randomized clinical controlled trial of gait training in subacute stroke patients with partial body-weight support electromechanical gait trainer and functional electrical stimulation: Six-month follow-up. Stroke 2008;39:154–160. 58. Dobkin B. Strategies for stroke rehabilitation. Lancet Neurol 2004;3:528-536. 59. Ilić T, Ilić N. Plastična reorganizacija ljudskog motornog koreteksa. Vojnosanit Pregled 2012; 69(10):891-898. 60 60. Baron J.C, Cohen L, Cramer S, Dobkin B, Johansen-Berg H, Loubinoux I et al. Neuroimaging in stroke recovery: A position paper from the first international workshop on neuroimaging and stroke recovery. Cerebrovascular Disease 2004; 18: 260-267. 61. Teasell R, Karla L. What’s new in stroke rehabilitation: Back to basics. Stroke 2005; 36: 215-217. 62. Kleim J, Jones T. Principles of experience-dependent neural plasticity: Implications for rehabilitation after brain damage. Journal of Speech, Language and Hearing Research 2008;51:S225-S239. 63. Liepert J, BauderH, Wolfgang H, Miltner W, Taub E, Weiller C. Tretament- induced cortical reorganisation after stroke in humans. Stroke 2000;31:1210- 1216. 64. Kleim J, Barbay S, Cooper N, Hogg T, Reidel C, Remple M, Nudo R. Motor learning-dependent synaptogenesis is localiyed to functionally reorganized motor cortex. Neurobiology of Learning and Memory 2002;77:63-77. 65. Kleim J, Barbay S, Nudo R. Functional reorganization of the rat motor cortex following motor skill learning. J Neurophysiology 1998;80:3321-3325. 66. Jones T, Chu C, Grande L, Gregory A. Motor skills training enhances lesion- induced structural plasticity in the motor cortex of adult rats. J Neurosci 1999;19(22):10153-10163. 67. Monfils M, Teskey G. Skilled-learning induced potentiation in rat sensorimotor cortex: A transient form of behavioural long-term potentiation. Neuroscience 2004;125:329-336. 68. Humm J, Kozlowski D, James D, Gotts J, Schallert T. Use-dependent exacerbation of brain damage occurs during an early post-lesion vulnerable period. Brain Research 1998;783:286-292. 69. Biernaskie J, Chernenko G, Corbett D. Efficacy of rehabilitative experience declines with time after focal ischemic brain injury. J Neurosci 2004; 24: 1245– 54. 70. Marshall R, Perera G, Lazar R, Krakauer J, Constantine R, DeLaPaz R. Evolution of cortical activation during recovery from corticospinal tract infarction. Stroke 2000;31:656-61. 61 71. Nhan H, Barquist K, Bell K, Esselman P, Odderson R, Cramer S. Brain function early after stroke in relation to subsequent recovery. J Cereb Blood Flow Metab 2004; 756-63. 72. Moseley AM, Stark A, Cameron ID, Pollock A. Treadmill training and body weight support for walking after stroke. Cochrane Database Syst Rev 2005. 73. Franceschini M, Carda S, Agosti M, Antenucci R, Malgrati D, Cisari C. Walking after stroke: What does treadmill training with body support add to overground gait training in patients early after stroke? A Single-blind, randomized controlled trial. Stroke 2009;40:3079-3085. 74. Ada L, Dean CM, Morris ME, Simpson JM, Katral P. Randomized trial of treadmill walking with body weight support to establish walking in subacute stroke. The MOBILISE trial. Stroke 2010;41:1237-1242. 75. Hesse S, Mehrholz J, Wernre C (2008). Robot-assisted upper and lower limb rehabilitation after stroke. Dtsch Arztebl Int 105:330-336. 76. Husemann B, Muller F, Krewer C, Heller S, Koening E. Effects of locomotion training with assistance of a robotdriven gait orthosis in hemiparetic patients after stroke: A randomized controlled pilot study. Stroke 2007;38(2):349-354. 77. Thaut M, McIntosh G, Rice R. Rhythmic facilitation of gait training in hemiparetic stroke rehabilitation. Journal of Neurological Sciences 1997; 151: 207-212. 78. Schauer M, Mauritz K. Musical motor feedback (MMF) in walking hemiparetic stroke patients: randomized trials of gait improvement. Clin Rehabil 2003; 17: 713-722. 79. Bradley L, Hart B, Mandana S, Flowers K, Riches M, Sanderson P. Electromyographic biofeedback for gait training after stroke. Clin Rehabil 1998; 12: 11-22. 80. Intiso D, Santilli V, Grasso MG, Rossi R, Caruso I. Rehabilitation of Walking with electromyographic biofeedback in foot-drop after stroke. Stroke 1994; 25: 1189-92. 81. Veg A. Popović DB. Walkaround®: Mobile balance support for therapy of walking. IEEE Trans Neur Syst Rehab Eug (TNSRE) 2008;16(3):264-269. 62 82. Postans NJ, Hasler JP, Granat MH, Maxwell DJ. Functional electric stimulation to augment partial weight-bearing supported treadmill training for patients with acute incomplete spinal cord injury: a pilot study. Arch Phys Med Rehabil 2004;85:604-606. 83. Tong RK, Ng MF, Li LS, So EF. Gait training of patients after stroke using an electromechanical gait trainer combined with simultaneus functional electrical stimulation. Phys Ther 2006;86(9):1282-94. 84. Popović DB, Popović MB, Schwirtlich L, Grey M, Mazzaro N, Sinkjær T. Functional electrical therapy of walking: pilot study. In: Proc 10th Ann Conf Intern IFFES Society 2005;86-8. 85. Kojović J, Djurić-Jovičić M, Došen S, Popović MB, Popović DB. Sensor-driven four-channel stimulation of paretic leg: functional electrical walking therapy. J Neurosci Meth 2009;181:100-5. 86. Dragin A, Konstantinović LJ, Veg A, Schwirtlich L. Gait training of post-stroke patients assisted by the Walkaround (Body Postural Support). International Journal of Rehabilitation Research. 2014(in press). 87. Ivanenko YP, Grasso R, Zago M, Molinari M, Scivoletto G, Castellano V, Macellari V, Lacquaniti F. Temporal components of motor patterns expressed by the human spinal cord reflect foot kinematics. J Neurophys 2003;90:3555-3565. 88. Ivanenko Y, Cappellini G, Dominici N, Poppele R, Lacquaniti F. Coordination of locomotion with voluntary movements in humans. J Neurosci 2005;25(31):7238-7253. 89. Ivanenko Y, Poppele R, Lacquaniti F. Motor control programs and walking. The Neuroscientist 2006;12(4):339-348. 90. Hesse S, Werner C, Bardeleben A. Electromechanical gait training with functional electrical stimulation: Case studies in spinal cord injury. Spinal Cord 2004;42(6): 346-352. 91. Otter A, Geurts A, Mulder T, Duysens J. Gait recovery is not associated with changes in the temporal patterning of muscle activity during treadmill walking in patienst with post-stroke hemiparesis.. Clin Neurophy 2006;117:4-15. 63 92. Miljković N, Milovanović I, Dragin A, Konstantinović LJ, Popović DB. Muscle synergies with Walkaround® postural support vs. „cane/therapist“ assistance. Neurorehab 2013 (in press) 93. Merletti R, Botter A, Troiano A, Merlo E, Minetto M. Technology and instrumentation for detection and conditioning of the surface elecromyografic signals: State of the art. Clin Biomech 2009;24(2)122-134. 94. Hermens H, Freriks B, Disselhorst-Klug C, Rau G. Development of recommendations for SEMG sensors and sensor placement procedures. J J Elecrtomyog Kinesi 2000;10(5):361-374. 95. Winter D, Yack H. EMG profiles during normal human walking: Stride-to-stride and inter-subject variability. Electroenceph Clin Neurophy 1987;67(5):402-411. 96. Winter D. Biomechanics and motor control of human movement. NY:Wiley Interscience 1990. 97. Lark S, Buckley I, Bennett S, Jones D, Sergent A. Adequate joint stiffness is critical during the single support phase to control forward and downward body mementum. Clinic Biomech 2003;18:848-855. 98. Shiavi R. Electromyographic patterns in adult locomotion: A comprehensive review. J Rehab Res Dev 1985;22(3):85-98. 99. Perrz J. Gait analysis: Normal and pathological function. NJ: Stack Inc.1992. 100. Sinkjær T, Popović DB. Trends in the rehabilitation of hemiplegic subjects. Journal of Automatic Control 2005;15:1-10. 101. Postans NJ, Hasler JP, Granat MH, Maxwell DJ. Functional electric stimulation to augment partial weight-bearing supported treadmill training for patients with acute incoplete spinal cord injury: a pilot study. Arch Phzs Med Rehabil 2004;85:604-606. 102. Popović DB, Popović MB, Schwirtlich L, Grey M, Mazzaro N, Sinkjær T. Functional electrical therapy of walking: pilot study. 10th Annual conference of International FES Society. Montreal 2005. 103. Dickstein R. Rehabilitation of gait speed after stroke. A critical rewiew of intervention approaches. Neurorehabil Neural Repair 2008;22:649-660. 64 104. Titianova EB, Tarkka IM. Asymmetry in walking performance and postural sway in patients with chronic unilateral infarction. J Rehabil Res Dev 1995;32:236-244. 105. Kojović J, Miljković N, Janković M, Popović DB. Recovery of motor function after stroke: A polymyography-based analzsis. Journal of Neuroscience Methods 2011;194:321-328. 106. Tarkka IM, Pitkanen K, Popović DB, Vanninen R, Könönen M. Functional electrical therapy for hemiparesis alleviates disability enhances neuroplasticity. Tohoku J Exp Med 2011;225:71-76. 107. Tyson S, Hanlez M, Chillala J, Selley A. Balance disabilitz after stroke. Phys Ther 2006;86:30-38. 108. Stevenson T, Connellz D, Muray H, Overend T. Threshold Berg Balance Scale scores for gait-aid use in elderly subjects: A secondary analysis. Physiother Can 2010;62:133-140. 109. Milovanović I, Popović DB. Principal component analysis of gait kinematics data in acute and chronic stroke patients. Computational and Mathematical Methods in Medicine 2012;1-7. 110. Liepert J, Bauder H, Wolfgang HR, Miltner WH, Taub E, Weiller C. Treatment-induced cortical reorganisation after stroke in humans. Stroke 2000;31:1210-1216. 111. Butefisch CM. Neurobiological bases of rehabilitation. Neurol Sci 2006;27:18- 23. 112. Sinkjær T, Popović DB. Neurorehabilitation tehnologies-Present and future possibilities. Neurorehabilitation 2009;25(1):1-3. 113. Katz A, Tirosh E, Marmur R, Mizrahi J. Enhancment of muscle activity by electrical stimulation in cerebral palsy: a case-control study. J Child Neurol 2008;23:259-67. 114. Liepert J, Bauder H, Wolfgang HR, Miltner WH, Taub E, Weiller C. Treatment-induced cortical reorganisation after stroke in humans. Stoke 2000;31:1210-1216. 65 115. Tarkka IM, Kononen M, Pitkanen K, Sivenius J, Mervaala E. Alterations in cortical excitabilitz in chronic stroke after constraint-induced movement therapy. Neurol Res 2008;30:504-510. 116. Butefish CM. Neurobiological bases of rehabilitation. Neurol Sci 2006;27:18- 23. 66 9. PRILOZI Prilog 1 Popović i sar. su 2005. god. u svojoj studiji pokazali su rezultate primene višekanalne stimulacije u treningu hoda kod bolesnika u akutnoj fazi rehabilitacije posle moždanog udara. Obrazac stimulacije je programiran da imitira prirodne pokrete segmenata noge tokom hoda. Osnovni cilj ove studije bio je da se implementira novi višekanalni stimulator koji će pomagati bolesniku i u fazi njihanja i u fazi oslonca paretičnom nogom. S druge strane autori su imali za cilj da predstave sistem stimulacije koji je jednostavan i klinički primenjiv (102). U ovu pilot studiju bilo je uključeno 10 bolesnika posle MU. Kriterijumi za uključivanje u studiju su bili: neuroslikanjem dokazan prvi moždani udar; odsustvo neuroloških i/ili ortopetskih oboljenja koja onemogućavaju osposobljavanje za hod; odsustvo drugih poznatih težih oboljenja koja bi mogla uticati na predviđen terapijski program (kardiovaskularnih, pulmoloških i dr.); odsustvo težih mentalnih i jezičkih poremećaja (mogućnost da razumeju i izvrše proste naloge); vreme proteklo od nastanka moždanog udara ne duže od 8 nedelja i mogućnost samostalnog hoda sa štapom. Bolesnici su podeljeni slučajnim raspoređivanjem u dve gupe: FET grupa-koja je imala električnu stimulaciju po zadatim parametrima i Kontrolna grupa- koja je imala lažnu stimulaciju. Procedura se sastojala u primeni tro-kanalne stimulacije u obe grupe ispitanika. Za stimulaciju su određeni sledeći mišići: m. quadriceps femoris, m. gastrocnemius i m. tibialis anterior. Ovi mišići su stmulisani jer omogućavaju: ekstenziju kolena i stabilnost u fazi oslonca, podizanje pete/stopala (push-off eng.) u terminalnoj fazi oslonca i bolju stabilnost u fazi inicijalnog kontakta, dorzifleksiju stopala u fazi njihanja. Razlika u parametrima stimulacije između dve grupe odnosila se na intenzitet stimulacije. FET grupa je imla intenzitet stimulacije koji omogućava funkcionalni pokret (I=20-50mA), dok je kontrolna grupa imala intenzitet stimulacije koji izaziva senzacije ali bez motornog odgovora (I=2mA). U obe grupe frekvencija stimulacije je bila 50Hz, trajanja 300µs. Stimulaciju je vršio obučen fizioterapeut. Stimulacija je započinjala posle faze srednjeg oslonca u fazi podizanja pete. S obzirom 67 na različitu brzinu hoda pojedinih ispitanika, individualno prilagođeni parametri stimulacije su korišćeni što je omogućavao mikrokompijuter u vezi sa stimulatorom. Pojedinačni trening je trajao 30 min, a minimum procedura je bio 15 za vreme trajanja studije (4 nedelje). Procena je vršena bez stimulacije, merena je brzina hoda na distanci 10m hoda po ravnom i simetrija hoda. Vreme je mereno korišćenjem senzora u ulošku cipele koji su smešteni na peti i prstima. Trajanje pojedinih faza ciklusa hoda je mereno od inicijalnog kontakta petom do odvajanja palca za fazu oslonca; i od odvajanja palca do inicijalnog kontakta petom za fazu klaćenja. Merenja su vršena na početku studije, posle 2 nedelje i na kraju studije (posle 4 nedelje). Svi pacijenti su hodali sa štapom. Indeks simetrije je izračunavan za fazu oslonca i fazu njihanja i za paretičnu i za neparetičnu nogu prema formuli koju je predložio Robinson i sar. (57). Indeks simetrije može da bude pozitivan i negativan, a idealno simetričan hod ima indeks simetrije 0 (IS=0). T neparetične noge - T paretične noge Formula IS(%) = 2 ———————————— x 100 T paretične noge – T neparetične noge T paretične noge i T neparetične noge predstavljaju trajanje faze oslonca ili faze njihanja za pertičnu i neparetičnu nogu. Rezultati ove studije su pokazali da ne postoji statističi značajna razlika u srednjim vrednostima maksimalno postignutih brzina hoda između dve grupe. Postoji razlika u korist FET grupe u postignutim maksimalnim brzinama za oko 15% na kraju druge i četvrte nedelje. IS za fazu oslonca pokazuje pozitivne vrednosti jer je faza oslonca na neparetičnu nogu kod ovih bolesnika duža u odnosu na fazu oslonca na paretičnu nogu. Za fazu njihanja vrednosti IS su negativne. I za ovaj posmatran parametar nema statistički značajne razlike između grupa, ali je pokazan očigledan napredak u simetriji hoda u FET grupi ispitanika. Za fazu oslonca je IS opao za oko 4% nakon dve nedelje i za oko 9% za četiri nedelje u FET grupi. U fazi klaćenja IS je takođe opao u FET grupi za 7% posle dve nedelje i 12% za četiri nedelje. Maksimalne brzine hoda nakon terapije bile su oko 0,85 m/s što se približava uobičajenoj brzini hoda kod zdarvih ispitanika (1,4 m/s). Postignuta brzina hoda je dovoljna za neometano 68 odvijanje osnovnih dnevnih aktivnosti bolesnika. IS za osobe bez onespsobljenosti je ispod 6%. U ovom ispitivanji IS je za FET grupu ispitanika opao sa 23% na 10% na kraju studije, za razliku od kontrolne grupe gde je IS opao sa 22% na 15%. Ova pilot studija je pokazala jasnu, mada ne statistički značajnu tendencu poboljšanja u brzini i simtriji hoda bolesnika koji su imali FET. Takođe omogućila je autorima da koriguju uočene tehničke nedostatke stimulatora (poboljšanje sinhronizacije stimulacije i voljnih pokreta bolesnika). Prilog 2 Veg i Popović 2008. god. su konstruisali i predstavili Hodalicu (Walkaround), uređaj koji olakšava održavanje uspravnog položaja tela bolesnika prvenstveno u treningu hoda posle moždanog udara, ali kod poremećaja posture drugih etiologija (81). Razvoj sistema hodalice je sastavni deo procesa razvoja funkcionalne električne terapije. Ideja je da se sistem za asistenciju hoda sastoji iz Hodalice koja omogućava sigurnost i olakšava održavanje posture dok se pokreti paretične noge kontrolišu višekanalnom električnom stimulacijom. Osnovni elemeti Hodalice su specijalni lumbalni pojas i prilagodljiv sistem za suspenziju koji je povezan oprugama za pojas i okvir hodalice. Ideja za konstrukciju Hodalice zasniva se na biomehaničkim studijama Matjacica i saradnika koji su sugerisali da je za kontrolu balansa kod manjih pomeranja u sagitalnoj ravi značajna stabilnost u skočnom zglobu, dok je za pomeranja u frontalnoj ravni značajna kontrola stabilnosti kuka. Suspenzorski sistem Hodalice omogućava potrebnu kontrolu tela zahvaljujući vezi sa čvrstim obručem. Takođe sistem suspenzije i lumbalni pojas omogućavaju sprečavanje pada i povredu bolesnika u toku treninga. Ideja da se u treningu hoda koristi hodalica sa točkovima je prisutna i u literaturi i u praksi, ali samo nekoliko uređaja ispunjava zahteve vežbanja hoda bolesnika sa hemiplegijom. Pre više od dve decenije predstavljen je mobilni sistem podrške Compliant Walker od strane Kerley i sar. Autori su predvideli njegovu upotrebu za bolesnike koji imaju "ograničenu upotrebu donjih ekstremiteta". Sistem se satoji od hodalice sa točkovima koja okružuje osobu i u vezi je pomoću sistema žičanih kablova 69 sa dva moguća sistema koje nosi bolesnik bilo kao visoko postavljene trake oko grudi i struka, bilo niže postavljene trake u predelu karlice. Ovaj originalni sistem je unapređivan i pojavile su se novije verzije kao što su Secure Ambulation Model (SAM) i SAM-Y za decu. Osnovna razlika između Hodalice koji su konstruisali Veg i Popović i sistema Compliant Walker je novi koncept kontrole trupa pomoću tri suspenzora. Suspenzori, koji su postavljeni u tri različite zvezdaste orjentacije oko tela i lumbalni pojas kontrolišu orjentaciju i poziciju trupa. Suspenzori omogućavaju pomeranje tela u vertikalnom i horizontalnom pravcu u okviru Hodalice, ali sprečavaju pad i rotaciju oko horizontalne ose. Suspenzori su konstruisani da minimalno ograničavaju pokrete trupa. Konstrukcija hodalice ima tri osnovna dela. Trokraka hodalica sa točkovima. Hodalica ima dva horizontalna otvorena prstena. Prstenovi su u vezi sa sa teleskopskim šipkama hodalice koji omogućavaju prilagođavanje visine hodalice visini osobe. Elastični suspenzorski sistem služi za povezivanje prstenova i pojasa. Ovakva veza je osnova koja omogućava relativno pomeranje karličnog regiona u odnosu na rigidan prsten (okvir) i relativno ograničenje rotacije trupa u odnosu na horizontalnu osovinu. Pozicija suspenzora se može prilagoditi u odnosu na prsten da bi se prilagodila visini i obimu karlične regije osobe. Elastične sile se mogu prilagoditi da bi odgovarale potrebnoj čvrstini podešavanjem napetosti opruga. Lumbalni pojas, ojačan duž osovina tela, odgovara konturama donjeg dela leđa. Dizajn i veličina hodalice omogućava da se koristi i u kliničkim i u kućnim uslovima (širina 85cm da bi prošla kroz standarna vrata) i prenosiva je. Veliki otvor prstena sa jedne strane je predviđen za ulazak invalidskih kolica u kojima može biti bolesnik. Dužina teleskopskih šipki se može prilagoditi za visine osoba između 145 i 195 cm. Obim pojasa je prilagodljiv za obim od 60 do 135 cm, što omogućava da je koriste osobe približne telesne mase od 50 do 120 kg. Pozicija suspenzora je dizajnirana tako da se centar karlice poklapa sa centrom gornjeg prstena. Ovo prilagođavanje je omogućeno pomeranjem (maksimalno 8 cm) suspenzora u prstenu. Testiranje je izvršeno na zdravim volonterima i osobama sa hemiplegijom. Pet osoba bez neurološkog deficita (25±2 godine), sličnih antropometriskih parametara (visine 172±7 cm, težine 76±3 kg) su procenjivana. Zadatak se sastojao u slobodnom hodu dužine 15m po ravnoj podlozi i uz pomoć hodalice. Visina hodalice je prilagođena 70 tako da ne omogućava vertiklano rasterećenje pri stajanju na obe noge (što je potvrđeno senzorima sile u ulošcima cipele). Metronom je korišćen da bi omogućio ritam hoda frekvence oko 1 korak u sekundi. Prosečna dužina koraka bila je 0,9 m. Pre testiranja hoda u Hodalici ispitanici su desetak minuta mogli da probaju i da se naviknu na hod uz asistenciju uređaja. Tokom testiranja korišćen wireless senzorski sistem koji se sastoji iz: osam senzora sile (FSR, diametra D = 1,25 cm, proizvođača Inetrlink, Camurrilo, CA) koji su smešteni u uloške cipela, i osam akcelerometara (MEMS capacitive transducers, proizvođača Analog Devices, Norwood, MA) smeštenih u četiri para na stopalima, potkolenici, natkolenici i trupu. Snimci su pokazali određene razlike dobijenih trajektorija kada su ispitanici hodali slobodno u odnosu na hod sa Hodalicom. Maksimalna sila reakcije podloge je smanjena za 15±5,6% (srednja vrednost za pet ispitanika±S.D.), maksimalno ubrzanje kuka je smanjeno za 30±11% i izmerene su manje razlike u vrednosti uglova pomeranja zglobova noge (6,6±4,8%). Ovakve razlike su očekivane s obzirom na delimično rasterećenje koje se postiže u fazi oslonca na jednu nogu (razlike u sili reakcije podloge) i sprečavanje rotacije karlice (razlike postignute na akcelerometrima). Pilot studiju na bolesnicima sa hemiplegijom izvršili smo na Klinici za rehabilitaciju „Dr. M. Zotović“ u Beogradu na pet ispitanika. Kriterijumi za uključivanje u studiju su bili: bolesnici su imali prvi MU verifikovan neuroslikanjem; da nije prošlo više od 12 nedelja od MU; da nije bilo drugih neuroloških, ortopedskih i/ili kardiovaskularnih bolesti ili stanja koje bi onemogućile hod; da nema težih kognitivnih ili jezičkih poremećaja koji onemogućavaju razumevanje ili izvršavanje jednostavnih naloga; da bolesnici mogu da stoje ili hodaju samo uz pomoć terapeuta. Poređeni su brzina i simetrija hoda kada su bolesnici hodali sa Hodalicom i uz asistenciju terapeuta. Testiranje hoda sa Hodalicom započinjali smo nameštanjem pojasa i periodom od 5 min u kome se bolesnici navikavaju na uređaj i stiču sigurnost. Posle toga bolesnici hodaju po ravnom dužinom 10m. U toku testiranja hoda bez Hodalice, pacijenti hodaju istom distancom uz pomoć terapeuta. U toku hoda sa Hodalicom pacijenti nisu koristili oslonac rukama jer su se osećali dovoljno sigurni. Merena su srednje vrednosti brzina hoda na distanci od 8m (srednjih 8 metara od ukupne distance od 10m). Procedure hoda su ponavljane šest puta različitim danima, a 71 redosled hoda sa Hodalicom i uz asistenciju terapeuta je menjan da bi se izbegao uticaj zamora. Indeks simetrije hoda je računat za fazu klaćenja i fazu oslonca korišćenjem formule koju je predložio Robinson (ranije objašnjena). Rezultati ove pilot studije su pokazali značajno bolje rezultate (p<0,05) posmatranih parametra (simetrije i brzine hoda) kod bolesnika u akutnoj fazi oporavka posle MU u odnosu na hod istih ispitanika uz pomoć terapeuta. Srednja brzina hoda sa Hodalicom bila je 0,44±0,04 m/s (srednja brzina hoda ± S.D.), a pri hodu sa terapeutom 0,31±0,07 m/s. Indeks simetrije za fazu stajanja je iznosio 24,2±4,5 u toku hoda sa terapeutom, dok je kod hoda sa Hodalicom iznosio 15±2,9 (indeks simetrije ± S.D.). Za fazu klaćenja indeks simetrije u toku hoda sa terapeutom iznosio je 5,6±4,4, dok je u toku hoda sa Hodalicom 18,2±1,9. Pacijenti su pitani o subjektivnom osećaju za vreme hoda sa Hodalicom i svi su se složli da Hodalica pruža osećaj sigurnosti da ne postoji opasnost od pada. Na taj način im je omogućeno da se usredsrede na pokrete nogu a ne da spreče pad na svaki način. Sugerisali su takođe da je potrebno ograničiti pokretljivost u stranu točkova, što je u kasnijim istraživanjima korigovano. Nije bilo potrebno da se bolesnici oslanjaju rukama na Hodalicu, ali su bolesnici izrazili potrebu da odmore ruke i postave ih na hodalicu i da bi dobili dodatni senzorni input za posturalnu kontrolu. Terapeuti sa svoje strane su sugerisali da je potrebno olakšati podešavanje suspenzora i visine Hodalice, što je takođe u daljim istraživanjima korigovano postavljanjem označenih markera visine. Poređenjem parametara sile i ugaonih brzina između hoda sa Hodalicom i bez nje zdravih ispitanika zapaženo je de se rezultati malo razlikuju i da hodalica malo ograničava pokrete. Kod grupe bolesnika sa hemiplegijom zapaženo je značajno poboljšanje brzine i simetrije hoda u toku hoda sa Hodalicom u odnosu na hod uz pomoć terapeuta. Ovim istraživanjem je pokazano da je Hodalica dobar uređaj koji omogućava olakšano održavanje uspravnog položaja tela i bezbedan trening hoda bolesnika posle moždanog udara. Takođe, omogućeno je dalje tehničko unapređivanje Hodalice u skladu sa potrebama treninga hoda bolesnika posle moždanog udara. 72 Prilog 3 U studiji Kojović i saradnika iz 2011. predstavljana je polimiografska analiza aktivacije glavnih pokretača zglobova koja predstavlja koristan metod za bolje razumevanje funkcionalnog oporavka bolesnika posle moždanog udara (105). Osnovu za ovaj rad pružile su studije koje ističu ulogu određenih obrazaca aktivacije u kontroli pokreta (Kautz i sr., 2005; d'Avella i sar 2005; Ivananko i sar. 2006; Katz i sar. 2008; Clark i sar. 2010; Achache i sar. 2010). Ovakvu analizu je omogućio instrument u koji su integrisani mali low-noise amplifiers, komplet senzora koji omogućavaju informacije o kinematici i mesto za skladištenje podataka koje je bežično povezano sa matičnim računarom. Ovaj instrument omogućava ponavljanje analize određenog pokreta zasnovano na vizuelnoj povratnoj sprezi (feedback eng.) predstavljenoj ispitivanom subjektu i može se koristiti za duža snimanja u kliničkim uslovima bez dodatne instrumentacije. Pojednostavljen software omogućava neposredno praćenje eksperimenta i neposrednu analizu podataka. Korišćeni su podaci dobijeni od grupe zdravih volontera približnih godina starosti kao bolesnici (57±11 godina; srednja vrednost ± SD). U grupi koja je imala funkcionalnu električnu terapiju (FET) bilo je pet bolesnika i isti broj bolesnika imalo je trening hoda bez stimulacije (CON). Deo ispitivanja je izvršen na Klinici za rehabilitaciju „Dr M. Zotović“ u Beogradu. Svi bolesnici su imali konvencionalni rehabilitacioni program za akutnu i subakutnu fazu oporavka. Dodatno FET grupa ispitanika imala je 30 min terpije hodom (pet dana u nedelji, četiri nedelje) uz pomoć senzorski navođene višekanalne stimulacije. Bolesnici u CON grupi su imali dodatnih 30 minuta terapije hodom bez funkcionalne električne terapije. Kriterijumi za uključivanje u studiju su bili: jednostrana slabost tela; mogućnost stajanja samostalno ili uz pomoć terapeuta i akutna ili subakutna faza oporavka posle moždanog udara (do 6 nedelja od MU) i odsustvo težeg kognitivnog deficita, odnosno nemogućnost praćenja protokola. Klinički parametri za praćenje težine motorne onesposobljenosti su bili: Fugl- Meyer skor za donje ekstremitete (minimum 0, maksimum 34) i Berg balans test (minimum 0, maksimum 56). 73 Indeks simetrije je računat prema modifikovanoj formuli koju su predložili Robinson i sar. 1987. god., gde veća vrednost znači bolju simetriju. Indeks simetrije se može odrediti za fazu stajanja i fazu klaćenja, kao i za korak u celini. Idalno simetričan hod ima indeks simetrije 100. Indeks simetrije i brzina hoda procenjivani su na distanci od 6 m. U ovoj studiji predstavljen je indeks simetrije za fazu oslonca. Snimanje je vršeno na početku i na kraju rehabilitacionog tretmana. Snimanje je trajalo manje od 1h, vršeno je u prepodnevnim časovima da bi se izbegao uticaj drugih procedura i dnevnih aktivnosti. Svaki ispitanik je imao 10 pokušaja sa pauzom od 5 min da bi se izbegao zamor. Slika 14. Položaj ispitanika i aparature za vreme vršenja dorzifleksije (modifikovano iz 105). Zadatak je predstavljao praćenje ciljane linije koja je prikazana na ekranu (slika 14) čineći dorzifleksiju stopala u sedećem položaju. Postignut ugao dorzifleksije stopala, φ, i ciljana linija su prikazani na ekranu naspram ispitanika. Ciljana linija je kreirana individualno i automatski za svakog pojedinog ispitanika. Linija spaja ugao u skočnom zglobu za vreme mirovanja (0º) i 90% maksimalnog ugla dorzifleksije (φmax). Vrednost φmax je određena kao srednja vrednost iz deset uzastopnih pokušaja maksimalne dorzifleksije svakog ispitanika ponaosob. Vrednost od 90% maksimalne dorzifleksije je odabrana da bi se smanjio efekat zamora, jer smo odredili da je mišićna 74 snaga potrebna za izvršenje ovog zadatka ispod 50% maksimalne snage kontrakcije i za zdrave i za bolesnike sa hemiplegijom. Trajanje zadatka je određeno na 6s, da bi se obezbedilo polako izvođenje radnje. U toku eksperimeta bolesnici su sedeli u stolici sa fiksiranim trupom za naslon da bi se smanjilo pomeranje trupa. Sedeli su na ivici stolice da bi se smanjila podrška natkolenice paretične noge izvođenju pokreta. Snimani su EMG signali sa površnim elektrodama na glavnim pokretačima skočnog zgloba i kolena: m. tibialis anterior (TA), m. gastrocnemius caput lateralis (LG), m. rectus femoris i m. biceps femoris (slika 14). Elektrode su postavljane na svaki mišić prema SENIAM protokolu. Na koleno i skočni zglob su bili postavljeni fleksibilni goniometri (Penny&Giles) prateći preporuke proizvođača (Biometrics Ltd., Gwent, UK). Goniometar na kolenu je postavljen radi praćenja pokreta potkolenice u odnosu na natkolenicu (neželjen pokret). Goniometri su postavljeni lateralno na koleno (SG110) i skočni zglob (SG65). Pacijentima je detaljno objašnjeno šta se očekuje za uspešno izvršen zadatak i dozvoljeno im je da uvežbavaju zadatak na odvojenoj sesiji pre snimanja. Uspešno izvođenje zadatka je objašnjeno ispitanicima kao vizuelno opaženo postizanje približno jednake trajektorije sa unapred postavljenom trajektorijom (slika 14). Rezultati su dobijeni smimanjem sa paretične noge pacijenata i sa desne noge zdravih volontera. Na početku svake epizode snimanja, merena je maksimalna voljna izometrijska kontrakcija (maximal volontary isometric contraction- MVCs eng.) agonista u odnosu na stalni otpor, prateći SENIAM protokol, da bi se omogućila normalizacija rezultata. Na ovaj način se varijabilnost prouzrokovana položajem elektroda smanjuje se na minimum. Potkolenica se nije pomerala, tako da je relativno pomeranje elektroda u odnosu na određen mišić bilo minimlano. 75 Slika 15. „Paketi“ normalizovanih EMG signala sa četiri ispitivana mišića noge (modifikovano iz 105). Slika 15 prikazuje „pakete“ normalizovanih EMG signala sa četiri mišića kod tri ispitanika: po jednog iz FET i CON grupe pre i posle tretmana i jednog zdravog ispitanika. Oni pokazuju postojanje ko-kontrakcije mišića koji se uobičajeno smatraju fleksorima i ekstenzorima zgloba kolena kod pacijenta u FET i CON grupi, a koja nije prisutna kod zdrave osobe. Druga uočljiva razlika je nedostatak modulacije EMG aktivnosti pre tretmana kod ispitanika u CON i FET grupi u mišićima m. tibialis anterior i m. gastrocnemius lateralis u poređenju sa zdravim ispitanicima. EMG aktivnost kod FET grupe bolesnika je sličnija aktivnosti zdravih ispitanika. Slika 16. Srednje vrednosti postignutih trajektorija (modifikovano iz 105). FET grupa CON grupa zdravi 76 Postignute trajektorije (srednje vrednosti) za FET i CON grupu su predstavljene na slici 16. uz snimke sa zdravih ispitanika. Greška praćenja nije predstavljena zato što zavisi od vremena početaka i kraja pokreta, a ova vremena variraju u zavisnosti od pacijentovih različitih sposobnosti praćenja linije na ekranu. Odstupanja postignute trajektorije od zadate su veća kod bolesnika posle moždanog udara u odnosu na zdrave ispitanike. Maksimalni uglovi u skočnom zglobu kod pacijenata u FET grupi bili su između 9º i 13º odnosno 10º i 13º za CON grupu. Maksimalni uglovi na kraju terapije su bili između 18º i 21º u FET grupi, odnosno 16º i 18º u CON grupi. Prosečan porast maksimalno postignutog ugla u FET grupi bio je 9±2º u odnosu na 6±1º u CON grupi ispitanika (p<0,05 procenjeno Studentovim t-testom). Maksimalni uglovi u grupi zdravih volontera (23º do 30º) su veći u odnosu na FET i CON grupu ispitanika. Ispitanici sa hemiplegijom nisu mogli da prate zadati pokret dorzifleksije; oni su počinjali pokret sa zakašnjenjem i dorzifleksiju su vršili brže u odnosu na zdrave ispitanike. Ugaonu vrednost (stepen) (ω) dorzifleksije smo predstavili u odnosu 50% maksimalno postavljene vrednosti dorzifleksije (slika 16, vrednost ω=φmax /T). Vreme se kretalo od 2,5 do 3,2 s u FET grupi, odnosno od 2,0 do 2,2 s u CON grupi (pre i posle tretmana). Ugaone vrednosti dorzifleksije su bile značajno veće (p<0,05) u odnosu vrednosti karakteristične za zdrave ispitanike (ω=φmax /4,7). Vrednosti ω su opale u obe grupe ispitanika posle tretana u odnosu na početak (SD predstavlja standardnu devijaciju srednje vrednosti). Slično tome, vreme potrebno za postizanje 50% maksimalne vrednosti dorzifleksije skočnog zgloba (φmax) je pokazalo bolje rezultate u obe grupe. 77 Slika 17. Normalizovane srednje vrednosti EMG „paketa“ i medijane frekvencija (modifikovano iz 105). Slika 17 predstavlja normalizovane srednje vrednosti EMG „paketa“ i medijane frekvencija za FET, CON i grupu zdravih ispitanika. Zasenčena polja obuhvataju EMG pakete svih ispitanika. Puna linija predstavlja srednje vrednosti. Primetno je da i u FET i u CON grupi postoji značajna ko-aktivacija ključnih pokretača kolena (mišići RF i BF) koje ne postoji kod zdravih ispitanika. Ova ko-aktivacija je manje izražena i modulisana posle tretmana FET u odnosu na stanje pre tretmana. Aktivnost glavnih pokretača skočnog zgloba nije modulisana na početku tretmana. Na kraju tretmana postoji određen stepen modulacije mišićne aktivnosti tako da poceća na aktivnosti zdravih mišića. Na slici 17 predstavljena je i medianu frekvencija postignutih za vreme osam uglova dorzifleksije za vreme praćenja. Postoji vidljiva razlika u trendu medijane frekvencije između pacijenata pre i posle terapije, trend posle terapije ima sličnije karakteristike karakteristikama zdravih. Obrazac EMG „paketa“ je analiziran radi određivanja relativnog doprinosa pojedinačnih mišića tokom pokreta. Korišćene su mere ko-aktivacije (Ci) koristeći metod koji su sugerisali Katz i sar. 2008. godine (113). Nova mera poredi doprinos mišića u FET i CON grupi sa doprinosom istih mišića u grupi zdravih ispitanika. Mera 78 predstavlja odnos relativnog doprinosa određenog mišića ukupnom naporu sva četiri mišića u FET i CON grupi i relativnog doprinosa procenjenog za grupu zdravih. Ci predstavlja nivo doprinosa mišića u odnosu na „normalu“: Ci <1 govori u prilog manjem doprinosu i Ci >1 upućuje na veći doprinos. Koeficijent ko-kontrakcije Ci, u FET grupi, značajno se menja na nivou maksimalne dorzifleksije. Relativni doprinos mišića BF (Ci=8,52±0,12 pada na Ci=3,12±0,10 posle tretmana) i mišića RF (Ci =11.35±0,2 pada na Ci =5,19±0,18 posle tretmana) je smanjen za više od 50%. Ovo nije zapaženo u CON grupi. Takođe, doprinos aktivacije mišića TA (Ci=0,49±0,08 se povećao na Ci=0,83±0,03 posle tretmana) što je mnogo bliže grupi zdravih (Ci=1). Ove razlike su manje uočljive na 50% maksimalne dorzifleksije. Ovakve razlike sugerišu da facilitacija hodanja električnom stimulacijom obezbeđuje bolje uslove za kortikalne promene koje se događaju u ranoj fazi oporavka posle moždanog udara i ukazuju na fiziološke osnove odgovorne za funkcionalni oporavak posle rehabilitacije. S tim u vezi, u radu Tarkke i sar. (2011), koji je opisan u prilogu 4, prouačvano je da li neuralni plasticitet ima ulogu u terapijski izazvanom poboljšanju funkcije ruke kod dvadeset bolesnika posle moždanog udar u hroničnoj fazi oporavka. Prilog 4 Tarkke i sar. 2011. god., su proučavali efekte FET na voljno motorno ponašanje kao i na kortikospinalnu ekscitabilnost kod paretične ruke hroničnih bolesnika sa hemiplegijom. Promene u kortikalnoj ekscitabilnosti se smatraju indikatorima neuralne plastičnosti (114, 115, 116). Bolesnici su podeljeni u dve grupe: jedna je imala FET a druga konvencionalnu fiziklnu terapiju. Cilj je bio da se dokaže mehanizam koji je odgovoran za posledično poboljšanje funkcije. Pretpostavka autora je bila da postoji razlika u kortikospinalnoj ekscitabilnosti između grupa gde je primenjena FET i konvencionalna terapija. U studiju je uključeno 20 bolesnika u hroničnoj fazi oporavka posle MU (2,4±2,0 godina od nastanka MU; srednja vrednost ± SD), koji su slučajnim izborom podeljeni u dve brojčano jednake grupe: grupa sa funkcionalnom električnom terapijom 79 (FET) i grupa sa konvencionalnom fizikalnom terapijom (CON). Kriterijumi za uključenje u studiju su bili: da je prošlo više od 6 meseci od MU; težak motorni deficit ruke; odsustvo težeg kognitivnog ošetćenja; odsustvo afazije; bez srčanog pace-maker-a i bez epilepsije. Funkcija ruke je procenjivana pomoću Wolf Motor Function Test (WMFT) (Wolf i sar., 1989). Test se sastoji od 16 motornih zadataka. Ispituje se samo funkcija paretične ruke kroz izvođenje zadataka kao što su povlačenje 500g tereta po stolu ili podizanje olovke. Za izvršenje svakog zadatka se meri vreme i skoruje se funkcionalnost (skor je od 0-5/zadatak, maksimalan skor za zdravu šaku i ruku je 80). Ako je funkcionalni skor ispod 50, funkcija ruke je teško oštećena. Procena je vršena neposredno pre i posle 2 nedelje tarpije, kao i posle 6 meseci perioda praćenja. Funkcija ruke i šake procenjivana je uz pomoć WMFT. Za procenu kortikospinalne aktivnosti korišćena je transkranijalna magnetna stimulacija (TMS) koja je navođena (Nexstim Ltd., Helsinki, Finland) i kojom su stimulisana primarna motorna polja obe ruke. EMG je registrovan površnim elektrodama (ME 6000, Mega Electronics Ltd., Kuopio, Finland). EMG elektrode su pozicionirane bilateralno na mišiće: abductor policis brevis (APB), abductor digiti minimi (ADM), flexor carpi radialis (FCR) i extensor carpi radialis (ECR). Nakon određivanja optimalne motorne reprezentacije i motornog parga (motor threshold- MT eng.; motorni prag se određuje na osnovu odgovora od 50 μV ili više, na pet od deset stimulusa), pet motornih evociranih potencijala (motor evoked potential- MEP eng.) su izazivani stimulacijom od 130% inteziteta individualnog MT. Za registrovanje perioda tišine (silent period- SP eng.; priod koji sledi iza MEP kada se javlja voljna motorna aktivnost) koriste se iste koordinate na skalpu. Aktiviraju se obe ruke (voljna fleksija prstiju od 20% maksimalne snage hvata oko standardnog predmeta) tokom stimulacije 130% MT za dobijanje SP podataka. Po pet SP se registruju sa paretične i neparetične ruke. Iste koordinate stimulacije su koriščene u sva tri snimanja (pre, posle terapije i perioda praćenja). Merena je peak-to-peak amplituda (vrh jednog do vrha drugog talasa) i latenca za svaki odgovor sa svakog mišića. Terapije su se razlikovale između FET i CON grupe. FET grupa je imala vežbe za ruku i šaku uz primenu elsktrične stimulacije. Ispitanici su imali terapiju dva puta dnevno, svaki dan, pet dana u nedelji u trajanju od dve nedelje (pojedinačna terapija je trajala 30min, pauza između terapija četiri sata) uz primenu individualno prilagođene 80 četvorokanalne stimulacije (Actigrip® Neurodan A/S, Aalborg, Denmark). Površno postavljene elektrode za stimulaciju su postavljene tako da olakšavaju otvaranje i zatvaranje šake, tako da su m. flexor carpi radialis i m. flexor policis longus aktivirani za zatvaranje, a m. extensor carpi radialis i m. opponens policis za otvaranje šake. Vremenske karakteristike stimulacije su bile različite u zavisnosti od vrste zadatka i funkcije šake ispitanika. Zadaci koji su postavljani su bili pomeranje sa jednog mesta na drugo četke za kosu ili manje flaše i sl. Za izvršenje zadatka je uobičajeno bilo dovoljno 2-3 sekunde. CON grupa ispitanika je imala isto trajanje konvencionalne terapije, koja se uobičajeno sastojala iz aktivnih i/ili pasivnih vežbi u zavisnosti od funkcionalnog stanja. S obzirom da je funkcionalno stanje na početku studije uobičajeno bilo loše, aktivni zadaci su bili tipa brisanja krpom stola i sl. Statistička analiza se sastojala u primeni t-testa za poređenje rezultata WMFT, korišćena je i ANOVA za poređenje razlika amplituda i latenci pre i posle terapije i posle 6 meseci. Statistički značajne razlike su bile na p<0,05. Pacijenti su u proseku imali 17±3 terapije (srednja vrednost±SD). WMFT je pokazao da se vreme potrebno za izvršenje zadataka značajno popravilo u FET grupi ispitanika posle terapije (p<0,01) a takav trend je nastavljen i u periodu praćenja od 6 meseci (p<0,02). Vreme se odnosilo na zbir pojedničanih vremena za izvršenje svih 16 zadataka. Maksimalno vreme za izvršenje pojedinačnog zadatka je bilo 120 s, a ukoliko se ne izvrši zadatak dodeljuje mu se vreme od 120 s. U CON grupi nije bilo značajne razlike u vremenu potrebnom za izvršenje testa. Funkcionalni skor (zbir skorova za izvršenje svakog pojedinačnog zadatka) se poboljšalo (FET 13% i CON 9%) i nastavilo je da se poboljšava u periodu praćenja ali nije bilo statistički značajne razlike između grupa i zadržala se loša funkcija ruke (srednji funkcionalni skor je bio 41 ± 7 posle terapije i 44,5 ± 7 posle šest meseci). Analiza TMS-a je pokazala da je motorni prag (MT) značajno viši sa paretične strane u odnosu na neparetičnu kod svih ispitanika kod kojih je izazvan odgovor i MT se nije promenio. Motorni evocirani potencijali (MEP) su izazivani sa 130% od MT stimulacije i dobijeni su u 18/20 ispitanika na neparetičnoj strani i u samo 9/20 ispitanika sa paretične strane. Pre terapije nije bilo razlike u elektrofizološkim parametrima između grupa. Posle terapije, MEP su se pojavili kod dva ispitanika u FET grupi u mišićima: ADM, FCR i ECR, u kojima nije bilo motornog odgovora pre 81 intervencije. Pored toga kortikospinalna ekscitabilnost se promenila s obzirom da se latenca statistički značajno skratila u FET grupi ispitanika u sva četiri ispitivana mišića na paretičnoj strani. U CON grupi nije bilo značajne razlike ni u latenci ni u postignutoj amplitudi MEP sa paretične strane, niti su zapažene promene sa neparetične strane u obe grupe ispitanika. Latenca MEP-a je bila kraća u FET grupi ispitanika u odnosu na CON grupu i posle šest meseci. Ovakvi rezultati ukazuju da trening voljnih pokreta paretične ruke i šake potpomognut individualno prilagođenom električnom stimulacijom, kao što je FET, može izazvati promene u kortikospinalnoj ekscitaciji. Ovakve promene kortikospinalne ekscitacije nisu registrovane posle primene konvencionalne terapije usmerene na oporavak funkcije šake koja je bila u istom trajanju. Ovakvi rezultati bržeg kortikospinalnog provođenja posle terapije FET mogu ukazivati na upotrebom indukovan neuroplasticitet koji je izazvan kombinacijom primene voljnog pokreta i električne stimulacije. Prilog 5 U radu Milovanović i Popović 2012. god., koji je deo kliničke studije o efektivnosti treninga hoda uz pomoć posturalne podrške telu- Walkaround®, vršena je kompleksna analiza kinematičkih paramatera hoda uz pomoć statističke metode - analiza principijelnih komponenti (Principal Component Analysis- PCA) (109). U studiju je bilo uključeno 27 ispitanika. Kritrijumi za uključivanje u studiju su: prvi moždani udar; akutna ili hronična faza oporavka posle moždanog udara; slabost jedne strane tela; mogućnost da ispitanik hoda 10m sa ili bez asistencije terapeuta/pomoćnih srdstava za hod; mogućnost da razume i prati jednostavne naloge. Šesnaest bolesnika je bilo u hroničnoj fazi oporavka - šest i više meseci od MU (chronic group-CG, eng.) i 11 ispitanika je bilo u akutnoj i subakutnoj fazi (acute group-AG, eng.). U AG rupi ispitanika njih četvoro je bilo u akutnoj fazi oporavka (od MU prošlo manje od 6 nedelja) i sedmoro je bilo u subakutnoj fazi (6 nedelja do 6 meseci od MU). Praćeni su sledeći klinički parametri: Fugl-Meyer skor za donje ekstremitete (minimum 0, makslimum 36), Berg balans test (minimum 0, maksimum 56) i Functional Ambulation Category (minimum 0, maksimum 5). 82 Za poređenje su korišćeni i podaci koji su snimani u toku hoda (brzina v = 0,4 do 0,6 m/s) pet zdravih ispitanika, bez poznatog neurološkog i ortopedskog oboljenja. Za kinematička snimanja korišćen je prenosivi, više-senzorski sistem, koji u sebi sadrži modul za prikupljanje, procesuiranje i prenos senzorskih signala do glavnog računara (74,75). Set senzora se sastojao od šest goniometara (SG110 za skočni zglob, SG150 za koleno i kuk, Biometrics Ltd., Gwent, UK) i dva uređaja u ulošcima cipela koja sadrže po pet senzora sile reakcije podloge. Goniometri su lepljivim tarkama postavljani na zglob kuka, kolena i skočni zglob. Senzori u ulošcima cipela (obe noge) postavljeni su za merenje sile reakcije podloge u predelu palca, metatarzalno i u predelu pete. Slika 18. Više-senzorski sistem za prikupljanje, procesuiranje i prenos podataka (modifikovano iz 109). Ispitanici su hodali po ravnoj podlozi dužine 10 m brzinom koju sami odrede a koju osaćaju kao komfornu. Tokom hoda snimani su sile reakcije podloge i postignuti uglovi pomeranja zglobova. Za svakog ispitanika snimano je bar 12 prolazaka u tri sukcesivna dana. Između pojedinačnih prolazaka zadatog puta, pacijentima je omogućen odmor od bar 5min da bi se izbegao efekat zamora. Snimljeni signali su podeljeni na delove koji odgovaraju pojedinačnim koracima. Ekstrakcija koraka izvršena je automatski metodom praga (threshold method eng.). Nivo praga je postavljen na 5% od maksimalne sile reakcije podloge (detekcija 83 kontakta petom i odizanje prstiju), za paretičnu i neparetičnu nogu. Koraci su zatim normalizovani na 100% da bi se omogućila detaljna analiza. Ova normalizacija podrazumeva smeštanje podataka koji pripadaju pojedinačnom koraku u sto tačaka. Koraci koji su se od prosečnog trajanja koraka razlikovali za više od 10% nisu razmatrani (manje od 4% od ukupnog broja koraka). Signali su zatim filtrirani, niskopropusnim filterom drugog reda Butterworth filter (fc = 5 Hz), dalje procesuirani i filtrirani na frekvenciji od 30 Hz, Butterworth-ovim filterom četvrtog reda koji ne menja fazu signala. Novina u obradi podataka je primena analize principijelnih komponenti (Principal Component Analysis- PCA) na svaki od nekoliko seta podataka koji se sastoje od normalizovanih signala hoda. PCA omogućava identifikaciju određenih povezanosti među podacima i predstavljanje tih podataka na način koji ističe njihove sličnosti i razlike. S obzirom da može biti teško pronaći pravilnost u dobijenim podacima i kada ne postoji mogućnost njihove grafičke prezentacije, PCA predstavlja moćan alat za analizu podataka. Druga značajna prednost PCA sastoji se u tome da izračunate komponente signala omogućavaju dalju redukciju njegovih dimenzija sa minimumom gubitka informacija. Ovaj metod je odabran na osnovu značajnih otkrića vezanih za karakteristike hoda (13,14). Analizu principijelnih komponenti možemo posmatrati kao metod za redukciju dimenzije podataka. Primenom ove metode, skup ulaznih promenjivih se pretvara u skup nekorelisanih promenjivih (principijelnih komponenata). Tako dobijene promenjive predstavljaju linerane kombinacije početnih signala skaliranih faktorom koji je zapravo mera varijanse koju ti signali sadrže. PCA omogućava projekciju originalnih podataka na ortogonalni sistem, sa principijelnim komponentama u pravcu njihove maksimalne varijanse. Studentov t-test je korišćen za analizu razlika merenih parametara između grupa. 84 Na slici 19 je prikazana sekvenca neprocesuiranih signala: uglova u zglobovima i sila reakcije podloge (ground reaction force-GRF eng.) sa paretične i neparetične noge, sa označenim fazama oslonca na obe noge (double support phases-DSP eng.) i fazom oslonca jednom nogom (single support phases- SSP eng.), kao i faza klaćenja i faza oslonca. Normalizovani parametri na srednju vrednost za akutnu i hroničnu grupu ispitanika (indeks simetrije hoda, brzina hoda i FM indeks za donje ekstremitete) nisu pokazali statistički značajne razlike. Slika 19. Uglovi u zglobovima i sila reakcije podloge (ground reaction force-GRF eng.) sa paretične i neparetične noge, sa označenim fazama oslonca na obe noge (double support phases-DSP eng.) i fazom oslonca jednom nogom (single support phases- SSP eng.), kao i faza klaćenja i faza oslonca (modifikovano iz 109). 85 Na slici 20 prikazane su značajne razlike nađene u uglovima različitih zglobova noge za akutnu i hroničnu grupu bolesnika. Značajne razlike pronađene su samo u uglovima zglobova neparetične noge. Ova pojava bi mogla biti objašnjena gubitkom dominantne koordinacije koja je ranije postojala između pojednih segmenata (natkolenica, potkolenica i stopalo). Ovakvo zapažanje prati i rezultate koje je izneo Ivanenko i saradnici (87, 88). Po ovom autoru, vremenske promene u postignutim uglovima donjih ekstremiteta nisu nezavisne, već su u značajnoj meri povezane. Zdravi ispitanici: Analiza principijenih komponenti uglova zglobova zdravih ispitanika pokazala je da prve dve principijelne komponente nose oko 88% ukupne varijanse (od 83% do 94%). Preslikavanjem ulaznih signala u novi prostor formiran na osnovu prve dve principijelne komponente, dobija se dvodimenzionalna forma oblika velikog latiničnog slova D. Za sve ulazne podatke, Bartletov (Bartlett) test sferičnosti pokazao je da je analiza PCA pogodan metod (p<0,0001). Slika 20. Značajne razlike nađene u uglovima različitih zglobova: kuk, koleno i skočni zglob sa paretične i neparetične noge za akutnu i hroničnu grupu bolesnika. Značajne razlike * (p<0,01) (modifikovano iz 109) 86 Oblik velikog latiničnog slova D, se zove ciklogram. Oblik i položaj ciklograma variraju neznatno u položaju i obliku kod pojedinih ispitanika, ali forma ostaje prepoznatljiva. Proračun principijelnih komponenata baziran na Pirsonovoj (Pearson) korelacionoj matrici omogućio je i analizu uzajamne zavisnosti ulaznih promenjivih. Pirsonove korelacije su prikazane na slici 21 desno kao vektori korelacionog kruga. Ukoliko su vektori promenjivih blizu jedan drugom, promenjive su značajno korelisane. Ukoliko su ortogonalni promenjive nisu korelisane. Kod zdravih ispitanika u ovoj studiji: kuk i koleno su zanemarljivo korelisani (r = 0,09-0,22), kuk i skočni zglob imaju srednji stepen korelisanosti (r = 0,48-0,66), dok za koleno i skočni zglob stepen korelisanosti varira od niskog do srednjeg. Slika 21. Ciklogram za pet zdravih ispitanika (levi panel). Pirsonova (Pearson) korelacija između zgloba kuka, kolena i skočnog zgloba (desni panel) (modifikovano iz 109). 87 Slika 22 prikazuje rezultate analize principijelnih komponenti četiri ispitanika sa moždanim udarom. Prikazana su dva bolesnika iz grupe ispitanika sa brzinom hoda iznad 0,5 m/s i FM skorom oko 25 (gornja dva panela na slici 22) i dva bolesnika koji su hodali brzinom oko 0,2 m/s i imala FM skor oko 20 (donja dva panela na slici 22). Levi paneli prikazuju bolesnike iz hronične a desni iz akutne grupe. Najznačajniji zaključak analize je da ispitanici koji pripadaju akutnoj grupi imaju prbližno „normalan“ ciklogram neparetične noge, što potvrđuje da oni imaju približno zdrave sinergije pokreta noge, za razliku od bolesnika u hroničnoj grupi koji imaju već modifikovane sinergističke pokrete i u paretičnoj i u neparetičnoj nozi. Slika 22. Ciklogram i Pirsonova korelacija četiri sipitanika sa MU. Gornji paneli su prikazi ispitanika sa većom brzinom hoda i manjim stepenom onesposobljenosti, a donja dva panela predstavljaju ispitanike sa sporijim hodom i većim stepenom onespsobljenosti. Levi paneli prikazuju bolesnike iz hronične a desni iz akutne grupe (modifikovano iz 109). 88 Klinički paremetri (srednja vrednost ± SD): FM test za donje ekstremitete ( CG: 22,50±4,50; AG: 21,67±5,33), FAC (CG: 2,28±0,78; AG: 2,05±0,56) i BB test ( CG: 36,17±4,83; AG: 31,83±6,22) nisu pokazali statistički značajne razlike između hronične i akutne grupe bolesnika. Iako uočene razlike u vremenskim i prostornim karakteristikama hoda nisu nađene statistički značajne razlike između grupa (slika 23). Ovo je najverovatnije posledica velikog variranja simetrije hoda u obe grupe ispitanika. Analiza uglova zglobova obe noge ukazala je na razlike između dve grupe ispitanika. Najznačajnije razlike u hodu uočene su na neparetičnoj nozi. Patološki obrazci pomeranja uglova pojedinih zglobova noge su u skladu sa kliničkim karakteristikama hemiparetičnog hoda kao što su cirkumdukcija noge i podizanje (elevacija) kuka. Uočene razlike su dalje analizirane metodom analize principijelnih komponenti. Kod zdravih ispitanika smo zaključili da prve dve komponente nose najveći deo varijanse uglova u zglobovima. Analiza snimljenih podataka na bolesnicima ukazuje na postojanje razlika u odnosu na zdravu šemu hoda. Sa porastom težine hemiplegije, prve dve principijelne komponente nose veći deo ukupne varijanse. Kod većeg odstupanja od normalne šeme hoda veći je porast prve principijelne komponente na račun druge, što može dovesti do značajnog smanjenja druge principijelne komponente. Sa stanovišta pomeranja uglova u Slika 23. FM skor za donje ekstremitete, simetrija i brzina hoda, nisu pokazalli statistički značajne razlike između hronične i akutne grupe bolesnika (modifikovano iz 109). 89 zglobovima, ovo izaziva sve veću linernu povezanost pomeranja uglova. Ovakva linearna zavisnost smanjuje ukupan broj mogućih kombinacija uglova u zglobovima. Ukoliko postavimo određenu granicu za brzinu hoda na 0,35 m/s, razdvajamo funkcionalno bolje od lošijih bolesnika. U obe grupe ispitanika, nezavisno od brzine hoda, zapažene su značajne razlike u obrazcu kretanja paretične noge. Raspodela varijanse među principijelnim komponentama se menja, pomerajući se ka prvoj principijelnoj komponenti (prva PC nosi i do 67% ukupne varijanse). Korelacija uglova između zgloba kuka i skočnog zgloba postaje slabija, što je bar delimično posledica gubitka pokreta dorzifleksije stopala. Ovo vodi i ka negativnoj korelisanosti zgloba kuka i kolena. Analiza pokreta neparetične noge ukazala je na postojanje razlika između akutne i hronične grupe bolesnika (tabela 6). Dok kod svih akutnih bolesnika postoji obrazac sličan zdravima na neparetičnoj nozi, kod hroničnih se izdvajaju dve različite grupe. Oni koji hodaju brže (prema ranije navedenoj granici) imaju obrazac pokreta na neparetičnoj nozi sličan zdravima, odnosno akutnoj grupi. S druge strane hronični bolesnici sa lošijim funkcionalnim oporavkom pokazuju promenjene obrazce i na paretičnoj i na neparetičnoj nozi. Ako posmatramo korelacije uglova, na neparetičnoj nozi postoji negativna korelisanost kuka i skočnog zgloba, kao i negativna korelisanost zgloba kuka i kolena. Paretična noga u zavisnosti od pojedinačnog ispitanika, pokazuje različite vrste poremećaja obrazaca. Verovatan razlog za razvoj patoloških sinergija može se naći i u zadatku koji dominira oporavkom hoda, a to je da postizanje bržeg hoda omogućava prelaženje veće Tabela 6. Vrednosti PCA za zdrave ispitanike i bolsenike sa hemiplegijom, podeljene u četiri grupe prama brzini hoda. Pojačani brojevi ukazuju na kategoriju sa statistički značajnom razlikom (p<0,05) (modifikovano iz 109). 90 distance. U akutnoj fazi oporavka svi pacijenti pokazuju poremećaj obrazca pokreta na paretčnoj nozi i blizu fiziološki obrazac na neparetičnoj nozi. Ako posmatarmo hronične bolesnike, oni koji su imali bolji funkcionalni oporavak zadržavaju ovakav fiziološki obratac pokreta neparetične noge, dok oni sa lošijim oporavkom imaju poremećen obrazac pokreta na obe noge. Osnovni zaključak ove studije je da je značajno uzeti u obzir kinematičke parametre oporavka i uključiti ih u stohastičku analizu da bi se obezbedili adekvatni elementi za analizu oporavka posle tretmana. Prilog 6 Funkcionalne skale i testovi Functional Ambulation Category (FAC): 0: Pacijent ne može da hoda, ili je za hod potrebna pomoć dve ili više osoba 1: Pacijentu je potrebna stalna pomoć za kretanje jedne ososbe, za održavanje ravnoteže i resterećenje 2: Pacijentu je potrebna stalna ili povremena pomoć jedne osobe pri hodu, za održavanje ravnoteže i koordinacije 3: Pacijentu je potreban nadzor uz verbalnu pomoć i pratnju jedne ososbe bez fizičkog kontakta 4: Pacijent hoda nezavisno po ravnoj podlozi, ali je potrebna pomoć za stepenice, uzbrdo/nizbrdo i neravnu površinu 5: Pacijent može da hoda nezavisno. 91 Berg Balance Scale: Zadaci Skor (0-4) Sedenje bez potpore ________ Promena položaja:sedeći do stojećeg stava ________ Promena položaja: stojeći do sedećeg položaja ________ Transferi ________ Stajanje bez pomoći ________ Stajanje sa zatvorenim očima ________ Stajanje sa skupljenim nogama ________ Tandem stajanje ________ Stajanje na jednoj nozi ________ Pomeranje trupa (stopala u fiksnoj poziciji) ________ Podizanje predmeta sa poda ________ Okretanje za 360 stepeni ________ Podizanje noge na standardni stepenik ________ Dosezanje unapred stojeći ________ Barthel index Posmatrane aktivnosti Bodovanje (0; 5; 10; 15) Hranjenje _________ Kupanje _________ Lična higijena _________ Oblačenje _________ Kontrola pražnjenja creva _________ Kontrola pražnjenja bešike _________ Transferi u toaletu _________ Transferi stolica/krevet _________ Hod _________ Stepenice _________ 92 Fugl-Meyer Scale Test Stavka Bodovanje I. Refleksna aktivnost (max 4) Ahilov refleks Patelarni refleks 0, 2 za svaku stavku II. A. Fleksiona sinergija (u supiniranom položaju) (max 6) Fleksija u kuku Fleksija u kolenu Dorzalna fleksija stopala 0, 1, 2 za svaku stavku II. B. Ekstenziona sinergija (u supiniranom položaju ) (max 8) Ekstenzija u kuku Addukcija Ekstenzija u kolenu Plantarna fleksija stopala 0, 1, 2 za svaku stavku III. Pokret kombinovane sinergije (u sedećem položaju) (max 4) Fleksija u kolenu preko 90 st. Dorzifleksija stopala 0, 1, 2 za svaku stavku IV. Pokret bez sinergije (u stojećem položaju, kuk 0 st. fleksije) (max 4) Fleksija u kolenu Dorzifleksija stopala 0, 1, 2 za svaku stavku V. Normalni refleksi (sedeći položaj) (max 2) Fleksori kolena, Patelarni, Ahilov (ova stavka se popunjava samo ako je pacijent dobio maksimalan skor predhodnih testova. Ako nije za ovu stavku se popunjava 0) 0, 1, 2 VI. Koordinacija/brzina: peta na suprotno koleno (pet ponavljanja u tempu) (max 6) Tremor Dismetrija Brzina 0, 1, 2 za svaku stavku Biografija autora A. OSNOVNI BIOGRAFSKI PODACI Dr Aleksandra (Slobodan) Dragin je rođena 1971. god. u Beogradu, gde je završila osnovnu i srednju školu. Zaposlena je kao lekar specijalista fizikalne medicine i rehabilitacije od 2000.godine na Klinici za rehabilitaciju ”Dr Miroslav Zotović” u Beogradu, radi na odeljenju neurološke rehabilitacije, asistent je na predmetu fizikalna medicina i rehabilitacija od 2004.godine. Dr Aleksandra Dragin objavila je više desetina radova kao prvi autor i saradnik, takođe učestvovala kao autor i saradnik u poglavljima dve knjige iz oblasti fizikalne medicine i rehabilitacije. Učestvovala na domaćim i stranim kongresima i simpozijumima. Aktivno se služi engleskim jezikom. Dr Aleksandra Dragin aktivno učestvuje u kliničkim i multidisciplinarnim istraživanjima koja se sprovode na Klinici za rehabilitaciju “Dr M. Zotović”. Saradnik je na projektu Ministrastva nauke: ”Neinvazivna modulacija kortikalne ekscitabilnosti i plasticiteta- Razvoj metoda neinvazivne neuromodulacije centralnog nervnog sistema i ispitivanje fizioloških mehanizama i dijagnostike” 2010-2014. B. STRUČNA BIOGRAFIJA, DIPLOME I ZVANJA Osnovne studije: 1. 1989 - 1995, Medicinski fakultet, Univerziteta u Beogradu Diplomirala 1995.god., sa srednjom ocenom 9,53. Magistarske studije: 1. 1995 - 2003 Magistarske studije na Medicinskom fakultetu Univerziteta u Beogradu iz oblasti fizikalne medicine i rehabilitacije. Magistrirala je 2003. godine sa tezom: Funkcionalna sposobnost bolesnika sa aortokoronarnim by-pass-om posle sprovedene rehabilitacije. Specijalističke studije: 1. 1999. specijalizirala na Medicinskom fakultetu Univerzteta u Beogradu. Položila ispit sa odličnim uspehom. Diplome: 1. 2003 Magistar medicinskih nauka 2. 1999 Specijalista Fizikalne medicine i rehabilitacije 3. 1995 Doktor medicine, Medicinski fakultet, Univerziteta u Beogradu. Usavršavanja: 1. „Challenges in stroke“- Center for Continuing Medical Education. Univesity of Belgrade- School of Medicine, Belgrade 2009. 2. „Komplementarna medicina-osnovi akupunkture III nivo“-Centar za Kontinuiranu medicinsku edukaciju. Medicinski fakultet u Beogradu, 2009. 3. „Edukacija iz kliničke neurofiziologije u organizaciji Udruženja neurofiziologa Srbije 2012/13, KBC B. Kosa, Beograd. Dosadašnji izbori u nastavna i naučna zvanja: 1. 2008 Asistent Medicinskog fakulteta , Univerziteta u Beogradu.