Referenser

PM – fördjupningsarbete , avancerad nivå, 15 el 30 hp.
Författare leg sjukgymnast Marie Sandström. Handledare leg sjukgymnast, med doktor
Simone Norrlin
Referensvärden och jämförelser av muskeltonus mätt med myotonometer hos barn och
ungdomar
BAKGRUND
Muskeltonus som avviker från det som anses vara normal muskeltonus möter sjukgymnasten
hos patienter med olika neurologiska funktionsnedsättningar. Muskeltonus definieras som
motstånd mot passiv töjning av muskeln och graden av motstånd beror på muskelns elastiska,
plastiska och kontraktila delar och graden av reflexaktivitet (1,2,3). Spasticitet är den
vanligast förekommande formen av ökad muskeltonus ( ). Det råder viss begreppsförvirring i
litteraturen då ökad muskeltonus ofta hänförs till spasticitet (5). Den vanligaste definitionen
av spasticitet är ett motoriskt syndrom karakteriserat av en hastighetsberoende ökning av den
toniska sträckreflexen, med stegrade senreflexer som ett resultat av överretbarhet av
streckreflexen och som del av en övre motorneuronskada (3,4). En annan typ av ökad
muskeltonus är rigiditet som karakteriseras av att motståndet mot en passiv töjning liknar ett
kugghjul eller blyrör (6). Låg muskeltonus eller hypotonus har beskrivits av Ratliffe et al (7)
som brist på motstånd mot en passiv rörelse, nedsatt muskelkontroll (poor definition of
muscles), överrörlighet i leder samt ibland minskad muskelstyrka och uthållighet. Trots att
termen hypotonus används frekvent bland sjukgymnaster och andra professionella inom
vården existerar ingen universell definition av detta fenomen enligt Ratliffe et al.
Sjukgymnaster som arbetar inom regionhabilitering undersöker och behandlar barn och
ungdomar med olika neurologiska diagnoser och avvikelser i muskeltonus som t.ex. Cerebral
pares (CP), Myelomeningocele (MMC), traumatiska hjärnskador eller neuropsykiatriska
diagnoser. Det finns idag nya behandlingsmetoder för att minska patologiskt ökad
muskelspänning, såsom medicinering med baclofen eller botulinumtoxin alternativt
operation med selektiv dorsal rhizotomi. Dessa behandlingsmetoder kräver noggrann
utvärdering och uppföljning för att doseringen ska optimeras och för att utvärdera
behandlingsmetoden. Sjukgymnaster använder framför allt skattningsskalor vid undersökning
1
av muskeltonus. De är lättanvända men kräver träning och vana och har en ifrågasatt
känslighet, validitet och reliabilitet (8). För att gradera spasticitet hos barn med CP används
vanligtvis Ashworthskalan, framför allt den modifierade Ashworthskalan (MAS) (9). Skalan
består av sex skalsteg som kategoriserar graden och kvaliteten på motståndet mot en snabb
passiv sträckning av muskeln. Graderingen 0 innebär att ingen förhöjd muskeltonus föreligger
och den högsta graderingen, 4 innebär stelhet vid flexion och extension av leden. Skalan
kritiseras i litteraturen för att inte skilja ut i de lägre nivåerna samt för svårigheten att skilja
ökad muskeltonus från rörelsebegränsning till följd av förkortad muskulatur (5). Peacock and
Staudts ” Scale for grading spasticity, scale modified from those of Ashworth and Bohannon
and Smith” har beskrivit en femgradig skala där den lägsta graderingen, 0, innebär hypotonus,
”hyptonic: less than normal muscle tone, floppy”(10). Andra instrument som används idag för
att undersöka muskeltonus är mer lämpade att användas vid laboratorieförsök t.ex. EMG
mätning, och Pendulum test (11). För att beskriva, följa upp och utvärdera behandlingsinsatser
riktade mot normalisering av muskeltonus saknas dock valida och reliabla instrument som är
lättanvända för sjukgymnaster i den kliniska vardagen.
Under senare år har ett nytt bedömningsinstrument, Myotonometern, använts för att gradera
muskeltonus och enligt olika studier visat lovande resultat (12,13,14). Myotonometern mäter
tonus i en muskel, definierat som eftergivlighet, ”compliance”, och beskrivs som
vävnadsförskjutning per kraftenhet (mm)vid åtta olika trycknivåer. Kraftförändring per
vävnadsförskjutningsenhet (Nm) benämns som muskelstyvhet (stiffness) (14). Muskelstyvhet
(stiffness) anses enligt Rydahl vara ett indirekt mått på muskelstyrka eftersom den ökar linjärt
med den kontraktila kraften och nivån på muskelkontraktionen (13). Vävnadsförskjutning
under kontraktion av muskeln anses också vara en indirekt mätning av muskelstyrka enligt
Leonard et al och vävnadförskjutning i vila representerar ett mått på vilotonus (12). Leonard
et al fann att den procentuella differensen mellan eftergivlighet i vila och vid maximal muskel
kontraktion i den undersökta musculus biceps brachii korrelerade med utfallet på MASskalan. Resultatet från myotonometermätningarna ansågs känsligare. I Leonards studie
undersöks biceps brachiimuskeln som är en muskel där ökad muskeltonus ofta noteras hos
barn med muskeltonusproblematik liksom även i deltoideusmuskeln. Dessa båda muskler är
också muskler där i förekommande fall hypotonus ofta noteras. Lidström et al
reliabilitetstestade Myotonometern för barn med CP i en studie publicerad 2009 (15). I
studien jämfördes dessutom mätresultaten med en matchad kontrollgrupp med typiskt
utvecklade barn. Mätning av muskeltonus med Myotonometern ansågs reliabel för barn med
2
och utan funktionshinder. För att eliminera konsekvenserna av olika muskelstyrka hos
individerna testades kontrollgruppen i vila och vid samma kraftmoment som det kraftmoment
som barnet med CP utvecklat som maximal kontraktion. Resultatet av studien visade en
tendens till skillnad i eftergivlighet mellan CP-gruppen och kontrollgruppen men skillnaden
var inte statistiskt signifikant. Barnen med CP hade varierande typer av CP-diagnoser men var
till största delen klassificerade som nivå 1 eller nivå 2 enligt Gross Motor Function
Classification System (GMFCS) (16). Detta innebär att barnen var gångare utan begränsning
alternativt gångare med begränsning utomhus men utan behov av gånghjälpmedel och därmed
hade endast måttligt förhöjd muskeltonus. I denna studie väcktes frågan om referensvärden
för musklers eftergivlighet (compliance) hos typiskt utvecklade barn och ungdomar för att
bättre kunna undersöka om myotonometern är ett användbart instrument för undersökning och
gradering av muskeltonus.
Det finns behov av objektiva mätinstrument för att kvantifiera muskeltonus (7). I denna studie
avses att testa myotonometern på typiskt utvecklade barn och ungdomar och samla in
referensvärden för eftergivligheten i två armmusklers vid olika styrkebetingelser. Vår hypotes
är att det inte finns någon statistiskt signifikant skillnad i muskelns eftergivlighet om
mätningen görs vid samma kraftmoment hos olika individer och inte vid maximala
muskelstyrkan som ju skiljer sig mellan olika individer.
Syfte och frågeställningar
Syftet med studien är att beskriva och jämföra muskeltonus, definierat som eftergivlighet
(compliance) (mm) i två olika armmuskler - i vila, vid maximal kontraktion och vid ett givet
kraftmoment. Syftet är dessutom att sammanställa data till referensvärden för eftergivligheten
vid åtta olika trycknivåer i dessa muskler hos barn och ungdomar i åldern 7-8 år och 15-16 år.
1. Hur stor är eftergivligheten (mm) i musculus biceps brachii, samt musculus
deltoideus övre portion - mätt med myotonometer, i vila, vid maximal kontraktion
och vid ett givet kraftmoment (50 procent av maximala muskelstyrkan)(Nm) hos
gruppen barn i åldern 7-8 år respektive ungdomar i åldern 15-16 år?
2. Finns statistiskt signifikanta skillnader beträffande musklernas eftergivlighet i vila
och vid ett givet kraftmoment (Nm) vid de olika styrkebetingelserna, inom eller
mellan grupperna?
3
3. Hur stor är den procentuella differensen i eftergivligheten mellan vila och ett givet
kraftmoment och mellan vila och maximal muskelkontraktion i de två olika
armmusklerna hos gruppen barn i åldern 7-8 år respektive ungdomar i åldern 15-16
år?
4. Finns statistiskt signifikanta skillnader beträffande den procentuella differensen
mellan vila och ett givet kraftmoment och mellan vila och maximal
muskelkontraktion vid de olika styrkebetingelserna, inom eller mellan grupperna?
METOD
Design
Studien har en deskriptiv, komparativ tvärsnittsdesign. Studien är icke experimentell och
beskriver och jämför data hos barn och ungdomar vid en viss tidpunkt.
Urval
Trettio elever ur årskurs 1 och 30 elever ur årskurs 9 väljs ut. Enligt ett strategiskt
bekvämlighetsurval väljs eleverna från blandade klasser med flickor och pojkar från en
kommunal låg- till högstadieskola Inklusionskriterier för att delta i studien är att
barnet/ungdomen kan delta i skolidrotten och exklusionskriterier är diagnosticerad motorisk
funktionsnedsättning och/eller känd pågående sjukdom som t.ex. infektion eller inflammation.
Datainsamlingsmetod
Myotonometern ( Neurogenic technologies, inc. Missola, Mt USA ) är ett patenterat
elektroniskt mätinstrument enligt fig. 1 som är kopplat till en dator. Instrumentet består av en
metallcylinder med en plexiglaskrage och en inre trubbig och rörlig sond. Instrumentet trycks
vinkelrätt mot huden ovanpå muskeln som ska undersökas, bara ett lätt tryck behövs och
sonden pressas då in mot muskeln medan plexiglaskragen ligger kvar mot huden. Via datorn
registreras hur djupt sonden trycks ned i muskeln mätt i mm, vid varje kvarts kilo tryck mot
muskeln upp till två kilo d.v.s. vid 0,25kg, 0,50 kg, 0,75kg, 1,00 kg, 1,25kg, 1,50 kg, 1,75kg
och 2,00kg tryck. Figur 2 illustrerar detta i bild A och B. Bild C illustrerar hur utfaller kan se
ut i en tonusökad eller kontraherad muskel (1) och när muskeln är avslappnad i vila (2). Data
registreras i datorprogrammet och sammanställs i kurvor för tryck/vävnadseftergivlighet.
4
Fig.1: Myotonometer
Fig.2: s (hud), m (muskel), b (skelett), P (tryck i kg), L (djup i mm)
Bilder tagna ur manual för myotonometern.
Genomförande
Föräldrar och barn / ungdomar informeras om studien, muntligt på föräldramöte respektive
vid besök i klassrummet och även skriftligt. Föräldrar och barn/ungdomar tillfrågas skriftligt
om deltagande i studien.
De barn och ungdomar ur två åldersgrupper som tackat ja till att medverka i studien undersöks
beträffande muskeltonus i två olika armmuskler och vid tre olika betingelser i den icke
dominanta armen. I undersökningen deltar två sjukgymnaster (Sg 1 och Sg 2).
Undersökningen vid ett givet kraftmoment definierat som 50 procent av maximal
muskelkontraktion sker enligt referensvärden för muskelstyrka hos jämnåriga barn och
ungdomar för icke dominant arm (17). Styrkan i muskelkontraktionen kontrolleras med en
handhållen dynamometer av märket Chatillion som är en digital muskelstyrkemätare och
hänsyn tas till avståndet mellan dynamometerns placering och rörelseaxeln.
Myotonomermätvärden för eftergivlighet registreras automatiskt vid de åtta olika
trycknivåerna 0,25 –2.00 kg.
Vid undersökningen sitter barnet / ungdomen på stol med ryggstöd, stöd för fötterna och med
skuldran abducerad 90 grader, armbågen flekterad och med motsatta handen placerad i knät.
Sjukymnast 1 håller myotonometern vinklerätt mot en punkt på m deltoideus, som markerats
en fjärdedels avstånd på en linje mellan acromion medialt och armbågens epcondylis lateralis
på den icke dominanta armen. Dynamometern placeras ???. Barnet / ungdomen uppmanas att
”bygga upp” maximal muskelkraft genom att pressa armen mot dynamometern när den inre
5
sonden trycks mot muskeln. Sjukgymnast 2 avläser den maximala muskelstyrkan på
dynamometern. Åtta värden registreras i datorprogrammet vid varje mätning. Barnet /
ungdomen instrueras sedan att bygga upp muskelkraft enligt instruktion från sjukgymnast 2
som på dynamometern avläser halva maximala muskelstyrkan enl. referensvärden för
maximal muskelstyrka, i icke dominant arm, för jämngamla barn och ungdomar (17). Vid
sista registreringen uppmanas barnet / ungdomen att vila armen i knäet, slappna av och att
sakta räkna baklänges från 10 till 0. Samma tillvägagångssätt upprepas för m. biceps brachii.
Vid de två mätningarna i aktivitet ligger barnet / ungdomen på rygg med överarmen
adducerad och med armbågen i 90 graders vinkel samt underarmen i supination. Vid
mätningen i vila ligger barnet/ungdomen med underarmen i supination och med arman
vilande mot underlaget. Myotonometrn trycks mot en punkt belägen 1/3 av sträckan från
bicepsmuskeln fäste i armbågsvecket till acromions frontala del. Dynamometern placeras
????. I datorprogrammet beräknas medelvärden för de tre upprepade mätningarna under de tre
olika betingelserna och åtta olika trycknivåerna. Undersökningen beräknas att ta ca 20
minuter att genomföra per barn / ungdom. Undersökningen är tänkt att göras under skoldagen
och att utföras med en elev i taget.
Databearbetning och data-analys
Resultaten av frågeställning 1 och frågeställning 3 kommer att redovisas med beskrivande
statistik med medelvärde och standardavvikelse i tabeller och kurvor. Dels redovisas
mätvärdena för eftergivlighet under de tre styrkebetingelserna, maximal muskelkontraktion,
halva maximala muskelkontraktionen enl. ref. värden och i vila vid åtta olika trycknivåer för
de två åldersgrupperna. Dessutom redovisas de procentuella skillnaderna mellan vila och
maximal muskelkontraktion och mellan vila och halv maximal muskelkontraktion, enl. ref.
värden, vid de åtta trycknivåerna för de två grupperna.
För frågeställning 2 och frågeställning 4 kommer jämförelser att göras mellan mätvärdena för
eftergivligheten vid maximal muskelkontraktion, halva maximala muskelkontraktionen enl.
ref. värden och vila. Dessutom jämförs värdena för den procentuella skillnaden mellan vila
och maximal muskelkontraktion och vila och halv maximal muskelkontraktion, enl. ref.
värden, med hjälp av variansanalys ANOVA och redovisas i tabeller och som box-plots.
Etiska frågor
6
Undersökningen är tänkt att ske under skoldagen, med barnet / ungdomen klädd i. kortärmad
T – tröja eller liknande. Barnet / ungdomen kommer att sitta på en stol och ligga på en
gymnastikmatta. Undersökningen är tänkt att ske i enrum med barnet tillsammans med två
sjukgymnaster. Önskar barnet ha med en kamrat i rummet går det bra. Undersökningen är inte
smärtsam och beräknas ta högst 20 minuter. Barnet/ungdomen och föräldrar kommer att få
muntlig och skriftlig noggrann information och beskrivning av hur undersökningen kommer
att gå till innan de tar beslut om deltagande. Information kommer att ges om att de som väljer
att delta i studien har rätt att avbryta sitt deltagande när de vill. Att undersöka typiskt
utvecklade barn och ungdomars muskeltonus med hjälp av myotonometer borde inte upplevas
utsättande eller kränkande för barnet / ungdomen och dess familj.
Tidsplan
Datainsamling beräknas ske under vårterminen 2010 och databearbetning och färdigställande
av uppsatsen beräknas ske under höstterminen 2010.
Referenser
1. Campbell SK, Vander Linden DW, Palisano RJ, Physical Therapy for Children. 3rd
edition.Philadelphia:Saunders Company, 2006: 628-631.
2. Pearson and Gordon. Spinal reflexes. In: Kandel ER, Schwartz JH, Jessel TM eds.
Principles of Neural Science. 4th edition, New York. Mc Gaw-Hill companies, 2000
3. Lance JW. Symposium Synopsis. Ur Feldman RG, Young RR, Koella WP,editors.
Spasticity: Disordered Motor Control. Chicago: Year Book Medical Publishers. 1980:485495.
4. Malhotra S, Pandyan AD, Day CR, Jones PW, Hermenes H. Spasticity, an impairment
that is poorly defined and poorly measured. Clin Rehabil 2009;23:651-658.
5. Damiano DL, Quinlan JF, Owen BF, PayneP Nelson KC, Abel MF. What does the
Ashworth scale really measure and are instrumented measures more valid and precise?
Dev Med Clin Neurol 2002;44:112-118
7
6. Atkinson HW. Aspects of Neuro-Anatomy and Physiology. Ur Downie PA, editor. Cash´s
Textbook of Neurology for Physiotherapists: 4th ed. London: Faber and Faber Limited;
1986:60-84.
7. Ratliffe KT. Clinical Pediatric Physical Therapy: A guide for the Physical Therapy Team.
St Louis, MO:Mosby; 1998.
8. Scholtes VAB, Becher JG, Beelen A, Lankhorst GJ. Clinical assessment of spasticity in
children with cerebral palsy: a critical review of available instruments. Dev Med Child
Neurol. 2006;48:64-73.
9. Bohannon RW, Smith MB. Interrater reliability of a modified Ashworth scale of muscle
spasticity. Phys Ther 1987;67: 206-207.
10. Peacock WJ, Staudt LA. Functional outcomes following posterior rhizotomy in children
with cerebral palsy. J Neurosurg 1991;74:380-385.
11. Nordmark E, Andersson G. Wartenburg pendulum test – a method study for objective
quantification of muscle tone in children with spasic diplegia undergoing selective dorsal
rhizotomy. Dev Med Child Neurol 2000;42:239-247.
12. Leonard CT, Stephens JU, Stroppel SL. Assessing the spastic Condition of Individuals
With Upper Motorneuron Involvment: Validity of the Myotonometer. Arch Phys med
rehabil 2001;82:1416-1420.
13. Rydahl SJ, Brouver BJ. Ancle stiffness and tissue compliance in stroke survivors: A
validation of Myotonometer measurements. Arch Phys Med Rehabil 2001;82:1416-1418
14. Leonard CT DreshnerWT, RomoJ, Souja E, Fehrer S, Mikhailenok E. Myotonometer
intra-and interrater reliabilities Arch Phys Med Rehabil 2003;84 (69):928-932
8
15. Lidström Å, Ahlsten G, Hirchfeldt H, Norrlin S. Intrarater and Interrater Reliability of
Myotonometer Measurements of Muscle Tone in Children. J Child Neurol.
2009;24(3):267-274.
16. Palisano R, Rosenbaum P, Walter S, Russel D, Wood,E, Galuppi B. Development and
reliability of a system to classify gross motor function in children with cerebral palsy. Dev
Med Child Neurol 1997;39:214-223.
17. Nyström Eek M, Kroksmark AK, Beckung E. Isometric Muscle torque in Children 5 to 15
Years of Age . Normative Data. Arch Phys Med Rehabil 2006;87:1091-109.
9