Observativ rörelseanalys
Förbättrad klinisk bedöming och
behandling med stöd av instrumentell
rörelseanalys
Charlotte Häger
Professor i sjukgymnastik, leg sjukgymnast
Umeå universitet
samt Ortopedkliniken,
Norrlands Universitetssjukhus
Sjukgymnastdagarna
4 oktober 2013
Instrumentell rörelseanalys
Fördelar
• Inhämtande av stor
mängd information –
objektivt!
• Kan registrera även
mycket snabba rörelser
och i olika aktiviteter
Nackdelar
• Ej alltid tillgängligt;
kräver speciell
kompetens; dyrbar
utrustning, tar tid!
• Laboratorie-miljön
kan upplevas inte
naturlig –
(stressande?)
• Registrerar rörelser i upp
till tre plan samtidigt
• Ibland svårt veta vad
som är relevant i den
stora mängd data
• Kan registrera krafter
som samlas in –
(reaktionskrafter mot
tolkning!
understödsytan) samt
muskelaktivering via
EMG
Rörelseanalys i lab
Kinematik: studier av position, hastighet och
acceleration av fysikaliska kroppar i ett
rörelseutrymme. Man beaktar inte krafterna som
orsakar rörelser.
Kinetik: dynamik i biomekaniska system och
studierna innefattar då också krafter.
Elektromyografi (EMG): registrering av
muskelaktivitet för att t.ex. studera timing och
medverkan av olika muskelgrupper (ytelektroder
eller intramuskulära elektroder)
Fördelar
• Alltid tillgängligt;
billigt; går relativt
snabbt
• Väldigt värdefullt
speciellt om
inhämtandet av data
sker systematiskt och
strukturerat, t.ex. via
Rancho los Amigo’s
Gait Analysis Form
• Kan dokumenteras
t.ex. med video
Nackdelar
• Ögat kan ej uppfatta
rörelser snabbare än
80-100 millisekunder
– ofta subjektivt!
• Ögat kan inte urskilja
rörelser som sker
samtidigt i olika plan
• Ögat kan inte heller
uppskatta de krafter
som ligger bakom de
synliga rörelserna
• Komplex interaktion i
dynamik omöjlig att
uppfatta
Rörelseanalys i lab
• Komplement till visuell analys: Ögat är för
långsamt. Krafterreglering kan ej förstås intuitivt.
• Objektivitet, kvalitet och kvantitet.
• 3D: Detaljerade beräkningar av markörers
positioner, hastigheter och accelerationer samt
reaktionskrafter.
Mäta effekter av såväl underfunktion (onormal biomekanik,
muskelsvaghet, bristande koordination, nedsatt muskeltonus,
förlamningar, hypokinesi…) som överfunktion/påslag
(hyperreflexi, hyperkinesi…) beroende på olika rörelseproblem,
skador eller sjukdomar.
Klinisk utvärdering av behandling (operation, ortoser,
rehabinsatser/träning, medicinering m.m)!
“The effect of preoperative gait analysis on
orthopaedic decision making”
• För 89% av patienterna ändrades den
kirurgiska behandlingsplanen EFTER
gånganalys
• 39% av de planerade operationerna
genomfördes inte (106 av 273
föreslagna ortopediska ingrepp ströks).
Kay et al, 2000a
1
“Alterations in Surgical Decision Making in
Patients with Cerebral Palsy Based on
Three-Dimensional Gait Analysis”
• Jämförelse mellan de kirurgiska
rekommendationerna för patienter med
CP - FÖRE och EFTER gånganalys
• I 52% av fallen ändrades de kirurgiska
rekommendationerna EFTER
gånganalysen
“Impact of postoperative gait analysis on
orthopaedic care.”
• I 84% (32/38) av fallen ledde analysen
till förändring av behandling
• Postoperativ gånganalys är inte enbart
“outcome measure” men också ett
värdefullt verktyg för planering av
pågående vård och behandling.
Kay et al, 2000b
De Luca et al, 1997
Rörelselab som används i klinik finns i Sverige bl.a. i:
Stockholm; KS Astrid Lindgrens barnsjukhus, Artrokliniken
Göteborg, Sahlgrenska,
Lund
Umeå universitet/Norrlands universitetssjukhus – U-motion
Borås, Rehabiliteringskliniken
Forskning
Göteborg
Huddinge
Linköping
Lund
Luleå
Umeå
Östersund
…
Utrustning U-Motion Lab
Utrustning:
• 8 höghastighetskameror (Oqus, <1000 Hz, Qualisys)
• Kraftplattor 2 st (mobila) för kinetisk analys av
golvreaktionskrafter (Kistler)
• Gångrampsystem
• Trådlös elektromyografiutrustning med 16 kanaler samt
tillhörande mjukvara (Noraxon)
• Höghastighetsvideo 1 st -> 10 000 Hz
• Dubbla DV Videokameror för parallell inspelning
• Isokinetisk utrustning för styrketester: KinKom, Biodex
• Handdynamometrar, balanstest m.m.
3D kamerabaserad rörelseanalys
x,y, z
x,y, z
x,y,z
x,y, z
CCD
y=12568
x=25568
Oqus system (Qualisys) med 8 kameror
som sänder ut infrarött ljus, 240 Hz (max
1000 Hz) som reflekteras av markörer.
Kraftplattor för kinetisk registrering (Kistler)
Trådlöst EMG system (Noraxon)
6DF model,
Visual 3D©
Olika typer av 3D rörelseanalyssystem
Optoelektroniska (kamerabaserade):
Ex på vanliga förekommande och av olika tillverkare:
Oqus - Qualisys, Vicon, KODA, Motion analysis system… etc.
Elektromagnetiska
Ultraljudsbaserade
Även 2-dimensionella
ex Digitaliseringsbord
…
2
Gånganalys
Tolkning : Stödfas och svingfas
Höger
initial
kontakt 1
Höger
“Toe
Off”
Höger
initial
kontakt 2
Tolkning : Gångparameterar
Left step length
Right
initial
contact
Left
toe
off
Left
initial
contact
Right
toe
off
Tolkning: Gångparameterar
Right step length
Stride length
Kinematics Eular Angles Right side
Sagittal plane
Frontal plane
Transversal plane
Normal data
3
Kinetik – kraftplattor i golvet
Kinetik: Moment
T.ex. viktigt för att
utvärdera effekt
av olika typer av
ortoser
Golvreaktionskrafter
Plantarflexorer
förklarar också hur vi går
“tendency to produce motion,
especially rotation about a
point or axis”
- > beräkning även av “Power”
(dynamisk kraft): moment *
ledvinkelhastigheten
Dorsalflexorer
Elektromyografi (EMG)
Sagital plane
Frontal plane
Power
U-motion lab, Umeå
16 kanaler
Noraxon
Kliniska exempel
En rad kliniska exempel kommer också att
visas
4
