Uit de praktijk
Bij mensen met kuitspierzwakte worden enkel-voetorthesen voorgeschreven om de sta- en loopfunctie te verbeteren. Om een maximaal effect te bereiken moeten de eigenschappen van de orthese, zoals de stijfheid, worden afgestemd op de individuele patiënt. Hoe kunnen we de huidige stijfheid-optimalisatie methode aanpassen zodat het toepasbaar is in de praktijk?
Auteurs
DR. N.F.J. (NIELS) WATERVAL
Onderzoeker & bewegingslaborant, Amsterdam UMC
DR. M.A. (MEREL) BREHM
Senior onderzoeker, Amsterdam UMC
DR. S. (FIEKE) KOOPMAN
Revalidatiearts, Amsterdam UMC
DR. H.E. (HILDE) PLOEGER
Bewegingslaborant, Amsterdam UMC
PROF. DR. F. (FRANS) NOLLET
Revalidatiearts, Amsterdam UMC
Functie van een enkel-voetorthese bij kuitspierzwakte
Een verminderde loopfunctie als gevolg van kuitspierzwakte is veelvoorkomend bij mensen met een neuromusculaire aandoening. Om de loopfunctie te verbeteren worden enkel-voetorthesen (EVOs) toegepast, waarbij de EVO als functie heeft de overmatige enkeldorsaalflexie en knieflexie te beperken, de afwikkeling van de voet meer te controleren en de afzet te ondersteunen.1 Bij niet-gescharnierde EVOs is het effect op deze parameters sterk afhankelijk van de EVO-stijfheid.1 Een hogere EVO-stijfheid beperkt de enkeldorsaalflexie en knieflexie (positief effect) maar belemmert ook de afzet (negatief effect). Een afweging tussen deze effecten zorgt voor de beste loopfunctie, gemeten als de maximale afname in energieverbruik. De stijfheid behorend bij het laagste energieverbruik is de optimale EVO-stijfheid.
‘Geoptimaliseerde EVOs verbeteren
het energieverbruik en ervaren
vermoeidheid substantieel ten
opzichte van EVOs voorgeschreven
zonder optimalisatie’
Noodzaak en effect van individuele optimalisatie van de EVO-stijfheid
De optimale EVO-stijfheid verschilt per individu en is mede afhankelijk van lichaamsgewicht, mate van kuitspierzwakte en loopsnelheid. In het eerder uitgevoerde PROOF-AFO onderzoek is de optimale EVO-stijfheid bepaald voor 37 mensen met kuitspierzwakte.2 Met vijf EVO-stijfheden werden het looppatroon (in een 3D gangbeeldlab) en het energieverbruik tijdens lopen (met een 6-minutenlooptest met adem-gasanalyse) gemeten in twee verschillende sessies van elk drie uur. Op basis van het energieverbruik en looppatroon werd een optimale EVO-stijfheid voor elke deelnemer geselecteerd. De optimale EVO verbeterde het energieverbruik en ervaren vermoeidheid substantieel ten opzichte van EVOs voorgeschreven zonder optimalisatie.2
Om de orthesezorg te verbeteren is implementatie van individuele EVO-stijfheidsoptimalisatie gewenst. Huidige aanbevelingen van fabrikanten zijn niet nauwkeurig genoeg om de optimale stijfheid te voorspellen.3 Het implementeren van experimentele optimalisatie is daardoor noodzakelijk maar wordt bemoeilijkt door twee factoren:
- Het optimalisatieprotocol zoals toegepast in de PROOF-AFO studie is (te) belastend voor de patiënt. Het verkorten van de huidige tijdinvestering van 2x 3 uur om vijf stijfheden te testen voor gangbeeld en energieverbruik is noodzakelijk.
- Bij het merendeel van mensen met kuitspierzwakte is de optimale EVO-stijfheid boven de 3 Nm/graad. Deze stijfheden zijn niet beschikbaar in confectie-orthesen. Momenteel moet voor uitvoering van het optimalisatieprotocol voor ieder individu een modulaire-EVO gemaakt worden.
‘In 90% ligt de optimale
EVO-stijfheid tussen de 2,8 en
4,5 Nm/graad, wat te meten is met
drie stijfheden’
Vereenvoudiging van het optimalisatieprotocol
Om de belasting van het optimalisatieprotocol te beperken, hebben we gekeken of het noodzakelijk is om alle vijf stijfheden te testen. In bijna 90% van de deelnemers aan het PROOF-AFO-onderzoek lag de optimale EVO-stijfheid tussen de 2,8 en 4,5 Nm/graad, wat te meten is met drie stijfheden. Alleen bij patiënten met een relatief hoog lichaamsgewicht (+85 kg) lag de optimale stijfheid hoger.
Daarnaast bleek dat mensen met milde zwakte van de knie-extensoren minder profiteren van EVO-stijfheid-optimalisatie. Knie-extensie-zwakte is tevens een contra-indicatie voor niet-gescharnierde EVOs, doordat deze EVOs een extern-knieflexie-moment in de loading response genereren wat niet of moeilijk kan worden opgevangen. Verdere specificatie van bij wie EVO-stijfheid-optimalisatie gewenst is en het meeste voordeel oplevert, wordt momenteel onderzocht.
Op basis van bovenstaande bevindingen is het protocol als volgt aangepast:
- Bij de optimalisatie worden drie stijfheden getest met stijfheden van 2,8, 3,6 en 4,5 Nm/graad. Bij patiënten met een lichaamsgewicht boven 85 kilogram kan er worden besloten nog één hogere stijfheid te meten en 2,8 Nm/graad over te slaan (zie figuur 1).
- Alleen mensen met een goede/normale kracht van de bovenbeenspieren (MRC 5) krijgen een niet-gescharnierde EVO met optimalisatiemeting.
De modulaire test-EVO
In samenwerking met OIM Orthopedie is een herbruikbare modulaire test-EVO ontwikkeld (links en rechts). Deze modulaire test-EVO bestaat uit drie Carbon Ankle7 (CA7) veren van OttoBock. In de CA7 veren zijn gaten op verschillende hoogtes geboord, waardoor de bevestigingshoogte aan de kuitkap kan worden aangepast aan de beenlengte. Daarnaast zijn er standaard voetplaten voor schoenmaat 38 t/m 46 gemaakt, die aan de CA7 bevestigd worden met twee schroeven.
Tijdens het aanmeten van maatgemaakte EVOs, wordt het onderbeen gegipst en wordt een paskap gemaakt. Hierna worden gaten in de paskap gemaakt voor bevestiging aan de CA7-veer en wordt er een band aan de voorzijde bevestigd. De paskap wordt gebruikt tijdens de optimalisatiemeting (figuur 2). Op deze manier heeft de modulaire test-EVO ook tijdens de optimalisatie een goede pasvorm.
Implementatie optimalisatietraject
Op de afdeling Revalidatiegeneeskunde van Amsterdam UMC is het beschreven optimalisatieprotocol begin 2022 geïmplementeerd en momenteel uitgevoerd bij 20 personen. Bij 17 van hen (85%) kon het volledige protocol van circa 2,5 uur worden uitgevoerd. Het totale protocol van meten, uitwerken en adviseren over de optimale stijfheid duurt circa 3,5 uur. Ondanks het intensieve traject zijn patiënten tevreden over het zorgproces en de mogelijkheid om een maatgemaakte EVO met verschillende stijfheden te kunnen ervaren. Belangrijk voor zowel het opzetten als het slagen van het protocol is een goede samenwerking tussen de revalidatiearts, instrumentmaker, fysiotherapeut en bewegingslaborant, die ieder hun eigen expertise inbrengen binnen het EVO-optimalisatietraject.
Omdat het huidige protocol nog steeds uitgebreid is, lopen er momenteel twee projecten voor het verder vereenvoudigen van de EVO-stijfheidsoptimalisatie. Ten eerste is er een stijfheid-verstelbare EVO, genaamd ADJUST-EVO, ontwikkeld waarmee de optimalisatie binnen 30 minuten kan worden uitgevoerd. Momenteel voeren we de eerste (validatie)testen uit met de ADJUST-EVO, waarvan de eerste resultaten in 2024 worden verwacht. Ten tweede proberen we met behulp van voorspellende simulaties een stijfheidselectie algoritme te ontwikkelen op basis van patiëntkenmerken zoals mate van kuitspierzwakte en lichaamsgewicht. Hiermee zou eenvoudig een indicatie van een optimale EVO-stijfheid kunnen worden verkregen, waardoor de stijfheidselectie eenvoudiger wordt en de optimalisatie nog sneller.
‘Het totale protocol van
meten, uitwerken en adviseren
over de optimale stijfheid duurt
circa 3,5 uur’
Conclusie
Met de beschreven aanpassingen duurt de EVO-stijfheid optimalisatie een dagdeel, waardoor toepassing van het protocol in het Amsterdam UMC mogelijk is. Toekomstige vereenvoudiging en verkorting van de tijdsduur zijn nodig voor brede implementatie.
Vragen
Voor vragen of interesse over de toepassing van EVO-stijfheid optimalisatie in uw setting, kunt u ons mailen via n.f.waterval@amsterdamumc.nl.
Referenties
- Waterval NF, Nollet F, Harlaar J, Brehm M-A. Modifying ankle foot orthosis stiffness in patients with calf muscle weakness: gait responses on group and individual level. J NeuroEng Rehabil 2019;16(1):1-9.
- Waterval NF, Brehm MA, Altmann VC, Koopman FS, den Boer JJ, Harlaar J et al. Stiffness-optimized ankle-foot orthoses improve walking energy cost compared to conventional orthoses in neuromuscular disorders; a prospective uncontrolled intervention study. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng 2020;28(10):2296-2304.
- Waterval NF, Brehm M-A, Harlaar J, Nollet F. Individual stiffness optimization of dorsal leaf spring ankle–foot orthoses in people with calf muscle weakness is superior to standard bodyweight-based recommendations. J NeuroEng Rehabil 2021;18(1):1-9.
Gerelateerde artikelen NTR
Implementatie van een geïndividualiseerde enkel-voetorthese stijfheid; hoe uit te voeren in de praktijk
CAT: Botulinetoxine A versus gipsredressie in de behandeling van contracturen van de triceps surae in kinderen met een spastische cerebrale parese
Inspanningsgebonden pijnsyndromen van het onderbeen
Sensoren zijn de toekomst!
Gerelateerde artikelen Revalidatie Magazine
Leer en Innovatie Team maakt revalidatiesector aantrekkelijker voor studenten
Podcast: De Finish
Podcast: Acceptatie
