Kinematická analýza nohy a hlezna u pacientů sulárním

(1)

UNIVERZITA KARLOVA

2. LÉKAŘSKÁ FAKULTA

Klinika rehabilitace a tělovýchovného lékařství

Bc. Daniela Janáková

Kinematická analýza nohy a hlezna u pacientů s femoroacetabulárním

impingement syndromem

Diplomová práce

Praha 2021

(2)

Autor práce: Bc. Daniela Janáková

Vedoucí práce: PhDr. Petr Zahradník, Ph.D.

Konzultant práce: Ing. Petr Kubový

Oponent práce: MUDr. Petr Chládek, Ph.D.

Datum obhajoby: 2021

(3)

Bibliografický záznam

JANÁKOVÁ, Daniela. Kinematická analýza nohy a hlezna u pacientů s femoroacetabulárním impingement syndromem. Praha: Univerzita Karlova, 2. lékařská fakulta, Klinika rehabilitace a tělovýchovného lékařství, 2021. 97 s., přílohy. Vedoucí diplomové práce PhDr. Petr Zahradník, PhD.

Abstrakt

Femoroacetabulární impingement syndrom (FAI) je poměrně mladá ortopedická jednotka a dle aktuálních odborných studií označována jako jeden z významných součinitelů degenerativních změn kyčelního kloubu. V současné době je jednou oblastí zkoumání příčin FAI výzkum věnující se zaznamenávání pohybu pomocí kinematické analýzy a sledování samotného kyčelního kloubu, pánve a páteře. Biomechanická a kineziologická provázanost spinopelvického komplexu a kloubů dolní končetiny nás vedla k výběru tématu pro tuto diplomovou práci. Cílem experimentální práce bylo objektivizovat pohyby hlezna a nohy při chůzi u pacientů s FAI a porovnat se zdravou kontrolní skupinou. Data byla naměřena pomocí 3D kinematické analýzy Qualisys, vyhodnocena v softwaru Qualisys Track Manager 2020.03 a statisticky zpracována.

Při stojné fázi kroku jsme hodnotili pohyb hlezenního kloubu v sagitální rovině, pohyby zadonoží v rovině frontální a rotaci nohy vůči směru chůze. Dále byly hodnoceny také základní parametry chůze a pasivní rozsahy pohybu v kyčelním kloubu. Do studie bylo zařazeno 15 probandů s FAI syndromem diagnostikovaným pomocí zobrazovacích metod a 15 asymptomatických probandů s klinicky fyziologickým nálezem na kyčelních kloubech. Mezi oběma výzkumnými skupinami byl prokázán signifikantní rozdíl v rotaci nohy vůči směru chůze, v pohybu hlezenního kloubu v sagitální rovině a v pasivním rozsahu pohybu kyčelního kloubu. U skupiny FAI byla objevena významně větší zevní rotace nohy a nižší průměrný úhel pohybu hlezenního kloubu při stojné fázi kroku v porovnání s kontrolní skupinou. Zároveň měli probandi s FAI menší rozsah pohybu flexe, abdukce a vnitřní rotace kyčelního kloubu než kontrolní skupina.

Klíčová slova

Femoroacetabulární impingement syndrom, kinematická analýza, chůze, hlezno, noha

(4)

impingement syndrome. Prague: Charles University, 2nd Faculty of medicine, Department of Rehabilitation and Sports Medicine, 2021. 97 p. Supervisor PhDr. Petr Zahradník, PhD.

Abstract

Femoroacetabular impingement syndrome (FAI) is a hip impairment, which is according to recent studies significant contributor to hip osteoarthritis. Current research is dedicated to evaluate movement patterns of hip, pelvis and spine in patients with FAI using a motion analysis capture system. Biomechanics and kinesiology relations between spinopelvic complex and lower limb joints led us to choose the topic of this thesis. The goal of this study was to define the movements of ankle and foot in patients with FAI syndrome and to compare with asymptomatic control group. To measure the parameters during gait we used Qualisys motion capture system and then the data were processed in Qualisys Track Manager 2020.03. We assessed the movements of ankle, rearfoot and the progression foot angle during the stance phase of gait cycle. Moreover, we measured the step length, gait speed and passive range of motion of the hip in both exploratory groups. In total we examinated 30 subjects, 15 with FAI syndrome and 15 asymptomatic volunteers with physiologic hip condition. We demonstrated three significant between group changes in average ankle range of motion in sagittal plane, foot progression angle and passive range of motion of the hip.

Keywords

Femoroacetabular impingement syndrome, motion analysis, gait, ankle, foot

(5)

Prohlášení

Prohlašuji, že jsem diplomovou práci zpracovala samostatně pod vedením PhDr. Petra Zahradníka, Ph.D., uvedla všechny použité literární a odborné zdroje a dodržovala zásady vědecké etiky. Dále prohlašuji, že stejná práce nebyla použita k získání jiného nebo stejného akademického titulu.

V Praze dne 16.5.2021 Bc. Daniela Janáková

(6)

Poděkování

Ráda bych poděkovala PhDr. Petru Zahradníkovi, Ph.D. za odborné vedení a cenné rady při zpracování této diplomové práce. Poděkování patří i Ing. Petru Kubovému, který mi pomohl s realizací, vyhodnocením a statistickým zpracováním experimentálního

výzkumu. Dále děkuji MUDr. Petru Chládkovi, PhD. za kontakty na pacienty s FAI a za jeho ochotu být oponentem této práce. Děkuji také všem probandům za vstřícnost a čas, který mi i v této nelehké době věnovali. V neposlední řadě děkuji mé rodině, která mi vždy byla oporou, a všem ostatním, kteří mě při psaní této práce podporovali.

(7)

(8)

(9)

Diplomová práce

Kinematická analýza nohy a hlezna u pacientů s femoroacetabulárním impingement syndromem

SEZNAM ZKRATEK

2D dvoudimenzionální 3D trojdimenzionální

AMIS přední miniinvazivní přístup AP anteroposteriorní

art. articulatio

AVN avaskulární nekróza BMI „body mass index“

CCD kolodiafyzární

CE „centre edge“

CG kontrolní skupina

CPG Central Pattern Generator CT počítačová tomografie DK dolní končetina

FABER flexe, abdukce, vnější rotace FADIR flexe, addukce, vnitřní rotace FAI femoroacetabulární impingement

HAGOS The Copenhagen Hip And Groin Outcome Score HOS Hip Oustcome Score

iHOT The International Hip Outcome Tool

L roky

M měsíce

MRA MRI artrografie MRI magnetická rezonance MTP metatarzofalangeální

n počet probandů

p statistická významnost PAO periacetabulární osteotomie QTM Qualisys track manager

ROM „range of motion“, rozsah pohybu RTG rentgenový

SD směrodatná odchylka SHD „surgical hip dislocation“

UZ ultrasonografie SI sakroiliakální

tzv. takzvaný

UZ ultrazvuk

VAS vizuální analogová škála

vs. versus

WOMAC The Western Ontario and McMaster Universities Arthritis Index

(10)

ÚVOD

Femoroacetabulární impingement (FAI) je poměrně nová nosologická jednotka v oblasti poruch pohybového aparátu, kde vědecké zkoumání od konce 20. století přineslo významné poznatky v pochopení tohoto onemocnění. Nicméně řada oblastí zůstává stále neprozkoumána. FAI je označením pro morfologické odchylky proximálního konce femuru a / nebo acetabula. Předčasný, pohybově dependentní, patologický kontakt artikulujících struktur kyčelního kloubu vede k poškození měkkých tkání a následně k rozvoji koxartrózy. Klinickým projevem FAI je omezený rozsah pohybu v kyčelním kloubu a bolest, která je důsledkem degenerativních procesů. Obvykle se první obtíže objevují u mladých aktivních jedinců s počátkem v třetím a čtvrtém decenniu.

Cílem této experimentální práce bylo pomocí 3D kinematické analýzy objektivizovat pohyby hlezna a nohy u pacientů s diagnostikovaným FAI syndromem při chůzi po rovině a zjistit, zda se signifikantně liší od jedinců se zdravými kyčelními klouby.

Teoretická část této diplomové práce obsahuje shrnutí dosavadních poznatků o FAI, jeho etiologii, diagnostice a možnostech léčby. Dále je charakterizována chůze z pohledu biomechaniky s důrazem na funkci nohy a hlezna. Pozornost je věnována možnostem využití 3D kinematické analýzy v biomechanice. Součástí je také rešerše současných poznatků vědeckých prací, které tuto metodu využily při objektivizaci pohybů u pacientů s FAI.

Experimentální výzkum zahrnoval dva soubory, pacienty s FAI a kontrolní skupinu. Celkem se výzkumu zúčastnilo 30 probandů. Při chůzi po rovině jsme porovnávali tyto parametry: pohyby hlezna v sagitální rovině, pohyby zadonoží ve frontální rovině a rotaci nohy vůči směru chůze.

(11)

Diplomová práce

11

1 F EMOROACETABULÁRNÍ IMPINGEMENT SYNDROM

Femoroacetabulární impingement (FAI) je nozologická jednotka kyčelního kloubu, která popisuje pohybově dependentní patologický kontakt mezi artikulujícími anatomickými strukturami kyčelního kloubu. Jedná se o abnormální morfologii proximálního femuru nebo acetabula. Podle převažující morfologie kyčelního kloubu lze u pacientů pozorovat dva patologické stavy, Cam lézi, Pincer lézi a častá je smíšená neboli kombinovaná vada (Obrázek 1). FAI zažívá výrazný nárůst zájmu v medicíně až od konce 20. století, kdy byl definován jako samostatná ortopedická jednotka prof. Reinhardtem Ganzem. Ten se aktivně zabýval problematikou operativy kyčelního kloubu a také publikační činností. Jeho zásluhou vzniklo v Bernu centrum záchovné chirurgie kyčelního kloubu. FAI je velmi častou příčinou bolestí kyčelního kloubu u pacientů v produktivním věku (20−40 let) a rizikovým faktorem pro rozvoj koxartrózy.

Prevalence v populaci je odhadována na 10−15 %. Udává se, že až jeden ze tří asymptomatických mužů a jedna ze šesti asymptomatických žen mají na kyčelním kloubu známky patomorfologie FAI. Pojem FAI syndrom vyjadřuje již klinické projevy impingementu, které jsou pro tyto pacienty typické. (Matsumoto et al., 2020;

Trigg et al. 2020; Griffin et al., 2016)

Obrázek 1. Typy FAI (Zdroj: https://orthoinfo.aaos.org/en/diseases

onditions/femoroacetabularimpingement); zleva Pincer, Cam a kombinovaný typ

(12)

(13)

Diplomová práce

13

Z etiologického hlediska lze rozdělit FAI na primární a sekundární. V případě primárního neboli idiopatického FAI není známa příčina. Sekundárním FAI nazýváme takový stav, který vznikal v terénu preexistující vady kyčelního kloubu. Mezi známé příčiny vzniku sekundárního FAI řadíme vývojové vady kyčelního kloubu, vzácněji traumatická postižení kyčelního kloubu, nádorová onemocnění, pozánětlivé změny či pooperační (iatrogenní) postižení kyčelního kloubu. (Chládek, 2016; Banerjee a McLean, 2011)

Etiologie FAI syndromu je multifaktoriální a zdaleka ne vždy jasná.

Z genetického hlediska bylo popsáno u sourozenců pacientů se symptomatickým FAI 2x vyšší riziko výskytu Pincer a 2,8x vyšší riziko Cam. Moderní věda se už zároveň zabývá možností výskytu mutací v genech, které jsou zásadní pro vývoj dlouhých kostí a tvaru kloubů. Tato problematika však přesahuje rámec této diplomové práce. (Grantham a Philippon, 2019)

Za behaviorální vlivy je nejčastěji považována sportovní aktivita (především nadměrné statickodynamické zatížení kyčle) a nároky na ROM kyčelního kloubu.

Prevalence FAI mezi výkonnostními sportovci (hokej, americký fotbal, basketbal nebo kopaná) je 2−8x vyšší než u běžné zdravé populace (Trigg et al., 2020). Předpokládá se, že při těchto sportech dochází k předčasnému kontaktu okraje acetabula a růstové chrupavky proximálního femuru, jejíž opakovaná mechanická stimulace provokuje kostní proliferaci v místě junkce (přechod hlavice a krčku femuru) a tím pádem vznik Cam deformity (tedy snížení offsetu femuru). Pro tuto teorii svědčí také fakt, že po uzávěru růstových chrupavek již nedochází k progresi Cam deformity ve smyslu zvětšení alfa úhlu či změny offsetu hlavice femuru. (Trigg et al., 2020; Sheppard et al., 2019)

Jelikož se většina studií věnuje výskytu Cam u sportujících mužů, vznikla v New Yorku (USA) vědecká práce, ve které pro FAI vyšetřili 26 profesionálních hokejistek (Carter et al., 2020). Pozitivní nález Cam FAI byl potvrzen u 92 % hráček. U 77 % hráček byl nález bilaterální. Velikost alfa úhlu korelovala (přímo úměrně) s věkem menarché, tedy s uzávěrem růstových štěrbin. Toto zjištění podporuje teorii vzniku FAI opakovanou mikrotraumatizací růstové chrupavky proximálního femuru v období dospívání.

Souvislost Pincer deformity a behaviorálních vlivů zatím není dostatečně prozkoumána a chybí data, která by tuto souvislost potvrzovala nebo vyvracela. (Trigg et al., 2020; Sheppard et al., 2019)

(14)

(15)

Diplomová práce

15

Lokalizace nadbytečné kostní prominence v anterolaterální oblasti junkce odpovídá tomu, že chrupavka acetabula (facies lunata) bývá nejčastěji poškozena v jejím anetrosuperiorním kvadrantu (Obrázek 3). V této oblasti dochází pohybem asférické hlavice v jamce k narušení tenké vrstvy synoviální tekutiny mezi artikulujícími plochami a tím pádem ke zvýšenému tření. Kumulativní recidivující mikrotraumatizace způsobuje narušení acetabulární hyalinní chrupavky a její oddělení od acetabulárního labra. Postupně dochází k odtržení chrupavky a odhalení subchondrální kosti.

Odlupování chrupavky způsobuje aktivaci chronického zánětu v kyčelním kloubu.

Degenerativní proces může vyústit až v systematickou odpověď imunitního systému zvýšením zánětlivých markerů (CRP = Creactive protein a CMOP = cartilage oligomeric matrix protein) (Cannon et al., 2020). Proces degenerace postupuje z periferie k centru acetabula, a nakonec vede k rozvoji koxartrózy. Poškození hyalinní chrupavky hlavice femuru je výsledkem jejího kontaktu s odhalenou subchondrální kostí acetabula.

Poškození labra se u Cam léze vyskytuje až v pozdějších stádiích obtíží. (Pierannunzii, 2019; Chládek, 2016; Nepple et al., 2015)

Obrázek 3. Lokalizace nejčastějšího poškození acetabulární chrupavky u Cam léze (Zdroj: Ghaffari et al., 2018); „o´clock“ − hodina

(16)

(17)

Diplomová práce

17

Nástup bolestí je u Pincer typu dřívější, protože první bývá poškozeno labrum acetabula. V kapsulární části labra jsou přítomna nervová zakončení, která přenášejí informace o bolesti. Cam léze zpočátku postihuje zejména hyalinní chrupavky, ve kterých taková nervová zakončení nejsou (Kim a Azuma, 1995).

Obrázek 5. Mechanismus countrecoup u Pincer léze (Zdroj: Standaert et al., 2008);

„excessive acetabular coverage“ – nadměrné krytí acetabula, „subtle joint subluxation“ – mírná subluxace hlavice femuru

Oproti poškození kyčle mechanismem Cam léze, která je vždy výsledkem morfologie femuru, může být Pincer léze výjimečně i výsledkem dalších stavů:

• patomorfologie femuru: Příkladem takové situace je retroverze krčku femuru s fyziologickým offsetem, ale z důvodu torze bude při pohybu docházet k předčasnému kontaktu kloubních ploch na principu Pincer typu (Pierannunzii, 2019).

• fyziologicky tvarovaný kyčelní kloub opakovaně vystavovaný abnormálnímu ROM: Může být způsobeno konstituční hypermobilitou nebo nevhodným zatížením ve sportu (Nepple et al., 2015).

• změny fyziologické křivky páteře (kyfóza, skolióza): Mohou měnit postavení pánve a tím funkčně orientaci acetabula. Hovoříme pak o funkční retroverzi acetabula.

• anteverze acetabula, tzv. zadní Pincer léze: U těchto pacientů bude pozitivní test flexe, abdukce a vnější rotace (více v Kapitole 1.6.2) a omezený ROM abdukce a zevní rotace. (HarrisHayes a Royer, 2011; Banerjee a McLean, 2011)

(18)

(19)

Diplomová práce

19

Častým příznakem jsou bolesti, které se mohou začít objevovat v souvislosti se sportovní aktivitou. Jejich nástup bývá pomalý, intermitentní. Existují ale i případy, kdy se první symptomy vyskytly po jednorázovém přetížení nebo po menším úrazu. Bolesti se pravidelně zhoršují v situacích vyžadujících flexi kyčelního kloubu (někdy spojenou i s rotací) jako je dlouhá chůze nebo sezení, oblékání ponožek, jízda v autě a samozřejmě po sportovní aktivitě. Místem projekce bolesti bývá ve většině případů tříslo na postižené straně. Bolesti mohou být ale i přenesené (nejčastěji do oblasti hýždí, beder, celého stehna, někdy až ke kolennímu kloubu). Pro pacienty s FAI je charakteristický příznak tzv. „Csign“. Pokud pacienta vyzveme, aby názorně identifikoval oblast, ve které se objevují bolesti, ukáže svým roztaženým palcem a ukazovákem do oblasti laterální plochy kyčelního kloubu (přibližně ve výšce nad velkým trochanterem) (Obrázek 6).

(Trigg et al., 2020; Menge a Truex, 2018)

Obrázek 6. „Csign“ (Zdroj: Dooley, 2008)

Dalším často popisovaným symptomem je omezený ROM kyčelního kloubu, a to zejména jeho flexe, vnitřní rotace a abdukce (Tannast et al., 2007). Omezení flexe a vnitřní rotace je výsledkem patologického kontaktu mezi proximálním femurem a acetabulem. Vysvětlením pro omezení abdukce může být zbytnění kloubního pouzdra kyčelního kloubu, které se typicky vyskytuje v jeho anterosuperiorní části. Omezení ROM u Pincer typu může být v případě globálního zvýšeného krytí hlavice ve všech třech rovinách pohybu. (Cannon et al., 2020, Zhang et al., 2018)

Přeskakování v kyčelním kloubu spojené s flexí svědčí pro labrální lézi. Naopak lupání při pohybu kyčelního kloubu z flexe do extenze ukazuje spíše na poškození chrupavky. (Chládek, 2016)

(20)

(21)

Diplomová práce

21 2. FABER (flexe – abdukce – zevní rotace)

Pacient opět leží na zádech a pasivně flektujeme vyšetřovanou dolní končetinu společně s abdukcí a zevní rotací tak, aby se pata dotkla kontralaterálního kolene (Obrázek 7). V této pozici změříme vzdálenost od laterální kolenní štěrbiny k podložce a porovnáme na obou dolních končetinách. Na postižené dolní končetině bude vzdálenost od podložky větší. Tento test se běžně využívá při bolestech SI kloubu, ale pokud provokuje bolest v třísle, jedná se o patologii ve smyslu FAI. (Frangiamore et al., 2017;

Chládek, 2016)

Obrázek 7. Klinické testy pro FAI (Zdroj: Grant et al., 2012); leva FADIR, FABER a zadní impingement test

3. Zadní impingement test

Pacient leží na zádech na kraji lehátka, tak aby vyšetřovaná končetina mohla být uvedena do extenze, abdukce a zevní rotace. Tlakem nad kolenem zvyšujeme extenzi a čekáme, zda vyvoláme bolest. Pozitivní zadní impingement test svědčí pro lézi labra posteriorně. (Frangiamore et al., 2017)

4. Apprehension test

Dále můžeme využít ještě Apprehension test, který vychází ze zadního impingement testu a je doplněný o axiální tlak do kyčelního kloubu. Bolestí v třísle odhalíme strukturální instabilitu nebo přední „countrecoup“ lézi. Existují také dynamické modifikace FADIR a FABER. (Menge a Truex, 2018; Chládek, 2016)

(22)

(23)

Diplomová práce

23

Pozorujemeli na RTG kyčlí některý z těchto tří fenoménů: „crossover sign“, ischial spine sign“ a „posterior wall sign“, hovoříme o retroverzi acetabula (Obrázek 9) (Mascarenhas et al., 2020).

Obrázek 9. Schéma kyčelního kloubu (Zdroj: Mascarenhas et al., 2019);

PW – zadní okraj acetabula, AW – přední kraj acetabula, C – střed hlavice femuru, IS – spina ischiadica, PB – linea terminalis

Wibergův úhel neboli Lateral centreedge angle (LCEA)

Tento úhel udává míru laterálního krytí hlavice femuru acetabulem. Je to úhel mezi spojnicí středu hlavice femuru s laterálním okrajem acetabula a vertikálou vedenou středem hlavice (Obrázek 10). Fyziologická hodnota v dospělosti je 27−33°. Pokud máme úhel menší než 23° hovoříme o kyčli dysplastické (Chládek, 2016; Tannast et al., 2015).

Mascarenhas et al. (2020) udávají hodnoty v rozmezí: <20° dysplastická, 20−25°

hraničně dysplastická, 25−39° norma, ≥ 40° hluboká kyčel (coxa profunda).

Obrázek 10. LCEA (Zdroj: Tannast et al., 2015)

(24)

Tönnisův úhel (Acetabulární index, AC index)

AC index se používá také při hodnocení krytí hlavice femuru acetabulem, tedy při diagnostice Pincer deformity nebo dysplazie acetabula. AC index definujeme jako úhel mezi horizontální linií a spojnicí okrajů zátěžové zóny acetabula (Obrázek 11).

Fyziologické jsou v dospělosti hodnoty 5−10°. Dysplazie acetabula se vyznačuje hodnotami vyššími než 14°. Naopak hodnoty nižší než 0° jsou znakem nadměrného krytí femuru acetabulem. (Mascarenhas et al., 2020; Chládek, 2016).

Obrázek 11. Acetabulární index (Zdroj: Tannast et al., 2015)

FEMUR

Z klinického hlediska jsou na proximálním konci femuru významné tyto dva parametry: kolodiafyzární úhel a úhel anteverze femuru. Při hodnocení sféricity hlavice a krčku femuru se měří alfa úhel a offset hlavice femuru.

Kolodiafyzární úhel (CCD)

Je popisován jako úhel mezi osou krčku femuru a osou diafýzy femuru.

U novorozenců dosahuje hodnot kolem 150°. V průběhu ontogeneze vlivem tahu adduktorů a zevních rotátorů kyčelního kloubu dochází k jeho varizaci. V dospělosti je považováno za fyziologické rozmezí CCD úhlu 120−130°. Hodnoty snížené označujeme jako coxa vara, hodnoty vyšší jako coxa valga (Obrázek 12). Postavení CCD úhlu ovlivňuje přenos sil a tím pádem zatížení krčku femuru. (Chládek, 2016; Hamill et al., 2015; Lepšíková a Kolář, 2009)

(25)

Diplomová práce

25

Obrázek 12. CCD úhel (Zdroj: Hamill et al., 2015); „normal“ – norma,

„varus“ – varózní, „valgus“ − valgózní Úhel anteverze femuru

Mírná anteverze femuru (10−15°) je v dospělosti fyziologická. Vyjadřuje ji odchylka osy krčku femuru od frontální roviny (ta je dána rovinou zadního okraje kondylů femuru). Novorozenecký femur se nachází ve větší anteverzi (30−40°), která se vývojem postupně zmenšuje. Úhel verze femuru má zásadní vliv na postavení celé dolní končetiny.

Hodnoty vyšší než 35° označujeme jako coxa antetorta. Kompenzačně u těchto jedinců dochází k vnitřně rotačnímu postavení nohou a omezené zevní rotaci v kyčelním kloubu.

Coxa retroverta je definována úhlem pod 5°. Důsledkem je omezená vnitřní rotace v kyčelních kloubech a zevně rotační postavení plosek nohou (Obrázek 13). (Hamill et al., 2015; Lepšíková a Kolář; 2009)

Obrázek 13. Anteverze femuru (Zdroj: Hamill et al., 2015); zleva fyziologická anteverze femuru, coxa antetorta, coxa retroverta

(26)

Alfa úhel

Pomocí alfa úhlu posuzujeme sféricitu, respektive asféricitu hlavice femuru.

Využívá se tedy pro hodnocení Cam deformity. Na RTG snímku vyznačíme osu krčku femuru nebo s ní paralelní přímku, která prochází středem hlavice femuru. Druhá přímka je vedena ze středu hlavice femuru do inverzního bodu křivky. Inverzní bod křivky je popisován jako místo, kde konvexní tvar hlavice femuru začíná přecházet v konkávní křivku krčku (Obrázek 14). Fyziologická hodnota alfa úhlu je 45°. Úhel definovaný pro Cam deformitu se u různých autorů liší v rozmezí >55−60°. (Mascarenhas et al., 2020;

Chládek, 2016)

Obrázek 14. Alfa úhel (Zdroj: Seijas et al., 2017); vlevo na AP snímku RTG, vpravo axiální snímek

Offset hlavice femuru

Offset hlavice femuru definuje změnu konvexního tvaru hlavice v konkavitu přechodu na krček. Zajišťuje tak volnost pohybu kyčelního kloubu zejména do flexe a vnitřní rotace (Obrázek 15). Offset je definován vzdáleností, kterou měříme od povrchu krčku k tečně hlavice rovnoběžné s osou krčku (Chládek, 2016). Fyziologická hodnota se pohybuje kolem 9 mm. Jakmile klesne pod 8 mm způsobí předčasný mechanický kontakt mezi junkcí a okrajem acetabula. (Mascarenhas et al., 2020; Banerjee a McLean, 2011)

Obrázek 15. Offset hlavice femuru (Zdroj: Agnvall et al., 2017)

(27)

Diplomová práce

27 ZOBRAZOVACÍ METODY

Jak již bylo zmíněno dříve ze zobrazovacích metod se indikují jak metody získávající obraz pomocí ionizovaného záření (RTG, CT) tak metody založené na chování látek v magnetickém poli (MRI) a na schopnosti jednotlivých tkání odrážet akustické vlnění (UZ). Pro definitivní stanovení diagnózy je zobrazení kyčelního kloubu pomocí těchto metod stěžejní. Objektivní zhodnocení morfologie kyčelního kloubu může být stanoveno na základě parametrů zmíněných výše.

RTG snímky se zpravidla pořizují ve dvou základních projekcích: AP snímek pánve a laterální/axiální projekce („crosstable“, Dunnovo, „frogleg“ a „falseprofile“

projekce). Všechny projekce se snímají u pacienta ležícího na zádech, kromě

„falseprofile“, která se zhotovuje u pacienta stojícího. Rozdíly mezi jednotlivými projekcemi jsou především ve výchozí pozici kyčelního kloubu, kde se mění úhel flexe a zároveň rotace. Příklady některých pozic pro získání snímku jsou znázorněny na Obrázku 16. Z podstaty vzniku RTG snímku dokážeme hodnotit velmi dobře kostní struktury, méně se dozvíme o stavu měkkých tkání. (Mascarenhas et al., 2020; Chládek, 2016)

Obrázek 16. Příklady RTG projekcí (Zdroj: Mascarenhas et al., 2019)

Z AP snímku pánve můžeme odečíst prakticky všechny potřebné parametry:

hloubku, inklinaci a verzi acetabula, LCEA, AC index, alfa úhel a offset hlavice femuru.

Poslední dva zmíněné parametry často měříme právě na laterálních projekcích, které jsou pro zhodnocení sféricity hlavice femuru vhodnější (Mascarenhas et al., 2019;

Pierannunzii, 2019). Pod kontrolou RTG se také dělá artrografie kyčelního kloubu s aplikací kontrastní látky nitrokloubně, která umožní hodnotit stav měkkých tkání (např. chrupavky, labra, kontinuity kloubního pouzdra, šlach a vazů) (Chládek, 2016).

(28)

Pro hodnocení tvaru hlavice femuru z pohledu její sféricity můžeme dále využít metody Moseho soustředných kružnic nebo indexu sféricity. Moseho metoda soustředných kružnic se aplikuje na RTG snímek kyčelního kloubu, kam uměle vložíme kružnici, která určuje ideální sférický tvar hlavice. Pokud kostní tkáň přesahuje tento ideál o více jak 2 mm, považujeme hlavici za asférickou. Index sféricity hlavice (poměr výška : šířka hlavice) by měl být roven 1. Nižší hodnoty jsou známkou asféricity.

(Chládek, 2016)

Pro zobrazení měkkých tkání je za zlatý standard považována MRI, na jejíž snímcích můžeme hodnotit stav labra, chrupavek, ligament, kloubního pouzdra, ale i přilehlých svalů a dalších měkkotkáňových struktur v okolí. Zobrazení kostí na MRI přináší informace o stavu kortikální kosti, otoku kostní dřeně a přítomnosti fibrocystických změn v oblasti proximálního femuru. Při použití kontrastní látky (s výhodou aplikované intraartikulárně) mluvíme o MRI artrografii (MRA), která labrum a chrupavky zobrazí ještě o něco přesněji než nativní snímek bez kontrastu (Chládek, 2016).

CT je stejně jako RTG citlivější pro zobrazení kostní tkáně. V posledních letech jsou populární zejména 3D rekonstrukce pomocí počítačového softwaru, které vytvoří 3D model, se kterým lze libovolně otáčet. Těchto modelů se využívá zejména v předoperační rozvaze. V porovnání s MRI má CT nevýhodu v množství aplikované radiační zátěže na pacienta a také vykazuje vyšší náklady pro zdravotnický systém (Geeslin et al., 2017;

Chládek, 2016). Zároveň Guirguis et al. (2020) uvádí, že je v současné době možné použít 3D MRI a postprodukcí získat snímky velmi podobné 3D modelům vyhotoveným pomocí CT. Jeho studie potvrdila, že při hodnocení verze acetabula, alfa úhlu a plánování operace jsou tyto dvě zobrazovací metody stejně efektivní.

V ambulantním provozu je u ortopedů vhodné také vyšetření kyčelního kloubu diagnostickým UZ. Pomocí UZ zobrazíme ventrální a anterolaterální plochu junkce, kde může zkušený lékař odhalit i pouze mírnou Cam deformitu, která by na RTG nebyla vidět.

(Chládek, 2016; Lerch et al., 2016)

(29)

(30)

(31)

Diplomová práce

31

Artroskopické operace jsou v posledních letech velmi časté. Jen v Americe stoupl počet artroskopicky operovaných kyčelních kloubů za rok 2020 o více jak 50 000 výkonů.

Při artroskopické operaci se využívá několika (většinou 3) drobných řezů pro přístup ke kyčelnímu kloubu a distrakce operované DK. Výhodou je samozřejmě menší invazivita výkonu. Nevýhodou zůstává limitovaná možnost ošetřit rozsáhlejší vady.

SHD je metodou volby u výrazných deformit a kombinovaného FAI, které by jiným přístupem nebylo možno plnohodnotně ošetřit. Tento výkon umožňuje dokonalý přístup jak k hlavici, tak k acetabulu ze všech stran, a tím pádem jejich komplexní ošetření. Další výhodou je zcela minimální riziko vzniku avaskulární nekrózy hlavice femuru (AVN). Nevýhoda nesporně tkví v rozsahu výkonu a také pooperační rehabilitace bývá delší než u ostatních přístupů.

Tzv. AMIS přístup umožňuje ošetření ventrální části acetabula a krčku femuru s minimálním stupněm traumatizace měkkých tkání. Operační čas je o málo kratší.

Kombinujeme jej s artroskopií, kterou verifikujeme ošetření intraartikulárních poškození.

Tento přístup je interneurální (nervus femoralis vs. nervus ischiadicus), který využívá intervalu mezi dvěma skupinami svalů inervovanými zmíněnými nervy. (Queiroz et al., 2020; Maupin et al., 2019; Chládek, 2016)

(32)

(33)

Diplomová práce

33

Obrázek 17. Fáze krokového cyklu (Zdroj: Perry a Burnfield, 2010);

„Stance Phase“ – stojná fáze, „Swing Phase“ – švihová fáze, překlad ostatních fází níže Perry a Burnfield (2010) rozdělují krokový cyklus následovně (u každé z osmi fází uvádíme její procentuální vyjádření v rámci celého krokového cyklu, 100 %):

1. Weight acceptance (přenos váhy nad stojnou končetinu)

• Initial contact (počáteční kontakt), 0−2 %

• Loading response (stádium zatěžování), 2−12 %

2. Single leg stance (fáze opory o jednu DK)

• Mid stance (mezistoj), 12−31 %

• Terminal stance (koncový stoj), 31−50 %

3. Swing limb advancement (švihová fáze)

• Preswing (předšvihová), 50−62 %

• Initial swing (počáteční švih), 62−75 %

• Mid swing (mezišvih), 75−87 %

• Terminal swing (koncový švih), 87−100 %

(34)

(35)

Diplomová práce

35

Obrázek 18. Osa hlezenního kloubu ve frontální (A) a transverzální (B) rovině (Zdroj: Perry a Burnfield, 2010)

Subtalární neboli dolní zánártní kloub je označení pro skloubení mezi talem a calcaneem (articulatio (art.) talocalcanea) a mezi talem, calcaneem a os naviculare (art. talocalcaneonavicularis). Osa subtalárního kloubu v rovině transverzální a sagitální je vyznačena na Obrázku 19. Pohyby probíhající v subtalárním kloubu jsou sdružené, inverze a everze nohy. Inverze je označení pro kombinaci plantární flexe, addukce a supinace nohy. Everze je kombinací pohybů dorzální flexe, abdukce a pronace.

Obrázek 19. Osa subtalárního kloubu v transverzální (A) a v sagitální (B) rovině

(Zdroj: Chan a Rudins, 1994)

Chopartův kloub je funkční označení pro art. talonavicularis a art. calcaneocuboidea. Pohyby v tomto kloubu (abdukce − addukce, plantární − dorzální flexe, supinace − pronace) jsou pouze malého rozsahu a úzce souvisí s pohyby v subtalárním kloubu. Pokud je subtalární kloub v supinaci, pohyb v Chopartově kloubu ho následuje. Při pronaci je situace opačná. Pohyby v tomto kloubu přispívají k tlumení nárazů.

(36)

Tarzometatarzální klouby (Lisfrankův kloub) jsou spojením mezi bazemi metatarzů a zánártními kostmi. Druhý až čtvrtý metatarz umožňuje pohyb pouze ve směru plantární a dorzální flexe. První metatarz je pokračováním kloubu Chopartova a subtalárního a sdružuje se u něj plantární flexe s everzí a dorzální flexe s inverzí.

Klouby metatarzofalangeální (MTP) umožňují pohyb ve dvou rovinách: sagitální (plantární – dorzální flexe) a frontální (abdukce – addukce). Interfalangeální klouby jsou pouze jednoosé a pohyb je možný v sagitální rovině. (Hamill et al., 2015; Vařeka a Vařeková, 2009; Chan a Rudins. 1994)

Všechny popisované pohyby jsou anatomicky definované v otevřeném kinematickém řetězci. V uzavřeném kinematickém řetězci, tedy například při stojné fázi kroku, se pohyby nohy přenáší na proximální struktury, stejně jako je tomu při přenosu z proximálních struktur na nohu v otevřeném kinematickém řetězci.

Z funkčního pohledu v zahraniční literatuře často rozdělují nohu na zadonoží, středonoží a přednoží (Obrázek 20). Dělení odpovídá lokalizaci dvou funkčních skloubení, Chopartova a Lisfrankova kloubu. Zadonoží je tvořeno talem a calcaneem.

Středonoží definuje os naviculare, os cuboideum a ossa cuneiformia. Distálně od Lisfrankova kloubu je přednoží.

Obrázek 20. Funkční celky nohy

(Zdroj: https://www.summitortho.com/services/anklefoot/hindfootandmidfootsurgery/)

„hindfoot“ – zadonoží, „midfoot“ – středonoží, „forefoot“ – přednoží

Pro pružnost a tlumení nárazů je důležitá podélná a příčná klenba nohy. Podélná klenba má mediální a laterální oblouk. Klenba nohy je anatomicky determinována postavením kostí nohy. Na udržení klenby se podílejí statické (vazivové struktury) a dynamické stabilizátory (svaly bérce a nohy). (Hudák a Kachlík, 2017; Hamill et al., 2015; Vařeka a Vařeková, 2009)

(37)

(38)

Pohyb Chopartova kloubu při chůzi souvisí s pohyby v kloubu subtalárním.

Ve stojné fázi kroku při pronaci v tomto kloubu dochází k mírné dorzální flexi (asi 5°).

Na konci stojné fáze, když se odlepí pata a postavení nohy se mění v supinaci, mizí i dorzální flexe Chopartova kloubu. MTP klouby jsou ve fázi počátečního kontaktu v 25°

extenzi. V průběhu stojné fáze se MPT klouby dostávají do neutrální pozice, ve které setrvají až do konce mezistoje. Ve fázi terminálního stoje v souvislosti se zdvižením paty se opět dostávají do dorzální flexe (asi 21°), která dosahuje maxima těsně před odrazem palce a to 55°. Švihová fáze umožní, aby se výrazná dorzální flexe MTP kloubů uvolnila směrem k neutrální pozici. Těsně před dopadem paty se může dorzální flexe MTP kloubů zvýšit v přípravě na počáteční kontakt. (Perry a Burnfield, 2010)

Rotace nohy se v anglické literatuře označuje jako „foot progression angle“. Jedná se o úhel, který svírá podélná osa nohy se směrem chůze (Obrázek 21). Rotace nohy v jednotlivých fázích kroku není běžně v literatuře definována. Perry a Burnfield (2010) pouze udávají, že za normální zevní rotaci nohy lze označit úhel 7°. Fryzowicz et al.

(2018) popsali, že při počátečním kontaktu se noha nachází přibližně v neutrální pozici.

Během stojné fáze kroku rotuje zevně. Maxima zevní rotace dosahuje kolem 40 % krokového cyklu. Následuje přechod do vnitřní rotace, jehož maximum pozorujeme při odrazu palce (60 % krokového cyklu). Začátkem švihové fáze noha opět rotuje zevně s maximem kolem 80 % krokového cyklu a poté se před koncem krokového cyklu vrací do neutrální pozice.

Obrázek 21. Rotace nohy vůči směru chůze

(Zdroj: https://es2.slideshare.net/YumnaAli6/gaitbiomechanics);

„foot angle“ / „foot progression angle“ – úhel rotace nohy vůči směru chůze

(39)

Diplomová práce

39

3 K INEMATICKÁ ANALÝZA V BIOMECHANICE

Kinematická analýza je metoda pro objektivní hodnocení pohybu lidského těla v prostoru. Pohyb má vždy dvě dynamické složky, kinetickou a kinematickou. Přičemž kinetická složka se zabývá silami, které pohyb způsobují, a kinematická pohybem jako takovým (An, 1984). „Při kinematické analýze je pohyb posuzován bez ohledu na příčiny (síly), které jej způsobují. Základní posloupnost fyzikálních veličin vychází z určení závislosti dráhy na čase, ze které jsou dále odvozeny závislosti pro rychlost a zrychlení.

Vzhledem k charakteru pohybu segmentů lidského těla je často využívána také analogická triáda pro úhlové veličiny, kdy ze závislosti úhlu na čase je odvozena úhlová rychlost a následně úhlové zrychlení. Z matematického hlediska se jedná o využití opakovaného derivování“ (Janura a Zahálka, 2004).

Kinematická analýza má široké využití na poli medicíny a sportu, ale i v oborech jako je automobilový průmysl a jeho bezpečnost, filmový průmysl, zoorehabilitace a další. Ve zdravotnictví biomechaniku pohybu zkoumáme u jedinců zdravých i nemocných, pro diagnostiku patomechanismu onemocnění pohybového aparátu a předoperační rozvahu nebo také pro výběr kompenzačních pomůcek v protetice.

Sportovci z výsledků kinematické analýzy mohou profitovat zvýšením výkonu díky úpravě pohybového stereotypu, vývojem nového sportovního vybavení nebo metod tréninku (Jandačka a Uhlář, 2011; Soumar 2011).

Ačkoliv je kinematická analýza pohybu všeobecně považována za klinicky velmi užitečnou, rutinní využití naráží na řadu omezujících faktorů jako jsou vysoké náklady či časová náročnost vyšetření, zpracování a vyhodnocení naměřených dat (Simon, 2004).

(40)

(41)

(42)

Jednotlivé trajektorie můžeme krátit a spojovat tak, aby vznikl záznam bez úseků, kde by daná trajektorie pohybu markeru chyběla. Z tělních segmentů je možné vytvořit pevná tělesa. Každé pevné těleso má svůj vlastní souřadný systém a díky tomu můžeme porovnávat pohyb ve všech třech rovinách mezi jednotlivými tělesnými segmenty.

(Qualisys, 2013)

(43)

Diplomová práce

43

4 S OUČASNÉ STUDIE 3D KINEMATICKÉ ANALÝZY V KONTEXTU FAI

U pacientů s FAI bývají často v porovnání se zdravými jedinci popisovány biomechanické odchylky při chůzi, ale i v dalších pohybových stereotypech. Jedním z využívaných nástrojů pro objektivizaci biomechanických souvislostí je 3D kinematická analýza. Tuto kapitolu proto věnujeme shrnutí dosavadních poznatků o biomechanice pohybu u pacientů s FAI získaných pomocí 3D kinematické analýzy.

Rešerše proběhla v databázi „Medline“ a „Up To Date“. Zahrnuty byly studie publikované do března 2021. Pro přehlednost textu uvedeme pouze výsledky jednotlivých studií rozdělené dle charakteru snímaného pohybu (chůze po rovině, dřep, chůze do schodů). Obecné informace o výzkumech jsou k dispozici v Příloze 1. Naměřená data byla nejčastěji porovnána s kontrolní skupinou (CG) zdravých jedinců. Samostatně zmiňujeme porovnání před a po operaci, korelaci morfologických parametrů kyčelního kloubu s biomechanikou pohybu a rozdíly mezi pohlavími. Pokud není uvedeno jinak, platí zmíněné odchylky pro DK / stranu těla s impingementem.

Chůze

Savage et al. (2021) při běžné chůzi identifikoval u pacientů s FAI větší předklon trupu během stojné fáze kroku v průměru o 7,6°, menší abdukci kyčelního kloubu o 4,6°

(švihová fáze) a menší vnější rotaci o 6,5° (koncový stoj).

Hunt et al. (2013) popsali, že pacienti s FAI při stojné fázi kroku dosahují menší extenze, addukce a vnitřní rotace v kyčelním kloubu než CG.

Hetsroni et al. (2015) naměřil menší vnitřní rotaci pánve a menší abdukci kyčelního kloubu při dopadu paty.

Kennedy et al. (2009) u pacientů s FAI popsal nižší maximální úhel abdukce ve švihové fázi kroku a signifikantně menší ROM kyčelního kloubu ve frontální i sagitální rovině. Diamond et al. (2016) uvádí u pacientů s FAI omezený ROM kyčelního kloubu v sagitální rovině o 4°, ale tento výsledek nedosáhl hladiny statistické významnosti.

Stejný trend snížení ROM kyčelního kloubu v sagitální rovině o 3,5° popsal i Brisson et al. (2013). Extenze byla u pacientů s FAI omezena nejvíce na konci stojné fáze kroku (Zahradník, 2020; Kennedy et al., 2009).

(44)

Ng et al. (2018) popsal odchylky ROM kyčelního kloubu při chůzi ve všech třech rovinách, avšak jediný statisticky významný výsledek byl v parametru maximální addukce (FAI 4,8° ± 3,8°), která byla ve švihové fázi kroku menší než u CG (7,5° ± 2,9°).

Naopak Zahradník (2020) ve své práci uvádí zvětšení addukce během švihové fáze kroku v průměru o 4,7°.

Na kolenním kloubu byla prokázána menší extenze ve stojné fázi krokového cyklu o 3,6°. Pacienti s FAI při zatížení DK zůstávají v mírně flektované pozici kolenního kloubu (Zahradník, 2020).

Ačkoliv v několika studiích hodnotili mimo jiné také pohyby hlezna, statisticky významné odchylky byly zaznamenány pouze ve dvou výzkumech. Hetsroni et al. (2015) popsal u pacientů s FAI větší supinaci (−3,3° ± 3,1°; CG 0,0° ± 4,2°) a menší pronaci zadonoží (FAI 3,2° ± 3,2°; CG 5,9 ± 4,4°) při stojné fázi kroku. Pacienti s FAI také chodili s více zevně vytočenými špičkami (FAI 15,6° ± 7,9°; CG 11,6° ± 5,4°).

Zahradník (2020) uvedl signifikantní zmenšení plantární flexe ve fázi předšvihu.

Cvetanovich et al. (2020) oproti předchozím studiím nepopsal žádný statisticky významný kinematický parametr.

Dřep

Druhým nejčastěji hodnoceným pohybovým stereotypem byl dřep. Rychlost dřepu byla v jeho excentrické i koncentrické fázi dle výsledků Cvetanovich et al. (2020) a Malloy et al. (2019) pomalejší. Na rozdíl od výsledků studie Diamond et al. (2017), ve které nebyl zaznamenán v rychlosti dřepu rozdíl.

Diamond et al. (2017) uvádí, že pacienti s FAI byli schopni dosáhnout stejné hloubky dřepu jako CG, ale na straně postižené DK docházelo k ipsilaterálnímu vychýlení pánve kraniodorzálně a větší addukci v kyčelním kloubu. Domnívá se, že se jedná o kompenzační mechanismus, jak se vyhnout impingementu. Stejný stereotyp pohybu zaznamenal Catelli et al. (2019b), u kterého ale pacienti s FAI nedošli při dřepu tak hluboko jako CG.

Naopak Bagwell et al. (2016) popsal při dřepu u pacientů s FAI menší maximální vnitřní rotaci v kyčelním kloubu. Malloy et al. (2019) a Cvetanovich et al. (2020) při dřepu nezaznamenali žádné odchylky.

(45)

Diplomová práce

45

Ve dvou studiích také vyšetřovali dřep na jedné noze. HarrisHayes et al. (2020) uvedl, že pacienti s FAI při dřepu na jedné noze využijí menší flexi kyčelního kloubu (FAI 68,8°± 14,6°; CG 76,4° ± 16,8°), menší flexi kolenního kloubu (FAI 66,9° ± 8,5°;

CG 71,2° ± 9,6°) a nedosáhnou takové hloubky dřepu jako CG (přepočteno na procento výšky, FAI 9,8° ± 2,2°; CG 10,9° ± 2,7°). Malloy et al. (2019) při dřepu na jedné noze pozoroval u pacientů s FAI menší addukci kyčelního kloubu o 4°. Oproti CG tedy nedocházelo k valgotizaci kolenního kloubu.

Schody

Chůze po schodech byla hodnocena v různých variantách. Hammond et al. (2017) uvedl, že pacienti s FAI chodili do schodů pomaleji (0,41 m/s) a s větší anteflexí trupu (4,9°) než CG (0,46m/s; 1,5°). Diamond et al. (2018) zkoumala pohybový stereotyp pacientů s FAI při výstupu na schůdek. Prokázalo se o 2,8° větší sešikmení pánve na straně postižené DK při nákroku na schůdek a o 2,2° větší po tom, co se na nakračující DK přenesla váha. Dále byla u pacientů s FAI nákročná DK více addukována (o 5,2°).

HarrisHayes et al. (2020) při sestupování ze schůdku nepozoroval žádný signifikantní rozdíl v kinematice pohybu.

Porovnání před a po operaci

Kinematické parametry u pacientů s FAI před a v průměru rok po operaci nedosáhli ve třech případech statisticky významné změny (Brisson et al., 2013;

Catelli et al., 2019a; Cvetanovich et al., 2020). Catelli et al. (2019b) sledoval stejný vzorek pacientů ještě dva roky po operaci a zaznamenal větší ROM pánve v sagitální rovině v excentrické i koncentrické fázi dřepu. Hloubka dřepu u FAI zůstala menší.

Rylander et al. (2013) rok po artroskopické operaci kyčelního kloubu popsal u pacientů s FAI o 3° větší ROM kyčelního kloubu v sagitální rovině. Také Rylander et al. (2017) 1 rok po operaci udává normalizaci parametrů ROM kyčelního kloubu v sagitální a frontální rovině. Ve stejné studii hodnotili i parametry při chůzi do schodů, kde ale k úpravě nálezu nedošlo.

Ačkoliv pacienti pooperačně udávají zlepšení bolesti a funkčních dovedností (zjištěno pomocí dotazníkového šetření), výzkum zatím jednoznačně nepotvrzuje změny v biomechanice pohybu. Je možné, že by k úpravě pohybového stereotypu mohlo dojít až po delší době, než je 1 rok po operaci.

(46)

Korelace kinematická analýza a morfologické parametry FAI

Dvě studie (Savage et al., 2021; Farkas et al., 2015) hledaly korelaci mezi biomechanickými parametry chůze a velikostí alfa a LCE úhlu. Jediný statisticky signifikantní výsledek byla negativní korelace mezi alfa úhlem a maximální flexí a ROM hlezna.

Porovnání muži vs. ženy

Tři studie z naší rešerše věnovaly pozornost porovnání kinematických parametrů mezi muži a ženami s FAI syndromem (BrownTaylor et al., 2020; King et al., 2019;

Lewis et al., 2018). Výsledky těchto studií nasvědčují tomu, že muži a ženy využívají odlišných pohybových strategií při FAI. Tato skutečnost může být zásadně ovlivněna faktem, že ženy častěji trpí Pincer lézí a muži Cam lézí. Oba typy FAI mají svůj specifický patomechanismus a tudíž se dá odlišná biomechanika pohybu předpokládat.

SHRNUTÍ

Výsledky studií poukazují na odlišnou biomechaniku a kineziologii pohybu u pacientů s FAI. Velmi úzká souvislost existuje mezi pohyby kyčelního kloubu a spinopelvickým komplexem. Často bývá popisována snížená schopnost kontroly pánve v sagitální, frontální i transverzální rovině, která vede k přetěžování bederní páteře a rozvoji degenerativních změn v této oblasti (Cannon et al., 2020). Morgan et al. (2018) tvrdí, že až 76 % pacientů s bolestí v oblasti SI kloubů neboli „kříže“ mají na zobrazovacích metodách alespoň jednu morfologickou odchylku kyčelního kloubu, která může způsobovat patologický mechanický konflikt.

Většina odborných článků popisovala změny zejména na úrovni pánve a kyčelního kloubu, a proto jsme se rozhodli po vzoru studie z izraelské biomechanické laboratoře, která je součástí The Zinman College of Physical Education and Sport Sciences (Hetsroni et al., 2015), věnovat pozornost kinematice hlezna a nohy při chůzi u pacientů s FAI.

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

Diplomová práce

51

Další část dotazníku byla pro obě skupiny shodná a týkala se pracovní a pohybové anamnézy. Otázky do této časti byly vybrány a volně přeloženy z dotazníku Světové zdravotnické organizace, Global Physical Activity Questionnaire (GPAQ) (Physical Activity Surveillance, c2021). Výsledky jsou zpracovány v Tabulce 2, kde si můžeme všimnout několika rozdílů mezi oběma skupinami. Nejzajímavější je doba trvání cílené pohybové aktivity v období 12–18 let a 19–34 let, ve kterých pacienti s FAI v průměru sportovali déle než zdravá kontrolní skupina. Také se více pacientů s FAI věnovalo výkonnostnímu sportu, a to dokonce v průměru více let než CG. Obě tyto skutečnosti bychom mohli vztahovat k jedné z etiologických teorií o vzniku Cam léze FAI.

Tabulka 2. Pracovní a pohybová anamnéza výzkumného souboru;

* průměr ± směrodatná odchylka, L – léta, M – měsíce

FAI kontrolní skupina Fyzická náročnost zaměstnání:

lehká 7 6

střední 7 8

těžká 1 1

V práci převážně:

sedíte 7 6

stojíte 3 1

aktivně se pohybujete 5 8

Habituální pohybová aktivita

Počet kroků denně* 8 500 ± 3 100 10 071 ± 2 100 Cílená pohybová aktivita ve věkových obdobích

(počet hodin týdně)

12 18 let* 11 ± 9 8 ± 4

19 34 let* 10 ± 6 7 ± 3

35 49 let* 7 ± 5 1 ± 0

za poslední rok* 6 ± 5 8 ± 4

za poslední týden* 5 ± 4 6 ± 5

Výkonnostní sport (ano : ne) 10 : 5 8 : 7

Kolik let?* 11L 9M 7L 8M

Kolik hodin denně strávítě sezením? 5 ± 2 7 ± 3

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

Obrázek 25. Pevná tělesa a virtuální body (archiv autora); pevné těleso bérec tmavě červené, pevné těleso noha tmavě zelené, vlevo žlutá šipka míří k virtuálnímu bodu 2, vpravo

fialová šipka míří k virtuálnímu bodu 3, přímo nad ním se nachází virtuální bod 1 a 4 Posledním krokem bylo propojení dvou menších souřadných systémů pevných těles do souvislosti a export dat ve formátu tsv. Od této chvíle byla k dispozici v každém jednotlivém snímku videa číselně vyjádřená hodnota úhlu pohybu hlezna v rovině sagitální a frontální.

Plantární a dorzální flexe byla určena úhlovým rozdílem mezi osou z (modrá) pevného tělesa bérce a pevného tělesa nohy. Supinace a pronace zadonoží byla analogicky vyjádřena úhlem mezi osami y vůči sobě (zelené). Virtuální body a osy pro definování úhlů byly zvoleny na základě biomechanických poznatků (Obrázek 26).

Obrázek 26. Schéma pronace a supinace

(Zdroj: https://www.prosport.cz/2019/04/22/supinaceapronace/)

(57)

(58)

Nejprve byly obě výzkumné skupiny, pacienti s FAI a kontrolní skupina, analyzovány odděleně. Byl vypočítán průměr a směrodatná odchylka jednotlivých měřených veličin. Po provedení ShapiroWilkoxonova testu normality, byly identifikovány výsledky s normálním rozložením na hladině významnosti 0,1. Rozdíl středních hodnot dvojice nezávislých náhodných výběrů s normálním rozdělením (pacienti s FAI vs. CG) byl hodnocen pomocí ttestu, neboli Studentova ttestu. Hladina významnosti byla určena p <0,1. Pro parametry nesplňující podmínky normálního rozdělení byl z neparametrických testů vybrán MannWhitneyho test. Dále bylo uvedeno Cohenovo d, aby bylo možno do budoucna srovnat naše výsledky se studiemi, které by se rozhodly zkoumat stejnou problematiku. CohenSawilovského tabulku jsme použili pro definování významnosti výsledků.

Při úvaze o možnosti chybně vypočítaných parametrů může být využito kalibrace měřícího systému, která nám zaručuje, že poloha jednotlivých markerů nebyla nikdy stanovena s větší odchylkou než 0,5 mm. Každý úhel byl definován na základě nejméně dvou bodů. V případě pronace a supinace mohly být tyto dva body umístěny ve vzdálenosti 2 cm. Z toho vyplývá, že maximální chyba měření úhlu může být 4°.

Pro ostatní pohyby byla vzdálenost bodů větší a potencionální chyba měření menší. Tato skutečnost odpovídá možnostem systému, kdy při blízkém umístění markerů dochází k větším nepřesnostem měření. Naopak stanovení délky kroku a rychlosti chůze v systému QTM vykazuje chybovost pod jedno procento. V úvahu přichází také chyby jako lepení markerů a pohyby měkkých tkání, které však pro jejich charakter nelze číselně vyjádřit. Platnost výsledků je dána jejich statistickým zpracováním.

(59)

Diplomová práce

59

7 V ÝSLEDKY

Pomocí 3D kinematické analýzy chůze byla v této diplomové práci změřena skupina 15 pacientů s FAI (n=15) a kontrolní skupina 15 asymptomatických jedinců s klinicky fyziologickým nálezem na kyčelním kloubu. U kontrolní skupiny byly naměřeny hodnoty obou DK a množství dat bylo při statistickém zpracování dvojnásobné (n=30). Hladina statistické významnosti byla určena p <0,1.

Pro přehlednost následujících stránek uvedeme pouze tabulky, ve kterých porovnáváme výzkumné soubory (FAI x CG). V Příloze 5 jsou k nahlédnutí tabulky pro obě skupiny, ve kterých jsou zmíněny průměrné naměřené hodnoty, směrodatná odchylka (SD), spodní hranice intervalu spolehlivosti (95 %), horní hranice intervalu spolehlivosti (95 %), minimum, medián a maximum. Statisticky významné výsledky jsou označeny barevně. Zkratky použité ve výsledcích n = počet probandů, SD = směrodatná odchylka, p = statistická významnost a CG = „control group“, kontrolní skupina.

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

8 DISKUZE

Femoroacetabulární impingement syndrom je mimo jiné výjimečný tím, že jeho definice byla popsána až koncem minulého století. V posledních letech se věnuje velká pozornost výzkumu etiologie, patomechanismu, diagnostice a terapeutickému managementu této nozologické jednotky. Většina odborných zdrojů je cizojazyčná.

Jedním z předních českých specialistů zabývající se touto problematikou je MUDr. Petr Chládek, Ph.D., který v roce 2016 vydal jedinou knižní publikaci v českém jazyce, která shrnuje poznatky o FAI syndromu.

Etiologie FAI syndromu je multifaktoriální. U primárního FAI hrají roli faktory genetické a behaviorální. Ukazuje se, že má na prevalenci Cam léze vliv sportovní zátěže v období růstu. V posledních letech se výzkum u pacientů s FAI syndromem ubírá také směrem 3D kinematické analýzy a hodnocení kineziologie a biomechaniky lidského pohybu, což dokazuje množství publikovaných studií (Příloha 1). Výzkumem pomocí 3D kinematické analýzy u pacientů s FAI se u nás zabývali také Zahradník (2020), Dinda (2017) a Štefková (2014). Výsledky těchto výzkumů odkazují na souvislost mezi suboptimální morfologií kyčelního kloubu a pohybovými stereotypy v oblasti páteře, pánve a kyčelního kloubu. Existence provázanosti jednotlivých segmentů dolní končetiny při statice i dynamice nás vedla k úvahám o biomechanice hlezna a nohy u pacientů s FAI syndromem, která se nakonec stala výzkumnou otázkou této diplomové práce.

Terapeuticky je možno FAI řešit konzervativně nebo operačně. Hranice mezi jednotlivými přístupy je kontroverzní a ani dosavadní výzkumy nepřináší jednoznačnou odpověď. Operační přístupy se ukazují jako efektivní v krátkodobém až střednědobém časovém horizontu. Za úspěch operace se považuje 10 let po operaci bez nutnosti konverze na totální endoprotézu kyčelního kloubu a bez progrese osteoartrózy (Janáková, 2019). Studie hodnotící dlouhodobější výsledky zatím nejsou k dispozici. Zároveň se stále objevují výzkumy, které staví konzervativní přístup do popředí. Metodika těchto výzkumů však porovnává skupiny řešené konzervativně a operačně ve velmi krátkém časovém horizontu. V následujících letech bude stále předmětem diskuze vymezení hranice, v jakých situacích lze stav konzervativně ovlivnit, a kdy je již operace jediným možným řešením. Chládek (2016) dokonce tvrdí, že efektivně vedená fyzioterapie působící na kyčelní kloub analgeticky může být až kontraproduktivní. Absence ochranné funkce bolesti povede k progresi patologických procesů v kloubu.

(67)

Diplomová práce

67

V rámci našeho experimentálního výzkumu jsme pomocí 3D kinematické analýzy sledovali parametry dorzální − plantární flexe hlezenního kloubu, pronace − supinace zadonoží a zevní − vnitřní rotace nohy při stojné fázi krokového cyklu. Měli jsme k dispozici dva výzkumné soubory, skupinu s FAI syndromem a kontrolní skupinu, obě skupiny čítaly 15 probandů. V rámci sběru dat byla shromážděna také demografická data u obou skupin, základní parametry chůze a pasivní rozsahy pohybu v kyčelním kloubu.

Hladina významnosti byla zvolena p <0,1. Některé výsledky by byly platné i na hladině významnosti p <0,05. V následujícím textu rozebereme jednotlivé výsledky odděleně.

Demografická data výzkumných soborů

Základní demografická data zmíněná v Tabulce 2 (Kapitola 6.2) se v parametrech věku, výšky, váhy a BMI shodují s publikovanými studiemi (Cvetanovich et al., 2020;

Hunt et al., 2013; Kennedy et al. 2009). Průměrná délka obtíží byla v naší skupině FAI 43 měsíců (M). Hunt et al. (2013) udává 52 M a Diamond et al. (2016) 29,9 M. V případě našeho výzkumu, je průměrná délka obtíží pravděpodobně vyšší, protože bylo vyšetřeno 11 probandů indikovaných k operačnímu řešení a 4 probandi s potvrzeným FAI syndromem, kteří operaci zatím odmítají. Dá se tedy předpokládat, že jejich subjektivní obtíže nejsou tak velké, a proto u nich čas od začátku obtíží zvýšil průměr v celé skupině.

Ve výzkumu Hunt et al. (2013) byli pacienti indikováni k operačnímu výkonu artroskopicky. Artroskopický přístup je vhodný pro pouze méně závažné morfologické odchylky kyčelního kloubu, u kterých může být nástup obtíží delší.

Zajímavé zjištění bylo, že dotazníkové šetření odhalilo rozdíl v délce trvání sportovní zátěže ve věku 12−18 let a 19−34 let. Pacienti s FAI v obou těchto obdobích sportovali v průměru více hodin týdně než kontrolní skupina (FAI 12−18 let 11,9 ± 9 h, 19−34 let 10 ± 6 h; CG 8 ± 4 h, 7 ± 3 h). Zároveň 10 probandů s FAI sportovalo na výkonnostní úrovni v průměru 11 let (L) a 9 M. Oproti tomu se v kontrolní skupině výkonnostnímu sportu věnovalo pouze 8 probandů, v průměru 7 L a 8 M. Obě tato zjištění korelují s etiologií Cam léze zvýšenou statickodynamickou zátěží kyčelních kloubů v období růstu.