Forfatterne vil gerne rette en tak til en række personer for deres hjælp, ekspertise og venlighed.

Transkript

1

2 Forord Forfatterne vil gerne rette en tak til en række personer for deres hjælp, ekspertise og venlighed. Tak til: - University College Nordjylland for lån af lokaler, testløbesko samt sponsorering af udstyr til brug i projektet. - Fysioterapeut, Lars Henrik Larsen, MSA, MScPT, ph.d-stud for god faglig vejledning og hjælp med anskaffelse af udstyr. - Fysioterapeut, Rasmus Gottschalk Nielsen, forsker, ST.MHSc for god faglig vejledning. - Fysioterapeut, Uffe Læssøe, lektor, cand.scient.san, ph.d for vejledning i statistikprogrammet SPSS. - Fysioterapeut, Søren Thorgaard Skou, forsker, cand.kvt-stud, for faglig sparring og interesse i forbindelse med projektet. - Fysioterapeut, Mie Priess Sørensen, for kritik og gennemlæsning af projektet. - De mange testpersoner, der har deltaget i projektet og vist deres interesse. Lars Lynge Stentoft Simon Blackall Connell Mikkel Elstrup Simonsen 2

3 Resume Titel Et kvantitativt eksperimentelt studie om løbeskos indflydelse på dynamisk alignment i foden under standfasen i løb. Baggrund Fysioterapeuter og sportsbutikker anbefaler pronationsstøttende løbesko til forebyggelse og behandling af skader selvom, der ikke er videnskabelig evidens for dette. Det er bevist, at pronationsstøttende løbesko ændrer på pronationen, men på nuværende tidspunkt er der ikke kendskab til, om denne pronation påvirker andre parametre i fodens dynamiske alignment og hvad konsekvenserne heraf må være. Hypotesen i dette projekt er, at der er forskel på en persons dynamisk alignment i foden ved løb i en neutral og en pronationsstøttende løbesko. Formål Formålet med dette projekt er at undersøge eventuelle forskelle i den dynamiske alignment i foden på en gruppe testpersoner, der hver især testes i tre forskellige par løbesko; en neutral og to pronationsstøttende løbesko. Materiale og metode 15 raske testpersoner (8 mænd; 7 kvinder) blev optaget i 2-D med high speed kamera under løb med selvvalgt hastighed på løbebånd. Der blev anvendt en kvantitativ tilgang til analyse af bevægelsernes størrelse samt en kompleks kvalitativ baseret analyse af bevægemønstret. Resultater Analysen afslørede, at der løbeskoene imellem var signifikant forskel i den dynamiske alignment i foden ved fire parametre. Inversion (p=0,02), eversion (p=0,00), toe out/in (p=0,005) og pronationsvinklen (p=0,003). Ved eversionshastighed og stabilitet under eversion blev der ikke fundet nogen signifikant forskel i den dynamiske alignment mellem de tre løbesko; eversionshastighed (p=0,273) og stabilitet under eversion (p=0,102). 3

4 Konklusion Der er fundet forskel i den dynamiske alignment i foden ved inversion, eversion af calcaneus, toe out/in og pronationsvinklen ved løb i tre forskellige sko. Perspektivering I fremtiden bør der skabes en debat om, hvilke konsekvenser den ændrede alignment i foden kan have ved løb i forskellige løbesko. Dette vil kunne åbne op for yderligere forskning, og i sidste ende bruges af fysioterapeuter og andre faggrupper der arbejder med løb til at rådgive omkring valg af løbesko i forhold til skadesforebyggelse og behandling. Nøgleord Løbestil, 2-D video, Løbebånd, Sko, Løb, Alignment 4

5 Abstract Title A quantitative experimental study of the relation between dynamic alignment of the foot in the stance phase during running and different types of running shoes. Background Physiotherapists and sports retailers recommend motion-controlled running shoes for prevention and treatment of runners with overuse injuries, despite the fact that no scientific evidence exist on the subject. It has been proven that running shoes with motion-control change the degree of pronation. At the given time however there is no evidence, if other changes appear in dynamic alignment of the foot because of this, and what consequences it might have. Purpose The purpose of the project is to examine any changes in dynamic alignment of the foot when running in different types of running shoes; a neutral and two motion-controlled running shoes. Material and methology 15 healthy tests subjects (8 men; 7 women) were recorded using 2-D high speed cameras while running on a treadmill at a self-elected speed. A quantitative approach was chosen for analysing the magnitude of the movement as well as a complex qualitative based analysis of the movement patterns. Outcome The analysis showed that there was a significant change in dynamic alignment of the foot among four parameters between the three different types of running shoes. Inversion (p=0,02), eversion (p=0,00), toe out/in (p=0,005) and pronationangle (p=0,003). There was no significant difference in dynamic alignment between the three different pars of runningshoes in the paremeters eversion speed (p=0,273) and the stability during eversion (p=0,102). 5

6 Conclusion There was found to be a difference in dynamic alignment of the foot in the parameters inversion, eversion of calcaneus, toe out/in and the pronationangle during running in different types of runningshoes. Perspective This project leads to a debate concerning the consequence of changes in dynamic alignment of the foot when running in different types of running shoes. Hopefully this will lead to further studies on the subject, so that the results may be used by physiotherapists and other trade groups working with running related issues to offer guidance regarding the choice of shoe. Key-terms Running-style, 2-D video, Treadmill, Shoe, Running, Alignment 6

7 Indholdsfortegnelse 1. Indledning Problembaggrund Løbeskoens betydning for skader Løbesko og fysioterapi Formål Problemformulering Hypotese Målgruppe for projektet Operationelle definitioner Læservejledning Teori Løbecyklussens faser Analyse af løb Kinematik Kinetik Muskelaktivitet under løb Fodens anatomi og biomekanik Biomekanik i foden under løb Overbelastningsskader Årsagssammenhænges kompleksitet Hyperpronation og skader Løbesko Metode Fremgangsmåde til løsning af problemet Projektdesign Videnskabsteoretiske overvejelser Population Foot Posture Index Etiske overvejelser Valg af sko Dataindsamling Valg af parametre Pilotprojekt for optagelse Opstilling af udstyr Markørplacering Snøring af løbesko Optagelse af testpersoner Testprotokol Metode til vurdering af data Scoringsmodel til subjektiv analyse Objektiv vurdering Litteratursøgning Bearbejdning af data Fremgangsmåde til bearbejdning af data Nulhypotese

8 5.3 Type 1 og type 2 fejl P-værdi Resultater Testpersoner Procentfordelingsdiagrammer Inversion Eversion Eversionshastighed Stabilitet under eversion Toe in/out Pronationsvinkel Medianer P-værdierne for resultaterne Delkonklusion Diskussion Diskussion af metode Den subjektive analyse Objektiv analyse Metode for optagelse Løbesko Diskussion af resultater Population Eversion og pronationsvinkel Eversionshastighed Stabilitet under eversion Opsummering Konklusion Perspektivering Forskningsmæssigt perspektiv Løb i sko kontra barfodsløb Det faglige og samfundsmæssige perspektiv Ansvarsfordeling i projektet Referenceliste Bilagsliste

9 1. Indledning Der ses i Danmark en stigende interesse for at motionere ved løb. (1) I 2008 så man i landet den hidtil største deltagelse ved motionsløb med over deltagere, der tilsammen tilbagelagde mere end km (2). Desværre ses der indenfor løb en høj årlig skadesrate, som ifølge studier ligger på mellem 24 og 77 %. (3)(4). To nyere litteraturstudier har samlet eksisterende viden omkring årsager til løbeskader. Her vurderes det, at emnet er meget komplekst, og at der kun er få ting, der samlet menes betydende for udviklingen af løbeskader; løbedistance, løbehyppighed og tidligere skader. (5)(6) Siden 80 erne har der været den opfattelse, at løbesko med støddæmpende egenskaber og pronationskile var golden standard for skovalg til at holde sig skadefri. Dog er der ifølge litteraturen ingen evidens for ovenstående. I sidste ende betyder dette, at den vejledning der bliver givet om løbesko hos fysioterapeuter og i sportsbutikker, ikke er evidensbaseret men kun erfaringsbaseret. (7) 1.1 Problembaggrund Løbeskoens betydning for skader Skofabrikanter og sportsmagasiner anbefaler folk at købe deres løbesko ud fra deres fodtype for at optimere deres løb og mindske skader. (8)(9)(10) I forhold til skoens betydning for skader er der ikke enighed i litteraturen. En større amerikansk undersøgelse har vist, at der ikke er en direkte sammenhæng mellem skadesraten og skotypen set ud fra en stødabsorberende sko, en antipronationssko og en stabilitetssko. (11) Ovenstående undersøgelse viser, at typen af løbesko ikke umiddelbart har en forebyggende effekt på skader. Det er bevist, at løbesko med en hård midtsål mindsker graden af pronation i subtalarleddet under løb (12), hvorfor en hård midtsål kan ændre alignment i foden. Idet kroppens led og muskler udgør en sammenhængende enhed, formodes det, at en ændring i alignment i foden under løb vil kunne ændre belastningen, så vævet belastes anderledes, hvorfor folk med en skade eller tidligere skade vil kunne få gavn af en bestemt type løbesko. Modsat risikeres det, at løbesko med en hård midtsål bevirker en uhensigtsmæssig belastning, 9

10 da eventuelle andre ændringer i den dynamiske alignment og konsekvenserne deraf ikke er kendt. Der er manglende evidens for, hvilken ændring løbesko har på dynamisk alignment, og hvad en sådan ændring kan betyde for skadesrisiko og løbeøkonomi. Derfor er det relevant først at undersøge, hvilke andre ændringer end pronationen i subtalarleddet der eventuelt forekommer i den dynamiske alignment ved løb i forskellige typer af løbesko Løbesko og fysioterapi I forhold til udviklingen af dette problemfelt ser forfatterne muligheder i at udnytte kompetencerne, som fysioterapeuter til at få beskrevet karakteristika og afvigelser i kroppens bevægelser. Inden for det fysioterapeutiske felt arbejdes der med bevægelsesanalyse, hvor kroppens bevægelser bliver beskrevet i de enkelte elementer og som helhed. Hermed dannes der hos de enkelte terapeuter et klinisk blik på baggrund af mange timers iagttagelse af bevægelse. Det optimale vil ifølge forfatternes overbevisning være, hvis der kunne opnås evidensbaseret viden for hvilken effekt løbesko har på dynamisk alignment og løbestil, samt om dette har en sammenhæng med skadesrisikoen. Dette vil formentlig kræve mange års forskning, men for at nærme sig ovenstående ser vi det nødvendigt, at det bliver undersøgt, hvilken indvirkning de enkelte typer af løbesko har på den dynamiske alignment under løb. Der eksisterer i litteraturen ikke videnskabelig evidens for forskellige typer løbeskos indvirkning på kroppens dynamiske alignment under løb og følger heraf. Trods dette bliver der fra fysioterapeuter og sportsbutikkers side rådgivet i, hvilken sko den enkelte person skal vælge ud fra fodtype, løbestil samt tidligere skader. (13-15) Gennemgår man skokataloget årgang 09/10 hos skoproducenten New Balance, ses fem overordnede skokategorier. (16) Hver sko er her beskrevet og inddelt efter bl.a. støddæmpning, evnen til generel stabilisering og evnen til at støtte folk med pronerede fødder. Det er forfatternes hypotese at en sko, der er designet til at begrænse pronation og en neutralsko vil have forskellig indvirkning på løberens dynamiske alignment i foden. 10

11 2. Formål Formålet med dette projekt er at undersøge eventuelle forskelle i den dynamiske alignment i foden på en gruppe testpersoner, der hver især testes i tre forskellige par løbesko. En neutralsko og to forskellige pronationsstøttende sko. 2.1 Problemformulering Er der forskel på den dynamiske alignment i foden under løb i henholdsvis en neutral løbesko og en pronationsstøttende løbesko? 2.2 Hypotese Med baggrund i projektets formål formuleres følgende hypotese: Der er forskel på en persons dynamisk alignment i foden ved løb i en neutral og en pronationsstøttende løbesko. 2.3 Målgruppe for projektet Målgruppen for projektet er hovedsageligt fysioterapeuter, og andre sundhedsfaglige faggrupper, der arbejder med løbeskader enten i den kliniske praksis eller forskningsrelateret. 2.4 Operationelle definitioner Løb - Når perioden hvor begge fødder er i kontakt med underlaget (dobbelt support) erstattes af en svævefase (dobbelt float) (17) Testperson - En person der opfylder projektets inklusionskriterier (se afsnit 4.4) Eversion - Bruges i den subjektive og objektive analyse som udtryk for fodens pronationsbevægelse, men er i realiteten bagfodens pronation. For beskrivelse af eversion (se afsnit 3.3) Inversion Bruges i den subjektive analyse til at beskrive hvor lateralt testpersonerne lander på bagfoden. For beskrivelse af inversion (se afsnit 3.3) 11

12 PCECH - er et utryk for en type af løbesko. Ordet står for: pronation control, elevated cushioned heel, (7) der er en pronationsstøttende løbesko med en kile/antipronerende mellemsål, hvis formål er at mindske graden af pronation. PCECH og pronationsstøttende løbesko bruges i dette projekt som synonymer Neutral løbesko - En løbesko uden en kile i mellemsålen. Denne betegnes ikke som en PCECH sko, da denne ikke indeholder en antipronationskile Initial contact (IC) - Den første kontakt der forekommer mellem foden og underlaget ved overgangen fra svingfase til standfase Heel off - Hælen løftes fra underlaget i sidste del af standfasen Toe off - Tæerne slipper underlaget som det sidste inden svævefasen starter Toe in / toe out - Refererer til om foden er adduceret eller abduceret Midtstand Er i projektet defineret som det midterste punkt i standfasen Dynamisk alignment - De forskellige kropssegmenters positioner set i forhold til hinanden under bevægelse. Ved dynamisk alignment i foden betragtes denne i forhold til underbenet 2.5 Læservejledning I projektet præsenteres indledende en problembaggrund efterfulgt af formålet og for projektet relevant teori. Dernæst introduceres de metodiske overvejelser efterfulgt af projektets resultater, der vil blive diskuteret sammen med den metodiske fremgangsmåde. En konklusion vil opsummere projektet, og afslutningsvis vurderes projektets relevans og anvendelighed i en perspektivering. Bilag ses bagerst i projektet Anvendt referencesystem er Vancouver, efter Redaktionelle krav til den skriftlige opgave. (18) 12

13 3. Teori For at kunne analysere en person der løber i løbesko, og derigennem bedømme den dynamiske alignment, er der noget bagvedliggende teori, der skal tages med i betragtning. I det følgende afsnit afdækkes disse i form af punkterne løbecyklussens faser, analyse af løb, fodens anatomi og biomekanik, overbelastningsskader, hyperpronation og skader og løbesko. 3.1 Løbecyklussens faser Gang og løb er menneskets to naturlige måder at bevæge sig på. Det er yderst komplicerede bevægelser, der kræver koordination af talrige muskler. Svigter koordination, vil der opstå afvigelser fra det hos personen normale mønster. (19) Løb består af relativ ens cykliske gentagelser af bevægelser. I modsætning til gang er der under løb intet tidspunkt, hvor begge fødder er i kontakt med underlaget samtidig, og i stedet ses to tidspunkter, hvor fødderne er i luften. Dette benævnes dobbelt svingfase. Som udgangspunkt for at analysere løb er den basale enhed en bevægelsescyklus. Én cyklus går fra fodens initial contact (IC), til foden igen når IC. Ofte inddeles en bevægelsescyklus i faserne svingfase og standfase. Svingfasen - hvor benet er i luften, begynder ved toe off, og slutter når foden igen kommer i kontakt med underlaget (IC). Standfasen - begynder når foden kommer i kontakt med underlaget (IC), og slutter når samme fods tå giver slip fra underlaget (toe off). Under løb er der faser med acceleration og deceleration, også benævnt propulsion og absorption.(17) Propulsionsfasen spænder mellem midtstand til midtsving, og har til hensigt at generere kraft, der driver kroppen fremad. Absorbtionsfasen begynder ved midtsving og slutter ved midtstand, og har til hensigt at absorbere den kraft, der sendes op gennem benet ved IC. Som det fremgår af figuren (figur 1) falder absorption og propulsion ikke sammen med IC og toe off de er ude af fase. (17, 19) 13

14 Figur 1. Viser faserne absorption og propulsion i gang, løb og sprint 3.2 Analyse af løb En analyse af faserne kan studeres hver for sig eller sammenhængende med både kinematisk og en kinetisk tilgang; altså analyse af selve bevægelserne eller analyse af kræfterne under bevægelsen. (20) En bevægeanalyse kan være meget omfattende, hvis der samtidig skal analyseres på enkelte detaljer og dele af bevægelser og i flere faser Kinematik Den kinematiske analyse beskriver og analyserer bevægelse uden fokus på bagvedliggende kræfter det vil reelt sige løbestilsanalysen. Analysen er praktisk orienteret, og tager udgangspunkt i analyse af stillinger og bevægelser med henblik på at vurdere den neuromuskulære kontrol ud fra en række parametre. Disse parametre er blandt andet: Mobilitet og stabilitet og indbyrdes samspil Alignment Kropsholdning Koordination Dynamisk stabilitet Der findes ikke en standardiseret metode for den kinematiske analyse, men den bygger på forskellige traditioner for hvilke parametre, der inddrages og hvordan disse prioriteres. (21) Foden gennemgår fra IC, over midtstand, til toe off en bevægelse med formålet at vende absorption (deceleration) til propulsion (acceleration). Det sker typisk fra cirka 30 graders dorsalflektion til 20 graders plantarflekteret fodstilling. (17) 14

15 Ankelleddets bevægeudslag er afhængig af løbehastighed og det individuelle løbemønster, men med øget hastighed forventes mindre dorsal- og mere plantarflektion ved henholdsvis absorption og propulsion. (17, 22) Desuden ses en øget bagfodspronation ved øget hastighed og udtrætning. (23) Biomekanisk set er det fornuftigt at se på fodisættet og fodafviklingen, da eksempelvis et hælnedslag langt foran tyngdepunktet kan have en uhensigtsmæssig bagudrettet kraft. Ligeledes vil en stor dorsalflektion under IC betyde mere excentrisk arbejde i dorsalfleksorerne, større belastning lige efter IC, samt stille større krav til stabiliteten. (21, 24) Målet med løb vil for de fleste være at komme hurtigt frem og med brug af mindst mulig energi. Derfor synes den bedste strategi i standfasen netop at afvikle foden med en let dorsalflektion, der påbegyndes med IC tæt på projektionen af kroppens tyngdepunkt. (24) Den kinematiske analyse er sammen med anamnesen og analyse af løbe- og belastningsmønsteret udgangspunkt for de fysioterapeutiske visuelle observationer. Som opfølgning på observationerne udføres ofte mere eller mindre standardiserede undersøgelser af de områder eller strukturer, som observationerne har givet anledning til at analysere nærmere på. Bevægelserne og deres karakteristika er i sig selv ikke så interessante, men det er derimod de kræfter der øger belastningen på vævet. (17)(21) Kinetik Den kinetiske analyse er relevant i forhold til løbestilsanalysen, da den bidrager med viden om de kræfter, der er på spil under løbet. Her kan det være relevant at se på: Hvordan strukturer belastes ud fra de karakteristika, den enkelte løber har Hvilken indflydelse de enkelte løbesko har på belastningen Uhensigtsmæssigheder i løbestilen der kan have indflydelse på belastningen af specifikke vævsstrukturer eller kropsområder Uafhængig af hastighed sker der under løb vekslende perioder af acceleration og deceleration som beskrevet propulsion og absorption. Når foden kommer i kontakt med underlaget, 15

16 opstår en modsatrettet kraft kaldet ground reaction force, GRF. Denne kraft er den primære eksterne kraft, der påvirker kroppen under løb. Til forskel fra gang hvor hastigheden er lavest midt i standfasen og størst ved IC, ses under løb den største hastighed i afsætsøjeblikket lige før overgangen til svævefasen. Begge former for bevægelse kræver, at kroppens massemidtpunkt konstant accelereres og decelereres. (17, 21) Muskelaktivitet under løb Hvilke muskler der er aktive under løb er veldokumenteret. EMG målinger kan vise hvornår i løbecyklussen, hvilke muskler er aktive. Generelt er muskler mere aktive umiddelbart før IC og lige efter IC. Dette viser, at muskelkontraktion her er mere vigtig end i forberedelsen og i selve afsættet omkring toe-off (se figur 2) (17). Figur 2. Viser EMG måling af en forlænget løbecyklus. Det skal bemærkes, at der under EMG målingen er en forsinkelse på 50 ms mellem EMG aktivitet og muskelkontraktion. X-aksen viser procentdelen af en løbecyklus. Quadriceps/rectus femoris M. quadriceps og m. rectus femoris er med i sen svingfase til midtstand for at forberede benet på kontakt med underlaget, og for gennem standfasen at absorbere stødet fra mødet med underlaget (GRF). Kun m. rectus femoris er aktiv i midtsving - det er essentielt for at begrænse den posteriore bevægelse af tibia, mens knæet flekteres. 16

17 Haser/hofteekstensorer/triceps surae Disse muskelgrupper aktiveres på samme tid som ovenfor beskrevet. Haserne og hofteekstensorerne ekstenderer hoften i 2. halvdel af svingfasen og første halvdel af standfasen. Haserne står desuden for at decelerere mængden af bevægelse af tibia, mens knæet ekstenderes umiddelbart inden IC. Tibialis anterior M. tibialis anterior dorsalflekterer anklen lige efter toe off, hvor musklen arbejder koncentrisk. Umiddelbart efter IC står tibialis anterior for at kontrollere plantarflektionen af forfoden til kontakt med underfladen. Her i første del af standfasen arbejder musklen excentrisk. (17, 19) Muskelaktivitet og stabilitet Muskelaktiviteten er vigtig for stabiliteten i leddene. Hvis ikke samarbejde mellem agonister og antagonister fungerer hensigtsmæssigt, kan der ses nedsat stabilitet og effektivitet af løbet. (25) Stabiliteten i leddet har til hensigt at sikre standbenet mod tyngdekraften og i løbet af absorptionsfasen at skabe et stabilt fundament for den kommende propulsionsfase (26). Som følge heraf kan en nedsat stabilitet være årsag til skader. 3.3 Fodens anatomi og biomekanik I løbesammenhæng er fodens funktion særdeles vigtig. Den danner fundament for resten af kroppen, og bevægelserne her vil forplante sig op gennem hele kroppen. (27) Mange laboratorier og klinikere antager foden som et enkelt stift led. Det er en forenklet måde at se på foden. Foden består af 26 forskellige knogler, og leddene fungerer ikke som simple hængselled, men har hver deres forskellige overflader, hvorfor foden kan være kompleks at måle på. (17, 19, 28) Dog har enkelte metoder forsøgt at tage højde for denne kompleksitet. For eksempel har Foot posture index (FPI) inddraget flere parametre til undersøgelse for pronation og supination af foden i stående stilling (se afsnit 4.4.1). (29) Pronation- og supinationsbevægelsen er som nævnt kompleks, og involverer af alle leddene i underekstremiteten. Der er i litteraturen ikke konsensus om definitionen af disse bevægelser. 17

18 Bevægelserne sker primært i subtalarleddet og talocruralleddet. I subtalarleddet sker bevægelsen i form af inversion og eversion om en skrå akse gennem calcaneus (c), hvor den i talocruralleddet sker i form af dorsal- og plantarflektion om en transversel akse gennem trochlea tali (b). Simplificeret betragtes pronationen som en bevægelse mellem bagfoden og forfoden. Pronation beskrives samlet som en kombination af abduktion af foden, en lille dorsalflektion og en eversion hvorunder planta drejes udad. En eversionsvinkel af calcaneus kaldes bagfodspronation og et sammenfald af forfoden for forfodspronation (a) (30). Supination beskrives samlet som en adduktion, lille plantarflektion og en inversion hvorunder planta drejes indad. (15, 19) Figur 3. Viser akserne gennem fodens led. (28) Biomekanik i foden under løb Under løb i standfasen er dorsalflektion i anklen medvirkende til intern rotation af tibia og pronation af foden. Ved IC bliver bagfoden typisk indadroteret, og under fodens absorptionsfase sker der pronation i foden. Pronationsbevægelsen er en naturlig konsekvens af styrings-, stabiliserings- og absorptionsmekanismen i foden, og vil typisk nå sit maksimale udslag omkring 40 % inde i standfasen. Herefter bevæges foden i supinationsretning for at danne afsæt til propulsion. Den når en neutral position omkring 70 % inde i standfasen. (31, 32) Er der abnorm eller meget stor pronation, kaldet hyperpronation, kan disse grænser være flyttet. Ses nedenstående figur for illustration. (17) 18

19 Figur 4. Viser det forlængede maximale udslag af pronation ved hyperpronation sammenlignet med normalen. Flere studier har forsøgt at forbinde hyperpronation med overbelastningsskader, selvom der er modstridende indicier herfor. (33) 3.4 Overbelastningsskader Overbelastningsskader skyldes mange gentagne bevægelser, som enkeltvis ikke er tilstrækkelig til at skade vævet, men som til sammen eller ved overdreven frekvens, overskrider den enkelte vævsstrukturs givne toleranceværdi. (34) Overbelastningsskader forårsages ifølge Bernstein hovedsageligt af en eller flere af følgende scenarier: Overdreven belastning på normalt væv Normale belastninger på abnormalt væv Normale belastninger abnormalt påført (eksempelvis grundet dårlig alignment) (34) Årsagssammenhænges kompleksitet Under løb belastes vævet i kroppen på mange forskellige måder, hvorfor der kan være mange årsager til en overbelastningsskade. Dette vanskeliggør udredningen af årsagssammenhænge af denne skadestype. Remvig et. al (2003) inddeler faktorerne i indre og ydre, hvor en indre faktor ikke alene kan være årsag til en skade, uden at løberen udsættes for ydre faktorer. De indre og ydre faktorer er bl.a.: 19

20 Indre faktorer: Ydre faktorer: - Dårlig stabilitet og balance - Løbesko - Nedsat muskelstyrke - Overdreven øgning af belastningsændring - Muskelasymmetri - Overdreven øgning af belastningsmængde - Malalignment, f.eks. platfod, hulfod. (35) Bliver belastningen på vævet abnormalt påført, for eksempel grundet dårlig alignment, disponerer det ifølge Bernstein (2003) til overbelastningsskader. Vil en løbesko kunne ændre alignment eksempelvis eversionen, kan denne ændring have betydning, for hvordan belastningen bliver påført vævet. Ligeledes stemmer dette godt overens med Remvig et al. (2003) der skriver, at løbesko kan have betydning for udviklingen af skader, hvis der eksempelvis samtidig ses dårlig stabilitet. Hovedparten af de biomekaniske faktorer der knyttes til overbelastningsskader i forbindelse med løb kan klassificeres som enten af kinetisk eller bagfods kinematisk forekomst. De kinematiske parametre, der oftest har været forbundet med overbelastningsskader af løb er størrelsen og hastigheden af pronation i foden. De kinetiske parametre der forbindes med overbelastningsskader af løb, er blandt andet størrelsen af den kraft man lander med ved initial contact, hastigheden af pronationen der sker ved absorption og styrken af den kraft, der dannes ved propulsion. (33) 3.5 Hyperpronation og skader I forhold til overbelastningsskader er hyperpronation af fodleddet et meget omdiskuteret felt. Der er ikke konsensus omkring definitionen af hyperpronation. Under løb er det komplekst, fordi man både vurderer vinklen mellem underben og fod, og samtidig analyserer bevægelsen i forhold til pronationshastighed/-acceleration samt bevægeudslag. Disse sammenholdes, og konsekvensen for bevægemønsteret vurderes. I mange år har det været en almindelig antagelse, at hyperpronation var årsag til flere løbeskader. Mange tusinde gentagelser af denne pronationsbevægelse skulle føre til overbelastningsskader. (36) Et prospektivt studie med 131 løbere, der løb 30 km om ugen i gennemsnit i et halvt år, viste at der ikke var en 20

21 sammenhæng mellem den dynamiske alignment af ben og ankelled og skader. (32) Der findes kun lidt kvantitativ evidens for betydningen af hyperpronation i forhold til skader (17, 33, 37), men trods dette mener mange fagfolk bl.a. fysioterapeuter, at hyperpronation er skyld i forskellige slags skader (13-15). Hvorvidt andre faktorer som graden af pronation, tiden foden forbliver proneret inden resupination, timingen af pronation eller pronationshastigheden, kan disponere til udviklingen af skader må fremtidig forskning belyse. I forhold til skadesbehandling, støtter stor klinisk empiri dog ideen om at løbesko og special støbte indlægssåler designet til at mindske hyperpronation, har en effekt på smertefulde tilstande. (17) 3.6 Løbesko Der er i litteraturen ikke enighed om løbeskoens betydning for skader. I det følgende afsnit ses nærmere på skoens opbygning, evidensen for dens egenskaber samt anbefalinger for skovalg. En løbesko består bl.a. af en ydersål, mellemsål, hælkappe og en læst, der er skoens formskabelon. Mellemsålen er en vigtig del i skoen, og indeholder det stødabsorberende materiale og eventuelt en plastickile til at begrænse pronationen. Overordnet findes der to grundtyper af læste; en lige og en buet læst. En lige læst giver en vridstabil sko og benyttes til pronationsstøttende løbesko. En buet læst har ikke det samme mængde stabiliserende materiale mellem forfod og bagfod, og giver dermed en mere smidig sko. Denne læst bruges til neutrale løbesko. (27) Et forsøg med tre typer løbesko har vist, at kroppen har evne til at tilpasse sig i takt med, at skoen mister sin stødabsorberings evne. Derfor bør man ikke vælge løbesko ud fra dens stødabsorberende evner men andre parametre. (38) Endvidere har flere studier forsøgt at finde evidens for effekten af PCECH løbesko på skader, men et nyere forskningsreview har konkluderet, at der ingen evidens er. (7) Der er i litteraturen enighed om, at løbesko med pronationskiler mindsker graden af pronation, og løbere skal vælge løbesko ud fra deres fodtype. En overpronationsløber bør vælge en antipronationssko og en neutralløber samt supinationsløber en neutralsko, evt. med en 21

22 indlægssål til sidstnævnte. (27)(39, 40) Der er dog ingen evidens for, at ovenstående mindsker risikoen for løbeskader, hvis anbefalingerne følges. (7) 4. Metode I dette afsnit beskrives de metodiske overvejelser i forhold til gennemførelse af projektet. Fremgangsmåden til løsning af problemet, videnskabsteoretiske overvejelser, valg af testpersoner samt dataindsamling vil i de kommende afsnit blive belyst. Slutteligt vil metoden for vurdering af data og strategi for litteratursøgning blive præsenteret. 4.1 Fremgangsmåde til løsning af problemet Det var forfatternes overbevisning, at hvis de forskellige sko havde indflydelse på den dynamiske alignment i foden ville dette også ændre alignment andre steder i kroppen. Grundet projektets tidshorisont blev dataindsamlingen fra begyndelsen begrænset til at omfatte den dynamiske alignment i foden. Projektets data blev indsamlet vha. anamnese, Foot posture index (29) og 2D videooptagelse af de enkelte testpersoner der løb på løbebånd. I projektet er der kun fokuseret på testpersonernes venstre ben, for at begrænse den store mængde data. Målet med dataindsamlingen var at lave både en subjektiv og en objektiv analyse af testpersonernes karakteristika for derefter at kvantificere disse og finde eventuelle ligheder og forskelle i de forskellige løbesko. Det har ikke været muligt at finde tidligere forsøg, hvor man med en subjektiv tilgang har vurderet, hvilken mulig indflydelse forskellige sko kan have på alignment. Det gør dette projekts fremgangsmåde interessant. 4.2 Projektdesign Projektet er et kvantitativt eksperimentelt studie, med inddragelse af kvalitative elementer, hvor alle testpersoner udsættes for det samme. Ønsket er at sammenligne forskellige typer løbeskos indvirkning på dynamisk alignment hos en række testpersoner. Metoden i dette projekt er udviklet på baggrund af flere små pilotprojekter, der har ledt frem til kameraplacering, kameraindstillinger, lysopsætning, markørpunkter og kropsområdet der skal analyseres. Projektets opbygning tager udgangspunkt i IMRAD (Introduktion, Methods, 22

23 Results and Diskussion), Den gode opgave samt Redaktionelle krav til skriftlig opgave fra University College Nordjylland (18). 4.3 Videnskabsteoretiske overvejelser Det fremgår, som nævnt i problembaggrunden at der er manglende evidens indenfor emnet, hvorfor den vejledning der bliver givet på området hovedsageligt kun er erfaringsbaseret. Der er valgt en naturvidenskabelig tilgang til at belyse projektets problemformulering. Grundlæggende kan videnskabelig viden inden for positivismen kun opstå gennem metodisk observation af virkeligheden, og det er alene på det grundlag, der kan skelnes mellem sandt og falsk. (41) Til bearbejdelse af de indsamlede data benyttes i dette projekt dog både en objektiv og subjektiv vurdering. En subjektiv vurdering er ikke et grundelement i den naturvidenskabelige fremgangsmåde, men i dette tilfælde benyttes det kliniske blik som måleredskab, hvor projektets forfattere, på baggrund af en scoringsmodel, fælles vurderer videomaterialet. Hermed kan de subjektive observationer stadig kvantificeres og sammenlignes. (41) For at opnå høj intersubjektivitet er ovenstående scoringssystem udarbejdet med klare definitioner og billedillustrationer for at præcisere, hvilke pointangivelser de enkelte parametre skal tildeles. Vurderes den samlede metode for projektet, vil en ingeniør indenfor sundhedsteknologi, der arbejder ud fra en kvantitativ metode, sandsynligvis se kritisk på projektets opnåede resultater og mene at metoden ikke er kvantitativ nok. Dette ud fra at han vil råde over nogle højteknologiske måleredskaber, der vil kunne give nogle mere præcise målinger end de redskaber der anvendes her. Desuden har forskerne i dette projekt en meget central rolle, der gør, at der sandsynligvis vil kunne fremkomme andre resultater, hvis det var andre forskere, der skulle vurdere projektets data. Dette til trods for at der er udarbejdet nogle helt klare retningslinjer i forhold til de subjektive vurderinger af videoerne. Kritikken er her at et teknisk måleredskab, der er kalibreret og måler præcist det samme hver gang, uanset hvem der bestyrer det, er mere validt og reliabilitet end ovenstående. Forfatterne har dog vurderet, at bevægelsesanalyse er så kompleks et emne, at det ofte er svært at drage konklusioner udelukkende ud fra kvantitative og objektive mål. Derfor tages der i projektet afsæt et sted midt i mellem den kvantitativ og kvalitativ metode, hvor der inddrages subjektive observationer dannet ud fra anatomisk og biomekanisk viden samt evne til mønstergenkendelse. (21) 23

24 4.4 Population Alle de deltagende testpersoner i projektet blev fundet gennem fysioterapeutuddannelsen på University College Nordjylland. Før udvælgelsen af testpersoner blev der opstillet nedenstående kriterier. Dette for at opnå så homogen en testgruppe som muligt og sikre at alle testpersoner kunne gennemføre testen. For demografiske værdier af populationen henvises til afsnit 6.1. Inklusionskriterier - Løber mindst én gang om ugen af minimum 3 km. - Kunne løbe i min på løbebånd med selvvalgt tempo og i samme hastighed - Mellem år - BMI (Body Mass Index) (42) mellem 18,5 og 29,9 - Være indstillet på at løbe i en løbesko som muligvis ikke giver vedkommende den mest hensigtsmæssige støtte og fodafvikling - Opmærksom på at testpersonerne er anonyme, men at der bliver optaget videomateriale, der vil blive brugt i projektet Eksklusionskriterier - En person der ikke opfylder alle ovenstående kriterier - Skadet 1 1 En skade defineres som en muscoloskeletal smerte i underekstremiteten eller ryggen, der hindrer løb i mindst en uge. (43) Foot Posture Index For at kunne beskrive den endelige testgruppe blev alle testpersoner scoret efter Foot posture index (FPI), der er et klassifikationssystem udviklet til at fastslå fodtype i den stående stilling. (29) Dette gav et billede af hvorledes gruppen overvejende havde supineret, neutrale eller pronerede fødder. FPI består af 6 individuelle fodundersøgelser, hvor der scores ud fra en række angivne kriterier, og det samlede pointantal beskriver herefter personens fodtype. For at opnå størst mulig reliabilitet blev denne undersøgelse udført af den samme studerende. Fordelingen af testpersonerne i forhold til FPI ses i afsnit

25 4.4.2 Etiske overvejelser I forbindelse med projektet har testpersonerne løbet i tre forskellige par løbesko. Disse sko har haft afvigende støttende egenskaber såsom pronations- og stødabsorptionsstøtte. Der er i projektet ikke taget hensyn til de individuelles behov i forhold til producentens anbefalinger for valg af sko. Derudover kommer testpersonerne sandsynligvis til at løbe i nogle løbesko, de ikke er vant til. Hypotetisk kunne dette medføre en uhensigtsmæssig belastning i UE, men testpersonerne løber maximalt i 15 min med 7 minutter som den længste tid i samme sko og i deres vante løbetempo. Hermed vurderes risikoen for uhensigtsmæssige følger, som værende minimale. Danske fysioterapeutiske udvalg har opstillet en række etiske retningslinjer for danske fysioterapeuter (44). Disse har gennem hele projektet været i forfatternes overvejelser. Specielt er der fokuseret på: Patienter har krav på, at de oplysninger de giver, behandles fortroligt Patienter har krav på at deres integritet og selvbestemmelsesret respekteres Patienter har krav på tilstrækkelig og forståelig information, som gør det muligt at afgive et informeret samtykke Den centrale videnskabsetiske komite har lavet en række punkter for deltagere i et biomedicinsk forskningsprojekt. Forsøgspersoners rettigheder i et biomedicinsk forskningsprojekt (45) er vedlagt sammen med Samtykkeerklæringen og læst af alle testpersoner. (Se bilag 8) 4.5 Valg af sko Formålet med projektet var at undersøge løbeskoens påvirkning på alignment under løb, hvorfor det var nødvendigt med forskellige typer løbesko. Der blev valgt en neutralsko og to forskellige pronationsstøttende sko hvoraf den ene mere støttende end den anden. Bevægelaboratoriet på University College Nordjylland, hvor projektet fandt sted, havde indgået en aftale om sponsorering af løbesko fra New Balance, og derfor var New Balance en 25

26 oplagt kandidat. Efter research på producentens hjemmeside fandtes tre løbesko, der matchede projektets kriterier. En neutralsko - model En pronationsstøttende sko med antipronationskile model 760 En pronationsstøttende sko med antipronerende materiale i mellemsålen model 1225 (Se bilag 1 for yderligere information) 4.6 Dataindsamling I det følgende afsnit præsenteres først valg af parametre til analysen. Dernæst følger metodeudviklingen for optagelse, opstilling, markørplacering og snøring efterfulgt af den endelige protokol for udførelse af optagelserne Valg af parametre Der er valgt at tage udgangspunkt i den funktionelle bevægelsesanalyse, hvor der analyseres på testpersonernes bevægelser i forhold til tre niveauer: Målniveau Strateginiveau Strukturniveau I forhold til målniveau vil dette betyde, at målet for testpersonen vil være at opnå en optimal mobilitet, stabilitet og alignment under absorption og propulsion i standfasen, så løbet kan foregå energiøkonomisk og med mindst belastning på vævet. Ved strateginiveau observeres den strategi testpersonen vælger (ændring i alignment) for at opnå målet i de tre forskellige par sko. I projektet tages der ikke hensyn til hvilken effekt den pågældende strategi har på strukturniveau, da formålet i første omgang, er at afdække ændringer i dynamisk alignment. Bevægelsesanalyse er, som nævnt, meget kompleks, hvorfor det først er forsøgt at afdække eventuelle ændringer i et pilotforsøg, med formålet at kunne udvikle en scoringsmodel til en 26

27 subjektiv vurdering. Herved bliver det muligt at samle en række interessante ændringer i alignment og kvantificere disse Pilotforsøg for valg af parametre Der blev foretaget en brainstorm over eventuelle ændringer i alignment i foden fra sagitalplan og frontalplan, hvor standfasen blev delt op i dets respektive faser. Initial contact dorsalflektion, inversion Midtstand toe in/out, eversion af calcaneus Toe off supination, plantarflektion Derudover observeres der i standfasen: Initial contact til midtstand - eversionshastighed Initial contact til midtstand stabilitet under eversion Det formodes, at en ændring i alignment vil komme til udtryk under standfasen, hvor kroppens tyngde bevæges hen over foden, samt hvor muskelaktiviteten og reaktionskraften er størst. Derfor tages der i projektet udgangspunkt omkring og i den vægtbærende fase. En subjektiv vurdering af dynamisk alignment under løb i tre forskellige par sko er ikke tidligere blevet foretaget, hvorfor der i dette projekt er valgt, at parameteren eversion af calcaneus skulle sammenholdes med en objektiv måling. Dette for at se ligheden mellem det der kunne vurderes subjektivt og det der objektivt måles. En sammenligning er kun valgt mellem disse to parametre, da det er den eneste af de udvalgte parametre der objektivt kan måles med det tilrådelige udstyr. Den objektive måling af calcaneus benævnes pronationsvinklen De valgte parametre Ud fra ovenstående parametre blev der under de videre optagelser kun valgt at se nærmere på inversion, eversion, eversionshastighed, stabilitet under eversion, toe in/out og pronationsvinklen. 27

28 4.6.2 Pilotprojekt for optagelse Målet med projektet var at undersøge forskelle i den dynamiske alignment, hvorfor der blev benyttet løbestilsanalyse, ved brug af videooptagelser, til at afdække problemstillingen. Det har ikke været muligt ved litteratursøgningen at finde en beskrivelse af den mest hensigtsmæssige model i forbindelse med opstilling eller gennemførelse af løbestilsanalyse, hvorfor den primære problemløsningsmodel har været trial and error. 2D video analyse er valgt frem for 3D, der er golden standard, da 2D er den metode, der hovedsageligt bruges i praksis, og endvidere er økonomisk og metodemæssigt nemmere tilgængelig modsat 3D metoden. (28) Det anvendte kamera til optagelse er et Casio Exilim EXF1, der har mulighed for videooptagelser i high definition (HD) og high speed. HD optagelserne optages ved 60 frames/sek (fps) og ved en opløsning på 1920x1080. Ved HD optagelsen fremkom et problem med lyse striber over optagelsen, der forvrængede billedet. Den bedst tilgængelige pc (Pentium Dual 1.60GHz, 3 GB ram, Vista Home) og dertilhørende videosoftware afspillere (V1 Home VLC media player 1.0.5) havde besvær med at køre optagelsen flydende. (Der henvises til bilag 2, billede 1) Muligheden for at optage i high speed blev derfor undersøgt. Kameraet havde tre muligheder for optagelse i high speed. Disse var henholdsvis 300, 600 og 1200 fps. Ved optagelse med et high speed kamera er shutter speeden hurtigere end ved et almindeligt kamera, og der trænger derfor mindre lys ind. Det betyder, at jo hurtigere shutter speed, jo større behov for lys. De høje frame rates opnås ved brug af færre sensor pixels og som et resultat af dette, sænkes kvaliteten. (46) I dette tilfælde 512x384 ved 300 fps, 432x192 ved 600 fps og 336x96 ved 1200 fps. Billedkvaliteten for henholdsvis 600 og 1200 fps var ikke tilfredsstillende, i forhold til det detaljeniveau der var påkrævet (se bilag 2, billede 3 og 4). Derimod blev optagelsen med 300 fps tilfredsstillende (se bilag 2, billede 2). Den fangede detaljerne godt, og kvaliteten var acceptabel. Der forekom ikke udviskning, som kan være tilfældet ved langsommere hastigheder. 28

29 Valgte kameraindstilling for optagelse Ovenstående pilotprojekt for optagelse resulterede i videre optagelser med high speed på 300 fps. Indstillingerne for kameraerne findes i bilag Opstilling af udstyr Det har ikke været muligt at finde en beskrivelse for den mest hensigtsmæssige opsætning af udstyr hvad angår videokamera, belysning og løbebånd. Litteraturen vedrørende videokamera indstillinger oplyser om risikoen for parallax- og perspektiv fejl Parallax fejl Parallax fejl forekommer, når objekter bevæger sig væk fra kameraets optiske akse (se figur 5). Opstilling af videokamera på lang afstand fra testpersoner samt at benytte størst mulig optisk zoom, kun på de bevægelser, der ønskes analyseret, kan dog minimere disse fejl. Figur 5. Parallaxe fejl. De fuldt optrukne linjer viser den reelle bevægelse, mens de stiplede viser afvigelsen Perspektiv fejl Perspektiv fejl forekommer, når længden og størrelsen af objektet (foden) bevæger sig udenfor det område, som kameraet er fokuseret på - det kalibreret plan (se figur 6). For at minimere dette skal kameraet stilles så lang væk som muligt og zoome ind for at kompensere for den øgede afstand. 29

30 (28) Figur 6. Perspektiv fejl Valgte metode for opstilling af udstyr En optimal opstillingsmåde var ikke at finde i litteraturen, af hvilken grund trial and error blev benyttet som problemløsningsmodel for opstilling af udstyr. Herved blev en hensigtsmæssig opstilling for belysning fundet. Den anvendte optagelse med high speed kræver netop meget belysning, hvorfor anvendelse af 8 halogenlamper af hver 200 W var nødvendig for at sikre gode billeder. Der er benyttet en fast opstilling med 2 videokameraer et bagfra (frontalt) og et fra siden (sagitalt). Stativerne til videokameraet blev tapet fast til gulvet for at undgå at disse flyttede sig. Kameraerne var skruet fast til stativet og opsat, så de filmede vinkelret i forhold til løbebåndet. For kameraindstilling og afstande i opstilling henvises til bilag 4. Billede 1: Den færdige opstilling set bagfra. Billede 2: Den færdige opstilling set fra siden. Opstillingen har været opsat i et aflåst lokale, hvor kun få personer har haft adgang og dermed undgået forstyrrelser under optagelse. For at sikre en efterfølgende korrekt dataindsamling blev der opsat skilte i baggrunden til hver testperson og for hver sko vedkommende løb i. 30

31 Hermed kunne der på videoerne ses testpersonens nummer, samt hvilken skomodel vedkommende løb i Markørplacering For at udregne pronationsvinklen af venstre ankel har det været nødvendigt at sætte markørpunkter på testpersonerne og på de tre par løbesko. Validiteten for placering af markørpunktet i det frontale plan for udregning af pronationsvinklen ville have været bedre deltagerne imellem, såfremt der kunne findes et nemt palpapelt knoglefremspring. Dette har dog ikke kunnet lade sig gøre, da der ikke er et brugbart palpabelt knoglefremspring i det frontale plan. Der blev valgt følgende markørpunkter (se billede 3): Midt på den nederste del af sålen Midt på den øverste del af skoen Midt i den transversale fure af fossa poplitea For at markørpunktet blev sat så ensartet som muligt, satte den samme forfatter alle markørpunkterne på henholdsvis hver testperson og hvert par sko. Midten af fossa poplitea blev fundet ved anvendelse af en skydelære. Midten af skoen blev forsøgt fundet med laservatterpas og en skydelære, men på grund af skoens individuelle forskelle i formen, var det vanskeligt at finde midten og påsætte markørerne samme sted hver gang. Derfor blev de sat med øjemål ud fra New Balance mærket, der ifølge producenten sidder midt på hælkappen. 31

32 Billede 3. Markørplacering i det frontal plan. Markørerne er her afmærket med en rød cirkel Snøring af løbesko Forskning har påvist at forskellig skosnøring kan have betydning for fodens bevægelser under hæl-tå løb. (47) Derfor skal skosnøring medtænkes, når der laves forsøg med sammenligning af løbesko. Det er påvist, at en høj snøring og/eller en stram snøring mindsker pronationshastigheden og stød. Ligeledes er der fundet forskel på komforten mellem forskellige typer skosnøring og/eller stramninger. (47) For at sikre reliabilitet og validitet stod den samme i bachelorgruppen for at give testpersonerne skoene på og binde dem. Inden skoene blev påført blev de tre sko strammet ens til. Alle skoene havde syv snørehuller, og blev snøret til sjette snørehul. Skoene blev bundet med X-snøring og moderat til stram stramning (47) med testpersonen i stående stilling, så de sad godt til. Efterfølgende gik testdeltagerne nogle meter, og der blev spurgt ind til, om det føltes behageligt. Det blev forsøgt at ramme den samme stramning ved hver af de tre sko hos den enkelte testperson. Skoen blev assisteret på for også at undgå, at testpersonen skulle se, hvilken type sko vedkommende løb i, da skotypen stod beskrevet i skoen. Billede 4. Metode for skosnøring af løbesko 32

33 4.6.6 Optagelse af testpersoner Der blev filmet fra knæet og nedefter. Hver testperson blev filmet fra det sagital og frontale plan. Optagelserne, der er af en varighed på 30 sekunder, påbegyndes efter at testpersonerne har løbet 5 min i New Balance Neutral 1064, 2 min i New Balance Allround 760 og 2 min i New Balance Stability De 5 min vælges på baggrund af, at testpersonerne skal tilvænne sig løbebåndet og finde deres normale løbehastighed. Her vil testpersonerne have opnået deres steady state periode, hvor pulsfrekvens, minutvolumen og slagvolumen er på et stabilt niveau. De 2 min er valgt for at sikre, at de kommer ind i denne periode igen efter at have skiftet sko. (48) Det er vigtigt at der løbes ved samme hastighed i alle tre løbesko (se afsnit 3.2.1). I løbet af de første 10 sekunder af videooptagelsen tages en blitz. Blitzen bruges i videoanalysen til at synkronisere optagelserne i det frontale og i det sagitale plan. For yderligere forklaring af proceduren for hver testperson henvises til nedenstående protokollen Testprotokol Her beskrives den udarbejdede testprotokol til udførsel af testen på baggrund af de i metoden skrevne afsnit.. Testprotokol 1. Testpersonen informeres om testforløbet og samtykkeerklæring underskrives 2. Testpersonen klæder om til løbetøj - skal være shorts. Derudover iklædes hvide ankelstrømper 3. Anamnesen optages - spørgeskema udfyldes (se bilag 7 afsnit 7.1) 4. FPI-undersøgelse foretages 5. Markørpunktet i den transversale fure i fossa poplitea markeres med kuglepen og en markør placeres 6. Der sikres at markørpunkter på skoen er sat 7. Informationsskilte med test person nummer og skomodelnummer skiftes 8. Derefter trækker testpersonen i første løbesko New Balance neutral Skoene bindes med testpersonen stående 9. Vedkommende løber herefter i 5 min for at vænne sig til løbebåndet og finde sit normale løbetempo 10. Der optages et videoklip på 30 sek. I løbet af de første 10 sekunder bruges en blitz, der gør det muligt at synkronisere optagelserne 33

34 11. Testpersonen stopper løbebåndet hvorefter punkt 6, 7, 8 og 10 gentages med testpersonen iført henholdsvis løbesko New Balance 760 og New Balance 1225, hvor der løbes i 2 min før optagelse 4.7 Metode til vurdering af data Som tidligere nævnt er målet med projektet, at analysere hvordan den dynamiske alignment i foden ændres i tre forskellige par løbesko. For at vurdere ændringen i den dynamiske alignment er det valgt at foretage en subjektiv analyse af fem parametre, der indgår i den dynamiske alignment samt en objektiv måling af pronationen. En subjektiv analyse af den dynamiske alignment blev valgt, da hypotesen er, at der med det kliniske blik visuelt kan ses en forskel. Der foretages ikke kun objektive målinger, da det nødvendige udstyr ikke er til rådighed, og da forfatterne er af den opfattelse, at dynamisk alignment er så komplekst, at denne målemetode ikke er dækkende Scoringsmodel til subjektiv analyse Den dynamiske alignment analyseres ud fra fem parametre: Grad af inversion 1 ved initial contact, betegnes A Grad af eversion under standfasen, betegnes B Eversionshastigheden, betegnes C Stabiliteten under eversion, betegnes D Toe in/out i standfasen, betegnes E 1 Ved inversion vurderes, hvor lateralt testpersonerne lander på foden. Dette er ikke den reelle betegnelse for inversionsbevægelsen, men denne er valgt for at kunne gruppere resultaterne. Disse fem parametre er valgt ud fra de omtalte pilotstudier i afsnit 4.6.1, der har ført til hypoteser om ændring i den dynamiske alignment. For at kvantificere og validere den subjektive vurdering blev der i projektet konstrueret en scoringsmodel, der blandt andet henter inspiration fra Foot posture index (29). Gennem 34

35 optagelserne af de 15 testpersoner blev der udvalgt enkelte billeder, der repræsenterer henholdsvis den mindste og den største score for parametrene A, B, C, D og E. Scoringsmodellen med dertilhørende forklaringer ses nedenfor: A: Inversion Graden af inversion vurderes ved IC. Der observeres hvor på foden personen lander. På nedenstående billeder illustreres en person, der lander neutralt på foden, og en der lander meget lateralt på foden. Der skal desuden differentieres mellem inversion og udadrotation, så man ikke lader sig præge af fodens udadrotation. Der scores ud fra det viste skema. Score der gives = 0 Score der gives = 3 Score Lander neutralt Lander med mellem Landet med stor Lander med meget inversion inversion stor inversion 35

36 B: Eversion Graden af eversion af calcaneus under standfasen vurderes fra forefoot-contact til heel-off (24). Man skal være opmærksom på, at en stor inversion kan få eversionen af calcaneus til at virke større grundet en stor vandring. Der kigges på vinklens størrelse mellem underben og fod/sko. Score der gives = 0 Score der gives = 3 Score Lille eversion Mellem eversion Stor eversion Meget stor eversion C: Eversionshastighed Her vurderes hvor hurtigt eversionen og plantarflektionen sker fra IC til midtstand bevægeudslag per tidsenhed. Sker bevægelsen som et pludselig ryk eller en flydende overgang. Det pludselige ryk sker med høj hastighed, mens den flydende bevægelse sker langsommere. Score Lille Mellem Stor Meget stor eversionshastighed eversionshastighed eversionshastighed eversionshastighed D: Stabiliteten under eversion Stabilitet vurderes fra initial contact til midtstand under standfasen. Den posturale stabilitet i absorptionen af standfasen, afhænger af de muskler der arbejder excentrisk under fodens 36

37 plantarfleksion. (26) Hvis en lav stabilitet findes, vil foden falde ned på underlaget, hvor den ved en større stabilitet vil føres ned mod underlaget i en kontrolleret bevægelse. Sker bevægelsen flydende og føres den kontrolleret ned mod underlaget er stabiliteten god. Sker bevægelsen hakkende og/eller falder den ukontrolleret ned er stabiliteten dårlig. Score Lille stabilitet Mellem stabilitet Stor stabilitet Meget stor stabilitet under eversion under eversion under eversion under eversion E: Toe in/out Graden af toe in og toe out vurderes i midtstand efter tæernes synlighed. Score der gives = -2 Score der gives = 2 Score Kun mediale tæer synlige. (Stor toe in) Mediale tæer mere synlige end laterale. (Lille toe in) Mediale og laterale tæer lige synlige. (Neutral) Laterale tæer mere synlige end mediale. (Lille toe out) Kun laterale tæer synlige. (Stor toe out) Scoring Scoren for de individuelle parametre gives ved at de tre forfattere ser 10 løbecyklusser igennem i henholdsvis starten, midten og slutningen af optagelserne. Herudfra vurderer den enkelte forfatter, hvilken score der gives for den pågældende løbesko. Hvis en forfatter er i tvivl om scoren ses 10 cyklusser igennem og scoren gives efter den gennemsnitlige værdi. Gennemsnittet findes for de tre score af forfatterne og den endelige score gives. 37

38 Scoring af A, B, D og E Videoerne ses igennem individuelt og scores. Herefter sammenlignes videoen af skomodel 1064 med 760, da 1064 med 1225 og til sidst 760 med High speed optagelserne bliver automatisk afspillet ved langsom gengivelse, da afspilningsprogrammerne ikke tager hensyn til, at optagelserne er optaget ved 300 fps. Scoring af C Scoringen 0-3 fastsættes ud fra valgte referencevideoer af de forskellige hastigheder. Da hastigheden er svær at vurdere enkeltvis, sammenlignes de individuelle optagelser med hinanden. Her sættes 1064 op mod 760 og derudfra vurderes, hvilken hastighed der er størst. Dernæst gives en score til de to videoklip. Efter at scoringen er givet vurderes 760 mod 1225 på samme måde. Dette foregår ved en nedsat afspilningshastighed på 25 % af de i forvejen langsomt gengivne optagelser Objektiv vurdering Pronationsvinklen scores ved anvendelse af den indbyggede vinkelmåler i softwareprogrammet V1H. Vinklen måles i midtstand og findes ud fra tre markørpunkter der, som nævnt, sidder i knæhasen og to steder på skoen. Billede 5. Billedet viser pronationsvinklen målt i V1H 38

39 For at finde midtstand i de enkelte videosekvenser er denne defineret som den midterste frame i videoklippet, der går fra IC til toe off. Der er valgt at bruge den midterste frame for at standardisere metoden for måling af pronationsvinklen, da testpersonerne løber forskelligt og derfor vil have forskellig skridtlængde, tyngdepunkt med mere. Som tidligere nævnt blev testpersonerne filmet fra det sagitale og frontale plan, hvor der i løbet af de første 10 sekunder blev blitzet. Blitzen findes i de to videooptagelser, og videoerne fra de to plan synkroniseres. Derefter findes IC og toe off i videoen fra det sagitale plan, og midtstand for det sagitale plan beregnes. Når dette er gjort kan midtstand for videoen i det frontale plan findes og blive noteret (se tabel 1). Vinklen kan nu beregnes ved at sætte vinkelmåleren i V1H på skoens øverste markør og gennem skoens nederste markør samt markøren i knæhasen. For at få en valid vinkelmåling, måles vinklen for tre forskellige løbecyklusser, da disse kan variere. Den endelige pronationsvinkel er gennemsnittet af disse tre målinger. De tre løbecyklusser der benyttes er udvalgt fem sekunder fra hinanden med udgangspunkt i den første synkronisering. Tabel 1. Skabelon for midtstandsberegning 39

40 4.8 Litteratursøgning Litteratursøgningen er hovedsageligt foretaget i den bibliografiske onlinedatabase PubMed MEDLINE, som ejes af National Library of Medicine i USA. Denne database indeholder mere end 19 millioner referencer indenfor sundhedsvidenskaben fordelt på ca internationale medicinske tidsskrifter. Databasen er hermed den største inden for dette fagområde. Desuden er der benyttet diverse fagbøger, artikler fra undervisning på University College Nordjylland samt andre internetkilder. Søgestrategien fremgår af bilag Bearbejdning af data I det følgende afsnit præsenteres fremgangsmåden til bearbejdning af data, nulhypotesen og om type 1 og type 2 fejl. Afslutningsvis introduceres til p-værdi. 5.1 Fremgangsmåde til bearbejdning af data Efter at have indsamlet de subjektive og objektive data som beskrevet i afsnit 4.7 er disse alle blevet plottet ind i et Excel ark, hvor kriterierne for hver testperson ses. (Se bilag 6, afsnit 6.1) Derefter blev alle scoringerne for henholdsvis, inversion, eversion, eversionshastighed, stabilitet under eversion, toe in/out og pronationsvinklen skrevet ned i deres respektive parametre og medianen fandtes ved hjælp af Excel. (Se bilag 6, afsnit 6.2) I projektet er anvendt en ordinalskala, da scoring til projektets parametre er defineret som værende: A, B, C, D + pronationsvinklen E: Toe in/out Score Kategori 0 Lille 1 Mellem 2 Stor 3 Meget stor Score Kategori -2 Stor toe in -1 Lille toe in 0 Neutral 1 Lille toe out 2 Stor toe out 40

41 Medianen blev anvendt som et udtryk for ændringen mellem de tre par sko, da gennemsnittet ikke kan anvendes, når der arbejdes ud fra en ordinalskala. (49) Det er ikke muligt at tage gennemsnittet på en ordinalskala, da forskellen mellem lidt og mellem, ikke er den samme som forskellen mellem stor og meget stor, til forskel for en ratio/interval skala, hvor måleenheden er konstant. (49) Medianen kan bruges som et udtryk for forskellen mellem de tre par sko, da denne deler testgruppen i to lige store grupper, og indikerer den midterste måling i datasættet. Desuden blev der fremstillet et procentfordelingsdiagram til at illustrere hvor mange stemmer, der blev givet til de forskellige score (se afsnit 6.2). Med disse grafiske illustrationer kunne der nemmere dannes et overblik over resultaterne. 5.2 Nulhypotese I dette afsnit præsenteres overvejelserne omkring falsificering af hypotesen samt signifikansen af de fundne resultater. Det er et grundlæggende vilkår, at en hypotese ikke kan bekræftes men kun afkræftes (falsificeres). Derfor er den eneste mulighed for at vurdere om hypotesen er sand eller falsk at opstille en hypotese, der er en negation, af det der skal bevises. Denne kaldes for nulhypotesen og vil således lyde: - Der er ingen forskel på fodens dynamiske alignment i de tre forskellige typer sko Hvis der antages at være forskel på den dynamiske alignment mellem de tre løbesko, skal denne forskel uddifferentieres. Forskellen kan skyldes tre forskellige forhold (49): 1. Løbeskoene har indvirkning på den dynamiske alignment 2. Andre kendte faktorer end løbeskoenes egenskaber kan have påvirket den dynamiske alignment 3. Ukendte faktorer kan have påvirket den dynamiske alignment. Dette benævnes den stokastiske variation Antages det, at designet for projektet stemmer overens med standarderne for videnskabelig metode, kan punkt 2 udelukkes. Punkt 3 kan udelukkes ved brug af prædikativ statistik, der 41

42 fortæller, hvor stor sandsynligheden er, for at den stokastiske variation er årsag til resultatet. Denne sandsynlighed kaldes p-værdien (49). 5.3 Type 1 og type 2 fejl Den hypotese som undersøges kaldes H A. Der opstilles en alternativ hypotese (H 0 ) der er en negation af H A. Resultatet af en hypotesetest er enten en afvisning eller accept af den alternative hypotese. H A : Der er forskel på fodens dynamiske alignment i de 3 forskellige typer sko. H 0 : Der er ingen forskel på fodens dynamiske alignment i de 3 forskellige typer sko. Ved hypotesetest kan der begås to slags fejl. Type I fejl: Her afvises den alternative hypotese (H 0 ) selvom den er sand. Sandsynligheden for dette benævnes alfa. Type II fejl: Her accepteres den alternative hypotese (H 0 ) selvom den ikke er sand. Sandsynligheden for dette benævnes beta. 5.4 P-værdi Når der forelægger en talværdi og en grafisk fremstilling af resultater, er det vigtigt at finde den statistiske signifikans af resultaterne, for at kunne forkaste den stokastiske variation. I dette projekt er der anvendt en ordinalskala, der er flere end 2 grupper (3 par sko), og det er de samme testpersoner, der skal løbe i alle tre par sko (parret population). På denne baggrund tages der afsæt i Friedman, for at finde p-værdien (probability value eller sandsynlighedsværdi). (49) Sandsynlighedsværdien udregnes ved brug af SPSS, da Excel ikke kan udregne non-parametrisk statistik. For at se hvilke sko, der er mindst variation imellem, udregnes p-værdierne også ved brug af Wilcoxon i SPSS. Dette er dog ikke et udtryk for den samlede p-værdi men kun p-værdien for skoene imellem; ellers vil der opstå problemet massesignifikans, hvor risikoen for type I fejl vil være større. (49) 42

43 Signifikansniveauet for alle beregningerne sættes til 5 %. Opnås der en p-værdi på under 0,05 forkastes nulhypotesen, hvormed H A er sandsynlig. Signifikansniveauet er sat til 5 %, dels fordi det oftest i litteraturen sættes til dette, og da risikoen for at lave en type II fejl mindskes. Det er ikke kun signifikansniveauet, der har en betydning for risikoen for forekomst af type II fejl, men også stikprøvens størrelse (n), de 15 deltagere. En større testgruppe giver dermed en større validitet i forhold til resultaterne. 6. Resultater I dette afsnit præsenteres først testpersonernes demografiske karakteristika, dernæst projektets deskriptive statistik ved procentfordelingsdiagrammer og medianer. Til sidst i afsnittet ses den prædiktive statistik ud fra p-værdier. 6.1 Testpersoner Tabel 2. De demografiske værdier. For at se anamnesen der ligger til grund for de demografiske værdier (se bilag 7) Testgruppen består af 15 frivillige voksne (8 mænd; 7 kvinder) studerende fra fysioterapeutuddannelsen i Aalborg. Testpersonerne havde en gennemsnitlig højde på 1,74 meter, en vægt på 70 kg og en BMI på 23. Ingen af testpersonerne led af muskuloskeletale lidelser, og eller sygdom, der havde hindret dem i at kunne løbe i den seneste uge. De løber alle over 3 km om ugen. 43

44 6.2 Procentfordelingsdiagrammer Nedenstående procentfordelingsdiagrammer beskriver fordelingen af scorene i de forskellige kategorier af de seks valgte parametre, for de 15 testpersoner. De seks parametre er: Inversion, Eversion, Eversionshastighed, Stabilitet under eversion, Toe in/out og Pronationsvinkel. Kategorierne betegnes lille, mellem, stor og meget stor. For Toe in/out betegnes kategorierne stor toe in, lille toe in, neutral, lille toe out og stor toe out Inversion Skomodel Procentvis fordeling af inversion Skomodel procentvis fordeling af inversion 20% 20% 13% 47% Lille inversion Mellem inversion Stor inversion Meget stor inversion 20% 53% 0% 27% Lille inversion Mellem inversion Stor inversion Meget stor inversion Skomodel procentvis fordeling af inversion 20% 7% 20% Lille inversion Mellem inversion Stor inversion 53% Meget stor inversion Af diagrammerne ses det at fordelingen af de fire kategorier for skomodel 1225 og 760 er næsten ens. Der ses en større tendens til at testpersonerne lander lateralt på bagfoden (Inversion) i de to PCECH løbesko (pronationsstøttende løbesko) i forhold til neutralskoen (1064). 44

45 6.2.2 Eversion Skomodel procentvis fordeling af eversion Lille Eversion 33% 13% 13% 41% Mellem Eversion Stor Eversion Meget stor Eversion Skomodel procentvis fordeling af eversion 20% 13% 0% Eversion Lille 67% Mellem Eversion Stor Eversion Meget stor Eversion Skomodel procentvis fordeling af eversion 0% 27% 0% 73% Lille Eversion Mellem Eversion Stor Eversion Meget stor Eversion Ovenstående viser at der forekommer mindre eversion af calcaneus (eversion) i de to PCECH løbesko. 2/3 af stemmerne er ved disse givet ved lille eller mellem eversion. Ved skomodel 760 ses der hverken stor eller meget stor eversion, sammenlignet med neutralskoen, hvor 46 % af stemmerne ligger i disse kategorier. 45

46 6.2.3 Eversionshastighed Skomodel procentvis fordeling af eversionshastighed Skomodel procentvis fordeling af eversionshastighed 13% 0% 27% Lille eversionshastighed Mellem eversionshastighed 13% 7% Lille eversionshastighed Mellem eversionshastighed 60% Stor eversionshastighed Meget stor eversionshastighed 40% 40% Stor eversionshastighed Meget stor eversionshastighed Skomodel procentvis fordeling af eversionshastighed 0% 7% Lille eversionshastighed Mellem eversionshastighed 47% 46% Stor eversionshastighed Meget stor eversionshastighed Ved neutralskoen forekommer 73 % af stemmerne i kategorierne stor og meget stor eversionshastighed sammenlignet med PCECH skoene, der begge ligger omkring 50 %. Dermed ses der en højere eversionshastighed hos neutralskoen. 46

47 6.2.4 Stabilitet under eversion Skomodel procentvis fordeling af stabilitet under eversion Skomodel procentvis fordeling af stabilitet under eversion 33% 13% 13% 41% Lille stabilitet under eversion Mellem stabilitet under eversion Stor stabilitet under eversion Meget stor stabilitet under eversion 66% 7% 7% 20% Lille stabilitet under eversion Mellem stabilitet under eversion Stor stabilitet under eversion Meget stor stabilitet under eversion Skomodel procentvis fordeling af stabilitet under eversion 20% 7% Lille stabilitet under eversion Mellem stabilitet under eversion 33% Stor stabilitet under eversion 40% Meget stor stabilitet under eversion I neutralskoen ses en fordeling på 54 % i lille og mellem stabilitet, hvor der i de to PCECH sko (760 og 1225) ses henholdsvis 40 % og 27 %. Umiddelbart ses der hermed en ringere stabilitet i neutralskoen. 47

48 6.2.5 Toe in/out Skomodel procentvis fordeling af toe in/out Skomodel procentvis fordeling af toe in/out 33% 0% 20% 13% Stor toe in Lille toe in Neutral 47% 0% 13% 13% Stor toe in Lille toe in Neutral 34% Lille toe out Stor toe out 27% Lille toe out Stor toe out Skomodel procentvis fordeling af toe in/out 0% 7% Stor toe in 20% Lille toe in 66% 7% Neutral Lille toe out Stor toe out Der ses en stigende grad af toe out fra skomodel 1064 til 1225 og en yderligere stigning af toe out i 760. Ved PCECH skoene ses en større tendens til toe out, sammenlignet med neutralskoen. Der ses ingen tilfælde udelukkende med toe in. 48

49 6.2.6 Pronationsvinkel Procentvis fordeling af pronationsvinkel procentvis fordeling af pronationsvinkel 13% 13% 0% 13% 41% meget stor pronation stor pronation mellem pronation lille pronation 33% meget stor pronation stor pronation mellem pronation lille pronation 33% 54% procentvis fordeling af pronationsvinkel 7% 0% 33% 60% meget stor pronation stor pronation mellem pronation lille pronation Pronationsvinklen mindskes i de to PCECH sko i forhold til neutralskoen. Kun ved neutralskoen forekommer der meget stor pronation, som udgør 41 %. Overordnet er graden af eversion af calcaneus faldende fra 1064 til 760 til Medianer I dette afsnit præsenteres medianerne for de seks valgte parametre samt en uddybende beskrivelse deraf. Disse værdier vil lægge til grund for udregning af p-værdierne i afsnit 6.4. Tabel 3. Viser medianerne for de seks parametre for alle tre par løbesko 49