INDLEDNING Arbejdet som fysioterapeut består ofte i, at evaluere og måle diverse fysiske egenskaber, hvilket skyldes et øget pres i forhold til evidens og dokumentation af behandlingen. Dette samtidig med at vort fag altid har taget udgangspunkt i patientens formåen og vigtigheden af at holde patienten i centrum. Dette øgede krav om evidens og dokumentation, stiller højere krav til os fysioterapeuter og mere og mere tid går til administrativt arbejde, hvilket i den sidste ende betyder at den procentvise patienttid falder. Behovet er derfor allerede rimelig stort og stadig ekspanderende for, at evaluering og effektmåling er valid og tidsmæssig effektiv. Balance er et af de områder, der kan være svære at evaluere og lave effektmåling på. Der er dog udviklet forskellige tests for at kunne score patienterne. Dette er en vurdering, der i mange tilfælde er subjektiv for terapeuten og ikke altid sammenlignelig med en anden terapeuts vurdering. Det medfører, at der kan stilles spørgsmålstegn ved reliabiliteten og valideten af disse tests. Endvidere er disse tests ikke altid så sensitive og tager udgangspunkt i at patienten har en forholdsvis dårlig balance, hvilket medfører, at en patientgruppe med forholdsvis god balance ikke kan testes med disse tests, idet det vil give en såkaldt cieling effekt. Patientgruppens formåen kan også ligge under hvad der stilles krav til, en såkaldt flooring effekt. Dette betyder, at målbare forskelle kan være svære at finde, hvis man ikke har den perfekte test til den perfekte målgruppe. En relativ ny måde at måle og evaluere den stående balance, er via en balance platform. Dette redskab har den egenskab, at den skal kunne måle kroppens svaj eller vægtforskydninger i den stående stilling og overføre dette til værdier og tal, der skal kunne aflæses, tolkes og sammenlignes via en computer. Er dette noget vi som fysioterapeuter kan bruge, for bedre at kunne effektivisere vores hverdag og dokumentere vores behandling med? 1
PROBLEMBAGGRUND Vores forestilling om bachelor projektet var i den indledende fase, at opstille et interventions studie med brug af HUR BT 4 balanceplatform, som vi har på skolen. Vi valgte på dette tidspunkt, at opsøge viden omkring balance platformen og hvad tidligere bachelor projekter og anden forskning havde at fortælle. Dette gjorde at vi lige pludselig stod ved en skillevej i vores projekt. Vi fandt ud af, at tidligere interventionsstudier udført på balanceplatformen ikke kunne give svar på om behandlingen havde virket eller ej, grundet for stor spredning af resultaterne og dermed lav signifikans. Endvidere fandt vi ud af, at platformen har dårlig intrapesonel reliabilitet og inter- og intraday reliabilitet og derfor ikke egner sig til, at lave interventions studier på (13,16). Bergs Balance Skala er generelt accepteret og en forholdsvis valid måde at evaluere balancen. Ifølge to bachelor projekter lavet ved UC Lillebælt, er der ikke nogen sammenhæng mellem resultater målt på HUR BT 4 og Bergs Balance skala, hvilket tilsiger, at balanceplatformen ikke kan sige noget om den generelle balance og prediktionen for faldtendens, som Bergs Balance skala siger noget om (9,11). I et tredje studie blev test-retest reliabiliteten undersøgt i 5 forskellige udgangsstillinger; to-bens stand med åbne og lukkede øjne, et-bensstand med åbne og lukkede øjne og semitandem. Testpersonerne blev testet én gang i hver udgangsstilling, hvilket skete to gange med én uges mellemrum. Resultaterne viste den højeste signifikans i de to udgangsstillinger med lukkede øjne, men der blev ikke fundet nogen statistisk signifikant sammenhæng (13). Denne lave test-retest reliabilitet gik igen i et fjerde bachelor projekt, hvor effekten af optapening på ankel instabilitet blev testet, som intervention med pre- og postmåling på HUR balanceplatform, hvor der sås en lav reliabilitet uden signifikans i sammenhængen mellem resultaterne før og efter (3). En ting som alle fire bachelor projekter om HUR BT 4 har til fælles, er det valgte antal gentagelser, som vi anser for meget lavt. En anden ting er et forholdsvist højt antal vidt forskellige udgangsstillinger, som vi anser for dårligt sammenlignelige. Disse to faktorer har studierne også selv været kritiske overfor. Med udgangspunkt i blandt andet disse studier var vi nødt til at revurdere vores fremgangsmåde og intentioner med vores bachelor studie. Ved videre gennemgang af litteratur om emnet viste det sig, at de forskellige studier alle har forskellige procedurer for brugen af platforme. Der findes ingen golden standard for hvordan man 2
bruger platformene og næsten alle producenterne har hver især deres egen måde, at bruge dem på. Nogle vælger, at bruge en standard udviklet af ISPGR (39) og andre vælger, at bruge en modificeret Rhomberg. Hvordan kan dette være? Efter vi havde fundet ud af dette, valgte vi at kigge nøjere på de forskellige studiers fremgangsmåder og fandt ud af, at der i mange tilfælde ikke tages højde for individuelle forskelle og præferencer. Nogle gange går forholdene stik imod, hvad vi i forvejen ved om postural kontrol. Postural kontrol er ufattelig multifaktoriel og for overhovedet at få et lille overblik over dens kompleksitet, er vi nødt til, at dele den op i brudstykker. Vi ved, at teori er teori og virkelighed er virkelighed. Teori er et forsøg på at forklare virkeligheden. Selv om teori er et midlertidigt bud på hvad der er virkelighed, betyder det ikke, at vi ikke skal bruge den. Derfor synes vi det er interessant, at se på hvordan den teoretiske viden vi har, kan bruges til at lave en standard for måling af den posturale kontrol på en balanceplatform. Med udgangspunkt i det ovennævnte anser det som en mulighed, at indsamle en masse data ud fra flere gentagelser i en enkelt udgangsstilling med en standardiseret testprocedure. Vi forestiller os, at kunne bruge individets gennemsnit til sammenligning med hele den testede gruppes gennemsnit. Gennemsnittet mener vi er relevant, idet posturale svaj ud fra teorien er multifaktorielt påvirkede og ifølge de tidligere bachelor studier, tilsyneladende ændrer sig meget fra test til test. Kan denne standard give bedre reproducerbare målinger og kan man se et mønster hos en gruppe raske mennesker? Er det intrapersonelle forskelle, der udgør den dårlige reliabilitet i tidligere studier, og er en multifaktoriel variabel, som postural kontrol er, mulig at måle elektronisk? Kan man overhovedet få nogen resultater på denne platform, som repræsenterer det sande billede af et individs posturale kontrol? 3
TEORETISK RUM Postural kontrol og Motorisk kontrol For at forstå postural kontrol er det nødvendigt at vide noget om motorisk kontrol. Motorisk kontrol er evnen til at regulere eller dirigere de mekanismer, som er nødvendige for at opnå bevægelse. Den systemteoretiske model tager udgangspunkt i, at bevægelse er et produkt af en opgave. Denne opgave er afhængig af individet og omgivelserne/miljøet. Opgaven leder til handling, ofte i form af bevægelse. Denne bevægelse må tilpasses omgivelserne og denne tilpasning er afhængig af individets perceptuelle, kognitive og funktionelle evner (33:1-25). Postural kontrol kan anses som en sådan opgave. Opgaven postural kontrol er kompleks og stor, og består ikke bare i, at holde kroppen oprejst i en given kontekst, men også evnen til at forudse og tilpasse sine bevægelser og på den måde undgå instabilitet. Postural kontrol indebærer derfor; at kontrollere kroppens position i forhold til omgivelserne med det mål om at opnå stabilitet og orientering. Med orientering menes her, at kontrollere kroppens dele i forhold til hinanden og at kontrollere kroppen i forhold til omgivelserne (33:163-191). COM & BOS Balance, her kaldet postural stabilitet, betyder at opretholde kroppen i ligevægt. Ligevægt kan opnås i hvile, kaldet statisk ligevægt eller under aktivitet som kaldes dynamisk ligevægt. Kroppen anses for at være i ligevægt når kroppens center of mass (COM) holdes indenfor kroppens base of support (BOS). Ved stille stand defineres BOS som arealet dannet af de laterale rande af fødderne. Inde for dette område kan COM, som ved vertikal vandring kaldes center of gravity (COG), vandre frit og postural stabilitet kan vedligeholdes uden at flytte eller ændre BOS. Shumway-Cook & Wollacott anser den stående stilling for at være en dynamisk proces, hvor ligevægt opretholdes mellem destabiliserende og stabiliserende kræfter. De posturale muskler arbejder hele tiden for at holde COM indenfor BOS. Kraften disse muskler udvikler, forflyttes og ændres i takt med muskelaktiviteten og styringen af COM`s vandring og benævnes center of pressure (COP). COP dannes altså af individets overførte muskelkraft til en given kontaktflade og er et resultat af COM og BOS (33:171-173). 4
De 7 subsystemer Kroppen er udstyret med nogle redskaber for, at kunne udføre den posturale opgave. Muskuloskeletale komponenter såsom ledbevægelighed, muskulære egenskaber og andre biomekaniske forhold, danner det fysiske grundlag for den posturale kontrol. Disse fysiske attributter har behov for aktivering og styring, hvilket foretages af kroppens neurologiske komponenter. Disse består af motorisk aktivering og neuromuskulære reflekser, samt sensorisk information såsom syn og somatosensorik. Endvidere sker en integration af sansestimuli på et højere niveau for, at kunne kombinere stimuli og motorik. Sidstnævnte egenskaber kan tilskrives kognitive processer, som dog ikke er bevidste. Disse højere kognitive processer danner basis for adaptive og anticipatoriske styringsmekanismer i den posturale kontrol. Den adaptive posturale kontrol involverer regulering af sensoriske og motoriske systemer i reaktion på ændret opgave og / eller ændrede omgivelser. Anticipatorisk regulering af den posturale kontrol forbereder det sensoriske og motoriske system på hvad der kan ske, baseret på tidligere erfaringer og læring (33:165). Shumway-Cook & Wollacott forsøger via en systemteoretisk tilgang, at forklare og illustrere hvor multifaktoriel postural kontrol er, via deres konceptuelle model som repræsenterer, hvad de kalder de 7 subsystemer af postural kontrol.(se fig. 1) Subsystemerne bidrager til opretholdelsen af ligevægt. Figur 1. De 7 subsystemer 5
Alignment Postural kontrol under stille stand er karakteriseret ved små spontane svaj, hvilket betyder, at COG konstant bevæger sig indenfor BOS. I teorien er der mange faktorer, der kan have indvirkning på disse COG udslag eller svaj. Det første aspekt der kan have indvirkning på postural svaj er postural alignment. Alignment betyder i hovedsag holdning og indeholder, hvordan kroppens biomekaniske dele er placeret. Den perfekte alignment er beskrevet af Basmajian og De Luca (1985) og hævdes, at være den ideelle holdning i forhold til energiforbrug i den stående stilling. Det skyldes minimering af tyngdekraftens påvirkning og derfor mindre nødvendig muskelaktivitet for, at opretholde den stående stilling (33:168-170). Muskeltonus Musklerne har til opgave, at opretholde kroppen i erigeret stilling. Hvis vi ikke havde haft en vis spænding i muskulaturen, ville kroppen falde til jorden på grund af tyngdekraften. Muskeltonus kaldes den modstand, som en muskel giver ved passiv udstrækning og er et udtryk for dens stivhed. Hos et raskt vågent individ er der en vis tonus i muskulaturen i hvile. Der er dog ikke nogen elektromyografisk aktivitet. Dette har indledt en lang diskussion om, om dette er et faktum eller ej. Forklaringen på hviletonus kan være en lille koncentration af frie calcium-ioner i muskulaturen, som kontinuerligt gør, at myofilamenterne danner brodannelser og derved kontraherer muskulaturen. Denne teori er dog ikke bevist eller modbevist. En anden fysiologisk deltager som producerer muskulær tonus er muskel og seneten. Via en sensorisk nuclear-chain og nuclear-bag registreres forlængelse af muskel og sene, samt hastigheden hvormed dette sker. Når muskel- og seneten aktiveres, sker der en reaktiv aktivering af gældende muskulatur. Dette kaldes en muskulær refleksbue. Hvorvidt denne refleks er med til at opretholde den erigerede stilling, diskuteres stadig blandt forskere. Nogle mener, at refleksen er af stor betydning for postural kontrol, mens andre mener, at hastighed og udslaget af de posturale svingninger ved normal stand, ikke har stor nok amplitude til at danne en refleksbue (32:79-89, 33:169-171, 34:80-88, 35:47-77). Postural tonus Postural tonus er en del af muskeltonus og adskiller sig fra hviletonus, idet postural tonus kun er til stede i den stående stilling og viser sig ved øget elektromyografisk aktivitet i den posturale eller 6
antigravitionelle muskulatur. Denne egenskab har Roberts (1979) og Ghez (1991) bevist påvirket af det somatosensoriske system. Specielt bidrager fodsålernes sensorik til reaktiv spænding i muskulaturen. Nakkens stilling spiller også en rolle, da det er bevist, at ændring i hovedets stilling også ændrer postural tonus grundet aktivering af toniske nakke reflekser (33:171). Det vestibulære system har også effekt på postural tonus, hvor bevægelse i forhold til tyngdekraften aktiverer de vestibulospinale reflexer. Endvidere har synet stor sansemotorisk indvirkning på postural tonus. Begge systemer beskrives nærmere i afsnittet sensoriske faktorer relaterede til postural kontrol. Postural tonus er vurderet af Shumway Cook og Wollacott til, at være den faktor i postural kontrol, der har mest betydning. Postural Tonus kan i den stående stilling findes i følgende posturale muskler: m.soleus og m. gastrocnemius, m. tibialis anterior, m. gluteus medius og m. tensor facia latae, m. iliopsoas og m. erector spinae, samt i vekslende grad abdominal muskulaturen. Disse ovenfornævnte reaktive egenskaber vurderes af Shumway-Cook & Wollacott at være tilstrækkelige til, at opretholde COG indenfor BOS, men hvis COG overskrider grænserne for BOS vil der være behov for større udvikling af moment i muskulaturen. Så vil brug af kompensatoriske posturale strategier vil være et krav for at genvinde balancen. Dette er dog kun gældende ved tilfældet af ideal alignment. Hvis denne ikke opretholdes vil der igen være behov for andre posturale strategier og større moment udvikling (33:171). Sensoriske faktorer relaterede til postural kontrol For at individet skal kunne opretholde den stående stilling, er det en forudsætning, at det ved hvor kroppens segmenter befinder sig i forhold til hinanden. Endvidere er kroppens bevægelser nød til at tage udgangspunkt i, hvor den befinder sig i forhold til objekter i omgivelserne. Det visuelle Den visuelle sans har til opgave, at give information om hovedets placering og bevægelse i forhold til omgivelser og objekter. Endvidere giver synet information om vertikallinjen, da mange af vores omgivelser indeholder et forholdsvis vertikalt element, f.eks. husvægge, lygtepæle, vinduer osv. Synet kan inddeles i perifersyn (langsyn) og fovealsyn (nærsyn) og det perifere syn vurderes af Palliard (1987) til, at have størst betydning for den posturale kontrol. (33:181) Synet som sans kan dog ikke alene stå for, at opretholde den stående stilling fordi det godt kan snyde, f.eks ved at give information om bevægelse hvis omgivelserne er i bevægelse, mens man står 7
stille. Et godt eksempel er, hvis man sidder i et tog der holder stille og det tog der står parkeret i modsat køreretning begynder at køre. Så kan det opfattes som om dit tog er i bevægelse. Det somatosensoriske Den somatosensoriske sans dækker over to af kroppens egenskaber: de indre sensoriske egenskaber kaldet den proprioceptive sans og de ydre sensoriske egenskaber kaldet de exteroceptive sanser. Denne sans består af mange elementer og giver informationer om ledsstilling og hastighed, muskulær længde og moment, tryk og berøring, vibrationer og smerte. Det er fra disse systemer reflekser opstår og herfra kommer informationer, som kan bruges til at bibeholde den posturale kontrol. Sensorikken er en forudsætning for koordinationen (32:46-51, 67-88, 89-93) (33:181). Det vestibulære Vestibulær systemet eller labyrint sanserne har den egenskab, at det kan opfatte bevægelse i tid og rum og systemet er delt op i to. Det ene system, buegangssansen, består af 3 buegange, hvilke tilsammen har den egenskab, at registrere ændringer i hovedets omdrejningshastighed i alle retninger, hvilket gør den følsom overfor rotatoriske accelerationer. Det andet system, forgårdssansen, er følsom overfor tyngdekraften og lineære accelerationer. Det vil sige, at dette system er følsomt overfor hastighed og stillingsændringer af hovedet i forhold til lodlinien. Sidstnævnte er, på grund af tyngdekraften, meget følsom og kan derfor opfatte lave hastigheder som ved posturale svaj. Derfor er det denne sans, der hovedsagelig bidrager til opretholdelsen af postural alignment ved normal stand. Dette gøres via muskulære responser på stimuli fra det vestibulære system og kaldes vestibulospinale reflekser (33:178-180, 34:54-57). Selv om der er alment god enighed om, at det vestibulære sanseorgan bidrager til postural kontrol, har nogle forsøg af Fitzpatrick og McCloskey (1994) vist, at det vestibulære system ikke spiller en stor rolle i opfattelsen af svaj i den normale stillestående stilling (4). Alle disse systemer har indvirkning på individets posturale kontrol, men ingen af dem kan stå alene, og virker derfor i et samspil ved hjælp af højere funktioner i CNS, som behandler og responderer på de stimuli der modtages via afferente nervefibre fra sanserne. 8
Strategier Nyere forskning tillægger, at balancen endvidere er afhængig af forholdet mellem BOS og COM, med andre ord hastigheden af COM og placeringen af denne inden for BOS. Ian D. Loram et al. (2002) beskriver, at høj hastighed er sværere at modarbejde end en lav hastighed. Hvis placeringen er ude i periferien af BOS, er det igen sværere at modarbejde udslaget uden at tage et skridt og ændre BOS. Ergo er COM s hastighed og placering indenfor BOS af stor betydning for postural kontrol. COM`s hastighed og placering inden for BOS påvirker kravet om momentudvikling hen over led, som igen påvirker og styrer COP. Individer har forskellige strategier for, at imødekomme disse krav til momentudvikling. Hvilke af disse strategier der bliver benyttet bliver i hovedsagen bestemt af sværhedsgraden og konteksten af opgaven. Svingninger af COM har forskellige retninger og vi kan for enkelhedens skyld opdele dem i to; en antero-posterior retning og en medio lateral retning (19). Korrektioner i antero-posterior retning foregår med 3 forskellige strategier, som dog ikke kan opdeles skarpt, idet de fungerer i synergier og overlapper hinanden. Strategierne der benyttes er ankel-strategi, hofte-strategi og skridt-strategi. Ankelstrategien er den mindst energikrævende og den der er mest aktiv ved normal stand, da de posturale svaj er relativt små i denne kontekst. Ved denne strategi, hvor balancen opretholdes udelukkende ved brug af ankel- torsion, kan kroppen sammenlignes med et stift pendul. Dette gør, at de posturale svaj i anterior posterior retning ligner svingningerne af et omvendt pendul (19). Hofte strategien er den efterfølgende strategi, og bruges ifølge Horak & Nashner (1986), når COM har stor hastighed og/eller er i yderkanten af BOS. Hovedsagelig sker korrektionerne ved hjælp af flexioner og extensioner i hofte og collumna (33:173-176). Skridt strategien er sidste udvej og denne benyttes, når enten COM kommer udenfor BOS eller hvis hastigheden overskrider, hvad der er muligt at korrigere ved brug af de andre strategier. Dette betyder ifølge Horak & Nashner (1986) og Carr & Shepperd (1987), at individet udvider eller flytter sin BOS, for senere at bruge hofte- og ankelstrategi til at genvinde equilibrium 1 (33:173-176). Rozendahl (1986) og Day et al. (1993) er enige om, at korrektioner i medio-lateral retning bliver foretaget i hofte og collumna, idet mediolateral bevægelse i anklerne er minimal og ved en fodstilling bredere end 8 cm, næsten ikke er tilstedeværende. Lekhel et al. (1993) støtter op om dette og tilføjer, at korrektioner i denne retning foregår i et decenderende forløb i forhold til antero- 1 Ligevægt 9
posteriors accenderende strategimønster. Det vil sige, at korrektioner i medio-lateral retning starter med bevægelse af collumna og hovedet, og derefter decenderende til hoften og videre til anklen (33:177). Som tidligere nævnt kan disse strategier ikke stå alene. Hofte strategien kan f.eks. ikke stå alene i anterio- posterior retning, da ankelstabilitet er en forudsætning ved vægtforskydning af kroppen. Selvfølgelig kan noget af denne ankelstabilitet tilskrives de primitive refleksmønstre og den posturale tonus, men man kan alligevel ikke udelukke, at ankelstrategien sætter ind før hoftestrategien og understøtter denne i dens arbejde (33:173-176,178-180). Måling og tolkning af COP Man kan måle og tolke den posturale kontrol på følgende 3 måder: 1. ved at kigge på kinematiske detaljer, i stedet for at koncentrere sig om moment og kraftudvikling. Dette gøres f.eks. via bevægelsesanalyse. 2. bioelektriske forandringer i postural muskulatur via elektromyografi. 3. kinetisk data som kraft og momenter der bliver udviklet ved bevægelse målt på platform. Princippet i denne sidstnævnte målemetode er, at måle COP s bevægelser som repræsenterer COG s position og kraften der bliver produceret af de muskulære reaktioner. Disse data bliver udtrykt i parametre som areal, tilbagelagt afstand og hastighed. Nogle platforme viser detaljer om retningsspecifik information, som f.eks. antero-posterior svaj ud fra et udregnet nulpunkt. Ved målinger af COP-svingninger i normal stand på platform har man gået, og går stadig ud fra, at høj amplitude på svingninger, betyder dårlig balance og vice versa. Forskning supporterer dette, da nedsat sensorisk information pga. aldring eller patologi tilsyneladende viser sig som amplitude forstærkning ved måling af disse tilstande. Det er dog en del undtagelser fra denne antagelse, f.eks. ved parkinsonisme hvor svingningernes amplitude er lav, mens hastigheden af udsalgene er høje (33:171). 10
Formål Formålet med denne opgave er, at undersøge og diskutere brugen af HUR Balanceplatform. Vi er interesserede i, at finde ud af hvad parametrene der måles på betyder, samt hvordan scoren på disse parametre fordeler sig både på tværs af gruppen og individuelt. Problemformulering Kan man, ved at tage højde for faktorer der kan indvrike på menneskets posturale kontrol, måle de posturale svaj hos en rask gruppe mennesker fra 20-30 år på HUR balanceplatform? Hvordan kan vi tolke de målte resultater, så vi har et udgangspunkt for at vurdere og analysere de posturale svaj? Problemstillinger 1. Hvordan kan vi skabe en teststandard for målinger på HUR balanceplatform, der tager højde for faktorer der, kan indvirke på postural kontrol? 2. Hvad viser den beskrivende statistik på parametrene ift. gruppen? 3. Hvordan er korrelationen mellem de forskellige parametre? 4. Hvordan er den procentvise spredning på parametermålingerne ift. gruppen? 5. Hvordan er den gennemsnitlige procentvise spredning på parametermålingerne hos det enkelte individ? 6. Er der forskelle mellem mænd og kvinder på parametermålingerne? 11
METODE I dette studie har vi en positivistisk tilgang og vi arbejder ud fra den systemteoretiske problemløsningsmodel. Søgestrategi Som udgangspunkt for vores søgning har vi brugt sekundærlitteratur som Shumway Cook & Wollacotts Motor Control anden udgave og herfra fundet henvisninger til relevant primærlitteratur omkring postural kontrol. Endvidere har vi også brugt HUR`s Manual for se, hvilken slags litteratur de har brugt som baggrund for deres fremgangsmåde. Hoveddelen af den anvendte primærlitteratur har vi søgt efter på følgende sider, Pedro, Pubmed, The Cochrane Library og Google Schoolar. Søgestrategien var forskellig fra side til side, da mulighederne for søgning på siderne var designet forskelligt. Pedro: Behovet for at begrænse søgningen i denne database var ikke tilstede, da udvalget af artikler i udgangspunktet var lille. Advanced Search: Abstract & Title: Balance Platform Therapy: No selection Problem: No selection Body Part: No selection Subdiscipline: No selection Overnævnte ord vælges at sammenkobles med AND Resultater: 25 Hits PubMed: Inklusions Kriterier: Artikel type: Clinical controlled Trial, Clinical Trial, Randomized Clinical Trial, journal article og Review. Testgruppe: Mennesker, mand og kvinde. Sprog: Engelsk, Dansk, Svensk og Norsk Alder: +19 Søgeord: Balance AND platform AND postural sway OR Postural Control Resultater: 38 Hits 12
The Cochrane library: Advanced Search: Record Title : Balance AND Record Title: Platform AND Abstract: Postural Control OR Abstract: Postural Allignment Resultater: 1. Cochrane review og 20 Clinical trials Google scholar: Google scholar er blevet brugt til at finde evt. artikler vi ikke havde tilgang til gennem de normale veje. Vi brugte det også for, at finde referencer fra andre studier. Strategien var her, at søge på den fuldstændige artikel titel, indeholdende forfatter og årstal. Artikel udvælgelse: Kriterier for artikel udvælgelse var efter Pedros starndardiserede validerings skema, der tager udgangspunkt i 11 forskellige kriterier som pointgives med 0-1, alt efter om kriteriet er opfyldt eller ikke. 11 points er maksimal score og vi vælger, at forsøg med score lavere end 4 ikke bliver inddraget i vores bachelor (se bilag 3) (41). Andre kriterier vi valgte at opstille var, om emne og målgruppen overhovedet var relevant for vores eget forsøg og for vores målgruppe. 13
Målgruppen Vores mål var at teste en gruppe på 40 personer, bestående af 20 til 30-årige raske mænd og kvinder over en periode på max. 3 uger. Vi valgte at rekvirere testpersoner via opslag på UC Lillebælt, så de selv kunne henvende sig, hvis det havde deres interesse at deltage. På denne måde påvirkede vi som testere udvælgelsen af testpersonerne så lidt som muligt. Mange personer på UC Lillebælt lå indenfor aldersgruppen og derfor så vi det som et oplagt sted til, at rekvirere testpersoner og teste dem. Det ville dermed primært være sundhedsstuderende på fysioterapeut-, ergoterapeut-, radiograf- og sygeplejerskeuddannelsen, som ville var potentielle deltagere. Vi var interesserede i, at samle en gruppe personer, som ikke havde lidelser, der direkte kunne påvirke den posturale kontrol. Aldersmæssigt antog vi, at personer mellem 20 og 30 år måtte være på toppen fysisk og kognitivt, da mennesket så at sige peaker omkring 25 års alderen. Vi anså altså denne gruppe mennesker for den mest optimale gruppe til, at repræsentere det raske og fysisk velfungerende menneske. Kriterier for deltagelse Neurologisk patologi Vi ved ud fra litteraturen og erfaring, at mange neurologiske sygdomme kan have indvirkning på balancen, hvorfor vi åbenlyst har valgt hele denne gruppe fra (34). Synet Synet er ifølge Palliard (1987), Sheldon (1963), Patla et al. (1990), Wolfson (1992), Shultz et al. (1993), Fuad A. Hazime et al.(2005), Nagy E. et al. (2004), Vuillerme N. et al. (2001), Schwartz S. et al. (2005), Fukuokam Y. et al. (1999), Gianna-Poulin C. et al. (2004) med til at regulere postural kontrol, men diverse studier har vist forskellige resultater om i hvor stor grad. Vi har, for at få en mere homogen gruppe ift. dette, derfor valgt at ekskludere alle der har synshæmning ved brug af briller (33:181, 236) (6,21,26,24,7,8). Diabetes I forhold til diabetes melitus viser studier af Hong C.Y. et al. (1997) og Lafond D. et al. (2004) øgede svaj hos både ikke-insulin og insulin afhængige diabetikere, i forhold til ikke diabetikere, samt nedsat sensibilitet og øgede svaj hos diabetikere med neuropati (35:92,334,328-331)(12,18). 14
Hovedtraumer Studier af Guskiewicz M. et al. (1999) og Cavanaugh J.T. et al. (2005) i hovedtraumers indvirkning på posturale svaj har vist ændrede posturale svaj hos fodboldspillere efter hovedtraume i forskellig grad med og uden efterfølgende bevidstløshed (10,2). Længere varende sengeleje Sygdom som feber eller influenza, hvor man har været sengeliggende i kortere eller længere tid, påvirker de posturale muskler viser et studie af M. Kousaki et al. (2007), hvor testpersonerne har været sengeliggende i op til 20 dage (17). Vi valgte, at sætte en grænse på 2 dage siden sidste sygedag, fordi vi ellers mente, at være nød til at ekskludere for mange villige deltagere. Muskuloskeletale skader Tecco S. et al.(2006), Fu A.S.N. et al.(2005) og Karladani A.H. et al.(2001) har hver især bevist, at muskuloskeletale skader som distorsioner af led, muskelskader eller frakturer kan påvirke postural kontrol. De kan have indvirkning på proprioception, nedsat bevægelighed, smerter og evt. kompensation, som alt sammen kan have betydning for postural kontrol. På baggrund af dette satte vi en grænse på 30 dage siden en skade og derudover ikke nogen vedvarende symptomer. Hvis deltagerne oplevede smerter ved almindelig to-bensstand blev de ekskluderet (25,5,15). DOMS Forsinket muskelømhed, som er en naturlig effekt efter træning kaldet DOMS (Delayed Onset Muscle Soreness), kan give smerter i musklerne og evt. en inhibering af de nerver, som skal aktiverer musklerne og dermed skabe en forsinkelse. Dette kan være til stede i kortere eller længere tid efter træning (32:141-151). Noget lignende samme inhibatoriske effekt har Nicolas Vuillerme et al. (2002) påvist ved muskeludtrætning, hvor musklerne bliver mindre sensitive over for vibrationer og nervesystemet ikke bruger informationerne fra proprioceptorerne så meget som normalt, hvilket medfører at de posturale svaj øges (27). Af denne grund ekskluderede vi alle som havde disse symptomer, især udtalt i underekstremiteterne og personer som kom direkte fra træning. 15
Alkohol Alkohols indvirkning på balancen er velkendt og et studie af Nieschalk M. et al. (1998), hvor personer har fået målt deres posturale svaj før og efter indtag af forskellige mængder alkohol, viser da også en lineær øgning af posturale svaj fra 0,21 promille (22). Vi valgte derfor at ingen deltagende måtte være aktuelt påvirkede af indtag af alkohol eller andre rusmidler, og ej heller senere eftervirkninger af dette (tømmermænd o.lign.). Inklusions kriterier Alder : 20-30 år Køn: mænd og kvinder Eksklusions kriterier Diverse neurologiske sygdomme. Synshæmning ved brug af briller. Diabetes Mellitus 1 og 2. Episode med hovedtraume og efterfølgende bevistløshed eller let hovedtraume 1-3 dage inden test. Sygdom i form af feber, influenza eller lign., som har krævet at man har været sengeliggende inden for de sidste 2 døgn. Indtagelse af rusmidler indenfor de sidste 24 timer eller er påvirket af bivirkninger som følge af f.eks. alkohol indtag. Musculoskeletale skader indenfor den sidste måned eller vedvarede gener heraf: Distorsioner, knogleskader og brud eller muskel-, sene- og ligament skade. Træning: DOMS - Delayed Onset Muscle Soreness. 16
HUR Balance platform Baggrund, begreber og parametre Balance kan måles og trænes med forskellige fysioterapeutiske og tekniske metoder. Den funktionelle balance kan testes vha. testbatterier specielt udviklet til dette formål. Målet med disse tests,som f.eks. Berg Balance Skala er, at finde ud af individets funktionelle kapacitet og forudsige evnen til at klare daglige aktiviteter. Forbedring af balance kræver planlagte og målrettede interventioner. For at sikre effektiviteten af interventionen, er det nødvendigt med et godt follow-up system, som er reliabelt og nemt at bruge. HUR mener, at have udviklet et sådan værktøj med HUR BT 4 platformen. Posturale svaj er en konstant del af den menneskelige balance under stille stand. Dette kan beskrives vha. den omvendte pendul-model, når balance kontrolleres gennem ankelstrategi, som er den mest normale ved stille stand. Ved ankelstrategi kontrolleres de posturale svaj via coaktivering af musklerne omkring ankler, hofte, knæ, truncus, nakke og hals. Alle andre led begrænses i ROM, så bevægelserne bare sker mest over anklen. Posturale svaj er som en del af den postural kontrol, en meget individuel egenskab på tværs af befolkningen og baggrunden for svajene er stadig ikke rigtigt kendt. Derfor bør der ikke drages nogen endelige konklusioner af resultater på platformen. Statistisk analyse af testgruppen bør i stedet overvejes (40:38). Måleenhed Center of pressure (COP) er en målbar biomekanisk enhed for personens overførte kraft fra de stabilserende muskler til platformen via fødderne. De 4 force transducers (F1-F4) som er placeret i hvert hjørne af platformen, registrerer den vertikale kraft og udfra konstant registrering af vægtfordelingen mellem force tranducerne, kan COP`s forskydning hos personen udregnes. COPpunktet defineres som det punkt, hvor den totale kraft (F) er på platformen. Den totale kraft er afhængig af kropsvægt og mulige bevægelser i den stående stilling. De posturale svaj skaber altså udslag i COP hos personen og analyser af udslagene danner grundlag for de 3 parametre: Trace length, C90 Area og Velocity. Alt dette sker med det medfølgende pc program Balance Software Suite, som også gør det muligt at bruge en hver type af test og gemme specielt udviklede testopstillinger. Der kan bruges en hvilken som helst testopstilling, så længe den er veldefineret og er ens indenfor hele testgruppen eller alle grupper der sammenlignes (40:39). 17
Billede 1. Måleresultat i HUR Balance Software Suite Parametre C90 Area er den mindste ellipse indeholdende 90 % af COP punkterne, som udgør overfladearealet og kaldes confidence ellipse. Ellipsen giver en måling af totalt svaj-areal samt udvidelse af svajareal under målingen. Jo større areal, jo større svaj. Det er det klassiske parameter, som personerne bag HUR BT 4 mener siger meget om balancen. Overfladearealet for en person varierer fra test til test pga. den konstant tilstedeværende variabilitet. Derfor er sammenligning af det absolutte svaj-areals værdier mindre signifikante end at sammenligne svaj-arealer af tests under forskellige forhold (åbne øjne, lukkede øjne, mindre understøttelsesflade etc.) eller måle ændringer før/efter intervention. Arealet kan være brugbart til at studere variationer mellem grupper. C90 Angle er den store vinkel i ellipsen, som er vinkelret på medio-lateral retningen. Hvis en person har en ellipse, der signifikant hælder til en af siderne, er det en indikation for asymmetri. 18
Trace length er den samlede sum af de tilbagelagte afstande mellem COP-punkterne og delt i tid med sek./5. Jo mindre tids adskillelse, jo længere vil den udregnede trace length være, fordi jo mindre afstande mellem COP-punkterne jo mere præcist vil ændringer i et posturogram følges. Derfor er en fastsat tidsadskillelse nødvendig for at gøre udregningerne sammenlignelige. Velocity er den gennemsnitlige hastighed i mm/sek. og udregnes ved, at dele den samlede Trace length med testens varighed i sekunder. Parametret indeholder information om personens evne til, at kontrollere og korrigere svajet og dermed balancen. Studier har vist, at en høj gennemsnitlig hastighed er forbundet med en øget faldrisiko hos ældre. Standard deviation af velocity er kvadratroden af summen af deviationerne i x- og y-koordinaterne delt med antallet af målinger minus 1. Standard deviationen indeholder også information om personens evne til at kontrollere og korrigere svaj (40:41). Testforhold og målinger For at kunne lave reliable målinger af COP, kræver det standardiserede testforhold og veldefinerede parametre som data. Kalibrering af udstyret gør en markant forskel for validiteten af målingerne. Producenterne forsikrer, at platformen er kalibreret på fabrikken og det derfor ikke er absolut nødvendigt at kalibrere for at bruge platformen (39:40). Vi har dog erfaret, at det nogle gange er nødvendigt at kalibrere platformen, når den skal tilsluttes til en computer, som ikke tidligere har været anvendt til formålet. Følgende anbefalinger om testforhold er givet af The Committee for Standardization of Stabilometric Methods and Precentations, for at gøre stabilometriske tests sammenlignelige: Fodstilling: Testpersonen testes uden sko, med hælene samlet og 30 vinkel mellem medialsiderne af fødderne. Dette skulle skabe lige stor støtte i antero-posterior og medio-lateral retning. Med en eventuel afstand på 2 cm mellem hælene skulle det undgås at balancen påvirkes af fod-tilfod kontakt. Det anbefales også, at armene holdes ind til kroppen i en afslappet position. Lyd og akustik: Ingen unødvendig lydpåvirkning bør give information om spatial orientering i lokalet der bruges til posturografi. Lydniveaut bør max. være ISO 40 db. 19
Lokalet bør være stort nok til at undgå akustisk spatial orientering minimums område helst 3-4 m2. Platformen bør være placeret mindst 1 meter fra væggene. Fokus: Under test med åbne øjne bør personen fokusere på et cirkulært område med en diameter på ca. 5 cm på en afstand af 3 meter lige foran. Der kan evt. tælles langsomt ned fra 100, for at flytte personens fokus fra testen. Synsfelt: Ved målinger af postural stabilisering bør det perifere synsfelt give vertikal information og rummet bør have normale lysforhold af mindst 40 lux (lumen/m 2 ). Diverse: effekt af elektromagnetisk påvirkning skal undgås, - rækkefølge af tests ift. hvordan de påvirker personen, - der bør være tilpas tid mellem de enkelte test, så effekten af træthed undgås (40:40). Diverse studiers anbefalinger om testforhold Føddernes placering Per dags dato findes der forskellige standarder for fodstilling måling af posturale svaj på platform. De mest brugte er en standard for fodplacering af ISPGR (international Society of Posture and Gait Research) og Rhomberg. Disse to standarder har fået en del kritik, specielt grundet udgangsstilling. ISPGR`s standard vælger en udgangsstilling, hvor hælene er samlet og fødderne er udadroteret med 30º fra vertikallinien. Rhomberg som standard, foregår med hæl og forfod samlet (39). Kritikken har gået på, at man ikke tager højde for individuelle forskelle i præfereret fodstilling, hvilket kan give et forvrænget billede af individets posturale egenskaber. Den ene fodstilling kan være tæt på normal for nogle individer, men langt fra normal for andre, hvilket vil kunne give bias i forsøgssammenhæng. Mcllroy & Maki (1997) beskriver, at fodplacering udenfor et individs behageligheds-zone, kan påvirke balancen. Modsat kan tanken om at lade individer indtage en behagelig stilling, medføre for stor variation i forhold til gruppen. F.eks. kan ældre mennesker, der er bange for at falde, have en tendens til at gøre deres BOS større og lateralsvaj er især sensibel for fod placering. Dette kan være en bias. I ovennævnte studie har de valgt, at tage udgangspunkt i individets legemshøjde, for at bestemme deres omtrentlige naturlige fodplaceringsbredde. De 70 testpersoners fodstilling blev korreleret med 20
deres legemshøjde, hvor en procentdel af højden blev fundet til at være signifikant for afstanden mellem hælene. Derved blev kropshøjden og understøttelsesfladens areal proportionel og individuelt tilpasset udfra en fælles standard. Det udgjorde 11,4 % (for yngre voksne fra 19-50år) og 10,4 % (for ældre voksne op til 97 år) af legemshøjden som et mål for fodstillingens bredde. Samme studie fandt også ud af, at den gennemsnitlige ønskede fodvinkel var 15,1 udadrotation med en Standard Deviation på 11,5. For at tilgodese individuel preference og variation udvides området med ± en standard deviation, hvilket medfører at fodvinklingen burde stemme overens med ca. 68% af befolkningen, da data var normalfordelt. Føddernes vinkling fra vertikallinien skal dermed ligge et sted i mellem 3,6-26,6 (20). Fokus I forhold til fiksationspunkt, kan det diskuteres hvad der er gunstigt at bruge i test sammenhæng. Nicolas Vuillerme & Gilel Nafati (2004) har vist, at postural kontrol bliver forringet og mindre strategisk effektiv ved koncentration og bevidstgørelse af opgaven om at stå stille, i stedet for at lade det være en naturlig proces (28). Et andet studie af A.M Bronstein og D. Buckwell (1996) har vist, at posturale svaj som et produkt af konstant holografisk sidevers bevægelse, som f.eks. en tv-skærm, var minimal. Deltagerne i dette forsøg var placeret ovenpå en skumgummi-måtte af en tykkelse på 7 cm, hvilket øger posturale svaj betragteligt, og udslagene på 2-6 mm vurderes derfor som ubetydelige. Der er dog stadig en mulighed for, at bevægende genstande eller billeder kan inducere posturale svingninger (1). Dette skal selvfølgelig tages i betragtning, når man vælger om der skal bruges et fast fiksationspunkt til at holde koncentrationen eller f.eks. et tv til at flytte fokus fra opgaven og opretholde den naturlige automatiserede proces. Testvarighed I flere af de tidligere studier på platforme har varigheden af en enkelt måling været diskuteret. Hypoteserne er, at for lang tid på platformen ad gangen simpelthen vil resultere i manglende koncentration og decideret træthed. Platformens software indstillinger bruger 30 sekunders varighed fordi de benytter modificeret Rhomberg som test protokol (39). Tidligere bachelor studier på HUR balance platform har vist, at der ikke er en særlig stor forskel på om man benytter 20 eller 30 sek., bortset fra at den samlede forsøgstid forkortes og testpersonen måske har bedre koncentration i det givne tidsrum (3,9,11,13,37). 21
Test miljø og krav Auditive aspekt M. Russolo (2002) har bevist, at monoauralære (ensidige) lyde kan påvirke posturale svaj til den side hvor lyden kommer fra. Dette er dog målt ved nogle bestemte frekvenser og ved en relativ høj db styrke; hhv. 250hz 500 hz og 90 db og opad. Hos mennesker kan der måles muskulære reaktioner, produceret af intense kliks, i henholdsvis m. sternocleidomastoideus og m. trapezius, samt i nogle tilfælde i m. soleus og m. tibialis anterior. Den sidstnævnte kaldes vestiobulo-lowerlimb reflex og kan kun fremkaldes i stående stilling og ikke hos alle individer.(23) Kognitive aspekt Det kognitive aspekt i den oprejste stilling er ikke en ressource krævende opgave, men der er via forskning indikationer for, at flere simultane opgaver kan hæmme udførelsen og kvaliteten af enkeltopgaver. Dette betyder, at vi for at få det mest neutrale, upåvirkede billede af postural svaj, er nødt til at udelukke alt, hvad der kan stille ekstra ressourcekrav. Dette kan f.eks. være tiltale/spørgsmål eller diverse andre opgaver, som stiller krav til koncentration om andet end at stå stille på platformen (29). Vores antagelser og ræsonnering om testforhold Det vi anser som det vigtigste er, at den samme individuelle fodstilling indtages for hver test. Baseret på indivitets preferede fodstilling, udfra en procentdel af højden og et gradsinterval for rotation i fødderne, kan vi bruge en gennemsigtig semiklæbende skabelon, hvor personens præcise fodaftryk kan aftegnes. Da vores målgruppe ligger i gruppen for yngre voksne, bruger vi 11,4% af legemshøjden som udtryk for fodstillingsbredden, for at opnå størst mulig præcision. I rotation bruger vi intervallet på 3,6-26,6 ift. vertikallinien som fast standard for alle. Hælafstand og rotation udregnet som ovenfor, mener vi også sætter os udover HUR s antagelse om, at samlede hæle og 30 udadrotation i fødderne har til formål at skabe ensartede forhold mellem anterior-posterior og medio-laterale svaj. De samme forhold mener vi også at opnå, i det hælafstand er sat ift. legemshøjde og forholdet mellem disse derved vil være ens for alle. At lede opmærksomheden væk fra den posturale opgave og over på noget eksternt uden større kognitive krav, vurderer vi til at være en god idé, for at måle de normale (reaktive) posturale svaj. 22
For at lave denne måling, vil vi benytte et fjernsyn placeret 3 meter foran platformen. På tv`et afspilles et klip, der varer hele den samlede testperiodes længde og er det samme for alle deltagere. I forhold til forsøget hvor der var målt øgede posturale svingninger pga. sidevers holografisk bevægelse, vurderer vi udslagene på 2-6 mm som ubetydelige ift. vores test, da vores forsøgspersoner vil stå på et stabilt underlag, modsat personerne i forsøget som var placeret på en skumgummi-måtte, hvilket øger posturale svaj betragteligt. For at undgå for meget fokus på opgaven, foreslår HUR at testpersonen bedes tælle ned fra 100, men dette anser vi for et kognitivt krav og det kan derfor have indvirkning på postural kontrol. Vi ser dog tv et som mindre krævende i denne sammenhæng. Vi har generelt prøvet, at gøre testen så simpel som mulig, for at få de mest rene resultater på de posturale svaj med så minimal påvirkning udefra som muligt. Varigheden af den enkelte måling har betydning ift. validiteten og derfor ser vi 30 sek. som det bedste alternativ, da perioden forlænges med 50 % ift. de 20 sek. Vi mener, at vores målinger på denne måde vil være mere valide, da vi alligevel skal bruge gennemsnittet af alle 8 målinger i sidste ende. Det kan så diskuteres om 30 sek. er for lang til at testpersonen kan opretholde koncentrationen. Da vores testlokale ikke er lydisoleret og området omkring det er et relativt befærdet område på skolen, har vi ikke rigtig muligheder for at sikre os mod denne. HUR anbefaler en øvre grænse på max. 40 db, hvilket vi under normale omstændigheder mener at kunne overholde. Hvis dette ikke er tilfældet, må vi dog være obs. på denne bias og evt. ekskludere testresultater, hvor høje lyde har forekommet. Pilotstudiet Vi havde fra starten en plan om at teste i to-bensstand med åbne øjne, hvilket vi anser for den mest enkle udgangsstilling og med laveste krav til balanceevne. Vores interesse lå primært i at finde en form for normal område for posturale svaj for vores målgruppe i en helt almindelig grundstilling. For at kunne standardisere testforhold på platformen generelt, så vi det som vigtigt, at starte med denne stilling som en form for udviklingsgrundlag for andre stillinger. Netop denne standardisering af forhold og procedure var jo vores største opgave, fordi der fandtes mange forskellige måder, at foretage tests på balanceplatforme. 23
I pilotstudiet ville vi afprøve både HUR s egne anbefalinger om fodstilling, fokuspunkt og testomgivelser, samt hvad vi ellers havde fundet af andre alternativer til disse i diverse studier. Vi udsatte 4 prøvepersoner, som svarede til den valgte målgruppe, for de forskellige tidligere procedureanbefalinger. Prøvepersonerne følte, at de stod mere afslappet og naturligt når man udregnede deres hælafstand som en procentdel af højden, i stedet for at tvinge dem til at stå i en specifik stilling, som f.eks. Rhomberg. Vi vurderede derfor, at denne måde at standardisere fodstilling og understøttelsesflade på, ville være det bedste alternativ, hvis vi ville tage udgangspunkt i individernes forskellighed og samtidig kunne opnå standardiserede forhold. De nævnte hypoteser omkring nødvendigheden af et fast fokus punkt afprøvede vi også. Vi testede prøvepersonerne under tre forskellige forhold: - se på et kryds på væggen - se ud af et vindue - se på et tv I alle tre situationer var der 3 meter frit foran platformen. Personerne beskrev en form for tunnelsyn udviklet over tid, når de fokuserede på et kryds eller cirkel. De følte selv, at de fokuserede mere på deres balance, mærkede deres egne svaj tydeligere og tog mere aktiv del i at opretholde balancen. Testpersonerne syntes samtidig, at det var nemmere at flytte fokus fra testen, når de så på et tv. På målingerne kunne vi også se, at svajene faktisk forblev de samme og i nogle tilfælde faktisk mindskedes en smule, når der ikke blev fokuseret på ét punkt. For at bibeholde så meget af den automatiserede ubevidste balanceopretholdelse som muligt, valgte vi derfor at benytte et tv i den rigtige testprocedure. Det er dog kun vores subjektive vurdering, baseret på prøvepersonens udtalelser. Selve testen Test forløbet bestod af mange forskellige opgaver og behovet for at fordele de forskellige opgaver, var en nødvendighed for at kunne opnå en forholdsvis god effektivitet. Vi valgte at fordele opgaverne sådan, at den ene tester stod for det praktiske, mens den anden stod for informationsformidling til deltagerne samt data indsamling og resultat registrering. 24
Deltagerne fik uddelt samtykkeerklæring når de havde meldt deres interesse for at deltage, skrev under og blev herefter målt, vejet og testet. Det var den samme tester der stor for samme opgave hver gang. Testprocedure og forhold Vægt og højde måles før test, uden sko og med tøj. Forsøgspersonerne bedes om at tømme deres lommer for diverse personlige artikler. Fodstilling udregnes i forhold til standbredde og højde, samt en kontrol af at fodstillingsvinkelen ligger indenfor det valgte område 3,6º - 26,6º. Dette gøres via brug af en skabelon, der optegnes på en planche på platformen, som testpersonen skal stå på. Når deltageren har fundet sin ønskede stilling inden for denne skabelon, omridses denne for at kunne reproducere fodstilling nogenlunde nøjagtigt. Efterfølgende foretages et testforsøg, hvor testpersonen kan afprøver denne stilling. Billede 2. Optegning af fodstilling ud fra procentdel af højden og præfereret vinkel. Tre meter foran platformen var der opstillet et 32 LCD tv med en afstand fra gulv til overkant på 133,5 cm. Dette blev brugt til at afspille filmklip på. Til højre og venstre for platformen er der en meters afstand til væg. En meter bagved platformen er der opstillet en arbejdsplads, hvor en 25
computer til platformen og en computer til databaseregistrering er placeret. Ved disse computere sidder testeren, der er ansvarlig for selve målingen og informationerne til deltageren. Testeren der er ansvarlig for den mere praktiske del af testen, træder tilbage og står bagved deltageren og til siden bagved en skillevæg i de 30 sekunder selve testen er i gang. Når de 30 sekunder er gået, træder testeren frem igen for at være behjælpelig med fodplacering inden næste test igangsættes. Computerskærme og testere vil på denne måde ikke være synlige for deltageren, når testen udføres, så forstyrrende elementer i synsfeltet dermed udelukkes. Selve målingen startes ved, at deltageren annoncerer at han/hun er klar. Idet det er os, der starter dataindsamlingen, vil testpersonen dermed ikke vide, hvornår målingen starter. Vi vil instruerer deltageren i, at gå en på forhånd valgt rute i test lokalet, som skal gås mellem hver måling. Årsagen til dette er, at udelukke eventuelle fysiologiske effekter ved stille stand, samt af få adskilt de forskellige tests. Tiden mellem testene er sat til 30 sekunder, hvilket betyder, at deltageren er nødt til at gå ruten og derefter, med det samme, tage plads på platformen for at gøre klar for næste test. Testeren er behjælpelig med at placere fødderne, kontrollere og godkende dette. Derefter annoncerer deltageren igen at han/hun er klar. Denne procedure gentages 8 gange og efterfølgende takkes der for deltagelsen og vi stiller os til rådighed for evt. spørgsmål fra deltageren. Billede 3. Udgangsstilling på platform 26
Information til testpersonerne: Testpersonerne fik en grundig forklaring om hvad der skulle ske under testen og præcis hvad de skulle foretage sig (se bilag 2). Det var den samme tester der gav informationen til testpersonen hver gang. Målemetode / materialer - Indstillinger og testprotokol for HUR balanceplatform Måling med en frekvens på 100 hz, (anbefalet 50 hz) Vi lavede vores egen testprotokol i HUR Balance Software Suite, som bestod af 8 ens målinger á 30 sekunders varighed. Resultaterne på TL, C90 Area og Velocity blev herefter skrevet ind i et excel-ark, hvor vi kunne bruge dem til statistik. - Planche For at kunne bruge en individuel fodstilling som kunne genindtages på samme måde hver gang, brugte vi en gennemsigtig plastic planche som blev sat fast på platformen med tape. På planchen kunne vi indtegne linierne for de standardiserede rotations-vinkler ud for punkterne for den individuelle hælafstand. Når dette var gjort, kunne vi aftegne et helt omrids af foden, så personen så vidt muligt kunne placere foden på samme sted igen. - Skabelon Vi lavede en fast skabelon for, at kunne aftegne vinkler hurtigt og præcist når der kom nye testpersoner. Skabelonen bestod simpelthen af et stykke lamineret pap med to huller på de linier som svarede til vinklerne. Dermed kunne vi sætte to prikker gennem hullerne, ned på planchen og derefter trækker to linier, som personen kunne rette sig efter som grænsepunkter for rotation. - Diverse Vægt/højde måler, målebånd (almindeligt 2 meters målebånd), Vatterpas, Office xl, 32 Hitachi LCD Tv 27
Statistisk design Vores studie er designet som explorativt og kvantitativt. Vores hensigt er at udforske og afprøve forskellige hypoteser på platformen. Vi udførte derfor først deskriptiv statistik på alle de målte parametre. Ved hjælp af en statistisk test kan vi lave korrelation, hvor målet er at finde mulige sammenhænge og dermed evt. finde et mønster i vores målinger. For at kunne vurdere hvordan dataene fordeler sig og svinger i de enkelte parametre, har det været nødvendigt, at dele den enkelte range på hvert parameter op i intervaller, for på denne måde bedre, at kunne se hvordan personerne fordeler sig ift. gennemsnit og gennemsnitlig afvigelse. Dette gør vi ved hjælp af percentiler (30:56-60), samt udregning af variations koefficient. Til sidst vil vi også se på forskelle i resultater på parametre mellem kønnene, hvor vi måske vil se et anderledes mønster hos kvinder ift. mænd. Til dette bruger vi en test, der kan finde forskelle. Korrelation: Spearman Rank Order Correlation Coefficient test For at finde ud af hvorvidt der findes sammenhænge imellem de brugte parametre TL, C90, Velocity og SDT Velocity samt højde, vægt og BMI, opstiller vi et korrelations design og i dette tilfælde anvender vi Spearman rank order correlation coefficient test, fordi vi ikke har normal fordelte data og derfor skal bruge en non-parametriske test (30:215). Testen anvender vi for, at undersøge om der mellem to parametre viser sig et mønster, hvor parametrene f.eks. fungerer proportionelt eller om det er mere tilfældigt. Det er især C90 area ift. TL, Velocity og STD Velocity som vi er interesserede i da vi allerede ved, at TL er et direkte resultat af Velocity. C90 area s afhængighed af de andre parametre ved vi findes, men hvordan det præcis hænger sammen, kan vi kun have hypoteser om ud fra teorien. 28
Spearman rank order correlation coefficient test formel: - n = antal personer - Σ (x i * y i ) = samlede score for variabler x i * y i - Σ x i = samlede score for variabel x i - Σ y i = samlede score for variabel y i 2 2 - Σ x i = samlede score for variabel x i - Σ y 2 2 i = samlede score for variabel y i Vi benytter gennemsnittet af testpersonernes 8 tests til korrelation, fordi vi på denne måde mener at kunne få et mere totalt og præcist billede af deres posturale svaj. Resultatet af korrelationen kommer til udtryk i en korrelations koefficient og et konfidens interval, ud fra hvilke det kan afgøres om korrelationen er positiv eller negativ, samt fastsættes om der er statistisk signifikans, hvilket ses i størrelsen af intervallet og i en P-værdi (30: 288). For at se på det enkelte parameters indbyrdes forhold, korrelerer vi gennemsnittet på det enkelte parameter med gennemsnittet af STD 2, gennemsnitsafvigelsen og procentdelen af gennemsnitsafvigelsen på samme parameter. Til dette benytter vi også Spearman s test. 2 Standard Deviation 29
Den individuelle variation: Med udgangspunkt i hypotesen om at den individuelle varians indenfor de forskellige parametre kan sammenlignes på tværs af individer og gruppen, har vi udregnet og opstillet deskriptiv data på mean, median, højeste/laveste, range og STD. Vi har delt den oprindelige range for de forskellige parametre ind i 5 separate intervaller, altså for hver 20. percentil (30:56). Dette har vi gjort for, at kunne placere individerne i disse ranges og dermed præsentere fordelingen af resultaterne på en noget mere overskuelig måde. Endvidere har vi udregnet standard deviationen for alle individer inden for rangen, samt deres gennemsnitlige procentvise afvigelse fra deres eget gennemsnit. Coefficient of variation Den individuelle variations koefficient (CV) fortæller os noget om sprednings ratioen af STD ift. gennemsnittet. Hvis resultatet igen ganges med 100, bliver værdien udtrykt i procent og kaldes den relative standard deviation (%RSD). CV er brugbar, fordi STD af data altid skal forstås i relation til gennemsnittet. CV værdien er altid dimensionsløs, hvilket gør, at vi kan sammenligne alle individers spredning, så længe skalaen er den samme, selvom værdierne er af forskellige størrelser (36, 37, 38). Coefficient of variation formel: - σ = STD - μ = gennemsnit - C v = Coefficient of Variation 30
Forskelle: Mann-Whitney U test Forskellene mellem kvinder og mænd på parametrene TL gns., C90 Area gns., Velocity gns. og STD Velocity gns., højde, vægt og BMI kan vurderes ved hjælp Mann-Whitney U testen, som er en non-parametrisk test. Mann-Whitney U test formel: - R 1 = total ranking gruppe 1 - R 2 = total ranking gruppe 2 - n 1 = antal personer i gruppe 1 - n 2 = antal personer i gruppe 2 - U 1 = U-værdien gruppe 1 - U 2 = U-værdien gruppe 2 Den laveste af de to udregnede U-værdier bruges til at aflæse P-værdien ud fra antal testpersoner (n 1 og n 2 ) (30:185). 31
RESULTATER Deltagere: I løbet af 3 ugers testning mødte 43 frivilige personer op med hensigt i at deltage i vores projekt. Beklageligvis var der 5 frivillige der ikke kunne deltage, da personerne ikke kunne sige nej til en eller flere af termerne for deltagelse, præsenteret i samtykkeerklæringen. Dette medførte at vi ikke opnåede de ønskede 40 testpersoner, men kun 38. Disse 38 deltagere var fordelt som 21 kvinder og 17 mænd. Gennemsnitts alderen var 24,57 med en median på 25 og var fordelt fra 20-29 år. Gennemsnitshøjden for deltagerne var 168,5, med en gennemsnitsvægt på 66,9 og en BMI på 23,5. Gruppe resultater: Når vi kigger på de enkelte parametre og gruppen som en helhed via deskriptiv statistik får vi følgende resultater. Middelverdi Median STD Min Max Range 75,62066118 62,765 32,59859433 28,5975 162,675 134,0775 Vi kan se via stolpe diagrammet at der er store individuelle forskelle i c90 area. Resutaterne spræder sig fra et minimum på 28,5 mm 2 til et maksimum på 162,5mm 2 hvilket giver en range over 134mm 2. Middelværdien / gennemsnittet er på 75,6mm 2 og standard deviationen er på hele 32,6mm 2. Dette mønster gør sig også gældende for de andre parametre, med generelt stor individuel sprædning. Middelværdi, median, standard deviation, minimums værdi, maksimums værdi og range er præsenteret nedenfor. 32
STD Velocity (mm/sec.) Middelverdi Median STD Min Max Range 4,003258553 3,813125 0,885593531 2,86875 5,96625 3,0975 Velocity: (mm/s) Middelverdi Median STD Min Max Range 7,439736842 6,9675 1,615497454 4,69875 10,69375 5,995 Trace Length: (mm) Middelverdi Median STD Min Max Range 223,1546053 209,113125 48,40536007 140,9375 320,8325 179,895 Individuel varians: Hvis vi kigger på det enkelte individs målinger kan vi endvidere se at disse også er relativt spredte. Dette mønster gør sig nok en gang gældende for de øvrige parametre på samme måde som de gør for C90 area, som vist i diagrammet nedenfor. 33
Idet det er så stor sprædning mellem resultaterne fra måling til måling, giver dette dårlig mulighed for test-retest anvendelse af platformen. Vi vil derfor se om denne tilsyneladende sporadiske afvigelse kan skyldes individet og dennes varierende præstation og om det kan findes et mønster i dette. Idet alle scorer forskelligt vil det endvidere være besværligt at sammenligne afvig på tværs af gruppen. Dette medfører at vi er nødt til at bruge variationskoefficienten, hvilket er et udtryk for standard deviationen andel i forholdt til individets eget gennemsnit udtrykket i %, til at sammenligne denne varians på tværs af gruppen. For eksempel på individuel varians se appandix 1 C90 Area: (appendix 2) Percentil Range: `x Antal STDAFV Variations Koefficient % 0-20. 28,5975-55,412 45,2925 11 8,392533121 37,70234585 20-40. 55,413-82,2284 65,40783 15 9,465902017 43,23765324 40-60. 82,2285-109,003 99,50375 6 10,52237426 43,8832474 60-80. 109,004-135,8594 116,5609 3 9,123220953 44,21629169 80-100. 135,8595-162,675 149,1817 3 11,68741159 31,5451609 SUM 38 Gennemsnit 40,89143277 Herfra kan vi se at selv om man ligger i forskellig range og scorer forskelligt i C90 area så ligger alligevel variations koefficienten nogenlunde stabilt på omkring de 40%. De største afvig ses i den høje og den lave ende af C90 area score på henholdsvis 31 og 37 %. Hoveddelen af individerne ifalder indenfor den lave ende af range inddelingen hvilket udgår fra den nedenstående grafiske illustration. 34
STD Velocity (appendix 3) Percentil Range: `x Antal STDAFV Variations Koefficient % 0-20 2,86875-3,48824 3,187192188 16 0,194375505 19,01052651 20-40 3,48825-4,10774 3,833958333 6 0,125805943 13,91148875 40-60 4,10775-4,72724 4,41671875 8 0,196233436 17,30962067 60-80 4,72725-5,34674 4,9775 4 0,201774678 16,3650792 80-100 5,34675-5,96625 5,7203125 4 0,275772353 14,85118371 SUM 38 Gennemsnit 17,13103615 I forhold til STD Velocity kan man se at variations koeficienten er noget lavere end for c90 area Der ses også her at der ikke er de helt store svingninger. Med det største afvig fra gennemsnittet på 3,2% Endvidere kan man se at nok engang ligger majoriteten af individerne i den lave ende af rangen, som illustreret i understående diagram. 35
Tracelength: (appendix 4) Percentil Range `x Antal STDAFV Variations Koefficient % 0-20 140,9375-176,9164 156,3963 4 14,611797 16,31119923 20-40 176,9165-212,8954 195,2103 17 11,82121662 9,739875751 40-60 212,8955-248,8744 234,8006 8 11,42363666 12,11990794 60-80 248,8745-284.8534 260,4706 2 6,923459271 8,053069985 80-100 284,8535-320,8325 305,1955 7 11,32370644 10,07052648 SUM 38 Gennemsnitt 10,90478351 Tracelength fortæller noget om hvor langt COP har vandret i løbet af testens 30 sekunder og er opgivet her i millimeter. Vi kan godt se at flertallet ligger relativt lavt, med den største koncentration af individer i den 20-40 percentil. Variations koeficienten ligger nogenlunde stabilt på omkring de 10%, det største afvik ligger i 0-20 % rangen og har en variations koefficient på 16,3%. 36
Velocity: (appendix 5) Percentil Range: `x Antal STDAFV Variations koefficient % 0-20 4,69875-5,89774 5,2140625 4 0,487886999 13,72314564 20-40 5,89775-7,09674 6,506985294 17 0,393852184 9,745330327 40-60 7,09675-8,29574 7,826875 8 0,38142297 12,11854422 60-80 8,29575-9,49474 8,681875 2 0,230693587 8,057777435 80-100 9,49475-10,69375 10,17946429 7 0,379399098 10,06412935 SUM 38 Gennemsnit 10,63357927 Hastigheden af udslagene af COP, målt som velocity ses nøyagtig det samme mønster som ved tracelength idet disse er direkte afhængige af hindanden. Igen ses hovedelen af individene til at blive liggende i den lave ende af range inddelingen, med det højeste individtal på 17 i 20-40 percentil rangen. Variations koefficienten ligger liger nogenlunde stabilt, med 10,63% som middelverdi med det stærste afvik i første range på 13,72% en forskel fra middelverdien på ca 3%. 37
38
Korrelationer af parametre og afvigelse på 3 forskellige måder: (appendix 6-9) Nu når vi har fået en oversigt over data og sprædning heraf, vil vi gerne kigge noget nærmere på karakteristika og sammenhænge i data sættene. For at forsøge at belyse om det er en sammenhæng mellem varians og score vi vi forsøge at korrelere parametrenes gennemsnit med afvigelsen i forskellige former for at betyse dette. Vi har brugt 4 udtryk for varians, på idet vi gerne vil krydskontrollere og sørege for at outcome ikke skyldes manipulering af data. Forklaringer for varians er nævnt nedenunder. STDAFV standard afvigelsen GNSAFV Gennemsnits afvigelsen % AFV Gennemsnits afvigelsen i % i forhold til individets gennemsnit. Variations Koefficienten : STDAFV i forhold til gennemsnittet udtrykket i % En god korrelation mellem parameteret, STDAFV og GNSAFV, suppleret med dårlig korrelation mellem parameteret, %AFV og Variations Koefficienten, vil give en god indikation på at variansen er afhængig af score i parameteret og vice versa. Correlations Parametre Korrelationskoefficient 95% Konfidens Interval P Verdi C90 Area & STDAFV 0,670374198 0,446341286 til 0,815329 < 0,001 Difference 0,36898766 C90 Area & GNSAFV 0,690215804 0,475433395 til 0,827347 < 0,001 Difference 0,351913605 C90 Area og % Afvig -0,021181952-0,33858 til 0,30054 >0,1 Difference 0,63912 C90 Area & Variations Koefficient % 0,011918484-0,308947928 til 0,330348 >0,1 Difference 0,639296105 STD Velocity & STDAFV 0,38775795 0,077701104 til 0,629422 <0,02 Difference 0,551721283 38
STD Velocity & GNSAFV 0,344931218 0,028370872 til 0,598611 <0,05 Difference 0,570240128 STD Velocity & % Afvig -0,178701614-0,47146 til 0,149531 >0.1 Difference 0,620991 STD Velocity & Variations Koefficient % -0,174076119-0,467735378 til 0,154194 >0.1 Difference 0,621928982 Trace Length & STDAFV 0,337291258 0,019729875 til 0,593034 <0,05 Difference 0,573304363 Trace Length & GNSAFV 0,320207159 0,00057745 til 0,580475 <0,1 Difference 0,57989755 Trace Length & % Afvig -0,271135175-0,54393 til 0,052834 >0,1 Difference 0,596764 Trace Length & Variations Koefficient % -0,252847514-0,5297179 til 0,072719 >0,1 Difference 0,602437299 Velocity vs STDAFV 0,336890675 0,01927811 til 0,592741 <0.05 Difference 0,573463054 Velocity & GNSAFV 0,318773816-0,001018832 til 0,579415 <0,1 Difference 0,580433832 Velocity & % Afvig -0,273082019-0,54517 til 0,051067 >0,1 Difference 0,596237 Velocity & Variations Koefficient % -0,17524897-0,468679934 til 0,153012 >0,1 Difference 0,596237 39
% Afvig Variations Koefficient Ronny Bolneset & Lars Rasmussen, F05A Studie i Posturale Svaj Juni 2008 Scatterplots: For at illustrere sammenhængen vælger vi at fremvise nogle scatterplots af korrelationen: C90 Area: Dette parameter har fået en forholdsvis god korrelation med variancen. Vi kan se udfra de to øverste scatterplots at både standard afvigelsen og gennemsnitts afvigelsen danner en positiv korrelation, og er på den måde afhængige af hinanden, man kan dog se at der er nogle afvig fra denne regel. Man kan endvidere se at korrelationen ligger mere lineært i det lave og det høje område, med mange afvig fra tendenslinien i det midterste område. Korrelation mellem C90 Area og % Afvig Korrelation mellem C90 Area & Variations koefficient 60 40 20 0 0 50 100 150 200 C90 Area Individer Lineær (Individer) 80 60 40 20 0 0 50 100 150 200 c90 area Individ Lineær (Individ) Udfra disse to nederste scatter plots kan vi se at data ligger meget sprædt, tendens linien ligger tilnærmet lig horizontalt vilket giver en dårlig korrelation. Hoveddelen af individerne ligger indenfor variations koefficient og % afv på fra 20-40 %. 40
Variations Koefficient Ronny Bolneset & Lars Rasmussen, F05A Studie i Posturale Svaj Juni 2008 Velocity: Dette parameter har fået den dårligste korrelations koefficient af varians både i STDAFVog GNSAFV. Parameteret har endvidere fået højest korrelation i % AFV og Variations koefficient. Vi præcenterer scatter plot på denne for at illustrere forskellen fra C90. Korrelation mellem Velocity & Variations koefficient 25 20 15 10 Serie1 Lineær (Serie1) 5 0 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Velocity 41
Korrelationer mellem de forskellige parametre: (appendix 10-13) C90 Area, Trace Length, Velocity, STD Velocity, Højde, vægt og BMI. Korrelationskoefficiens Konfidensinterval P-værdi Trace lenght vs. C90 Area: 0,593454 0,337865164 til 0,77 0,001 Middel + Diff.= 0,4296618 Meget god Trace lenght vs. STD Vel.: 0,925521 0,860408844 til 0,96 0,001 God + Diff.= 0,1004912 Meget god Trace lenght vs. Højde: 0,28252156-0,040754532 til 0,55 0,05 Lav + Diff.= 0,5931515 Middel Trace lenght vs. Vægt: 0,127102627-0,200743043 til 0,43 0,1 Dårlig + Diff.= 0,630089 Dårlig Trace lenght vs. BMI: -0,047531777-0,361724064 til 0,28 0,1 Dårlig Diff.= 0,6380801 Dårlig C90 Area vs. Velocity: 0,592626545 0,336734036 til 0,77 0,001 Middel + Diff.= 0,430268 Meget god C90 Area vs. STD Vel.: 0,669216 0,444657619 til 0,81 0,001 Middel + Dff.= 0,3699664 Meget god C90 Area vs. Højde: 0,106089064-0,221098417 til 0,41 0,1 Dårlig + Diff.= 0,6329094 Dårlig C90 Area vs. Vægt: -0,009126247-0,327858521 til 0,31 0,1 Dårlig Diff.= 0,6393295 Dårlig C90 Area vs. BMI -0,106721777-0,412339035 til 0,22 0,1 Dårlig Diff.= 0,632833 Dårlig Velocity vs. STD Vel: 0,925069488 0,859591387 til 0,96 0,001 God + Diff.= 0,1010676 Meget god Velocity vs. Højde: 0,282616433-0,040754532 til 0,55 0,05 Dårlig + Diff.= 0,5931515 Middel Velocity vs. Vægt: 0,126641732-0,20119256 til 0,43 0,1 Dårlig + Diff.= 0,6301566 Dårlig Velocity vs. BMI: -0,048222726-0,362325835 til 0,28 0,1 Dårlig Diff.= 0,6380428 Dårlig STD Vel. Vs. Højde: 0,072947681-0,252632674 til 0,38 0,1 Dårlig + Diff.= 0,6363217 Dårlig STD Vel. vs. Vægt: -0,011162182-0,329674583 til 0,31 0,1 Dårlig Diff.= 0,6393066 Dårlig STD Vel. vs. BMI: -0,080995149-0,390570824 til 0,25 0,1 Dårlig Diff.= 0,6356098 Dårlig 42
Skatterplots: 43
44
45