Balanse, trunkal kontroll og hjerneslag

Transkript

1 Balanse, trunkal kontroll og hjerneslag Bente Gjelsvik, FT PhD Spesialist i nevrologisk fysioterapi NFF Avdeling for fysikalsk medisin og rehabilitering/fysioterapiavdelingen Haukeland universitetssjukehus

2 Disposisjon Balanse og postural kontroll Trunkus trunkal kontroll Undersøkelse og klinisk resonnement Hjerneslag Avhandling og artikler 2

3 Balanse Koordinasjon av holdning og bevegelse Stabilitet for Egen-initierte og eksternt genererte forstyrrelser Aktivitet - oppgaveorientering Person Miljø/ kontekst Oppgave aktivitet En av CNS viktigste oppgaver Horak

4 Postural kontroll Er individuell 4

5 Postural kontroll Er relativ til oppgaven 5

6 Postural kontroll Er relativ til kontekst 6

7 INTEGRERT KONTROLL AV HOLDNING OG BEVEGELSE Posturale endringer forårsaker reorganisering av rekrutteringsrekkefølgen og muskelsynergier i kroppen og ekstremitetene Grasso et al

8 8

9 Balanse Postural kontroll: stabil mobilitet : mobil stabilitet Antisipatoriske posturale tilpasninger (APA)/ feedforward postural kontroll Beskyttelsesstrategier/reaktive posturale strategier 9

10 Postural kontroll Ideasjon til handling Anatomisk organisasjon Kontekstspesifikt Bilateral og unilateral innervasjon av aksial og proksimal muskulatur Kortikoreticulære systemer Retikulærsubstansen Pontin Medullær Kortikoreticulospinal aktivering 10

11 Postural kontroll Koaktivering av trunkale posturale muskler under fysisk aktivitet Bilateral supraspinal input til motornevroner Kuypers 1972; Carr

12 Viljestyrt bevegelse krever posturale strategier Kortiko-retikulospinal rekruttering: anatomisk organisering av oppgave-orientert postural bakgrunn Kortiko-spinale systemer for finmotorisk funksjon 12

13 Postural kontroll Antisipatorisk postural aktivitet (APA) Forberedende: Preparatory anticipatory postural adjustments (papa) Justerende underveis: Accompanying anticipatory postural adjustments (aapa) Schepens and Drew 2004; Yakovenko and Drew 2009 Trunkal muskulær aktivitet ms før ekstremitetsbevegelse Ryerson

14 Trunkus - Hvorfor er trunkus så viktig? Kroppen senter og kjerne Den mest sentrale og største del av kroppen. Omfatter kroppens centre of mass (COM) Trunkus representerer den sentrale aksen for postural stabilitet Silva et al Referanse for kontroll av holdning og bevegelse Funksjonell kinematisk kjede Borghuis et al Binder øyne til føtter Massion

15 Trunkus Koordinasjon av trunkus og bekken Kibler et al Vesentlig for balanse og evnen til å utføre funksjonelle ferdigheter Gorman et al Kompleks funksjon: kontinuerlig foranderlig og vekslende nevromusklulær aktivitet ved forflytning og ekstremitetsbevegelse 15

16 Trunkal kontroll Essensiell komponent av postural kontroll Borghuis et al. 2008; Dickstein et al. 2004; Karatas et al. 2004; Kibler et al Grunnleggende motorisk evne/ferdighet for ADL, trygg forflytning og gange Pyoria et al. 2007, Duarte et al

17 Trunkal kontroll Selektiv kontroll av trunkus over bekkenet og bekken/hofter i forhold til understøttelsesflaten Nedre trunkus: trunkal postural kontroll Øvre trunkus: motstabilitet for destabilisering fra bevegende ekstremitet Dickstein et al

18 Trunkal kontroll Kontroll av posturale justeringer ved ekstremitetsbevegelse: Nyansert aktivering av dyp og overfladisk trunkal muskulatur Moseley et al Dyp: retningsmessig uavhengig Overfladisk: retning og kraft Organisering av stabilitet og bevegelse i trunkus som en integrert del av funksjonell aktivitet 18

19 Trunkal kontroll Ekstremiteter/hode-nakke: Avhengig av den dynamiske stabiliseringen av trunkus Stabilitet for distal mobilitet, dvs. stabilitet i trunkus frigjør bruk av hender og føtter Kibler et al Ferdighetsutvikling i ekstremitetene Ryerson et al

20 Hjerneslag Ischemi/blødning UpToDate 2014 Insidens i Norge Helsedirektoratet 2010 Førende årsak til funksjonshemming WHO 2013 Fysisk funksjon Postural kontroll Trunkus Shumway-Cook & Woollacott 2007 Kroppens senter Borghuis

21 21

22 Trunkal kontroll Bobath: sentralt område for undersøkelse og behandling: Integrasjon kvalitet og kvantitet: postural stabilitet for bevegelse og funksjon Rammeverk: ICF Kroppsfunksjon og -struktur Aktivitet Deltakelse Fysioterapi: spesielt kropps- og aktivitetsdomenene 22

23 23

24 Utfall etter hjerneslag Dysfunksjon etter hjerneslag Resultat av lesjon/ Primære årsaker Endret/nedsatt antisipatorisk postural aktivitet affisert side Dickstein 2004, Hacmon 2012 Bilateralt nedsatt muskelstyrke, mest affisert side Dickstein 2004, Guerts 2005, Pereira 2011 m.fl Endret posisjonssans i trunkus Ryerson 2008 Nedsatt selektivitet av øvre og nedre trunkus Verheyden et al Dysfunksjon for segmentell rotasjon Hacmon 2012 Konsekvenser for balanse, gange, ADL 24

25 Kompensasjon Dysfunksjon etter hjerneslag Sekundære årsaker/konsekvenser Cirstea 2000; van Kordelaar 2012 Forøket fleksjons- og rotasjonsaktivitet Forøket aktivitet i enkelte muskelgrupper Cirstea 2000, Robertson 2011 og 2012 Fujiwara 2001, Winzeler-Mercay 2002, Dickstein 2004 Nedsatt selektivitet og funksjon Nedsatt reach Nedsatt selektivitet uex under gange Endret rekrutteringsrekkefølge: proksimalt til distalt. Potensielt negativt for balanse og funksjon 25

26 Trunkal kontroll prediktiv verdi Although the prognostic relevance of sitting balance after stroke is well known, longitudinal studies using instrumented analysis of sitting balance or trunk control are lacking. Guerts et al Funksjonsbedring og rehabiliteringsresultat Gorman et al. 2010, Verheyden et al. 2007, Hsieh et al. 2002, Duarte et al. 2002, Franchignoni et al Uavhengig gange ved 6 mnd Veerbeek et al. 2011, Kollen et al

27 Trunkal kontroll prediktiv verdi Trunkal kontroll vesentlig for balanse, gange, ADL og IADL etter hjerneslag Trunkal kontroll prediktiv for oppholds-lengde, balanse, gange, ADL, IADL Sterkt forhold mellom trunkal kontroll initielt og utkomme mht funksjon (BI, FAC) 4 uker etter hjerneslag Kim et al

28 Trunkus - rehabilitering Bedret trunkal kontroll assosiert med bedring av Balanse og gange Saeys et al. 2012, Karthikbabu et al. 2011, Verheyden et al Funksjon Saeys et al Metaanalyse: Spesifikke øvelser for trunkal kontroll tidlig etter hjerneslag bedrer stående balanse og mobilitet signifikant Sorinola et al

29 Klinisk resonnement FORSKNING Kunnskap Kompetanse EVALUERING HVA Undersøkelse INTERVENSJON HVORDAN HVORFOR 29

30 Undersøkelse Klinisk Observasjon under aktivitet inklusive bevegelsesanalyse: «observational movement analysis» Håndtering/palpasjon: «hands-on» Måle Trunk Impairment Scale 30

31 Trunk Impairment Scale (TIS) TIS av Verheyden et al., 2004 Pasienten beveger seg aktivt Måler dysfunksjon i trunkus i sittende: kroppsdomenet Testleddene reflekterer evnen til å opprettholde sittebalanse under forskjellige aktiviteter Måler sittebalanse: aktivitetsdomenet 31

32 TIS-modNV 6 deltester; ordinale skalaer; stabilitet og bevegelse i trunkus i sittende Utstyr: benk, stoppeklokke Tid: 8-15 min Total sum 16 3 poeng endring i total sum indikerer reell endring hos et individ 32

33 Dynamisk sittebalanse Testleddene 1-4 Karen Gjelsvik

34 Koordinasjon Testledd 5 34

35 Koordinasjon Testledd 6 35

36 Resultater Måleegenskaper God konstrukt validitet Sterk general faktor: Trunkal kontroll 2 innholdsspesifikke faktorer: Nedre og øvre trunkal kontroll Utmerket intern konsistens Høy intertester og test-retest reliabilitet for sumskåren 36

37 ALBERTA Stroke Program Early CT Score (ASPECTS) ganglionic level supraganglionic level Caudate n. M1 Lentiform n. Internal capsule M4 M2 M5 M3 M6 Insula 37

38 Resultater 109 pasienter Trunkal kontroll mest affisert etter multiple vs. single lesjoner høyre M5 lesjoner sammenlignet med venstre (NB! n = 19): fremre arteria cerebri media området, sannsynligvis sensomotoriske områder 38

39 Resultater Generelt: testleddene1, 2 og 5 lettest Testledd 1: best diskriminering mellom høyre og venstresidige lesjoner? 39

40 Resultater Table 4. Frequency of TIS-modNV scores within each item for right (n=7) and left (n=12) M5 lesion locations, N=19 Scoring levels; n (%) Right Left P- Construct Description of items 0 Unable Optimal 0 Unable Optimal value Lower trunk control Sitting, stable pelvis, movement of upper trunk; n (%) Item 1 Item 2 Sideflexion to most affected side Sideflexion to least affected side 1 (14.3) 2 (28.6) 2 (28.6) 2 (28.6) (16.7) 10 (83.3) (14.3) 2 (28.6) 4 (57.1) 0 1 (8.3) 2 (16.7) 9 (75.0) Item 5 Rotation of upper trunk 1 (14.3) 3 (42.9) 0 3 (42.9) 0 3 (25.0) 3 (25.0) 6 (50.0) Upper trunk control Sitting, stable upper trunk, movement of lower trunk and pelvis; n (%) Item 3* Item 4* Lifting most affected pelvic half Lifting least affected pelvic half 3 (42.9) 2 (28.6) 2 (28.6) 3 (25.0) 0 9 (75.0) (28.6) 2 (28.6) 3 (42.9) 0 2 (16.7) 10 (83.0) Item 6 Rotation of lower trunk 3 (42.9) 3 (42.9) 0 1 (14.3) 0 6 (50.0) 0 6 (50.0) Abbreviations: TIS-modNV: Trunk Impairment Scale Norwegian version. The items are organized according to Lower and Upper trunk, which relates to the stability required to perform the movement: lower trunk stability to move the upper trunk selectively, and upper trunk stability to selectively move the lower trunk. *In items 3 and 4, top score = 2. Statistical test: Chi-Square test, Linear-by-Linear Association, Exact Sig. (2-sided). 40

41 41

42 42

43 oppsummering Balanse Trunkus trunkal kontroll Undersøkelse og klinisk resonnement Hjerneslag Trunk Impairment Scale modified Norwegian version CNS lokalisasjon og trunkal kontroll Slagbehandlingskjeden Bergen fysisk funksjon 43

44 TAKK 44

45 Referanser Borghuis, J., et al. (2008). "The importance of sensory-motor control in providing core stability: implications for measurement and training." Sports Med 38(11): Carr, L. J., et al. (1994). "Evidence for bilateral innervation of certain homologous motoneurone pools in man." J. Physiol 475(2): Cirstea, M. C. and M. F. Levin (2000). "Compensatory strategies for reaching in stroke." Brain 123 ( Pt 5): Dickstein, R., et al. (2004). "Anticipatory postural adjustment in selected trunk muscles in post stroke hemiparetic patients." Arch. Phys. Med. Rehabil 85(2): Duarte, E., et al. (2002). "Trunk control test as a functional predictor in stroke patients." J. Rehabil. Med 34(6): Franchignoni, F. P., et al. (1997). "Trunk control test as an early predictor of stroke rehabilitation outcome." Stroke 28(7): Fujiwara, T., et al. (2001). "The relationships between trunk function and the findings of transcranial magnetic stimulation among patients with stroke." J. Rehabil. Med 33(6): Gjelsvik, B., et al. (2012). "The Trunk Impairment Scale - modified to ordinal scales in the Norwegian version." Disabil. Rehabil 34(16): Gjelsvik, B., et al. (2014). "Trunk Control and Lesion Locations According to Alberta Stroke Program Early CT Score in Acute Stroke: A Cross- Sectional Study." International Journal of Physical Medicine & Rehabilitation S3. Gjelsvik, B. E., et al. (2014). "Balance and walking after three different models of stroke rehabilitation: early supported discharge in a day unit or at home, and traditional treatment (control)." BMJ Open 4(5): e Gorman, S. L., et al. (2010). "Development and validation of the Function In Sitting Test in adults with acute stroke." J. Neurol. Phys. Ther 34(3): Grasso, R., et al. (2000). "Interactions between posture and locomotion: motor patterns in humans walking with bent posture versus erect posture." J. Neurophysiol 83(1): Hacmon, R. R., et al. (2012). "Deficits in intersegmental trunk coordination during walking are related to clinical balance and gait function in chronic stroke." J. Neurol. Phys. Ther 36(4): Horak, F. B. (2006). "Postural orientation and equilibrium: what do we need to know about neural control of balance to prevent falls?" Age Ageing 35 Suppl 2: ii7-ii11. 45

46 Referanser Hsieh, C. L., et al. (2002). "Trunk control as an early predictor of comprehensive activities of daily living function in stroke patients." Stroke 33(11): Karatas, M., et al. (2004). "Trunk muscle strength in relation to balance and functional disability in unihemispheric stroke patients." Am. J. Phys. Med. Rehabil 83(2): Karthikbabu, S., et al. (2011). "Role of trunk rehabilitation on trunk control, balance and gait in patients with chronic stroke: a pre-post design." Neuroscience & Medicine(2): Kibler, W. B., et al. (2006). "The role of core stability in athletic function." Sports Med 36(3): Kim, T. J., et al. (2015). "The relationship between initial trunk performances and functional prognosis in patients with stroke." Ann Rehabil Med 39(1): Kollen, B., et al. (2006). "Longitudinal robustness of variables predicting independent gait following severe middle cerebral artery stroke: a prospective cohort study." Clin. Rehabil 20(3): Massion, J. (1992). "Movement, posture and equilibrium: interaction and coordination." Prog. Neurobiol 38(1): Pereira, L. M., et al. (2011). "Electromyographic activity of selected trunk muscles in subjects with and without hemiparesis during therapeutic exercise." J. Electromyogr. Kinesiol 21(2): Pyoria, O., et al. (2007). "Validity of the Postural Control and Balance for Stroke test." Physiotherapy research international 12(3): Robertson, J. V. and A. Roby-Brami (2011). "The trunk as a part of the kinematic chain for reaching movements in healthy subjects and hemiparetic patients." Brain Res 1382: Robertson, J. V., et al. (2012). "Influence of the side of brain damage on postural upper-limb control including the scapula in stroke patients." Exp. Brain Res 218(1): Ryerson, S., et al. (2008). "Altered trunk position sense and its relation to balance functions in people post-stroke." J. Neurol. Phys. Ther 32(1): Saeys, W., et al. (2012). "Randomized Controlled Trial of Truncal Exercises Early After Stroke to Improve Balance and Mobility." Neurorehabil. Neural Repair 26(3):

47 Referanser Schepens, B. and T. Drew (2004). "Independent and convergent signals from the pontomedullary reticular formation contribute to the control of posture and movement during reaching in the cat." J Neurophysiol 92(4): Shumway-Cook, A. and M. H. Woollacott (2007). Normal postural control. Motor control. Translating research into Clinical Practice. A. Shumway-Cook and M. H. Wollacott. Philadelphia, Baltimore, New York, London, Lippincott Williams & Wilkins: Silva, P., et al. (2015). "Trunk strength is associated with sit-to-stand performance in both stroke and healthy subjects." Eur J Phys Rehabil Med 51(6): Sorinola, I. O., et al. (2014). "Does additional exercise improve trunk function recovery in stroke patients? A meta-analysis." NeuroRehabilitation 35(2): van Kordelaar, J., et al. (2012). "Unraveling the interaction between pathological upper limb synergies and compensatory trunk movements during reach-to-grasp after stroke: a cross-sectional study." Exp. Brain Res 221(3): Veerbeek, J. M., et al. (2011). "Is accurate prediction of gait in nonambulatory stroke patients possible within 72 hours poststroke?: The EPOS study." Neurorehabil. Neural Repair 25(3): Verheyden, G., et al. (2007). "Trunk performance after stroke: an eye catching predictor of functional outcome." J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry 78(7): Verheyden, G., et al. (2005). "Discriminant ability of the Trunk Impairment Scale: A comparison between stroke patients and healthy individuals." Disability and Rehabilitation 27(17): Verheyden, G., et al. (2006). "Trunk performance after stroke and the relationship with balance, gait and functional ability." Clin. Rehabil 20(5): Winzeler-Mercay, U. and H. Mudie (2002). "The nature of the effects of stroke on trunk flexor and extensor muscles during work and at rest." Disabil. Rehabil 24(17): Yakovenko, S. and T. Drew (2009). "A motor cortical contribution to the anticipatory postural adjustments that precede reaching in the cat." J. Neurophysiol 102(2):