Stagnatie van herstel na knietrauma – Lopen is meer dan bewegen

Loopgedrag dat wordt gedigitaliseerd met draagbare accelerometers en geanalyseerd middels moderne procesmaten kan onderliggende processen van het lopen zichtbaar maken. Deze processen kunnen de fysiotherapeut ondersteunen bij het maken van keuzes tijdens een behandeltraject. Aan de hand van een specifieke casus van een knietrauma worden op basis van geavanceerde analyses de keuzes in de klinische praktijk besproken.

Tekst: Werner van de Ven, Wiebe Verra, Wim Hullegie, Ida Stork, Jurjen Bosga, Ruud Meulenbroek – Gepubliceerd in FysioPraxis, het vakblad van de fysiotherapeut, januari 2023

Lopen is een doelgerichte activiteit³. Immers, je loopt bijna altijd met een toekomstige situatie voor ogen. Je loopt omdat de omstandigheden je daartoe uitnodigen of – in geval van gevaar – dwingen⁴. Acties, zoals lopen, kunnen worden gedefinieerd als doelgerichte handelingssequenties die bestaan uit herhaalde bewegingspatronen. Auto’s of windmolens bewegen wel maar kunnen geen doelgerichte acties realiseren.

Daarom is lopen meer dan bewegen, omdat de intentie en omstandigheden die de doelgerichtheid van het lopen verklaren vaak waarneembaar zijn. Loopt iemand bijvoorbeeld in de richting van een buitendeur, dan vermoed je dat de intentie van deze persoon is om naar buiten te gaan. Het is ook mogelijk dat specifieke omstandigheden dit gedrag hebben veroorzaakt. Bijvoorbeeld: de deurbel klonk en kondigde zeer waarschijnlijk een bezoeker aan. De intentie van het waarneembare loopgedrag hoeft echter niet altijd direct duidelijk te zijn. Bovendien kan de wijze waarop iemand loopt bepaald worden door onzichtbare neuromotorische processen, stoornissen of tijdelijke of langdurige neuromusculaire beschadigingen^5-7. Hoe de verschillende biomechanische vrijheidsgraden bij het lopen gecoördineerd worden en welke spiercontracties betrokken zijn bij de aansturing ervan, is in eerste instantie onzichtbaar. Echter, dankzij moderne meetapparatuur en analyses kunnen neuromotorische processen tegenwoordig toch in kaart worden gebracht. Hiermee krijgt de fysiotherapeut toegang tot processen die een deel van de complexiteit van de gangbeeld inzichtelijker kunnen maken¹. Deze inzichten kunnen dan vertaald worden naar hypothesen, keuzes voor interventies en evaluaties tijdens “herstel”. Herstel treedt op omdat, voor zover dit biofysisch mogelijk is, het gedrag van mensen zich aanpast aan structurele of tijdelijke inperkingen⁸. Dit principe biedt de fysiotherapie de kans om herstel aan het veranderende gedrag van mensen te koppelen, te kwantificeren en daarmee beter te begrijpen⁹. Het klinisch redeneren en de daarbij behorende interventiekeuzes rondom het herstel van een aandoening of blessure zal dus daarmee niet alleen meer gebaseerd zijn op wat iemand nog kan (zoals weerspiegeld in traditionele uitkomstmaten) maar ook op hoe iemand een activiteit uitvoert (zoals weerspiegeld in moderne procesmaten). In dit artikel zal aan de hand van een casus waarin stagnatie van het herstel na een knietrauma centraal staat, het redeneerproces zowel op het niveau van uitkomstmaten als op het niveau van procesmaten worden toegelicht. Op basis van een interpretatie van het waargenomen loopgedrag geven we richting aan het behandeltraject.

Casus
Voorgeschiedenis: Een 49-jarige vrouw was een jaar geleden gevallen. Een maand na haar val beoordeelde de orthopedisch chirurg dat de niet afnemende pijnklachten van haar rechterknie niet gebaseerd waren op structurele beschadigingen van het bewegingsapparaat. Er werd een beleid ingesteld op basis van het concept ‘functionele oefentherapie’. Dat wil zeggen: de belasting wordt op geleide van klinische verschijnselen van lokale klachten zoals pijn en zwelling van het kniegewricht geleidelijk opgevoerd. Deze insteek leverde echter geen resultaat op. De door de orthopeed gegeven injecties, die volgden om de pijnklachten te verminderen, hadden eveneens geen effect. Tien maanden na het knietrauma had zij in toenemende mate knieklachten rechts en kon ze nauwelijks nog wandelen. Het herstel stagneerde. De orthopedisch chirurg verwees naar onze praktijk met het verzoek om meer inzicht te krijgen in de stagnatie van het herstel en mogelijke adviezen te geven.
Intake: Tijdens de observatie van het looppatroon viel alleen op dat het aangedane been stijver werd bewogen, zonder verdere opvallende asymmetrie. Bij onderzoek was er een milde chondropathie van de patella aanwezig, welke reeds was gediagnosticeerd door de orthopeed middels een MRIonderzoek.
Conclusie: Uit dit eerste screeningsonderzoek kon niet verklaard worden waarom zij nauwelijks redelijke afstanden kon lopen.
Actie: Gezien de vraag van de orthopedisch chirurg en de wens van de patiënt om weer te kunnen wandelen en haar werk in een bloemenzaak te hervatten (waarbij een goede loopfunctie vereist is, welke haar het meest belemmerd in haar werkzaamheden), werd het onderzoek uitgebreid met analyses op basis van enkele procesmaten.

Methode
Om de vraagstelling van de verwijzende orthopedisch chirurg te kunnen beantwoorden hebben wij gekozen voor een kinematische analyse van het loopgedrag op een loopband op twee loopsnelheden (3,6 en 4,5 km/u). Uit de literatuur is bekend dat verschillende loopsnelheden verschillende looppatronen kunnen uitlokken en we wilden nagaan of onze patiënte dergelijke verschillen ook zou laten zien^6,7,10. Voor het registeren en analyseren van het loopgedrag werd gebruik gemaakt van vier draadloze 3D-inertiële miniatuursensoren (accelerometers MTw, Xsens Technologies BV, Enschede, Nederland) Gecombineerd met de software analyse van SoapSynergy (Soapweer BV, Waalwijk, Nederland), dat de met de sensoren gedigitaliseerde rotaties van lichaamsdelen analyseert in drie richtingen om de x transversale), y (frontale) en z (sagittale) -assen¹⁰. De sensoren werden op beide boven- en onderbenen geplaatst. Voor deze casus richtten wij onze analyse op de rotaties in de looprichting (bewegingen in het sagittale vlak)¹¹. Verder hanteerden wij een afkappunt van tien procent verschil tussen het aangedane en niet-aangedane been om de resultaten te beoordelen, omdat een tien procent verschil in traditionele uitkomstmaten als klinisch betekenisvol worden beschouwd^12,13.

Analyses
Er werden in deze casus twee soorten meetvariabelen gebruikt: uitkomstmaten en procesmaten^14-16. Uitkomstmaten reflecteren het niveau van functies en activiteiten en worden ten opzichte van een norm beoordeeld. Het zijn klinische maten die waardevol zijn om de beginsituatie van een behandeling vast te leggen, het herstel te monitoren en uitkomsten te evalueren. De fysiotherapeut evalueert of er herstel tot stand is gekomen ten opzichte van normatieve standaarden. In deze casus gebruikten wij als uitkomstmaten de bewegingsfrequentie in Hz (tempo waarin bewogen wordt) en de grootte van de bewegingsuitslag in graden (grootte van de slingerbewegingen) van de rotaties van beide onderbenen. Procesmaten reflecteren andere aspecten dan uitkomstmaten. Procesmaten zijn variabelen die bewegingen of krachten reflecteren om inzicht te krijgen in hoe een actie tot stand komt. In de onderhavige casus gebruikten wij als procesmaat de sample entropie (SEn) die de flexibiliteit van de bewegingen van beide onderbenen weergeeft¹. Onder flexibiliteit verstaan wij de eigenschap van het neuromotorische systeem om onder wisselende omstandigheden op een slimme of snelle manier adaptieve of creatieve keuzes te maken om de bewegingstaak succesvol uit te voeren¹⁷. Anders gezegd, flexibiliteit heeft betrekking op het aanpassend vermogen van het neuromotorisch systeem. Verder gebruikten wij als procesmaat de standaarddeviatie van de relatieve fase (SDrph) van de coördinatie tussen boven- en onderbenen. Deze variabele weerspiegelt de stabiliteit van de coördinatie (in graden) tussen beide boven- en onderbeen complexen¹⁸. Onder coördinatie wordt verstaan hoe onderdelen van het lichaam in ruimte en tijd ten opzichte van elkaar verplaatsen. Coördinatie kan relatief stabiel of instabiel zijn, ofwel meer of minder bestand tegen verstoringen¹⁹.

Resultaten
Uitkomstmaten
Voor beide loopsnelheden was er geen klinisch betekenisvol verschil (0%) in de bewegingsfrequentie waarmee beide onderbenen werden bewogen tijdens het lopen (Figuur 1). Er waren geen klinisch betekenisvolle verschillen in de bewegingsuitslag waarmee beide onderbenen werden bewogen tijdens het lopen voor de 3,6 km/u loopsnelheid (1%) en de 4,5 km/u loopsnelheid (0%) (Figuur 2).

Procesmaten
Voor iedere loopsnelheid bleek dat het rechterbeen minder flexibiliteit liet zien dan het linkerbeen tijdens het lopen. Voor de loopsnelheid van 3,6 km/u was het verschil 23% en voor de loopsnelheid van 4,5 km/u was het verschil 14% (Figuur 3). Voor iedere loopsnelheid bleek dat de SDrph tussen beide boven- en onderbeen complexen relatief groter was voor het rechterbeen dan voor het linkerbeen (36%). Let wel, als de SDrph relatief groter is, dan is de coördinatie relatief minder stabiel (Figuur 4).

Discussie
Het ligt in de lijn der verwachtingen dat mensen na een val en relatief licht knietrauma vanzelf herstellen. Echter, bij deze patiënt stagneerde het natuurlijk herstel, namen de pijnklachten toe, ging het wandelen steeds slechter en lukte het niet om het werk te hervatten. Wat opvalt bij het beoordelen van onze resultaten is dat de uitkomstmaten bewegingsfrequentie en bewegingsuitslag op zich niet klinisch betekenisvol verschillend waren voor beide benen. Je zou kunnen zeggen dat de uitvoering van de bewegingen van beide benen voor wat betreft het wandelen op de loopband voor elke snelheid genormaliseerd was. Er zijn daarentegen duidelijke verschillen zichtbaar in de mate van flexibiliteit en de stabiliteit van coördinatie tussen beide benen. Bij een hogere loopsnelheid was de flexibiliteit van de bewegingen van het aangedane (rechter)been weliswaar groter dan bij de lagere loopsnelheid, maar de bewegingen bleven minder flexibel en vertoonden daarmee een lagere mate van aanpassing bij wisselende omstandigheden vergeleken met het niet aangedane (linker)been. Ook geeft de stabiliteit van de coördinatie belangrijke informatie over hoe stabiel het bovenbeen ten opzichte van het onderbeen werd ingeregeld. We zagen dat voor beide loopsnelheden de stabiliteit van het aangedane been geringer was en daarmee minder bestand tegen verstoringen dan het niet aangedane been. De lagere flexibiliteit van het aangedane (rechter) been in combinatie met een geringere stabiliteit van de coördinatie duidt op zeer stereotiep beweeggedrag hetgeen de kans op ontwikkeling van een overbelastingblessure (en bijbehorende pijnklachten) kan vergroten²⁰.

Krachttraining
Krachttraining bewerkstelligt een toename van stijfheid van het neuromotorisch systeem. Door het produceren van grotere krachten (zoals bij krachttraining het geval is) neemt de variabiliteit (de grootte van de onregelmatigheden of fluctuaties) van die krachten toe^21-23. Dit komt omdat er ook meer motorunits worden gerekruteerd wanneer meer kracht wordt gegenereerd. Het onderling afstemmen van meerdere motorunits tegelijk geeft een toename in fluctuaties van de krachtproductie en daarmee een toename van de bewegingsvariabiliteit^24-26. Dit ontlokt een toename in stijfheidsregiem van het neuromotorisch systeem. Deze toename in stijfheidsregiem heeft als voordeel dat de grootte van de onregelmatigheden van de bewegingen afneemt wat gunstig is voor de nauwkeurigheid voorspelbaarheid) waarmee bewegingen worden uitgevoerd²⁷. Deze toename van stijfheid is echter weinig energie-efficiënt en komt de AROM van de ledematen niet per sé ten goede. Verder kan dit stijfheidsregiem het effect hebben dat de bewegingen minder flexibel en daarmee meer stereotiep worden uitgevoerd hetgeen de kans op het ontwikkelen van een overbelasting blessure kan veroorzaken^20,28. Echter, uit de voorgeschiedenis is gebleken dat krachttraining of het vergroten van de AROM zonder te monitoren of dit een afname in flexibiliteit en stabiliteit van de coördinatie van de ledematen veroorzaakt, niet het gewenste effect heeft gehad. Deze patiënt zou wellicht gebaat kunnen zijn bij interventies die gericht zijn op het doorbreken van het vertoonde beweeggedrag.

Behandelbeleid
In de hier gerapporteerde nulmeting is een afname van de flexibiliteit en stabiliteit van het aangedane been zichtbaar, en wordt gestart met een behandeltraject gericht op het doorbreken van dit patroon. De patiënt instructies geven om een ‘stijfheidsstrategie’ niet te gebruiken omdat dit bewegingspatroon niet optimaal is, werkt averechts voor herstel²⁹. De patiënt heeft meer baat bij het leren moduleren van de stijfheid om bewegingsalternatieven te vinden en daarmee het herstel te bevorderen. Door haptic tracking (geleid actief bewegen) en perturbaties (evenwichtsverstoringen) tijdens staan en lopen ontstaan bewegingsalternatieven³⁰. De perturbaties, die tijdens de stand- en zwaaifase worden toegepast, dwingen de patiënt het dreigende verlies aan evenwicht snel te compenseren³⁴. Deze benadering faciliteert de ontwikkeling van snelle, adaptieve processen die de stabiliteit van de knie ten goede komt en tegelijkertijd de stijfheid vermindert^31,32. Stijfheid maakt plaats voor flexibiliteit en stabiliteit. We kunnen dit ondersteunen door geassisteerd oefenen, met massage of door middel van ontspanningsoefeningen of mobilisaties. Via slinger- en zwaaioefeningen met de benen kan de patiënt de massatraagheid van haar ledematen weer leren te gebruiken voor een efficiënt looppatroon.

Tot slot
Sinds Harbourne en Stergiou in 2009 is het belang van non-lineaire analyses van bewegingspatronen voor de fysiotherapie inzichtelijk gemaakt. Zij voerden bewegingsvariabiliteit en complexiteit op als concepten en bruikbare grootheden. Hiermee zijn de mogelijkheden en indicaties tot gebruik van meetinstrumenten en analyses in de fysiotherapiepraktijk gegroeid¹. Het is een nieuwe stap voor de fysiotherapie om concepten vanuit dit wetenschapsgebied te gaan gebruiken binnen onderzoek, behandeling en evaluatie. Wij hopen met deze casusbeschrijving een kleine bijdrage hiertoe te kunnen leveren.

Werner van de Ven MSc, fysiotherapeut FysioHolland Enschede, PhD student bij het Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour, Radboud Universiteit, Nijmegen. w.vandeven@fysioholland.nl
Dr. Wiebe Verra, orthopedisch chirurg en traumatoloog Medische Spectrum Twente te Enschede.
Dr. Wim Hullegie, fysiotherapeut Hullegie & Richter Fysiotherapie Enschede.
Dr. Ida Stork, kinderfysiotherapeut.
Dr. Jurjen Bosga, fysiotherapeut, manueeltherapeut; senior onderzoeker bij het Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour, Radboud Universiteit, Nijmegen.
Prof. dr. Ruud Meulenbroek, Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour, Radboud Universiteit, Nijmegen.