Vol. 3, No 1, 2005 pp. 1 - 9
UDC 616.2: 616.72-002
Scientific Paper
GAIT ANALYSIS OF PATIENTS WITH
OSTEOARTHRITIS OF THE HIP JOINT
Árpád Illyés1, Rita M. Kiss2
1Orthopaedic Department of Semmelweis
University, 1113 Budapest, Hungary
2Academic Research Group of
Structures,
1521 Budapest, Hungary
E-mail: kiss@vbt.bme.hu
Abstract. Patients with osteoarthritis of the hip joint suffer
from
pain and functional impairment of the hip over a long period of time.
Although
different functional scores are widely used to assess improvement after
surgery, the patients' responses are often subjective and the
disparities
between the patients' and doctors' evaluations can be significant.
Therefore,
objective and quantified data from gait analysis could be useful.
Patients
may adapt their gait in response to pain, deformity or laxity in the
joints
of the lower extremities. It is difficult to identify objective
parameters
for assessing joint function when evaluating the outcome of orthopaedic
procedures, especially endoprosthetic hip replacement. A clinical gait
analysis enables movement parameters to be quantified. Spatial and
temporal
gait parameters have clinical relevance in the assessment of motor
pathologies,
particularly in orthopaedics. The aim of this study is to determine how
selected gait parameters may change as a result of coxarthritis. A
total
of 11 patients with severe unilateral osteoarthritis of the hip and 21
healthy elderly subjects without any history of lower extremity joint
pathology
were examined at self-selected speeds. Gait analysis was performed
using
an ultrasound-based Zebris system with a 19-point biomechanical model.
From the spatial coordinates of the investigated antropometrical
points,
the kinematical data (step length, step width, knee, hip and pelvic
angles)
was calculated. The difference in step width and step length between
the
two sides is not significant. Significant statistical differences in
joint
angles were observed between the non-affected and affected limbs. In
this
research, spatial gait parameters did not show significant asymmetry,
although
all the patients had unilateral hip diseases. This may occur when the
patient
walks with short steps or when compensatory movements of other joints
are
involved. Asymmetry was observed in the range of hip motion as well as
knee motion. The maximum hip flexion and extension on the affected side
were inversely correlated with the maximum hip extension and flexion on
the non-affected side. Therefore, it was suggested that the increased
motion
of the opposite hip was a compensatory function. The study showed that
the increased pelvic obliquity directly correlated with the range of
hip
flexion. When the range of hip motion is decreased, it might be
expected
that increased pelvic obliquity would occur as a compensation. The
present
study detected an influence of the decreased range of affected hip
motion
on the ipsilateral knee as a decreased range of knee joint motion.
The results indicate a generally poor functional outcome, even though
asymmetrical loading was observed. Major limitations in physical
function
were detected.
Key words: gait analysis, 3D kinematics, kinetics, hip
osteoarthritis.
ANALIZA HODA KOD PACIJENATA
SA OSTEOARTRITISOM ZGLOBA KUKA
Pacijenti sa osteoartritisom zgloba kuka osećaju bolove i imaju
fukcionlno
oštećenje kukova tokom dugog vremenskog perioda. Iako su različiti
funkcionalni
skorovi u širokoj primeni kako bi se procenilo poboljšanje nakon
operacije
odgovori pacijenata su često subjektivni i razlike izmedju procena
pacijenata
i lekara su značajne. Stoga objektivni i verifikovani podaci dobijeni
analizom
hoda mogu biti od velike koristi. Pacijenti mogu adaptirati svoj hod u
odnosu na jačinu bola, deformitet ili labavost zglobova u donjim
ekstremitetima.
Teško je odrediti objektivne parametre za procenu funkcije zglobova
kada
se procenjuju rezultati ortopedskih zahvata, a naročito kada je u
pitanju
endoprostetička zamena kuka. Klinička analiza hoda omogućava
kvantifikaciju
parametara. Prostorni i vremenski parametri hoda imaju kliničku
vrednost
u proceni patologije motornog aparata, a naročito u ortopediji. Cilj
ove
studije je da odredi na koji se način selektovani parametri hoda mogu
da
promene kao rezultat koksartritisa. Ispitivano je ukupno 11 pacijenata
sa teskim stepenom unilateralnog osteoartritisa kuka i 21 zdrava
starija
osoba bez ikakve istorije patoloških oboljenja donjih ekstremiteta, sa
samoizabranim brzinama hoda. Analiza hoda je uradjena pomoću zebra
ultrazvučnog
sistema sa biomehaničkim modelom od 19 tačaka. Iz spacijalnih
koordinata
istraživanih antropometrijskih faktora izračunavane su kinematičke
vrednosti
(dužina koraka, širina koraka, uglovi kolena, kuka i karlice). Razlika
izmedju širine i dužine koraka obe populacije ispitanika nije tako
značajna.
Značajne statističke razlike u uglovima zglobova su pronadjene kod
obolelih
i zdravih udova. U našem istraživanju spacijalni parametri nisu
pokazali
značajnu asimetriju iako su svi pacijenti bolovali od unilateralnog
oboljenja
kuka. Ovo se može dogoditi kada pacijent hoda kratkim koracima ili kada
su u pitanju kompenzatorni pokreti drugih zglobova. Asimetrija se
javljala
kod kretanja kuka kao i kretanja kolena. Maksimalna fleksija i
ekstenzija
kuka obolelih pacijenata je u obrnutom odnosu sa maksimalnom
ekstenzijom
i fleksijom kuka zdravih ispitanika. Zato se i sugeriše da je pojačano
kretanje suprotnog kuka imalo kopmenzatornu ulogu. Studija je pokazala
da je povećana pelvička ukošenost direktno u korelaciji sa opsegom
fleksije
kuka. Kada je taj opseg smanjen može se očekivati da povećana ukošenost
karlice može da se javi kao kompenzacija. Ova studija je otkrila da
postoji
uticaj smanjenog opsega kretanja obolelog kuka na ipsilateralno koleno
u obliku smanjenog opsega kretanja zgloba kolena. Rezultati ukazuju na
generalno slab funkcionalni ishod čak iako je primećeno asimetrično
opterećenje.
Otkriveni su takodje i limitirajući faktori fizičke funkcije.
Ključne reči: analiza hoda, 3D kinematika, kinetika,
osteoartritis
kuka.
