Case Report

The short-term effects of plantar vibration on balance disorder after stroke

Soofia Naghdi¹, Maede Khalifeloo¹, Noureddin Nakhostin Ansari¹, Mohammad Akbari¹, Shohreh Jalaie², Davood Jannat³

¹- Department of Physiotherapy, School of Rehabilitation, Tehran University of Medical Sciences, Iran

²- Department of Biostatistics, School of Rehabilitation, Tehran University of Medical Sciences, Iran

³- Iranian Telecommunication Industry, Tehran, Iran

Received: 29 November 2012, accepted: 20 January 2013

Abstract

Background: Balance disorders are common in patients following stroke. There are a number of physiotherapy modalities to treat balance impairments, one of which is vibration. The effects of vibration on balance disorders after stroke have not been investigated. This case report demonstrates the short-term effects of plantar vibration on the balance impairment of a patient with stroke.

Case presentation: A 72-years-old man with right hemiplegia resulted from stroke was admitted for vibration therapy after not responding to standard rehabilitation interventions. He complained of balance problems despite walking independently. Main studied outcomes were timed up and go test and posturography. Foot sensation, ankle plantar flexor spasticity, and the passive range of ankle dorsiflexion were assessed, as well. Vibration with a frequency of 100 Hz was introduced to the sole of the affected foot for 5 minutes. After intervention, all tests were improved compared to the baselines.

Conclusion: This case showed that the vibration was effective for improving balance disorder after stroke.

Keywords: Stroke, balance, vibration

گزارش مورد

اثرات کوتاهمدت اعمال ارتعاش به ناحیۀ کف پا بر تعادل بیمار مبتلا به سکتۀ مغزی

صوفیا نقدی¹، مائده خلیفهلو¹، نورالدین نخستین انصاری¹، محمد اکبری¹، شهره جلایی²، داود جنت³

¹ـ گروه فیزیوتراپی، دانشکده توانبخشی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، ایران

²ـ گروه آمار زیستی، دانشکدۀ توانبخشی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، ایران

³ـ صنایع مخابرات ایران، تهران، ایران

چکیده

زمینه: اختلالات تعادلی از جمله مشکلات شایع بیماران پس از سکتۀ مغزی است. برای درمان نقصهای تعادلی، روشهای مختلفی بهکار گرفته میشوند که يکی از آنها استفاده از ارتعاش است. تاکنون اثرات ارتعاش موضعي بر اختلالات تعادلی متعاقب سکتۀ مغزی مورد بررسی قرار نگرفته است. هدف از این گزارش مورد، ارائۀ اثرات استفادۀ موضعی ارتعاش کف پا بر تعادل یک بیمار مبتلا به سکتۀ مغزی بود.

معرفی بیمار: بیمار مردی 72 ساله با همیپلژی سمت راست بود که پس از درمان با مداخلات توانبخشی استاندارد بهدلیل عدم بهبود تعادل، تحت درمان با ارتعاش قرار گرفت. وی علیرغم توانایی راه رفتن مستقل، از مشکلات تعادلی شکایت داشت. پیامدهای اصلی مورد مطالعه، آزمون بالینی برخاستن و راه رفتن زمانبندی شده و شاخصهاي پوسچروگرافي بود. همچنين حس کف پا، شدت اسپاستيسيته عضلات خمکنندۀ مچ به سمت کف پا و دامنۀ حرکتی غيرفعال خم شدن مچ به سمت پشت پا، در سمت مبتلا مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از ارزیابی اولیه، ارتعاش با فرکانس 100 هرتز بهمدت پنج دقیقه به کف پای مبتلای بیمار اعمال شد و بلافاصله پس از آن کلیۀ ارزیابیها دوباره انجام شد. پس از اعمال مداخله، آزمونها در مقایسه با قبل بهبودی نشان داد.

نتیجهگیری: این مطالعۀ مورد نشان داد که اعمال ارتعاش به كف پا ميتواند در بهبود اختلال تعادل بيمار سكتۀ مغزي مؤثر باشد.

واژگان کلیدی: سکتۀ مغزی، تعادل، ارتعاش

(دریافت مقاله: 9/9/91، پذیرش: 1/11/91)

مقدمه

سکتۀ مغزی یکی از علل مهم و اصلی بروز ناتوانی پایدار در بزرگسالان است كه شيوع آن در ايران 23 تا 103 در هر 000/100 نفر گزارش شده است(1). بیشتر افرادی که پس از سکتۀ مغزی زنده میمانند دچار مجموعهای از نقایص حسی، حرکتی، ادراکی و احساسی میشوند و توانایی آنها برای انجام فعالیتهای روزانۀ زندگی کاهش مییابد(2). استقلال هنگام راه رفتن در خانه و جامعه برای بیماران مبتلا به سکتۀ مغزی بسیار با اهمیت است، چرا که راه رفتن مستقلانه این افراد را قادر به انجام وظایف خانوادگی و مشارکت اجتماعی میکند و سطح کیفیت زندگی آنها را افزایش میدهد. بررسیها نشان داده است که 83 درصد افراد پس از سکتۀ مغزی دچار اختلال تعادلی هستند و از این بین 33 درصد علیرغم این که راه میروند، تعادل کافی ندارند(3). رویکردهای درمانی متعددی در زمینۀ فیزیوتراپی برای درمان بیماران سکتۀ مغزی وجود دارد(4) که بخشی از آنها در زمینۀ درمان اختلالات تعادلی است. ارتعاش از جمله عوامل درمانی مورد استفاده در فیزیوتراپی است که به دو شکل موضعی و ارتعاش كل بدن (Whole Body Vibration: WBV) مورد استفاده قرار میگیرد(5و6). در سالهای اخیر اثرات مفید این مداخلۀ درمانی بر تعادل افراد سالمند و برخی بیماریها گزارش شده است. تاکنون دربارۀ تأثير اعمال موضعی ارتعاش بر تعادل بیماران سکتۀ مغزی گزارشي منتشر نشده است. از این رو هدف مطالعۀ حاضر توصيف اثرات کوتاهمدت ارتعاش کف پا بر تعادل یک بیمار مبتلا به سکتۀ مغزی بود.

معرفی بیمار

بیمار مردی 72 ساله و ساکن تهران بود که در آبان ماه 1390 دچار سکتۀ مغزی شده و در پی آن نیمۀ سمت راست بدن وی فلج شده بود. مشخصات فردی بیمار در جدول 1 درج شده است.

بیمار سابقۀ فشار خون بالا داشت و براساس تشخیص پزشک معالج، این امر علت بروز سکتۀ مغزی وی بوده است. بنا به اظهار بیمار، وی سابقۀ بیماری دیگری نداشته است. بیمار پس از بروز ضایعه برای مدت حدود یک ماه تحت درمانهای توانبخشي قرار گرفته بود. در معاینۀ بالینی، بیمار توانایی راه رفتن مستقل را داشت، ولی راه رفتن وي با الگوی فلج نیمۀ بدن (hemiplegic) بود و در ارزیابی ایستادن روی یک پا (one leg stance)، قادر به ایستادن روی یک پا به مدت 30 ثانیه (نه در سمت سالم و نه در سمت مبتلا) نبود.

در ارزیابی، ابتدا آزمون برخاستن و راه رفتن زمانبندی شده (Timed Up and Go: TUG) انجام شد(5). در این آزمون، مدتزمانی که فرد توانست از روی صندلی بلند شود و مسافتی سه متری را طی کند و دوباره به سر جای خود برگردد با زمانسنج اندازهگیری شد. سپس براي آزمون functional reach(5) از بیمار خواسته شد در حالی که دستهایش را در هم قلاب کرده و 90 درجه از شانه خم کرده است، تا جایی که میتواند هر دو دست خود را بدون خم شدن از مفصل ران جلو ببرد و فاصلۀ بین نقطه شروع و پایان حرکت انتهاییترین قسمت دست به ثبت رسید. پس از انجام این دو آزمون، فرد بهصورت طاقباز و با پای برهنه روی تخت دراز کشید و حس کف پای مبتلا با استفاده از مونوفیلامانهای Semmes-Weinstein (ساخت شرکت North Coast آمریکا) و براساس دستورالعمل استفاده از مونوفیلامانها ارزیابی شد. به این ترتیب که ابتدا مطابق شکل 1، هفت نقطه در کف پای بیمار مشخص شد و بعد از آن هر مونوفیلامان عمود بر کف پای مبتلا قرار گرفته و به مدت 5/1 ثانیه روی نقطۀ مورد نظر طوری فشار داده شد که 90 درجه خم شود. از بيمار خواسته شده بود كه در صورت حس هر نقطه، احساس آن را به آزمونگر گزارش کند. این کار برای پنج مونوفیلامان اول سه بار و برای چهار مونوفیلامان بعدی یک بار انجام شد. ست مونوفیلامان مورد استفاده در این مطالعه دارای نه قطعه (از شمارۀ 65/1 تا 56/6) با ضخامتهای متفاوت بود. بعد از ارزیابی حس، دامنۀ غیرفعال خم شدن مچ به سمت پشت پا (dorsiflexion) در سمت مبتلای فرد با استفاده از گونیامتر مخصوص اين مفصل ثبت شد و سپس میزان اسپاستیسیتۀ عضلات خمکنندۀ مچ به سمت کف (plantar flexor) پای مبتلا با استفاده از مقیاس اصلاح شده اشورث (Modified Modified Ashworth Scale: MMAS) سنجیده شد(7). پس از آن بیمار برای ثبت پوسچروگرافی(5)، روی صفحۀ نیرو (kistler، ساخت سوئیس) ایستاد. از بيمار خواسته شد که کاملاً بیحرکت ایستاده و به يک هدف كه در فاصلۀ دو متری وي قرار داده شده بود، خیره شود. در حالت ایستاده پاهای بیمار طوری روی صفحۀ نیرو قرار میگرفت که فاصلۀ بین پاشنهها نه سانتیمتر و زاویۀ بین دو لبۀ داخلی پاها 30 درجه بود. ثبت پوسچروگرافی شش بار و هر بار بهمدت 20 ثانیه و با فرکانس نمونهبرداری 100 هرتز انجام شد. سه ثبت با چشم باز و سه ثبت با چشم بسته انجام گرفت و میانگین هر سه ثبت بهعنوان نتیجۀ نهایی مورد استفاده قرار گرفت. بین تمامی ثبتهای انجام شده، برای پیشگیری از بروز خستگی و اثرگذاری آن بر نتایج، مدت 20 ثانیه استراحت برای فرد در نظر گرفته شد. پس از ارزیابی، درمان با ارتعاش انجام شد. بيمار طاقباز خوابيده و پای وي با زانوی خم روی صفحۀ ویبراتوري كه به اين منظور ساخته شده بود قرار گرفت (شکل 2). برای حفظ وضعیت راحت، یک بالش زیر سر و یک بالش زیر هر دو زانوی فرد قرار داده شد.

ویبراتور مورد استفاده طوری طراحی شده که قادر است ارتعاش را با فرکانس 100 هرتز به کف یک یا هر دو پای فرد اعمال کند. در این مطالعه کف پای مبتلای فرد برای مدت پنج دقیقه روی ویبراتور قرار گرفت و ارتعاش دریافت کرد. پس از درمان، تمامی ارزیابیها دوباره تکرار شد. پس از استخراج دادههای پوسچروگرافی، مقادیر جابهجایی و سرعت جابهجایی مرکز فشار کف پا در دو جهت قدامیـخلفی و طرفی، و محدودۀ جابهجایی مرکز فشار (center of pressure: COP) با نرمافزار Excell محاسبه و میانگین مقادیر اندازهگیری شده در سه ثبت، بهعنوان نتیجه در نظر گرفته شد. نتایج ارزیابیهای قبل و بعد از اعمال مداخله در جدول 2 آمده است.

نتایج ارزیابی حس کف پای این بیمار نشان داد که حس انگشت شست پس از مداخله، یک درجه بهبود یافت؛ به این معنی که بیمار نسبت به قبل از مداخله، مونوفیلامان نازکتری را حس کرد. در انگشت کوچک، حس بیمار در محدودۀ طبیعی بود و بعد از مداخله تغییری نداشت. در نقطۀ داخلی سینۀ پای بیمار، حس کف پا یک درجه کاهش نشان داد و حس نقطۀ خارجی سینۀ پا در وضعیت طبیعی خود باقی ماند. در قسمت داخلی کف پا، حس بیمار با یک درجه کاهش پس از مداخله، همچنان در محدودۀ طبیعی قرار داشت. حس نقطۀ خارجی کف پا پس از مداخله، با یک درجه بهبودی به محدودۀ کاهش لمس ظریف رسید. در مورد پاشنه نیز حس کف پا بدون تغییر باقی ماند. در کل پس از مداخله، از هفت نقطۀ مورد بررسی در کف پای بیمار، حس سه نقطه بدون تغییر باقی ماند. حس دو نقطه بهبود یافت و دو نقطه نیز کاهش نشان داد.

نتیجهگیری

در این گزارش مورد، اثرات مثبت اعمال ارتعاش به کف پای بیمار مبتلا به سکتۀ مغزی مشاهده شد. بنابر اطلاع نویسندگان، اين مطالعۀ موردی اولين گزارش دربارۀ اثر ارتعاش موضعي اعمال شده به كف پاي بيمار مبتلا به سكتۀ مغزي براي بهبود تعادل بود. نتایج پوسچروگرافی بیمار نشان داد که میانگین و انحراف معیار سرعت جابهجایی بیمار در هر دو جهت و در هر دو
وضعیت چشم باز و بسته (غیر از انحراف معیار سرعت جابهجایی مرکز فشار در راستای محور طرفی با چشم بسته) پس از اعمال مداخله کاهش یافته است. همچنین انحراف معیار دامنۀ جابهجایی مرکز فشار در راستای محور قدامیـخلفی با چشم باز کاهش و با چشم بسته افزایش نشان میدهد و این کاهش در دامنۀ جابهجاییهای مرکز فشار نشاندهندۀ بهبودی تعادلی فرد و ثبات بیشتر وی در وضعیت ایستاده است و با نتایج بهدست آمده از مطالعۀ Wanderley و همکاران (2011) روی زنان مسن سالم سازگاری دارد(5). انحراف معیار دامنۀ جابهجاییهای مرکز فشار در راستای محور طرفی افزایش یافته است. اگرچه مكانيزم اثر ارتعاش بر تعادل شناخته شده نيست(6)، کاربرد ارتعاش احتمال دارد كه از طريق تحریک اعصاب آوران و فعال شدن گیرندههای پوستی و حس عمقی باعث افزایش حساسیت رفلكس كششي و بهبود پاسخ سیستمهای عصبیـعضلانی و حسی شده باشد. اين احتمال نيز وجود دارد که  بهبود توانایی سیستم عصبی مرکزی در پردازش اطلاعات رسیده از اعصاب آوران و بهبود اطلاعات حسی باعث اثرات مثبت ارتعاش بر تعادل بيمار شده باشد.

در مطالعۀ حاضر، میزان اسپاستیسیته عضلات خمکنندۀ مچ به سمت کف پای مبتلای بیمار نیز کاهش یافت. در مطالعۀ Noma و همکاران (2012) نیز به اثرات مثبت اعمال پنج دقیقه ارتعاش با فرکانس 91 هرتز در کاهش اسپاستیسیتۀ عضلات بیماران مبتلا به سکتۀ مغزی اشاره شده است(8). همچنین اندازۀ زاویۀ خم شدن غیرفعال مچ به سمت پشت پا پس از مداخله افزایش یافت، که با توجه به یک درجه کاهش در شدت اسپاستیسیته عضلات خمکنندۀ مچ به سمت کف پا پس از اعمال ارتعاش، شاید علت آن کاهش مقاومت ناشی از کاهش اسپاستیسیته باشد. در ارزیابی حسی بیمار، از هفت نقطۀ مورد بررسی، سه نقطه بدون تغییر ماند، دو نقطه بهبودی داشت و حس دو نقطه کاهش نشان داد. با توجه به نقاط بهبود یافته میتوان این نکته را مد نظر قرار داد که حس نقاطی که تماس بهتر و مناسبتری با سطح ویبراتور داشتهاند (انگشت شست و سطح خارجی کف پا)، بهبودی بیشتری نشان میدهد. احتمالاً این مسئله ارتعاش پایانههای گیرندههای عصبی را مستقیماً از طریق تغییر نفوذپذیری کانالهای یونی تحت تأثیر قرار داده و از این طریق آستانۀ حس فرد را متأثر ساخته است(9).

زمان آزمون TUG نیز پس از مداخله کاهش یافت. بهبود تعادل فرد هنگام راه رفتن ممكن است دلیل کاهش زمان این آزمون باشد. این مطالعۀ مورد نشان داد که اعمال ارتعاش به كف پا ميتواند در بهبود اختلال تعادل بيمار سكتۀ مغزي مؤثر باشد. به نظر میرسد انجام تحقيقات بيشتر در اين زمينه لازم است.

REFERENCES

1. Hosseini AA, Sobhani-Rad D, Ghandehari K, Benamer HT. Frequency and clinical patterns of stroke in Iran - Systematic and critical review. BMC Neurol. 2010;10:72.

2. Geurts AC, de Haart M, van Nes IJ, Duysens J. A review of standing balance recovery from stroke. Gait Posture. 2005;22(3):267-81.

3. Tyson SF, Hanley M, Chillala J, Selley A, Tallis RC. Balance disability after stroke. Phys Ther. 2006;86(1):30-8.

4. Pollock A, Baer G, Langhorne P, Pomeroy V. Physiotherapy treatment approaches for the recovery of postural control and lower limb function following stroke: a systematic review. Clin Rehabil. 2007;21(5):395-410.

5. Wanderley FS, Alburquerque-Sendín F, Parizotto A, Rebelatto JR. Effect of plantar vibration stimuli on the balance of older women: a randomized controlled trial. Arch Phys Med Rehabil. 2011;92(2):199-206.

6. van Nes IJ, Geurts AC, Hendricks HT, Duysens J. Short-term effects of whole-body vibration on postural control in unilateral chronic stroke patients: preliminary evidence. Am J Phys Med Rehabil. 2004;83(11):867-73.

7. Ghotbi N, Nakhostin Ansari N, Naghdi N, Hasson S. Measurement of lower-limb muscle spasticity: jntrarater reliability of Modified Modified Ashworth Scale. J Rehabil Res Dev. 2011;48(1):83-8.

8. Noma T, Matsumoto S, Shimodozono M, Etoh S, Kawahira K. Anti-spastic effects of the direct application of vibratory stimuli to the spastic muscles of hemiplegic limbs in post-stroke patients: a proof-of-principle study. J Rehabil Med. 2012;44(4):325-30.

9. Khaodhiar L, Niemi JB, Earnest R, Lima C, Harry JD, Veves A. Enhancing sensation in diabetic neuropathic foot with mechanical noise. Diabetes Care. 2003;26(12):3280-3.