הליכה ותנועה: ואף על פי כן נוע תנוע

ניתוח הליכה ותנועה (Gait and Motion Analysis) עוסק בחקר הניידות של גוף האדם. זהו תהליך של כימות ופירוש של פרמטרים הניתנים למדידה בתחום הניידות האנושית. שילובם של ממצאים קליניים, הערכה ביו-מכאנית וממצאי סטיות הליכה מאפשרים את חשיפת הפתולוגיות הגורמות לסימנים ולסימפטומים. הניתוח חשוב בתחומים כמו רפואה, וספורט מקצועי לשם אבחון של הפרעות ביו-מכאניות הגורמות לסימפטומים, לאופטימיזציה ושיפור ביצועים של אתלטים. כמו כן נעשה שימוש נרחב בחקר תנועה בבעלי חיים ובתעשית הבידור, כגון: סרטים ומשחקי מחשב.

חקר של תנועות מפורטות של חולים איפשר את היישום הנרחב של ניתוח הליכה לאנשים הסובלים ממצבים פתולוגיים, כמו: שיתוק מוחין, פרקינסון והפרעות נוירו-מוסקולריות. כיום יש בבתי חולים מובילים רבים ברחבי העולם מעבדות הליכה להערכת תנועת מטופלים, לצורך החלטות לגבי טיפול ניתוחי או שמרני.

מעבדות הליכה ותנועה מודרניות ומתקדמות נראות כמו סטודיו לצילום עם טכנולוגיה מתקדמת. בדרך כלל יש במעבדה 2 מצלמות וידאו דיגיטאליות ולפחות 6 מצלמות וידאו דיגיטאליות אופטיות, שכולן מכוונות אל הליכון או מסלול הליכה. הגוף האנושי מצטייר כמערכת של מקטעים קשיחים, אשר מחוברים באמצעות מפרקים. חלקי הגוף האנושי אינם באמת מבנים קשיחים, אולם בדרך כלל מתייחסים אליהם כאל כאלה בבדיקת תנועה אנושית. הבדיקה מתבצעת, על-ידי הדבקת סמנים על נקודות ציון אנטומיות של הנבדק והמצלמות לוכדות אותם, כדי להגדיר את מקטעי הגוף. הנבדק הולך על הליכון או מסלול הליכה. המצלמות לוכדות את הסמנים ותוכנת המחשב פולטת את מסלול תנועתם בשלושה מימדים. לאחר מכן מיישמים מודל שמייצג את התנועה בפירוט. הדיוק של מצלמות וידאו דיגיטאליות אופטיות בשלושה מימדים גבוה מאד ומוערך כ-0.16 ומעלה.

ניתוח תנועה כולל: מדידה של התנועה בין מקטעים סמוכים (תנועת מפרקים) ואת המיקום והתנועה של מקטעים מסוימים בחלל. על ידי שילוב לוחות כוח ברצפה, ניתן למדוד גם את הכוחות הפועלים על הגוף בתנועה - תהליך זה מכונה קינמטיקה. היבט נוסף הוא מדידת התפוקה החשמלית של שרירים, דהיינו מדידת EMG.

ניתוח תנועה תלת מימדי, באמצעות מערכת מצלמות וידאו דיגיטאליות אופטיות, הוא המדויק ביותר. המערכות מבוססות על סמנים, כאשר נעשה שימוש בסמנים פסיביים מחזירי אור, או בסמנים אקטיביים ובמספר מצלמות אינפרא-אדום, בכדי להבחין במקטעי הגוף בתנועה. דמות מקלות תלת-ממדית המייצגת את הגוף יוצאת כפלט מסונכרן עם מצלמות הווידיאו הדיגיטאליות. גרפים ומספרים המייצגים את התנועה מתקבלים כתיאור מדויק של התנועה. בנוסף לחישוב התנועה, הכוחות שמפעילה כל קבוצת שרירים בגפה התחתונה מחושבים על בסיס החוק השלישי של ניוטון, אשר קובע שלכל כוח מופעל ישנה תגובה שווה בעוצמה ומנוגדת בכיוון.

מדידות EMG משמשות לאיתור תזמון התנועה ובמידה מסוימת העוצמה של שרירים אינדיבידואליים בזמן התנועה, על ידי מדידת הפעילות החשמלית של השרירים. המדידה מתבצעת על ידי הצמדת אלקטרודות שטח על העור, או באמצעות אלקטרודות מחט המוחדרות לשרירים ספציפיים. הטכניקה של אלקטרודות מחט מכאיבה יותר ופחות ישימה במהלך תנועה.

מדידת הלחצים של כפות הרגליים בעת הליכה מתבצעת באמצעות חיישנים רגישים ללחץ ומשטח דריכה מיוחד, המודדים את הלחצים בין כף הרגל למשטח הדריכה. בדיקה זו מודדת את התפקוד הביו-מכאני של כף הרגל, על ידי תמונת הלחצים ומיקום מרכז הלחצים ביחס לציר כף הרגל. הבדיקה מתבצעת במנח סטטי של עמידה ומנח דינאמי בהליכה. על סמך נתונים אלו, ניתנות הנחיות רפואיות לטיפול כירורגי ושמרני, ולתכנון נעליים/מדרסים. מערכת נוספת היא מערכת הבנויה ממדרס המכיל חיישנים. המערכת מודדת את הלחצים והתפקוד הביו-מכאני של כף הרגל בתוך הנעל, להערכת השינויים הנובעים כתוצאה מהשימוש בנעליים/מדרסים.

^^דיאגנוסטיקה רפואית^^

היישום של ניתוח הליכה בתחום הרפואי הוא היישום הפופולארי ביותר. משתמשים בו כדי לנתח במדויק את סטיות ההליכה של המטופל וכדי להבחין בין גורמים פתולוגיים ראשוניים (כמו שריר חלש, גידים קצרים ותנועת מפרקים מוגבלת), לבין גורמים פתולוגיים משניים לסטיות הליכה, שהן אסטרטגיות פיצוי בהן משתמש המטופל כדי להמשיך ללכת. כאשר מבחינים בגורמים הראשוניים, יש לטפל בהם באופן שמרני (לדוגמא: פיזיותרפיה, אורטוטיקה, מדרסים, זריקות, תרופות), או כירורגיה (לדוגמא: הארכת גידים, תיקון ציר עצמות, העברת גידים). בדרך כלל, אין צורך לטפל בגורמים משניים, שכן הם ישתפרו עם הטיפול בגורמים הראשוניים. גורמים אלה יכולים להיות הסיבה לצליעה, יכולת תפקודית מוגבלת, נפילות, שיווי משקל לקוי, כאב, יציבה לא טובה ועוד.

^^ניתוח תנועה בספורט^^

הניתוח נעשה כדי ליצור אופטימיזציה ועל-מנת לשפר את הביצועים האתלטיים, תוך הימנעות מפציעה. ניתן להשתמש בניתוח תנועה בספורט, כדי לזהות תנועות ביו-מכאניות חריגות ומבנה אנטומי שאינו תקין, אשר יכולים לגרום להופעת סימפטומים ולהוביל לתפקוד לקוי של מפרקים ושרירים. לאחר זיהוי חריגות אלו אפשר להמליץ על טיפול, כולל תוכנית שיקום פיזיותרפי ספציפי, מכשירים אורטופדיים חיצוניים (כמו אורטוטיקה ומדרסים) ואימון תוך מתן משוב. אימון תנועתי, תוך מתן משוב, נעשה כאשר האתלט מקבל משוב בזמן אמת, כשהוא מתרגל את התנועה הרצויה (ריצה, קפיצה, הדיפה) ומנסה לתקן את הטכניקה שלו, בזמן שהוא צופה בתנועותיו המשודרות בשידור חי למסך.

ילדים עם שיתוק מוחין (Cerebral Palsy).

ילדים עם מומים מולדים במערכת המוסקולוסקילטליות, כגון: Spina Bifida, אנומליות בגפיים התחתונות.

מבוגרים עם מחלות נוירומוסקולריות נרכשות, כגון: Parkinson Disease, Multiple Sclerosis, CVA (אירוע מוחי), Muscular Dystrophy, Amyotrophic Lateral Sclerosis, Post Polyo Syndrome קטיעות.

מבוגרים וילדים לאחר חבלה נרחבת שתוצאותיה הן: חבלת ראש, פגיעות בחוט השדרה (Spinal Cord Injury) או קטיעות.

פגיעות בכפות הרגליים: הפרעות בתחושה בכפות הרגליים הזקוקים להתאמת מדרסים, נעלים, סדים או מכשירים.

בעלי כפות רגליים סימפטומטיות, או דיפורמטביות למתן המלצות לטיפול שמרני או כירורגי.

הסובלים מצליעה: לאבחון הסיבה למצב ומתן המלצות לטיפול והתאמת עזרים, אשר יפחיתו את דרגת הצליעה וישפרו את הניידות ואת איכות החיים.

הסובלים מכאבים במערכת התנועה, כגון: כאבי גב תחתון, כאב ברכיים, ירכיים וכפות רגליים. על ידי אבחון התנועה ניתן לזהות את לקויי ההליכה ואת הגורמים לעומס המצטבר על מערכת השריר שלד, אשר בסופו של דבר גורמים לסימפטומים.

פגיעות ספורט: לאבחון ביומכאני מדוייק באשר לגורם לפגיעה במערכת שריר-שלד בפציעות הספורט השונות, הבנה של הגורמים לפציעות חוזרות והרקע להישנותן. בנוסף, השימוש בתוצאות ההערכה יכול לשמש למאמנים וספורטאים כאמצעי להערכה, מעקב אחר התקדמות הספורטאי ושיפור הטכניקה.

החלפת מפרקים: לרוב מאפשרת הפחתה משמעותית ברמת הכאב ושיפור בניידות ואיכות החיים. אולם, באחוז ניכר בהחלפות מפרקים נגרם הבדל באורך רגליים, הגבלה מפרקית וחולשה שרירית, אשר תורמים לצליעה וכאב.

נפילות חוזרות: הסיבות לנפילות הן שונות ומגוונות. על ידי זיהוי הגורמים להן, ניתן להפחית את שכיחותן וחומרתן וללמוד כיצד להמנע מהן. חשוב לזהות אלמנטים בעיתים בתבנית ההליכה, אשר עלולים להביא לידי נפילה ולנטרל אותם.

ליקויי הליכה למיניהם על רקע נוירולוגי, אורטופדי, וכאלו הנובעים מהרגלי תנועה בעיתיים.

יציבה: בדיקת היציבה כוללת הערכה סטטית ודינמית. מתקבלת תמונה שלמה של ליקויי היציבה, ועל פי התוצאות מותאמת תוכנית טיפול. חשוב לבצע מעקב למדידת השינוי ביציבה.

הבדל באורך רגליים: הבדל זה הוא אחד הגורמים השכיחים למחושים/כאבים באזור כפות רגליים, ברכיים, גב תחתון, צוואר ועלול לגרום ליציבה לקויה, מגבלה ולצליעה. הבדל באורך רגליים יכול להיות מולד, לנבוע מעקמת (סקוליוזיס), להגרם כתוצאה של שברים בגפיים התחתונות, או לאחר ניתוחים להחלפות מפרקים (ברכיים, ירכיים). עד היום מקובל למדוד את ההבדל באורך הרגליים במדידה קלינית עם סרט מדידה, שהינה לא מדויקת, או על ידי צילום רנטגן או CT, החושפים את הנבדק לקרינה מיותרת. אלו הן בדיקות סטטיות שאינן מתחשבות באופן הדינמי של הגוף. בניתוח התנועה הממוחשב בודקים את ההבדל באורך הרגליים, ברמת דיוק של 0.16 ומעלה, באופן פונקציונלי כלומר בזמן עמידה, הליכה, ריצה ואופניים לפי מידת הנדרש.

סאם ח'מיס הוא מנהל פורום הליכה וניתוח תנועה.

לפרטים נוספים על סאם ח'מיס - לחצו כאן.