Development of a new orthosis (neuro-orthosis) for the control of wrist movements in patients with carpal tunnel syndrome

Abstract

Statik el bileği ortezleri (SEO) bazı dezavantajlarına rağmen karpal tünel sendromunun (KTS) tedavisinde kullanılmaktadırlar. Alternatif bir yaklaşım olarak el bileği ekleminin hareketlerini kısıtlamak için aktif kapalı-döngü kontrol sistemi kullanılması önerilmiştir. Sistem belirli sınırlar içerisinde el bileği eklemi hareketlerini kısıtlamak için antagonist kasların elektriksel yolla uyarılması prensibine dayanmaktadır. Çalışmanın amacı önerilen ?nöro-ortez? (NeO) sisteminin, hastaya özel olarak yapılan SEO' ne kıyasla elin fonksiyon ve kuvvetinde daha az kısıtlanmaya neden olup olmadığını ve hareketleri kıstlayabilme becerisini belirlemekti.Sistemin KTS'lu hastalar üzerinde özel bir etkisi olup olmadığını belirlemek için vaka-kontrol çalışma düzeni tertip edilmiştir. Dominant eli sağ olan 31 gönüllü çalışmaya katılmıştır. Bunların 12'si KTS'u olan hastalar geriye kalanı sağlam deneklerdi. Üç ayrı test koşulunda katılımcıların sağ ellerinin fonksiyon, beceri ve kuvveti ölçülmüştür: ortezsiz, SEO ile ve NeO sistemiyle. El bileği eklemindeki hareketleri ölçmek için özel bir potansiyometrik elektronik açıölçer tasarlanmıştır. Tüm test koşullarında standardize edilmiş test cihazları ve yöntemleri kullanılmıştır. Beceri düzeyinin ölçülmesinde kullanılan bir alt testinin uygulanması esnasında NeO sistemi açık ve kapalıyken her yönde ulaşılan en büyük eklem hareket açıları kaydedilmiştir. SEO ve NeO test koşullarının sonunda, rahatsızlık düzeyi 10 cm.lik görsel ağrı ölçeği kullanılarak değerlendirilmiştir.SEO'leri ortezsiz test koşuluna kıyasla, ölçümlerin birçoğunda kısıtlanmaya neden olmuşlardır. NeO sistemide ölçümlerde bazı kısıtlanmalara neden olmuştur. Bununla birlikte SEO'lerine kıyasla daha az kısıtlayıcı olduğu belirlenmiştir. NeO sistemi el bileği hareketlerini daha önceden belirlenmiş sınırlar içerisinde tam olarak kısıtlayamamasına rağmen, nihai hareket açıklığının hala ?güvenli sınırlar? içerisinde olduğu görülmüştür. NeO sistemi genel olarak daha fazla rahatsızlığa neden olmuştur.

Static wrist orthoses (SWOs) are used in carpal tunnel syndrome (CTS) with some drawbacks. As an alternate approach, an active closed-loop wrist control strategy was proposed to limit wrist movements. It was based on the electrical stimulation of antagonistic muscle(s) to prevent motion beyond preset limits. The purposes of the study were to determine whether the proposed ?neuro-orthosis? (NeO) system resulted in less restriction in the function and strength of the hand compared to custom-made SWOs and its ability to limit the wrist movements.A case-control study was designed. 31 right-handed volunteers participated in the study. 12 of them were patients with CTS, and the others were healthy subjects. Function, dexterity, and strengths were measured under three different testing conditions: without orthosis, with a SWO, and with the NeO system. Standardized test instruments and test procedures were used for all measurements. Maximum angles at each direction were recorded while the NeO system was on and off. At the end of the SWO and the NeO test conditions the level of discomfort were questioned by means of 10 cm visual analog scale.SWOs caused significant decrements in most of the tests with respect to the no-orthosis test condition. The NeO system also led to some limitations in the test scores. However it was found to be less constraining with respect to a SWO. Although the NeO was not able to strictly limit the movements into preset limit, the resulting movement range was still in the safe area. The NeO system resulted in more discomfort in general.