Pilot onderzoek naar effecten van de Occiflex

Pilot onderzoek naar mobiliserende effecten van de Occiflex

Na 1.5 jaar intensief werken met de Occiflex is het opgevallen dat de Occiflex zich uitermate goed leent voor het mobiliseren van de Hoog- Cervicale Wervelkolom. Dit komt voornamelijk tot uiting bij rotatie mobilisaties van het Atlanto-Axiale gewricht (C1-C2).

Het zogenaamde AA gewricht blijkt bij veel aandoeningen van de nek en aan nek gerelateerd structuren betrokken te zijn. We denken hierbij dan aan Cervicogene Hoofdpijn, Whiplash Associated Disorders, Tension Type Headaches etc.

Deze mobilisatietechniek is speciaal ontworpen naar de mogelijkheden van de Occiflex. Het betreft een drie-dimensionele mobilisatie die past in de bewegingsmogelijkheden van de Hexapod. Deze zet middels een zestal Spindle-motoren het hoofd ondersteunende gedeelte (Cradle) in beweging.

Alvorens verder in te gaan op de resultaten is het nuttig om een aantal basisprincipes van het Hoog –Cervicale gedeelte van de nek te beschrijven. 

Koppelmechanisme van de nek:

Het zgn. AA-gewricht heeft door zijn unieke bouw de mogelijkheid om tot 45 graden per zijde te kunnen roteren (Crisco 11, 1991 ). Dit is ongeveer de helft van de totale draaimogelijkheid van de Cervicale Wervelkolom die vanaf het gewricht van C2/3 tot onderaan gradueel afneemt. De eerste 30 graden van rotatie in het C1/2 gewricht zijn vrij van weerstand (Panjabi M1, (Phila Pa 1976). 1988 Jul;13(7):726-30.)(mits de spieren goed ontspannen zijn ). In normale omstandigheden bestaat er in de HCx een koppelmechanisme dat een rotatie in het C1/2 gewricht koppelt aan een tegengestelde zijwaartse beweging van C1/2 en van de gewrichten tussen de basis van de schedel (Occiput) en de bovenzijde van de Atlas (C1) (M Panjabi, 1990).  Ook in het lagere gedeelte van de nekwervelkolom vinden we een koppeling van beweging maar dit is gelijkgericht. (rotatie gaat altijd gepaard met een zijwaartse beweging in de zelfde richting (homonyme koppeling). In de praktijk maken deze twee koppelmechanismen het mogelijk om gedurende een zijwaartse beweging van het hoofd het blikveld naar voren gericht te houden.

Cervicale Flexie Rotatie Test:

Om accurate gegevens te verzamelen omtrent de bewegingsuitslagen van de rotatie mogelijkheid van het AA gewricht leent de Cervicale Flexie Rotatie test zich uitstekend (Hiroshi Takasaki a, 2011). Deze test wordt uitgevoerd in volledige flexie van de gehele cervicale wervelkolom. De gewrichten onder C2 komen daardoor in eindstand en zijn dan voor verdere bewegingen in rotatie en lateraalflexie geblokkeerd. Het AA gewricht dat niet door deze positie beperkt wordt heeft dan naar beide kanten nog 45 graden bewegingsvrijheid.

De Occiflex is uitgerust met een sensor die als deze op het voorhoofd geplaatst is de beweging exact kan registreren.

Als de bewegingsuitslag in links- of rechtsrotatie minder dan 32 graden bedraagt schrijven we dit geheel toe aan een beperking van het AA gewricht. (Jull, 2008)

Voor de zijwaartse beweging in het hoog cervicale gedeelte is niet een dergelijke test voorhanden. Willen we hier toch informatie uithalen dan voeren we de lateroflexie in neutrale stand uit en letten we goed op dat het draaipunt van onze ingevoerde beweging op een as ligt die loodrecht gezien zich net onder de neus bevindt. Als we dit beiderzijds uitvoeren totdat we weerstand in deze beweging voelen zijn we wel in staat om links en rechts met elkaar te vergelijken.

Door de heteronyme koppeling zullen we regelmatig een links rotatie beperking vinden met een rechts lateroflexie beperking, of vice versa. 

Visco-elasticiteit van band en spierweefsel:

Een belangrijke overweging bij het ontwerp van de Occiflex is de langzame hoeksnelheid van de uitgevoerde bewegingen. Naast het sterk relaxerend effect van deze trage bewegingen is de visco-elastische eigenschap van band- en spierweefsel een belangrijke overweging geweest (Knudson, 2006) (Provenzano, 2001).

Al het weefsel dat bij mobilisatietechnieken op lengte wordt gebracht bezit deze eigenschap. Het is een logische stap om bij het mobiliseren de snelheid laag te doseren. Het weefsel krijgt dan de gelegenheid om mee te geven met de laagst mogelijke weerstand. De Occiflex is in staat om een hoeksnelheid te genereren van 0,5 graden per seconde (dit betekend dat het drie minuten duurt voordat een hoek van 90 graden is gemaakt) tot 2,5 graden per seconde.

Uitvoering van de 3D mobilisatie:

De meer dimensionele mobilisatie van de hoog-cerviale wervelkolom is slechts een onderdeel van het behandelconcept zoals in de “Treatment Guidelines” is beschreven.

In het concept is een meer dimensionale mobilisatie beschreven die in feite de fysiologische bewegingsmogelijkheden van de nek en met name die van C0/1 en van C1/2 volgt. Het verloop van de a. Vertebralis is zodanig gesitueerd dat het deze beweging aan kan. Tevens is het verloop van de a. Vertebralis op ieder niveau van de cervicale wervelkolom zodanig gesitueerd (net naast de virtuele draaipunten voor flexie en extensie van de onderlinge wervels) zodat er gedurende de mobilisaties geen rekstress op de arterie wordt uitgeoefend.

Opzet van Pilot onderzoek:

Retrospectief onderzoek vanaf de laatste update van de software datum 23 augustus 2016 tot 30 maart 2017.

Er is een uitdraai gemaakt met een selectie van patiënten die vanaf die datum behandeld zijn en waarbij er bij eerste intake zowel een CROM voor als direct na de behandeling is afgenomen. Bij deze casussen was er bij passief onderzoek op hoog cervicaal niveau een verschil in lateroflexie li en re samen met een heteronyme beperking van de rotatie in de CFRT.

De CROM voor de behandeling is basis en wordt bij iedere intake uitgevoerd. De CROM direct na de behandeling is facultatief en wordt uitgevoerd bij voldoende resterende tijd of indien het nodig lijkt de patiënt te motiveren en middels een staafdiagram waarbij vooruitgang grafisch is weergegeven dit inzichtelijk te maken.

In eerste behandeling wordt er meestal de keuze gemaakt om de 3 D rotatiemobilisatie naar de zijde uit te voeren die het meest beperkt is. Dit ongeacht aan welke zijde de meeste pijn wordt ervaren.

Aanvankelijk zijn er 40 patiënten die op de uitdraai met deze data naar voren komen.

Van deze 40 zijn er 5 waarvan de gegevens niet volledig zijn (meest voorkomende reden is dat de cervicale flexie rotatietest door een beperkte en/of pijnlijke flexie niet zijn uit te voeren. In die gevallen is gekozen voor een rotatiemeting vanuit neutrale positie).

Er zijn 4 gevallen die direct in de eerste behandeling een 3 D rotatiemobilisatie naar beide kanten hebben ondergaan. (Belangrijkste overweging is dat de patiënten van ver komen “oa Maastricht en Amsterdam” zodat we mogelijk op het aantal sessies iets kunnen bezuinigen).

Uitkomsten:

De uitkomsten zijn in feite een moment opname van de eerste behandeling. Er is aan de meest aangedane zijde een gemiddelde toename in rotatie naar de meest beperkte zijde van 30%. Dit komt ongeveer overeen met 14 graden.

Bij de dubbelzijdig uitgevoerde behandelingen is het zelfs 36%. (het lijkt alsof hier het effect van de niet behandelde kant er bij opgeteld wordt!)

Conclusie:

De gekozen groep is gebaseerd op verrichte metingen en niet op indicatie. Tevens is er geen follow- up uitgevoerd.

De uitkomst is zeer bevredigend aangezien de behandeling op zeer milde wijze wordt uitgevoerd door de Occiflex en er geen sprake is van bewegingen in eindstand. Door het uitvoeren van verschillende richtingen gedurende de mobilisatie komt het weefsel wel goed op lengte maar blijft een risicovolle rek op de a. vertebralis uit.

De Occiflex scoort hoog op de vooraf gekozen mobilisatierichting. De meest beperkte richting is na behandeling bij 24 patiënten zelfs groter of gelijk aan de voorheen minst beperkte bewegingsrichting. Dit getuigt van een selectieve reactie op de ondergane mobilisatie.

Alhoewel er goede “ervaring“ is met de houdbaarheid van de mobilisatie is dit met deze pilotstudie niet onderzocht. Tevens is er een zeer heterogene groep in het onderzoek betrokken met een grote spreiding van leeftijd. Er zijn een aantal patiënten geïncludeerd die al verregaande artrose van de CWK hebben. Bij exclusie van deze groep zou de uitslag hoogst waarschijnlijk nog positiever uitvallen.

De veiligheid, de selectiviteit van de behandelrichting en de hoge score van verbetering in één behandeling vraagt om de werking van de Occiflex met het behandelconcept voor mobilisatie nader te onderzoeken. Uiteraard zal dit onderzoek verdiept moeten worden met een indeling naar de verschillende diagnoses, leeftijdscategorieën en de uitkomst zal geëvalueerd moeten worden met uitkomsten van vragenlijsten van voor en na afsluiten van behandeling met een evaluatie na 3 maanden.

Mogelijk zal deze manier van behandelen voor de cervicale wervelkolom het uitvoeren van risicovolle manipulaties kunnen vervangen. 

Literatuur verwijzingen:

G. Jull, M. S. (2008). Whiplash, Headache and Neck Pain.

Chawla, M. a. (1999). Mechanical Behavior of Materials.

Crisco 11, P. M. (1991 ). A model of the alar ligaments of the upper cervical spine in axial rotation. J Biomech 1 99 1 ;24(7):607-6 1 4., 24(7):607-6 1 4.

T.M. Hall, P. K. (2008;31). Intertester reliability and diagnostic validity of the cervical flexion-rotation test. Journal Manipulative Physio Ther. , 293-300.

Hiroshi Takasaki a, d. T. (2011). Normal kinematics of the upper cervical spine during the Flexion Rotation. Manual Therapy 16 , 167e171.

Knudson, D. (2006). The biomechanics of stretching. Journal of Exercise Science & Physiotherapy, Vol. 2: 3-12.

Lederman, E. (2005). The Science and Practice of Manual Therapy. Elsevier, Churchill Livingstone.

M Panjabi, W. A. (1990). Clinical Biomechanics of the Spine. Philadelphia: J.B. Lippingcott Company.

Y. River, M. T. (2012). Computerized Mobilisation of the Cervical Spine for the treatment of Chronic Neck Pain. The Clinical Journal of Pain, 790-796

McNair PJ1, D. E. (2001 Mar). Stretching at the ankle joint: viscoelastic responses to holds and continuous passive motion. Med Sci Sports Exerc. 2001 Mar;33(3):354-8, 33(3):354-8.

Panjabi M1, D. J. ((Phila Pa 1976). 1988 Jul;13(7):726-30.). Three-dimensional movements of the upper cervical spine. Spine , 1988 Jul;13(7):726-30.

Provenzano, e. a. (2001). Nonlinear Ligament Viscoelasticity. Annals of Biomedical Engineering, Vol. 29, 908–914.

Dr. Y. River conducted some research towards the efficacy and safety of so-called computerized mobilization of the cervical spine.

Here you can read the abstracts of three studies:

COMPUTERIZED MOBILIZATION OF THE CERVICAL SPINE FOR THE TREATMENT OF CHRONIC NECK PAIN BACKGROUND:

Background: Manual therapies for chronic neck pain are imprecise, inconsistent, and brief due to therapist fatigue.
Objective: Investigate the safety and efficacy of computerized mobilization of the cervical spine in the sagittal plane for the treatment of chronic neck pain.

Design: Pilot, open trial.

Setting: Physical therapy outpatient dept.
Participants: 10 patients with chronic neck pain.
Interventions: A computerized cradle capable of 3-dimensional neck mobilization was used. Treatment sessions lasted 20min, biweekly, for 6 weeks.
Main outcome measures: Numerical rating scale (NRS) for pain, neck disability index (NDI) questionnaire, muscle algometry, cervical range of motion (CROM), sEMG, and SF-36 questionnaire.
Results: Treatment was not associated with any significant adverse effects. Pain scores dropped by 2±0.5 NRS points. CROM showed significant improvement at the end of the study (p<0.05). NDI showed marked improvement by fourth week, end of study, and 2 weeks post treatment (p<0.05); headache-subscale showed marked reduction.
Conclusions: These preliminary results demonstrate the safety of a novel computerized mobilization of the cervical spine. In addition, the data suggests that this method is effective in increasing CROM, and alleviating neck pain and associated headache10.

THREE-DIMENSIONAL COMPUTERIZED MOBILIZATION OF THE CERVICAL SPINE FOR THE TREATMENT OF CHRONIC NECK PAIN: A PILOT STUDY

Background: Manual therapies for chronic neck pain are imprecise, inconsistent, and brief due to therapist fatigue. A previous study showed that computerized mobilization of the cervical spine in the sagittal plane is a safe and potentially effective treatment of chronic neck pain.

Objective:To investigate the safety and efficacy of computerized mobilization of the cervical spine in a three-dimensional space for the treatment of chronic neck pain.

Design: Pilot, open trial.
Setting: Physical therapy outpatient department.
Participants: Nine patients with chronic neck pain.
Interventions: A computerized cradle capable of three-dimensional neck mobilizations was used. Treatment sessions lasted 20 minutes, biweekly, for six weeks.
Main outcome measures: Visual analog scale (VAS) for pain, cervical range of motion (CROM), neck disability index (NDI), joint position error (JPE), and muscle algometry.
Results: Comparing baseline at week one with week six (end of treatment), the visual analog scale (VAS) scores dropped by 2.9 points (p<0.01). The six directions of movement studied by the cervical range of motion (CROM) showed a combined increase of 11% (p=0.01). Neck disability index (NDI) decreased significantly from 16 to 10 (p=0.03) and joint position error (JPE) decreased significantly from 3.7° to 1.9° (p=0.047). There was no change in the pressure pain threshold in any muscle tested. There were no significant adverse effects.

Conclusions: These preliminary results demonstrate that this novel, computerized, three- dimensional cervical mobilization device is probably safe. The data also suggests that this method is effective in alleviating neck pain and associated headache, and in increasing cervical range of motion (CROM), although the sample size was small in this open trial11.

FLEXION RELAXATION RATIO, NECK POSTURE, JOINT POSITION ERROR, AND PRESSURE-PAIN THRESHOLDS FOLLOWING TAILORED THREE DIMENSIONAL COMPUTERIZED MOBILIZATION OF THE CERVICAL SPINE FOR THE TREATMENT OF CHRONIC NECK PAIN

Background: Manual therapies for chronic neck pain have shown limited efficacy. Two previous studies showed that computerized mobilization of the cervical spine is safe and potentially effective treatment of chronic neck pain.
Objective: Investigate several physiological measures, efficacy, and safety following individualized, computerized mobilization of the cervical spine in a three dimensional space for the treatment of chronic neck pain.

Design: Pilot, open trial.
Setting: Physical therapy outpatient dept.
Participants: Nine patients with chronic neck pain and a control group without neck pain for the assessment of the flexion relaxation ratio.
Interventions: A computerized cradle capable of three dimensional neck mobilization was utilized. Individualized treatment sessions lasted 20 minutes, biweekly, for six weeks.

Main outcome measures: Visual analog scale (VAS) for pain, cervical range of motion (CROM), neck disability index (NDI), joint position error (JPE), pressure pain thresholds (PPT), forward neck tilt (FNT), and flexion relaxation ratio (FRR) measured by surface electromyography (EMG).

Results: Comparing baseline at week 1 with week 6 (end of treatment), the VAS scores dropped by 2.2 points (p=0.040). The six directions of movement studied by CROM showed a marginally significant combined increase of 11% (p=0.061). NDI decreased with marginal significance (week 1 versus week 8) from 15.42 to 9.42 (p=0.086); JPE decreased significantly from 2.88° to 1.14° (p<0.01); PPT increased from 1.27 Kg/cm2 to 2.44 Kg/cm2 (p=0.043); FNT decreased from 20.36 cm to 19.02 cm (p=0.104). Left sided FRR significantly increased (P=0.017).

Conclusions:This study provides preliminary physiological evidence suggesting that individualized computerized, three dimensional cervical mobilization brings about a positive change in neck posture, cervical neuromuscular control, and the processing of nociceptive and proprioceptive information12.