ค่าเบี่ยงเบนการเดินของผู้ที่ใส่ขาเทียม: ประเภท สาเหตุ และการวิเคราะห์
Prosthetic Gait Deviations : Types, Causes and Analysis
ตามข้อมูลขององค์การอนามัยโลก (WHO) มีการประมาณว่า ประชากรโลกประมาณ 0.5% หรือราว 40 ล้านคน จำเป็นต้องใช้อวัยวะเทียม เช่น ขาเทียม ข้อมูลนี้สะท้อนให้เห็นถึงความจำเป็นอย่างยิ่งในระดับโลกที่เราต้องมีอุปกรณ์ขาเทียมที่มีประสิทธิภาพ พร้อมกับความรู้และความเข้าใจเกี่ยวกับรูปแบบการเดินของผู้ที่ใช้อวัยวะเทียม เพื่อให้พวกเขากลับมาใช้ชีวิตได้อย่างมั่นคงและมีคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น
อุปกรณ์ขาเทียมหรืออวัยวะเทียม (Prosthetic devices) คืออวัยวะเทียมที่ถูกออกแบบมาเพื่อทดแทนอวัยวะที่สูญเสียไป ซึ่งอาจเกิดจากการตัดอวัยวะด้วยสาเหตุต่างๆ เช่น โรคเบาหวาน ภาวะเส้นประสาทเสื่อม โรคหลอดเลือด หรืออุบัติเหตุ รวมถึงกรณีที่ไม่มีอวัยวะมาแต่กำเนิด จุดมุ่งหมายหลักของอุปกรณ์เทียมเหล่านี้ คือการฟื้นฟูการทำงานของร่างกายและช่วยยกระดับคุณภาพชีวิตของผู้ใช้งาน โดยช่วยให้สามารถดำเนินกิจกรรมในชีวิตประจำวันได้สะดวกและเป็นอิสระมากยิ่งขึ้น
ประเภททั่วไปของขาเทียมส่วนล่าง (Lower Limb Prosthesis)
ขาเทียมประเภททรานสเบียน (ใต้เข่า) Transtibial Prostheses
ใช้ทดแทนขาส่วนล่าง รวมถึงเท้าและข้อเท้าใต้เข่า อุปกรณ์นี้ช่วยให้ผู้ใช้สามารถเดิน วิ่ง และทำกิจกรรมอื่น ๆ ได้ตามปกติ
ขาเทียมประเภททรานสเฟมอรัล (เหนือเข่า) Transfemoral Prosthesis
ใช้ทดแทนขาทั้งหมดที่อยู่เหนือเข่า รวมถึงข้อต่อเข่า อุปกรณ์เหล่านี้มีความซับซ้อนมากขึ้น เนื่องจากต้องการจำลองการเคลื่อนไหวของข้อต่อเข่า
ส่วนประกอบสำคัญของอุปกรณ์ขาเทียม (Key Components of Prosthetic Devices)
1.ระบบยึดติด (Suspension System)
ทำหน้าที่ยึดขาเทียมให้ติดกับร่างกายอย่างมั่นคง โดยอาจประกอบด้วยสายรัด ระบบสุญญากาศ หรือกลไกล็อกต่าง ๆ
2.เบ้าขาเทียม (Socket)
ส่วนที่สวมเข้ากับขาที่เหลืออยู่ (stump หรือ residual limb) เพื่อให้เกิดการเชื่อมต่อที่แน่นหนาและสวมใส่ได้อย่างสบาย
3.ข้อเข่าขาเทียม (Prosthetic Knee Joint)
ข้อต่อเข่าในขาเทียมทำหน้าที่เลียนแบบการเคลื่อนไหวของข้อเข่าธรรมชาติ ช่วยให้สามารถงอและเหยียดขาได้ ข้อเข่าขาเทียมรุ่นที่ทันสมัยสามารถรองรับการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น การหมุนและการทรงตัวระหว่างเดิน
4.แกนกลางขาเทียม (Pylon)
ทำหน้าที่เป็น “โครงกระดูก” ของขาเทียม เชื่อมต่อระหว่างเบ้าขาเทียมกับเท้าเทียมหรืออุปกรณ์ปลายขาอื่น ๆ
5.เท้าเทียม (Prosthetic Foot)
ออกแบบมาเพื่อเลียนแบบการเคลื่อนไหวตามธรรมชาติของเท้ามนุษย์ ช่วยในการทรงตัว รักษาสมดุล และส่งแรงเพื่อพาร่างกายเคลื่อนไปข้างหน้าในขณะเดิน
อุปกรณ์ขาเทียมเหล่านี้มีตั้งแต่รุ่นพื้นฐานที่เป็นกลไกธรรมดา ไปจนถึงรุ่นที่ทันสมัยซึ่งควบคุมด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ สามารถปรับการทำงานให้เหมาะสมกับสภาพการเดินที่หลากหลายได้ อย่างไรก็ตาม แม้จะใช้ขาเทียมที่มีเทคโนโลยีล้ำหน้าขนาดไหน ผู้ใช้งานก็ยังคงประสบกับค่าความเบี่ยงเบนของการเดิน (gait deviations) ซึ่งอาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการทรงตัว ความมั่นคง และความสามารถในการเคลื่อนไหวโดยรวม ดังนั้น การวิเคราะห์รูปแบบการเดินของผู้ใช้งานขาเทียมตั้งแต่ระยะเริ่มต้นของการใส่ขาเทียม ไปจนถึงระยะหลังการฟื้นฟูสมรรถภาพจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง เพื่อช่วยลดความเบี่ยงเบนของการเดินให้ได้มากที่สุด
การวิเคราะห์การเดินอย่างละเอียดจะช่วยระบุและวินิจฉัยสาเหตุที่แท้จริงของรูปแบบการเดินที่ผิดปกติ ช่วยแนะนำการปรับแต่งขาเทียมให้เหมาะสม และวางแผนการฟื้นฟูหรือการบำบัดที่ตอบโจทย์ปัญหาทางกายภาพที่ซ่อนอยู่
วงจรการเดินด้วยขาเทียม (A Prosthetic Gait Cycle)
วงจรการเดินด้วยขาเทียมคือ ชุดของการเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นขณะเดิน ซึ่งแบ่งออกเป็นสองช่วงหลัก ๆ คือ ช่วงที่ขามีการสัมผัสพื้น (Stance) และช่วงที่ขากำลังแกว่งไปข้างหน้า (Swing)
ระยะยืน (Stance Phase)
ระยะนี้คิดเป็นประมาณ 60% ของวงจรการเดิน โดยเริ่มตั้งแต่ช่วงที่เท้าสัมผัสพื้นครั้งแรก ไปจนถึงช่วงที่เท้ายกออกจากพื้น
ระยะยืนสามารถแบ่งย่อยออกได้เป็น 5 ช่วง ดังนี้:
1.Initial Contact (การสัมผัสพื้นครั้งแรก)
เป็นช่วงเวลาที่เท้าสัมผัสพื้นเป็นครั้งแรก
2.Loading Response (การรับน้ำหนัก)
เป็นช่วงที่ร่างกายเริ่มรับแรงกระแทกจากพื้นขณะเท้าทั้งหมดสัมผัสพื้น
3.Mid Stance (ช่วงยืนกลางเท้า)
น้ำหนักตัวจะถ่ายลงบนเท้าข้างที่ยืนอยู่กับที่
4.Terminal Stance (ช่วงปลายการยืน)
ส้นเท้าเริ่มยกขึ้นจากพื้น ขณะที่เท้าฝั่งตรงข้ามสัมผัสพื้น
5.Pre-Swing (ช่วงก่อนเหวี่ยงขา)
ปลายเท้าข้างเดียวกัน (ipsilateral) ดันพื้นเพื่อส่งแรงพาร่างกายไปข้างหน้า
ระยะเหวี่ยงขา (Swing Phase)
ระยะนี้คิดเป็นประมาณ 40% ของวงจรการเดิน โดยเริ่มตั้งแต่ช่วงที่เท้ายกออกจากพื้น จนถึงช่วงที่เท้าสัมผัสพื้นอีกครั้ง
ระยะเหวี่ยงขาสามารถแบ่งออกเป็น 3 ช่วงย่อย ดังนี้:
1.Initial Swing (ช่วงเหวี่ยงขาเริ่มต้น)
เท้ายกขึ้นจากพื้น และเข่าจะงอเพื่อให้เท้าลอยพ้นพื้นขณะเหวี่ยงไปข้างหน้า
2.Mid Swing (ช่วงเหวี่ยงขากลาง)
ต้นขาเคลื่อนที่ไปข้างหน้า และเข่าเริ่มเหยียดออก
3.Terminal Swing (ช่วงปลายการเหวี่ยงขา)
ขาเหยียดตรงเต็มที่ เตรียมพร้อมสำหรับการสัมผัสพื้นอีกครั้งในรอบถัดไป (Initial Contact)
การวิเคราะห์การเคลื่อนไหวของวงจรการเดิน (Kinematic analysis) โดยเฉพาะอย่างยิ่งการติดตามมุมของข้อต่อสะโพก เข่า และข้อเท้า ช่วยให้เข้าใจรายละเอียดเกี่ยวกับช่วงพิสัยการเคลื่อนไหว (Range of Motion: ROM) ของข้อต่อต่าง ๆ ได้อย่างครอบคลุม ในกรณีของการวิเคราะห์การเดินในผู้ใช้อวัยวะเทียม ข้อมูลเหล่านี้ ถือว่ามีความสำคัญอย่างยิ่งในการเปรียบเทียบ ROM ระหว่างขาเทียมกับขาธรรมชาติ เพื่อประเมินประสิทธิภาพของการใช้งานและนำไปสู่การปรับแต่งหรือฟื้นฟูที่เหมาะสมในภายภาคหน้า
การเบี่ยงเบนที่พบได้บ่อยในการเดินด้วยขาเทียม (Common deviations in Prosthetic Gait)
การเดินแบบวอลต์ติ้ง (Vaulting)
การยกสะโพก (Hip Hiking)
การเอียงลำตัวไปด้านข้าง (Lateral Trunk Bending)
การตกของกระดูกเชิงกราน (Pelvic drop)
การงอเข่ามากเกินไป (Excessive knee flexion)
การเบนเข่าเข้าด้านในมากเกินไปขณะเดิน (Medial thrust of the prosthesis)
การเบี่ยงเบนเหล่านี้อาจเกิดจาก
- สาเหตุจากขาเทียม เช่น การจัดแนวที่ไม่ถูกต้องหรือการใส่ขาเทียมที่ไม่พอดี
- สาเหตุจากพยาธิสภาพ เช่น กล้ามเนื้ออ่อนแรง ข้อหดตัว หรือความเจ็บปวด
การทำการวิเคราะห์การเดินเป็นสิ่งสำคัญในขั้นตอนการปรับขาเทียมและฟื้นฟูสมรรถภาพ วิธีที่แม่นยำที่สุดคือการวิเคราะห์การเดินแบบ 2D หรือ 3D เนื่องจากสามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยได้ และสามารถติดตามผลได้ทั้งก่อนและหลังการปรับขาเทียมหรือการฟื้นฟูสมรรถภาพ
ส่วนประกอบที่มีความแปรปรวนในกระบวนการนี้คือ การวางเครื่องหมาย (marker) จุดต่าง ๆ บนขาเทียม ในภาพด้านล่างจะแสดงจุดสำคัญสำหรับการวางเครื่องหมายบนขาเทียม
กระดูกสะโพกใหญ่ของกระดูกต้นขา (Greater trochanter of the femur)
จุดกึ่งกลางของแกนข้อต่อเข่า (Centre of knee axis)
กระดูกข้อเท้าด้านข้าง (Lateral malleolus)
& 5. เครื่องหมายสองจุดที่แทนฝ่าเท้า (Two markers representing the sole of the foot)
- ส่วนกลางของแกนกลางข้อต่อเข่าเทียม (Middle of the central axis of prosthetic knee joint)
- นิ้วเท้าที่สองของเท้าเทียม (2nd toe of prosthetic foot)
สาเหตุและคำอธิบายของการเบี่ยงเบนต่าง ๆ ในวงจรการเดินด้วยขาเทียม (Causes and description of various prosthetic gait deviations)
1.ความแปรผันของวงจรการเดิน (Gait Cycle Variability)
การเดินควรทำได้ซ้ำ ๆ และสม่ำเสมอ แต่เมื่อใช้ขาเทียมใหม่หรือขาเทียมที่ไม่พอดี ผู้ใช้มักจะรู้สึกไม่สบาย เจ็บปวด หรือไม่มั่นคง ซึ่งทำให้การเดินมีความแปรผันและไม่สม่ำเสมอ โดยเฉพาะการรับน้ำหนักระหว่างขาซ้ายและขวา ซึ่งเรียกว่าความแปรผันของวงจรการเดิน หากเปอร์เซ็นต์แปรผันสูง หมายถึงการเดินที่ไม่มั่นคง แต่ถ้าเปอร์เซ็นต์แปรผันต่ำ อาจหมายถึงการปรับตัวที่ดีขึ้นและมั่นใจในการใช้ขาเทียมมากขึ้น
GCV – 7.44% (วันแรกของการฝึกเดิน)
GCV – 1.75% (ผู้ที่ใช้ขาเทียมเป็นประจำ)
2. การเดินแบบวอลต์ติ้ง (Vaulting)
คือลักษณะการเดินที่ผู้ใช้งานขาเทียมจะเขย่งปลายเท้าของขาข้างที่ไม่ได้ใส่ขาเทียม (ขาข้างปกติ) ขึ้นในช่วงที่ต้องรับน้ำหนักเพียงข้างเดียว เพื่อช่วยให้ขาเทียมสามารถแกว่งไปข้างหน้าโดยไม่ติดพื้น หรือสร้างพื้นที่ว่างระหว่างขาเทียมกับพื้นในระยะ Mid Stance ของวงจรการเดิน มักพบว่ามีการงุ้มข้อเท้ามากเกินปกติ (excessive ankle plantarflexion)
สาเหตุที่มาจากขาเทียม (Prosthetic Causes)
- ขาเทียมยาวเกินไป
- ขาเทียมงอเข่าได้จำกัด
สาเหตุทางสรีรวิทยา (Pathophysiological Cause)
- กล้ามเนื้อสะโพกด้านหน้า (hip flexors) อ่อนแรง
- ความเคยชินในการเดิน (habit)
3. การยกสะโพก (Hip Hiking)
คือลักษณะความเบี่ยงเบนของการเดินที่พบในช่วง Midstance โดยจะเห็นว่าสะโพกด้านที่เหวี่ยงขาขึ้นสูงกว่าระดับแนวกลางลำตัว แทนที่จะลดระดับลงตามปกติ ซึ่งถือว่าเป็นการเคลื่อนไหวผิดปกติ สามารถสังเกตได้ชัดเจนที่สุดจากมุมมองด้านหลัง โดยวัดจากมุมระหว่างแนวระนาบ (horizontal) กับเส้นที่เชื่อมระหว่างกระดูกสันหลังส่วน Posterior Superior Iliac Spines (PSIS) ทั้งสองข้าง
สาเหตุที่มาจากขาเทียม (Prosthetic Causes)
- ขาเทียมยาวเกินไป ทำให้ต้องยกสะโพกข้างที่ใส่ขาเทียมในช่วงที่เหวี่ยงขาเพื่อให้พ้นจากพื้น
สาเหตุทางสรีรวิทยา (Pathophysiological Cause)
- กล้ามเนื้อ Quadratus Lumborum ด้านเดียวกับขาเทียม (ipsilateral) หดรั้งหรือมีความตึงตัวมากเกินไป
4. การเอียงลำตัวไปด้านข้าง (Lateral Trunk Bending)
เป็นลักษณะการเดินที่ผู้ป่วยเอียงลำตัวไปยังด้านที่ใส่ขาเทียมในช่วงที่ขาเทียมนั้นอยู่ในระยะยืน (Stance phase) การเบี่ยงเบนลักษณะนี้สามารถสังเกตได้ชัดเจนที่สุดจากด้านหลัง (posterior view)
สาเหตุที่มาจากขาเทียม (Prosthetic Causes)
- ขาเทียมสั้นเกินไป
- เบ้าขาเทียมมีความกว้างด้านข้างมากเกินไป หรือหลวม
- ขาเทียมถูกจัดแนวให้อยู่ในท่ากาง (abduction)
สาเหตุทางสรีรวิทยา (Pathophysiological Cause)
- การชดเชยจากกล้ามเนื้อก้นด้านข้าง (hip abductors) อ่อนแรง
- ความยาวของตอขาที่เหลืออยู่สั้น
- ข้อต่อสะโพกอยู่ในภาวะหดรั้งในท่ากาง (hip abduction contracture)
- มีอาการปวดที่บริเวณกระดูกต้นขาด้านนอกส่วนปลาย (distal lateral femur)
5. การงอเข่ามากเกินไปในช่วงเหวี่ยงขา (Excessive Knee Flexion in Swing Phase)
เป็นลักษณะการเดินที่เรียกว่า Steppage gait ซึ่งสังเกตได้จากการที่เข่าและสะโพกงอมากเกินปกติในช่วงเหวี่ยงขา (swing phase) ของวงจรการเดิน โดยส้นเท้าของขาเทียมจะยกขึ้นเร็วกว่าขาข้างปกติ การเบี่ยงเบนลักษณะนี้มองเห็นได้ชัดเจนที่สุดจากด้านข้าง (lateral view)
สาเหตุที่มาจากขาเทียม (Prosthetic Causes)
- แรงเสียดทานของข้อเข่าไม่เพียงพอ (knee friction ต่ำเกินไป)
- ความตึงของระบบช่วยเหยียดเข่า (extension aid) ไม่เพียงพอ
- จุดหมุนของข้อเข่าอยู่สูงกว่าระดับข้อเข่าธรรมชาติ
- ขาเทียมมีน้ำหนักมาก
- ขาเทียมยาวกว่าปกติ
สาเหตุทางสรีรวิทยา (Pathophysiological Cause)
- การเหวี่ยงขาด้วยแรงจากสะโพกมากเกินไป (forceful hip flexion)
- ความเคยชินในการเดิน (habit)
6. การเบนเข่าเข้าด้านในมากเกินไปขณะเดิน (Excessive Medial Thrust of Prosthesis)
เป็นลักษณะความเบี่ยงเบนของการเดินที่พบในช่วง Midstance โดยจะเห็นว่าข้อเข่าเบนเข้าด้านในมากผิดปกติ ซึ่งสามารถสังเกตได้ชัดเจนที่สุดจากมุมมองด้านหน้า (anterior view) หรือด้านหลัง (posterior view) สาเหตุหลักมักเกิดจากการจัดแนวขาเทียมที่ไม่เหมาะสม ทำให้แรงตอบสนองจากพื้น (ground reaction forces) เกิดแรงบิดที่ผิดทิศทาง ส่งผลให้เบ้าขาเทียมหมุนไปตามแรงนั้น
สาเหตุที่มาจากขาเทียม (Prosthetic Causes)
- เบ้าขาเทียมติดตั้งชิดเข้าด้านในมากเกินไป
- ขอบบนของเบ้าขาเทียมเอียงออกด้านข้าง (ลักษณะการวางเบ้าในท่า adduction)
- เท้าเทียมวางเยื้องออกด้านข้างมากเกินไป หรืออยู่ในตำแหน่งด้านนอก (อาจเห็นฐานการยืนที่กว้างเกินปกติ)
- เท้าเทียมมีการเอียงออกด้านนอก (eversion) มากเกินไป
สาเหตุทางสรีรวิทยา (Pathophysiological Cause)
- เอ็นยึดข้างข้อเข่า (collateral ligaments) มีความไม่มั่นคง
การฝึกเดินใหม่สำหรับผู้ใช้ขาเทียม เป็นกระบวนการที่ต้องอาศัยการทำงานร่วมกันของหลายวิชาชีพ ไม่ว่าจะเป็นแพทย์เวชศาสตร์ฟื้นฟู นักกายภาพบำบัด ช่างทำขาเทียม หรือแม้แต่นักกิจกรรมบำบัด ทุกคนล้วนมีบทบาทสำคัญในการช่วยให้ผู้ใช้ขาเทียมกลับมาเดินได้อย่างมั่นคงและมั่นใจ เริ่มตั้งแต่การประเมินรูปแบบการเดินอย่างแม่นยำ จนถึงการวางแผนฟื้นฟูที่ออกแบบให้เหมาะกับแต่ละคน เป้าหมายคือให้ขาเทียมทำงานได้เต็มประสิทธิภาพ ลดการใช้พลังงานที่มากเกินจำเป็น และที่สำคัญคือ ช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถกลับไปใช้ชีวิตประจำวันได้อย่างคล่องตัวและมีคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น
