Conservative treatment of asymmetric ankle osteoarthritis

This review article summarizes the currently available (poor) evidence of conservative treatment of asymmetric ankle osteoarthritis in the literature and adds the authors' experience with the particular technique. The use of dietary supplementation, viscosupplementation, platelet-rich plasma, nonsteroidal anti-inflammotory drugs, corticosteroid injections, physical therapy, shoe modifications and orthoses, and patient's education in asymmetric ankle osteoarthritis is outlined. There definitively is a place for conservative treatment with reasonable success in patients whose ankles do not qualify anymore for joint-preserving surgery and in patients with medical or orthopedic contraindications for realignment surgery, total ankle replacement, and ankle arthrodesis.

Non-surgical treatment of pain associated with posterior tibial tendon dysfunction: study protocol for a randomised clinical trial

BACKGROUND Symptoms associated with pes planovalgus or flatfeet occur frequently, even though some people with a flatfoot deformity remain asymptomatic. Pes planovalgus is proposed to be associated with foot/ankle pain and poor function. Concurrently, the multifactorial weakness of the tibialis posterior muscle and its tendon can lead to a flattening of the longitudinal arch of the foot. Those affected can experience functional impairment and pain. Less severe cases at an early stage are eligible for non-surgical treatment and foot orthoses are considered to be the first line approach. Furthermore, strengthening of arch and ankle stabilising muscles are thought to contribute to active compensation of the deformity leading to stress relief of soft tissue structures. There is only limited evidence concerning the numerous therapy approaches, and so far, no data are available showing functional benefits that accompany these interventions. METHODS After clinical diagnosis and clarification of inclusion criteria (e.g., age 40-70, current complaint of foot and ankle pain more than three months, posterior tibial tendon dysfunction stage I & II, longitudinal arch flattening verified by radiography), sixty participants with posterior tibial tendon dysfunction associated complaints will be included in the study and will be randomly assigned to one of three different intervention groups: (i) foot orthoses only (FOO), (ii) foot orthoses and eccentric exercise (FOE), or (iii) sham foot orthoses only (FOS). Participants in the FOO and FOE groups will be allocated individualised foot orthoses, the latter combined with eccentric exercise for ankle stabilisation and strengthening of the tibialis posterior muscle. Participants in the FOS group will be allocated sham foot orthoses only. During the intervention period of 12 weeks, all participants will be encouraged to follow an educational program for dosed foot load management (e.g., to stop activity if they experience increasing pain). Functional impairment will be evaluated pre- and post-intervention by the Foot Function Index. Further outcome measures include the Pain Disability Index, Visual Analogue Scale for pain, SF-12, kinematic data from 3D-movement analysis and neuromuscular activity during level and downstairs walking. Measuring outcomes pre- and post-intervention will allow the calculation of intervention effects by 3×3 Analysis of Variance (ANOVA) with repeated measures. DISCUSSION The purpose of this randomised trial is to evaluate the therapeutic benefit of three different non-surgical treatment regimens in participants with posterior tibial tendon dysfunction and accompanying pes planovalgus. Furthermore, the analysis of changes in gait mechanics and neuromuscular control will contribute to an enhanced understanding of functional changes and eventually optimise conservative management strategies for these patients. TRIAL REGISTRATION ClinicalTrials.gov Protocol Registration System: ClinicalTrials.gov ID NCT01839669.

Control motion approach of a lower limb orthosis to reduce energy consumption

By analysing the dynamic principles of the human gait, an economic gait‐control analysis is performed, and passive elements are included to increase the energy efficiency in the motion control of active orthoses. Traditional orthoses use position patterns from the clinical gait analyses (CGAs) of healthy people, which are then de‐normalized and adjusted to each user. These orthoses maintain a very rigid gait, and their energy cosT is very high, reducing the autonomy of the user. First, to take advantage of the inherent dynamics of the legs, a state machine pattern with different gains in eachstate is applied to reduce the actuator energy consumption. Next, different passive elements, such as springs and brakes in the joints, are analysed to further reduce energy consumption. After an off‐line parameter optimization and a heuristic improvement with genetic algorithms, a reduction in energy consumption of 16.8% is obtained by applying a state machine control pattern, and a reduction of 18.9% is obtained by using passive elements. Finally, by combining both strategies, a more natural gait is obtained, and energy consumption is reduced by 24.6%compared with a pure CGA pattern.

An Adjustable Compliant Joint for Lower-Limb Exoskeletons

The field of exoskeletons and wearable devices for walking assistance and rehabilitation has advanced considerably over the past few years. Currently, commercial devices contain joints with stiff actuators that cannot adapt to unpredictable environments. These actuators consume more energy and may not be appropriate for human-machine interactions. Thus, adjustable compliant actuators are being cautiously incorporated into new exoskeletons and active orthoses. Some simulation-based studies have evaluated the benefits of incorporating compliant joints into such devices. Another reason that compliant actuators are desirable is that spasticity and spasmodic movements are common among patients with motor deficiencies; compliant actuators could efficiently absorb these perturbations and improve joint control. In this paper, we provide an overview of the requirements that must be fulfilled by these actuators while evaluating the behavior of leg joints in the locomotion cycle. A brief review of existing compliant actuators is conducted, and our proposed variable stiffness actuator prototype is presented and evaluated. The actuator prototype is implemented in an exoskeleton knee joint operated by a state machine that exploits the dynamics of the leg, resulting in a reduction in actuation energy demand and better adaptability to disturbances.

Use of anti-pronation taping to assess suitability of orthotic prescription: Case report

This case report describes a strategy for assessing the suitability of orthotic prescription for individual patients with lower limb overuse injuries. The case concerns a 32 year old male soccer player with a two-year history of Achilles tendinopathy. A functional assessment performed before, during, and after a trial period of anti-pronation taping showed that taping reduced symptoms markedly and resulted in a 10-fold increase in pain-free jogging distance. This was interpreted as an indication for favourable orthotic intervention. Subsequently, orthotic intervention was associated with a similar reduction in symptoms and improvement in function. This case study illustrates how a trial period of anti-pronation taping could assist therapists to make decisions about prescription of orthoses for lower limb overuse injuries.

Foot orthotics in the treatment of lower limb conditions: A musculoskeletal physiotherapy perspective

Orthotic therapy is frequently advocated for the treatment Of musculoskeletal pain and injury of the lower limb. The clinical efficacy, mechanical effects, and Underlying mechanism of the action of foot orthotics has not been Conclusively determined making it difficult for practitioners to agree on a reliable and valid clinical approach to their application and indeed even their fabrication. This problem is compounded by evidence suggesting that the most commonly used approach for orthotic prescription, the (Biomechanical Evaluation of the Foot. Vol. 1. Clinical Biomechanics Corporation, Los Angeles, 1971) approach, has poor validity and many of the associated clinical measurements of that approach lack adequate levels of reliability. This paper proposes a new approach that is based on two key elements. One is the identification, verification and quantification of physical tasks that serve as client specific outcome measures. The second is the application of specific physical manipulations during the performance of these physical tasks. The physical manipulations are selected on the basis of motion dysfunction and their immediate effects on the client specific outcome measures serve as the basis to making an informed decision on the propriety of using orthotics in individual clients. The motion dysfunction also guides the type of orthotic that is applied. Practical case examples as well Lis generic and specific guidelines to the application of this clinical assessment process and orthotics are provided in this paper. (C) 2004 Published by Elsevier Ltd.

Open Source Information Technologies Approach for Moddeling of Ankle-Foot Orthosis

Computer modeling is a perspective method for optimal design of prosthesis and orthoses. The study is oriented to develop modular ankle foot orthosis (MAFO) to assist the very frequently observed gait abnormalities relating the human ankle-foot complex using CAD modeling. The main goal is to assist the ankle- foot flexors and extensors during the gait cycle (stance and swing) using torsion spring. Utilizing 3D modeling and animating open source software (Blender 3D), it is possible to generate artificially different kind of normal and abnormal gaits and investigate and adjust the assistive modular spring driven ankle foot orthosis.

Assisted standing for Duchenne muscular dystrophy

This is the protocol for a review and there is no abstract. The objectives are as follows: To assess the effects of standing devices and orthoses on musculoskeletal impairments (such as pain, contracture, scoliosis development and bone density) in people with DMD, and secondarily to determine their effect on quality of life, participation in activities, and patient experience.

Proprioception in ankle sprain from exercises and bandages

Ankle sprains are the most common injuries in sports, usually causing damage to the lateral ligaments. Recurrence has as usual result permanent instability, and thus loss of proprioception. This fact, together with residual symptoms, is what is known as chronic ankle instability, CAI, or FAI, if it is functional. This problem tries to be solved by improving musculoskeletal stability and proprioception by the application of bandages and performing exercises. The aim of this study has been to review articles (meta-analisis, systematic reviews and revisions) published in 2009-2015 in PubMed, Medline, ENFISPO and BUCea, using keywords such as “sprain instability”, “sprain proprioception”, “chronic ankle instability”. Evidence affirms that there does exist decreased proprioception in patients who suffer from CAI. Rehabilitation exercise regimen is indicated as a treatment because it generates a subjective improvement reported by the patient, and the application of bandages works like a sprain prevention method limiting the range of motion, reducing joint instability and increasing confidence during exercise. As podiatrists we should recommend proprioception exercises to all athletes in a preventive way, and those with CAI or FAI, as a rehabilitation programme, together with the application of bandages. However, further studies should be generated focusing on ways of improving proprioception, and on the exercise patterns that provide the maximum benefit.

Modifications in Early Rehabilitation Protocol after Rotator Cuff Repair : EMG Studies

La déchirure de la coiffe des rotateurs est une des causes les plus fréquentes de douleur et de dysfonctionnement de l'épaule. La réparation chirurgicale est couramment réalisée chez les patients symptomatiques et de nombreux efforts ont été faits pour améliorer les techniques chirurgicales. Cependant, le taux de re-déchirure est encore élevé ce qui affecte les stratégies de réhabilitation post-opératoire. Les recommandations post-chirurgicales doivent trouver un équilibre optimal entre le repos total afin de protéger le tendon réparé et les activités préconisées afin de restaurer l'amplitude articulaire et la force musculaire. Après une réparation de la coiffe, l'épaule est le plus souvent immobilisée grâce à une écharpe ou une orthèse. Cependant, cette immobilisation limite aussi la mobilité du coude et du poignet. Cette période qui peut durer de 4 à 6 semaines où seuls des mouvements passifs peuvent être réalisés. Ensuite, les patients sont incités à réaliser les exercices actifs assistés et des exercices actifs dans toute la mobilité articulaire pour récupérer respectivement l’amplitude complète de mouvement actif et se préparer aux exercices de résistance réalisés dans la phase suivante de la réadaptation. L’analyse électromyographique des muscles de l'épaule a fourni des évidences scientifiques pour la recommandation de beaucoup d'exercices de réadaptation au cours de cette période. Les activités sollicitant les muscles de la coiffe des rotateurs à moins de 20% de leur activation maximale volontaire sont considérés sécuritaires pour les premières phases de la réhabilitation. À partir de ce concept, l'objectif de cette thèse a été d'évaluer des activités musculaires de l'épaule pendant des mouvements et exercices qui peuvent théoriquement être effectués au cours des premières phases de la réhabilitation. Les trois questions principales de cette thèse sont : 1) Est-ce que la mobilisation du coude et du poignet produisent une grande activité des muscles de la coiffe? 2) Est-ce que les exercices de renforcement musculaire du bras, de l’avant-bras et du torse produisent une grande activité dans les muscles de la coiffe? 3) Au cours d'élévations actives du bras, est-ce que le plan d'élévation affecte l'activité de la coiffe des rotateurs? Dans notre première étude, nous avons évalué 15 muscles de l'épaule chez 14 sujets sains par électromyographie de surface et intramusculaire. Nos résultats ont montré qu’avec une orthèse d’épaule, les mouvements du coude et du poignet et même quelques exercices de renforcement impliquant ces deux articulations, activent de manière sécuritaire les muscles de ii la coiffe. Nous avons également introduit des tâches de la vie quotidienne qui peuvent être effectuées en toute sécurité pendant la période d'immobilisation. Ces résultats peuvent aider à modifier la conception d'orthèses de l’épaule. Dans notre deuxième étude, nous avons montré que l'adduction du bras réalisée contre une mousse à faible densité, positionnée pour remplacer le triangle d’une orthèse, produit des activations des muscles de la coiffe sécuritaires. Dans notre troisième étude, nous avons évalué l'électromyographie des muscles de l’épaule pendant les tâches d'élévation du bras chez 8 patients symptomatiques avec la déchirure de coiffe des rotateurs. Nous avons constaté que l'activité du supra-épineux était significativement plus élevée pendant l’abduction que pendant la scaption et la flexion. Ce résultat suggère une séquence de plan d’élévation active pendant la rééducation. Les résultats présentés dans cette thèse, suggèrent quelques modifications dans les protocoles de réadaptation de l’épaule pendant les 12 premières semaines après la réparation de la coiffe. Ces suggestions fournissent également des évidences scientifiques pour la production d'orthèses plus dynamiques et fonctionnelles à l’articulation de l’épaule.

Modifications in Early Rehabilitation Protocol after Rotator Cuff Repair : EMG Studies

La déchirure de la coiffe des rotateurs est une des causes les plus fréquentes de douleur et de dysfonctionnement de l'épaule. La réparation chirurgicale est couramment réalisée chez les patients symptomatiques et de nombreux efforts ont été faits pour améliorer les techniques chirurgicales. Cependant, le taux de re-déchirure est encore élevé ce qui affecte les stratégies de réhabilitation post-opératoire. Les recommandations post-chirurgicales doivent trouver un équilibre optimal entre le repos total afin de protéger le tendon réparé et les activités préconisées afin de restaurer l'amplitude articulaire et la force musculaire. Après une réparation de la coiffe, l'épaule est le plus souvent immobilisée grâce à une écharpe ou une orthèse. Cependant, cette immobilisation limite aussi la mobilité du coude et du poignet. Cette période qui peut durer de 4 à 6 semaines où seuls des mouvements passifs peuvent être réalisés. Ensuite, les patients sont incités à réaliser les exercices actifs assistés et des exercices actifs dans toute la mobilité articulaire pour récupérer respectivement l’amplitude complète de mouvement actif et se préparer aux exercices de résistance réalisés dans la phase suivante de la réadaptation. L’analyse électromyographique des muscles de l'épaule a fourni des évidences scientifiques pour la recommandation de beaucoup d'exercices de réadaptation au cours de cette période. Les activités sollicitant les muscles de la coiffe des rotateurs à moins de 20% de leur activation maximale volontaire sont considérés sécuritaires pour les premières phases de la réhabilitation. À partir de ce concept, l'objectif de cette thèse a été d'évaluer des activités musculaires de l'épaule pendant des mouvements et exercices qui peuvent théoriquement être effectués au cours des premières phases de la réhabilitation. Les trois questions principales de cette thèse sont : 1) Est-ce que la mobilisation du coude et du poignet produisent une grande activité des muscles de la coiffe? 2) Est-ce que les exercices de renforcement musculaire du bras, de l’avant-bras et du torse produisent une grande activité dans les muscles de la coiffe? 3) Au cours d'élévations actives du bras, est-ce que le plan d'élévation affecte l'activité de la coiffe des rotateurs? Dans notre première étude, nous avons évalué 15 muscles de l'épaule chez 14 sujets sains par électromyographie de surface et intramusculaire. Nos résultats ont montré qu’avec une orthèse d’épaule, les mouvements du coude et du poignet et même quelques exercices de renforcement impliquant ces deux articulations, activent de manière sécuritaire les muscles de ii la coiffe. Nous avons également introduit des tâches de la vie quotidienne qui peuvent être effectuées en toute sécurité pendant la période d'immobilisation. Ces résultats peuvent aider à modifier la conception d'orthèses de l’épaule. Dans notre deuxième étude, nous avons montré que l'adduction du bras réalisée contre une mousse à faible densité, positionnée pour remplacer le triangle d’une orthèse, produit des activations des muscles de la coiffe sécuritaires. Dans notre troisième étude, nous avons évalué l'électromyographie des muscles de l’épaule pendant les tâches d'élévation du bras chez 8 patients symptomatiques avec la déchirure de coiffe des rotateurs. Nous avons constaté que l'activité du supra-épineux était significativement plus élevée pendant l’abduction que pendant la scaption et la flexion. Ce résultat suggère une séquence de plan d’élévation active pendant la rééducation. Les résultats présentés dans cette thèse, suggèrent quelques modifications dans les protocoles de réadaptation de l’épaule pendant les 12 premières semaines après la réparation de la coiffe. Ces suggestions fournissent également des évidences scientifiques pour la production d'orthèses plus dynamiques et fonctionnelles à l’articulation de l’épaule.