Activities of daily living in non-Western cultures: range of motion requirements for hip and knee joint implants

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Abstract

The purpose of this review of the literature was to investigate the functional range of motion requirements of non-Western populations in respect to artificial hip and knee joint implants. It was discovered that in Asia and the Middle East many activities are performed while squatting, kneeling, or sitting cross-legged. These positions demand a greater range of motion than that typically required in Western populations. For example, authors report that to squat one requires 130°–full hip flexion and 111°–165° (or full) knee flexion. To sit cross-legged one requires 90°–100° hip flexion and 111°–165° (or full) knee flexion. This study identified a lack of documented research in this area, and the research that has been done provided inconsistent data. Potential reasons for discrepancies in the data are discussed, including the use of different methods to collect range of motion measurements, unclear use of terminology, and variations in normal passive and active range. In conclusion, this study stresses the importance of culture and function in the design and use of any new joint or product.

Aktivitäten des täglichen Lebens in nicht-westlichen Kulturen: Anforderungen an die Beweglichkeit von Hüft- und Kniegelenksimplantaten

Gegenstand der vorliegenden Literaturstudie waren die Anforderungen an die funktionellen Beweglichkeiten (range of motion) in nicht-westlichen Kulturen in Bezug auf Hüft- und Kniegelenksendoprothesen. Es erwies sich, dass in Asien und im Nahen Osten viele Tätigkeiten im Hocken, Knien oder Sitzen mit gekreuzten Beinen verrichtet werden. Diese Stellungen erfordern eine größere Beweglichkeit, als Angehörige westlicher Kulturen sie normalerweise benötigen. So wird beispielsweise berichtet, dass für das Hocken 130°, d. h. volle Hüftbeugung und 111–165° (also volle) Kniebeugung erforderlich sind. Für das Sitzen mit gekreuzten Beinen werden 90–110° Hüftbeugung und 111–165° (also volle) Kniebeugung benötigt. Unsere Studie zeigt, dass dokumentierte Untersuchungen zu dieser Thematik kaum existieren, die tatsächlich aufgefundenen Arbeiten jedoch nur uneinheitliche Daten liefern. Mögliche Gründe für diese Diskrepanzen in den vorliegenden Daten werden erörtert, darunter unterschiedliche Methoden der Range-of-Motion-Messung, unklare Verwendung der Terminologie und Abweichungen bei den Referenzwerten für die aktive bzw. passive Beweglichkeit. Als Schlussfolgerung wird die Bedeutung kultureller Gegebenheiten und funktioneller Anforderungen für Entwicklung und Nutzung neuer Gelenke oder sonstiger Produkte unterstrichen.

Le but de cette synthèse bibliographique était d’évaluer la gamme fonctionnelle des exigences en matière de mobilité des prothèses de hanche et de genou dans des populations non occidentales. Il s'est avéré qu'en Asie et au Moyen-Orient, de nombreuses activités sont effectuées en position accroupie, agenouillée ou assise jambes croisées. Ces positions demandent une gamme de mouvements beaucoup plus importante que celle des populations occidentales. Les auteurs indiquent, par exemple, que pour s'accroupir, il faut une flexion de 130° de l'ensemble de la hanche et une flexion de 111 à 165° (voire complète) du genou. Pour s'asseoir les jambes croisées, un individu impose une flexion de 90 –100° à ses hanches et de 111 à 165° (voire complète) à ses genoux. Cette étude a mis en évidence une absence de recherche documentée dans ce domaine et les travaux réalisés ont donné des résultats peu cohérents. Les auteurs discutent des raisons éventuelles de ces contradictions, en particulier de l'utilisation de méthodologies différentes pour mesurer les mouvements, d'une terminologie peu claire et de variations dans les valeurs normales des mouvements passifs et actifs. En conclusion, cette étude souligne l'importance de la culture et des fonctions lors de la conception et de l'utilisation de toute nouvelle prothèse ou de tout nouveau produit.

El objetivo de esta revisión de la literatura fue investigar los requisitos funcionales relativos a la amplitud de movimiento en los implantes de prótesis artificiales de cadera y de rodilla en poblaciones no occidentales. Se descubrió que en Asia y en Oriente Medio se realizan muchas actividades en cuclillas, de rodillas o sentado con las piernas cruzadas. Estas posiciones demandan una mayor amplitud de movimiento que la requerida habitualmente en las poblaciones occidentales. Por ejemplo, los autores señalan que para ponerse en cuclillas se requiere una flexión total de 130° de la cadera y una flexión de 111°–165° (o completa) de la rodilla. Para sentarse con las piernas cruzadas se requiere una flexión de cadera de 90°–100° y una flexión de rodilla de 111°–165° (o completa). Este estudio ha permitido identificar la falta de investigaciones documentadas en esta área y el carácter no coherente de los datos aportados por los estudios disponibles. Se comentan las posibles razones de las discrepancias en los datos, como la utilización de diferentes métodos de recogida de las mediciones de la amplitud de movimiento, la utilización poco clara de la terminologı´a y las variaciones en la amplitud pasiva y activa normal. En conclusión, se resalta la importancia de la cultura y de la función en el diseño y la utilización de cualquier articulación o producto nuevo.

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