Analiza mersului influențează îngrijirea copiilor cu CP

analiza instrumentată a mersului poate ajuta la caracterizarea modelelor anormale de mers la pacienții cu paralizie cerebrală, ceea ce îmbunătățește luarea deciziilor clinice. Intervențiile timpurii bazate pe analiza mersului pot ajuta la minimizarea efectelor adverse pe termen lung ale biomecanicii slabe.

de Frank M. Chang, MD, Jason T. Rhodes, MD, MS, Katherine M. Davies, BA și James J. Carollo, PhD, PE

mersul pe jos este o activitate aproape fără efort pentru majoritatea oamenilor, de obicei făcută fără un al doilea gând. Cu toate acestea, pentru persoanele cu paralizie cerebrală (CP), acest lucru nu este cazul.

CP este cea mai frecventă tulburare neurologică pediatrică, definită ca “un grup de tulburări permanente ale dezvoltării mișcării și posturii, provocând limitări de activitate care sunt atribuite tulburărilor non-progresive care au apărut în dezvoltarea creierului fetal sau infantil. Tulburările motorii ale paraliziei cerebrale sunt adesea însoțite de tulburări de senzație, percepție, cunoaștere, comunicare și comportament, de epilepsie și de deformări musculo-scheletice secundare.”1

copiii cu PC întâmpină frecvent probleme cu tonusul muscular, controlul motorului, spasticitatea și echilibrul care duc la anomalii ale mersului. Dacă sunt lăsate netratate, aceste deformări musculo-scheletice vor crește în severitate pe măsură ce copilul crește. Deși evaluarea și tratamentul deficiențelor asociate cu CP sunt deosebit de critice în anii de creștere, CP este o dizabilitate pe tot parcursul vieții care conferă o incidență crescută a afecțiunilor medicale secundare pe măsură ce copiii se maturizează. Prin urmare, este esențial să abordăm anomaliile de mers devreme pentru a preveni efectele pe termen lung ale biomecanicii slabe, care pot duce la durere și deteriorarea funcției ambulatorii.

nu există două persoane cu PC care să aibă aceleași niveluri de funcție generală și participare socială, iar acest lucru necesită o evaluare individualizată a fiecărui pacient de către un medic calificat. Această evaluare ar trebui, în mod ideal, să facă parte dintr-o abordare multidisciplinară care include evaluarea nivelului funcțional al pacientului și a deformărilor anatomice, precum și determinarea cât de departe a progresat pacientul în istoria naturală a modelului său particular de mers CP. Înțelegerea nivelului de progresie a deformărilor și contracturilor scheletice ale pacientului este importantă pentru practicienii însărcinați cu luarea deciziilor de tratament, deoarece scopul principal al oricărui tratament este optimizarea funcției pacientului.

analiza mersului instrumentat

tratamentul pentru copiii cu PC variază în întreaga lume; cu toate acestea, utilizarea analizei de mers 3-D instrumentate pentru a defini abaterile de mers și a facilita opțiunile de tratament adecvate este standardul actual de îngrijire în multe centre. De obicei, un clinician va efectua o examinare fizică statică și va folosi analiza vizuală pentru a evalua pacientul. Analiza mersului instrumentat adaugă înregistrarea video biplanară a modelului de mers al pacientului; Captarea mișcării 3-D pentru a descrie unghiurile, vitezele și accelerațiile articulare; forțele de reacție la sol; presiunile plantare; și înregistrarea momentului activității musculare folosind electromiografia dinamică (EMG).2

în practică, analiza instrumentată a mersului permite înțelegerea deplasărilor unghiulare articulare, a momentelor și forțelor articulare și alinierea efectivă a tuturor elementelor scheletice dinamic, pe măsură ce copilul se deplasează. Toate aceste date sunt colectate, prelucrate și analizate și apoi prezentate unei echipe de clinicieni, terapeuți și ingineri cu experiență în anomalii de mers și tratament. Recomandările terapeutice finale sunt determinate din această evaluare a echipei. Această abordare multidisciplinară bazată pe tehnologie a evoluat în ultimii 40 de ani într-o metodă sistematică de analiză a anomaliilor de mers. Atât Comisia pentru Acreditare Motion Laboratory, 3 o organizație independentă non-profit responsabilă pentru acreditarea SUA. laboratoarele de mers și mișcare și o declarație de poziție din partea societății de analiză a mersului și mișcării Clinice4 au aprobat abordarea. Analiza mersului instrumentat nu este un înlocuitor pentru experiența clinică, ci este un instrument care poate fi utilizat pentru a spori luarea deciziilor clinice, furnizând în același timp dovezi în sprijinul unui plan de tratament specific.

copiii cu PC vor avea abilități variate de mers pe jos, deoarece gradul de rănire a creierului în curs de dezvoltare este diferit la fiecare copil. Capacitatea funcțională la copiii cu CP poate varia de la ambulatori comunitari extrem de funcționali la ambulatori casnici cu mobilitate asistată până la indivizi neambulatori care se bazează pe mobilitatea pe roți pentru o mare parte din locomoția lor independentă. Interacțiunea deformărilor multiple produce abateri complexe de mers la persoanele cu CP. O schemă de clasificare validată și utilizată pe scară largă cunoscută sub numele de sistemul de clasificare a funcțiilor motorii brute (GMFC) este utilizată pentru a descrie capacitatea funcțională a copiilor cu CP.5 GMFC-urile sunt împărțite în cinci niveluri ale funcției motorii legate de nivelul de Independență a mersului, de la copiii de nivelul I, care sunt capabili să meargă fără asistență în toate mediile, până la copiii de nivelul V, care nu sunt ambulatori și necesită asistență pentru majoritatea activităților.

deși sistemul GMFCS ajută clinicienii să determine capacitatea funcțională a unui copil cu CP, acesta nu descrie modelul specific de mers pe care îl poate avea un copil. Diferențele de severitate a afectării, mecanismele compensatorii pentru obstacolele biomecanice și capacitatea funcțională înseamnă că fiecare copil cu CP are patologii unice de mers. Practicanții pot identifica anumite modele distincte de mers în cadrul acestei populații de pacienți care îi pot ajuta să facă comparații pentru a determina mecanismele caracteristicilor unice ale mersului unui individ. Analiza mersului oferă informații mai detaliate pentru a informa opțiunile de tratament adecvate.

mersul rigid al genunchiului

analiza instrumentată a mersului este necesară pentru a detecta mersul rigid al genunchiului (SKG), un exemplu de model anormal de mers care poate afecta eficiența mersului. SKG este definit de Sutherland ca o scădere a magnitudinii flexiei vârfului genunchiului (<45 inq), o scădere a intervalului dinamic al flexiei genunchiului și o flexie întârziată a vârfului genunchiului, toate acestea apar în timpul fazei de leagăn a ciclului normal de mers.6 aceste abateri sunt ușor de recunoscut și cuantificat prin analiza mersului instrumentat. SKG este unul dintre cele mai frecvente modele de mers care afectează performanța mersului la copiii cu CP, iar un studiu recent arată că până la 80% din anomaliile de mers la copiii cu CP au implicat un SKG.7

se crede că etiologia provine dintr-un mușchi rectus femoris care trage anormal, care restricționează flexia genunchiului pe toată perioada de leagăn a ciclului de mers.8,9 modelul de ardere a mușchilor rectus femoris, așa cum se vede cu EMG, are fie o activitate prelungită pe parcursul întregului ciclu de mers, fie o creștere a activității în timpul fazei de leagăn.10 pacientul din Figura 1 a fost identificat ca având SKG pe baza analizei vizuale, a măsurătorilor unghiului articular la genunchi (Figura 3) și a activității musculare a rectului femoris, așa cum s-a văzut cu EMG (Figura 4). După cum se vede în graficele cinematice din planul sagital din Figura 3, genunchiul este continuu în extensie pe tot parcursul ciclului de mers, cu foarte puțină flexie. Un model SKG duce la probleme cu flexia șoldului, flexia genunchiului în timpul leagănului, mecanisme de mers compensatorii ineficiente din punct de vedere energetic,cum ar fi trunchiul înainte înclinat pentru a menține Centrul de greutate peste piciorul care acceptă greutatea, 11 boltire sau drumeții de șold și probleme cu clearance-ul piciorului care cresc riscul de declanșare și cădere.12,13

tratamentul chirurgical pentru SKG include o eliberare sau transfer rectus femoris (RF); Cu toate acestea, se crede că un transfer RF păstrează flexia șoldului mai eficient decât eliberarea RF și crește flexia genunchiului în timpul fazei de leagăn a mersului (Figura 2).8 diagnosticul SKG și protocolul de tratament ulterior se bazează aproape exclusiv pe analiza mersului. În plus, analiza de mers repetată postoperatorie de un an este utilizată în mod constant pentru a monitoriza și evalua rezultatele.

în centrul nostru de la Spitalul de Copii Colorado din Denver, Muthusamy și colab au investigat efectele diferitelor site-uri de transfer RF asupra măsurătorilor cinematice la copiii cu SKG.14 când toate locurile de transfer au fost analizate împreună, am constatat o îmbunătățire în trei din cinci măsurători cinematice ale planului sagital, inclusiv gama de mișcare a genunchiului în timpul leagănului, flexia maximă a genunchiului în leagăn (îmbunătățită în medie cu 9 centimetrii) și extensia maximă a genunchiului la leagănul terminal. Nu am găsit niciun efect semnificativ statistic asupra gamei de mișcare a genunchiului, flexia vârfului genunchiului la răspunsul la Încărcare, flexia vârfului genunchiului în leagăn sau extensia vârfului genunchiului la leagănul terminal atunci când s-au comparat locurile de transfer RF distal; cu toate acestea, a existat o îmbunătățire semnificativă a intervalului de mișcare postoperatorie a genunchiului la pacienții care au avut mai puțin de 80% din intervalul normal de mișcare a genunchiului înainte de operație.

diferențierea equinus

există două modele de mers similare care, dacă nu sunt distinse corect, pot duce la intervenții cu efecte nedorite mai târziu în viața unui pacient. Un model de mers equinus este, în general, caracterizat prin faptul că piciorul se află în flexie plantară excesivă datorită spasticității și controlului motor inadecvat. Poziția piciorului flexat plantar duce la contactul inițial al piciorului și la creșterea prematură a călcâiului.

două variații ale modelului mersului equinus au fost descrise de Rodda și Graham15: equinus adevărat și equinus aparent. Un adevărat model de mers equinus este cauzat de gastrocnemius și / sau soleus spasticitate sau contractură și ulterior excesul de flexie plantară la gleznă. Extensia șoldului și genunchiului sunt aproape normale; cu toate acestea, recurvatumul genunchiului poate fi prezent dacă capsula posterioară a genunchiului este întinsă peste normal. Pe de altă parte, echinusul aparent se datorează flexiei patologice a genunchiului în timpul acceptării greutății care modifică poziția gambei și produce contactul inițial al piciorului.16

ambele modele au un aspect equinus și un model de mers toe-toe, dar etiologiile diferite necesită intervenții chirurgicale diferite. Tratamentul chirurgical pentru pacientul cu un adevărat model de mers equin implică prelungirea mușchilor gastrocnemius și / sau soleus, diminuând gradul de flexie plantară a piciorului și gleznei. Cu toate acestea, prelungirea mușchilor gastrocnemius și/sau soleus într-un model aparent de mers equinus provoacă slăbiciune relativă a gambei, ducând la avansarea tibială anterioară după contactul inițial și, în cele din urmă,la un model de mers ghemuit, 16 care se caracterizează prin creșterea flexiei șoldului, flexia genunchiului și dorsiflexia gleznei pe tot parcursul ciclului de mers.

tratamentul adecvat al unui model aparent de mers echinus abordează deformările proximale, inclusiv flexia crescută a șoldului și genunchiului. În cele din urmă, tratamentul va depinde de cauza acestor deformări proximale și poate include mai multe proceduri de țesut moale și osos. Utilizarea analizei instrumentate a mersului poate permite medicului curant să determine în mod clar dacă un pacient are un model aparent sau adevărat de mers equinus, prevenind procedurile chirurgicale inadecvate.

în 2006, am finalizat un studiu la Spitalul de Copii Colorado Center for Gait and Movement Analysis, comparând rezultatele pacienților cu PC care au fost supuși analizei mersului și apoi au urmat recomandările chirurgicale rezultate sau care au ales să utilizeze tratamente nechirurgicale.18 pacienți au primit o analiză inițială a mersului și un grup de medici, terapeuți fizici și bioingineri familiarizați cu anomalii ale mersului Au făcut recomandări chirurgicale.

pacienții au fost supuși unei analize de mers de urmărire în medie la un an după intervenția chirurgicală sau analiza inițială a mersului. Măsurătorile cinematice între cele două puncte de timp din fiecare grup au fost comparate și clasificate ca având un rezultat pozitiv, un rezultat negativ sau nicio modificare. Un rezultat pozitiv a fost o îmbunătățire a unghiurilor articulației șoldului, genunchiului și/sau gleznei într-o direcție spre normal cu >5 October față de prima analiză. Un rezultat negativ a fost alterarea unghiurilor articulare într-o direcție departe de normal cu >5 centimetrii față de prima analiză. Persoanele cu o diferență de 5% în ambele direcții între unghiurile comune au fost clasificate ca neavând nicio schimbare.

am constatat că copiii care au urmat recomandările chirurgicale au avut mai multe șanse de a avea o schimbare pozitivă decât copiii al căror tratament a folosit tratamente nechirurgicale. Mai multe studii au arătat că analiza mersului instrumentat poate modifica luarea deciziilor medicului cu privire la tratamentele chirurgicale la copiii cu CP comparativ cu evaluarea clinică a pacientului singur.19-22 de studii au arătat, de asemenea, că, după o analiză a mersului, corecția chirurgicală a îmbunătățit funcția la copiii ambulatori și adulții cu CP.23-25

multe tipuri de modele de mers sunt observate la pacienții cu CP. Analiza mersului instrumentat face mai ușor pentru medici să analizeze multe modele de mers prin revizuirea critică a cinematicii, cineticii și curbelor EMG ale articulațiilor pelvisului și șoldului, genunchiului și gleznei. Clinicienii pot folosi apoi măsuri cantitative pentru a descrie și compara cu precizie informațiile fiecărui pacient cu persoanele normale în curs de dezvoltare, care ajută practicienii să determine etiologia anomaliilor de mers și să recomande intervenții care pot ajuta cel mai bine acest grup provocator de pacienți.

Frank Chang, MD, este director medical al Centrului pentru analiza mersului și mișcării (CGMA) la Spitalul de Copii Colorado și profesor de chirurgie ortopedică și medicină de reabilitare la Universitatea din Colorado, ambele în Denver. Jason Rhodes, MD, MS, este chirurg ortoped cu CGMA și Departamentul de Ortopedie de la Spitalul de Copii Colorado și profesor asistent la Universitatea din Colorado Denver. Katherine Davies, BA, este un asistent de cercetare senior în CGMA la Spitalul de Copii Colorado. James Carollo, PhD, PE, este director al CGMA la Spitalul de Copii Colorado și profesor asociat la departamentele de Medicină Fizică și reabilitare și ortopedie de la Universitatea din Colorado Denver.

1. Rosenbaum P, Paneth N, Leviton a și colab. Un raport: definiția și clasificarea paraliziei cerebrale aprilie 2006. Dev Med Copil Neurol Suppl 2007; 109: 8-14.

2. Carollo JJ, Matthews D. evaluarea mersului uman, a mișcării și a funcției motorii. În: Alexander M, Matthews D, eds. Reabilitarea pediatrică: principii și practică. New York: DemosMedical; 2009:461-491.

3. Formularul de cerere de Acreditare a Laboratorului de mișcare clinică și criteriile de revizuire. Comisia pentru Motion site-ul de acreditare de laborator. http://www.cmlainc.org/Portal.html. Accesat La 3 August 2011.

4. Declarație de poziție: analiza mersului în paralizia cerebrală. Site-ul web al Societății de analiză a mișcării și mișcării clinice. http://www.gcmas.org/node/93. Accesat La 3 August 2011.

5. Palisano R, Rosenbaum P, Walters S, și colab. Dezvoltarea și fiabilitatea unui sistem de clasificare a funcției motorii brute la copiii cu paralizie cerebrală. Dev Med Copil Neurol 1997; 39 (4): 214-223.

6. Sutherland DH, Davids JR. Anomalii comune de mers ale genunchiului în paralizia cerebrală. Clin Orthop Relat Res 1993; (288):139-147.

7. Wren TA, Rethlefsen S, Kay RM. Prevalența anomaliilor specifice de mers la copiii cu paralizie cerebrală: influența subtipului paraliziei cerebrale, vârsta și intervenția chirurgicală anterioară. J Pediatr Orthop 2005; 25(1):79-83.

8. Perry J. Distal rectus femoris transfer. Dev Med Copil Neurol 1987; 29 (2): 153-158.

9. Waters RL, Garland DE, Perry J, și colab. Mersul cu picioare rigide în hemiplegie: corecție chirurgicală. J os comun Surg am 1979; 61 (6A):927-933.

10. Chambers H, Lauer a, Kaufman K și colab. Predicția rezultatului după operația rectus femoris în paralizia cerebrală: rolul cocontracției rectus femoris și vastus lateralis. J Pediatr Orthop 1998; 18 (6):703-711.

11. Perry J. analiza mersului: funcție normală și patologică. 1 ed. Thorofare, NJ: Slack Inc.; 1992.

12. Riewald SA, Delp SL. Acțiunea mușchiului rectus femoris după transferul tendonului distal: generează momentul flexiei genunchiului? Dev Med Copil Neurol 1997; 39 (2): 99-105.

13. Kay RM, Rethlefsen SA, Kelly JP, Wren TA. Valoarea predictivă a testului Duncan-Ely în transferul distal rectus femoris. J Pediatr Orthop 2004; 24(1):59-62.

14. Muthusamy K, Seidl AJ, Friesen RM și colab. Transferul Rectus femoris la copiii cu paralizie cerebrală: evaluarea locului de transfer și a indicatorilor preoperatori. J Pediatr Orthop 2008; 28(6):674-678.

15. Rodda J, Graham HK. Clasificarea modelelor de mers în hemiplegia spastică și diplegia spastică: o bază pentru un algoritm de management. Eur J Neurol 2001; 8(Supliment 5):98-108.

16. Epps CH, Bowen JR, eds. Complicații în chirurgia ortopedică pediatrică. Philadelphia: Lippincott; 1995.

17. Goldstein M, Harper DC. Managementul paraliziei cerebrale: mers equinus. Dev Med Copil Neurol 2001; 43 (8):563-569.

18. Chang FM, Seidl AJ, Muthusamy K, și colab. Eficacitatea analizei mersului instrumentat la copiii cu paralizie cerebrală–compararea rezultatelor. J Pediatr Orthop 2006; 26(5):612-616.

19. Cook RE, Schneider I, Hazlewood mine, și colab. Analiza mersului modifică luarea deciziilor în paralizia cerebrală. J Pediatr Orthop 2003; 23(3):292-295.

20. DeLuca PA, Davis RB 3rd, Ounpuu S, și colab. Modificări în luarea deciziilor chirurgicale la pacienții cu paralizie cerebrală pe baza analizei tridimensionale a mersului. J Pediatr Orthop 1997; 17 (5):608-614.

21. Kay RM, Dennis S, Rethlefsen S, și colab. Efectul analizei preoperatorii a mersului asupra luării deciziilor ortopedice. Clin Orthop Relativ Res 2000; (372):217-222.

22. Lofterod B, Terjesen T, Skaaet I și colab. Analiza preoperatorie a mersului are un efect substanțial asupra luării deciziilor ortopedice la copiii cu paralizie cerebrală: comparație între evaluarea clinică și analiza mersului la 60 de pacienți. Acta Orthop 2007; 78 (1):74-80.

23. Abel MF, Damiano DL, Blanco JS și colab. Relațiile dintre tulburările musculo-scheletice și starea de sănătate funcțională în paralizia cerebrală ambulatorie. J Pediatr Orthop 2003; 23(4):535-541.

24. Simon SR. cuantificarea mișcării umane: analiza mersului – beneficii și limitări ale aplicării sale la problemele clinice. J Biomech 2004; 37(12):1869-1880.

25. Fabry G, Liu XC, Molenaers G. model de mers la pacienții cu paralizie cerebrală diplegică spastică care au suferit operații în etape. J Pediatr Orthop B 1999; 8 (1):33-38.