Научные статьи \ Прикладные науки. Медицина. Технология \ Mедицинские науки \ Патология. Клиническая медицина \ Нервная система. Невропатология. Неврология

Клинико-биомеханические результаты многоуровневых ортопедических вмешательств при crouch gait

Клинико-биомеханические результаты многоуровневых ортопедических вмешательств при crouch gait

Автор: Долганова Тамара Игоревна, Гатамов Орхан Ильхам Оглы, Чибиров Георгий Мирабович, Долганов Дмитрий Владимирович, Попков Дмитрий Арнольдович

Журнал: Гений ортопедии @geniy-ortopedii

Рубрика: Оригинальные статьи

Статья в выпуске: 3, 2020 года.

Бесплатный доступ

Целью данного исследования явилась оценка результатов многоуровневых вмешательств у пациентов, страдающих спастической диплегией, с типом походки crouch gait. Материалы и методы. Исследуемая когорта состояла из 39 пациентов (10 женского пола, 29 мужского пола). Средний возраст пациентов составил 16,3 ± 4,29 года (от 7 до 26 лет). В 19 случаях уровень GMFCS был III, в 16 случаях соответствовал уровню II и в 4 случаях - уровню I. Данные исследования походки анализировались в двух группах пациентов. В группе 1 пациенты не имели никаких ранее выполненных ортопедических вмешательств, и паттерн crouch gait считался развившимся естественным образом (15 пациентов). В группе 2 пациентам ранее выполнялись операции на сухожильно-мышечном аппарате (в иных медицинских учреждениях), подразумевавшие фибромиотомии - 16 пациентов или открытое удлинение ахиллова сухожилия - 8 пациентов. Паттерн crouch gait в группе 2 считался ятрогенным. Анализ походки с использованием Эдинбургской шкалы и 3D-анализа выполняли до операции, через 1-2 года после вмешательства. Результаты. При сопоставлении пред- и послеоперационных показателей Эдинбургской шкалы отмечено улучшение показателей движений в голеностопном суставе как в опорную, так и в неопорную фазу цикла шага для обеих групп: уменьшение максимальной тыльной флексии стопы при нагрузке, улучшение максимального разгибания в коленном суставе в опорную фазу, практически полное устранение патологической ориентации стопы относительно вектора движения, а также улучшение позиции в коленном суставе непосредственно перед первичным контактом с опорной поверхностью. Компьютерный анализ походки показал, что хирургическое многоуровневое вмешательство улучшило параметры угла сгибания коленного сустава в момент первичного контакта, увеличило амплитуду разгибания коленного сустава в опорную фазу шага, нормализовало ориентацию стопы относительно вектора движения, уменьшило или полностью откорректировало патологические величины тыльной флексии стопы в опорную фазу шага и уменьшило энергоемкость движений. Не отмечено достоверного увеличения показателей, отражающих силовые характеристики подошвенных флексоров, что отражает выраженное угнетение функции этой группы мышц при развитии crouch gait. GPS изменился с 17,1 ± 3,01 до 13,4 ± 3,19 для естественного crouch gait и с 15,9 ± 6,16 до 14,8 ± 4,6 для ятрогенного. Заключение. Паттерн crouch gait не является однородным как с точки зрения естественного и ятрогенного развития, так и с точки зрения ортопедических нарушений. Ятрогенный паттерн развивается при чрезмерном хирургическом ослаблении подошвенных флексоров стопы даже при отсутствии патологических ротационных установок сегментов нижних конечностей у пациентов более молодого возраста и с меньшим уровнем GMFCS. Планирование многоуровневого оперативного лечения обосновывается 3D-анализом походки и должно быть направлено на устранение ортопедических компонентов патологии, обусловливающих паттерн crouch gait. Хирургическое лечение позволяет достичь улучшения показателей кинетики и кинематики в коленном суставе и кинематических показателей голеностопного сустава и, в целом, повысить показатель профиля походки.

Еще

Дцп, многоуровневые одномоментные хирургические вмешательства

Короткий адрес: https://sciup.org/142226228

IDR: 142226228   |   УДК: 616.8-009.18:616.831-009.11-053.2-089   |   DOI: 10.18019/1028-4427-2020-26-3-325-333

Clinical and biomechanical results of multilevel orthopaedic interventions in crouch-gait patients

The aim of this study was to evaluate the results of multilevel interventions in patients with spastic diplegia and crouch gait. Materials and methods The study cohort consisted of 39 patients (10 females, 29 males). The average age of the patients was 16.3 ± 4.29 years (range, 7 to 26 years). In 19 cases, the GMFCS level was III, in 16 cases it corresponded to level II and in 4 cases to level I. The gait study data were analyzed in two groups of patients. In group 1, patients did not have any previous orthopedic interventions, and the crouch gait pattern was considered to have developed naturally (15 patients). In group 2, patients underwent previous operations on the tendon-muscular apparatus (in other medical institutions) such as fibromyotomy (16 patients) or open lengthening of the Achilles tendon (8 patients). The crouch gait pattern in group 2 was considered iatrogenic. Gait analysis using the Edinburgh Scale and 3D analysis was performed before surgery, and at one to 2 years after the interventions. Results Upon comparing the pre- and postoperative indicators of the Edinburgh scale, there was an improvement in the indicators of movements in the ankle joint both in the supporting and in the non-supporting phases of the stride cycle for both groups: a decrease in the maximum dorsal flexion of the foot under load, an improvement in the maximum extension in the knee joint during the support phase, practically complete elimination of the pathological orientation of the foot relative to the motion vector, as well as improvement of the position in the knee joint immediately before the initial contact with the supporting surface. Computer gait analysis showed that multilevel surgical interventions improved the parameters of the knee flexion angle at the time of initial contact, increased the amplitude of knee joint extension in the support phase of the stride, normalized the orientation of the foot relative to the motion vector, reduced or completely corrected the pathological values of the dorsal flexion of the foot in the support phase of the stride and reduced the energetic intensity of movements. There was no significant increase in the indicators reflecting the strength characteristics of the plantar flexors, which reflects a pronounced suppression of the function of these muscles in the development of crouch gait. GPS changed from 17.1 ± 3.01 to 13.4 ± 3.19 for natural crouch gait and from 15.9 ± 6.16 to 14.8 ± 4.6 for iatrogenic one. Conclusion The crouch gait pattern is not homogeneous, both in terms of natural and iatrogenic development, and in terms of orthopedic disorders. The iatrogenic pattern develops with excessive surgical weakening of the plantar flexors of the foot, even if there is no pathological rotation of the lower limb segments in younger patients and with lower GMFCS levels. The planning of multilevel surgical treatment is based on 3D gait analysis and should be aimed at eliminating orthopedic components of the pathology that determine the crouch gait pattern. Surgical treatment enables to improve the kinetics and kinematics in the knee joint and the kinematic indicators of the ankle joint and, in general, increase the gait profile indicator.

Еще

Список литературы Клинико-биомеханические результаты многоуровневых ортопедических вмешательств при crouch gait

  • Quinby J.M., Abraham A. Musculoskeletal problems in cerebral palsy. Current Paediatrics. 2005. Vol. 15, No 1. P. 9-14.
  • Temelli Y., Akalan N.E. Diz fleksiyon kontraktüründe tedavi yaklaşimlari // Acta Orthop. Traumatol. Turc. 2009. Vol. 43, No 2. P. 113-120. DOI: 10.3944/AOTT.2009.113
  • Bony reconstruction of hip in cerebral palsy children Gross Motor Function Classification System levels III to V: a systematic review / T.A. El-Sobky, T.A. Fayyad, A.M. Kotb, B. Kaldas // J. Pediatr. Orthop. B. 2018. Vol. 27, No 3. P. 221-230. DOI: 10.1097/BPB.0000000000000503
  • Effectiveness of surgical and non-surgical management of crouch gait in cerebral palsy: A systematic review / S.A. Galey, Z.F. Lerner, T.C. Bulea, S. Zimbler, D.L. Damiano // Gait Posture. 2017. Vol. 54. P. 93-105. DOI: 10.1016/j.gaitpost.2017.02.024
  • Flexed-knee gait in children with cerebral palsy: a 10-year follow-up study / T. Haumont, C. Church, S. Hager, M.J. Cornes, D. Poljak, N. Lennon, J. Henley, D. Taylor, T. Niller, F. Miller // J. Child. Orthop. 2013. Vol. 7, No 5. P. 435-443. DOI: 10.1007/s11832-013-0505-8
  • Sutherland D.H., Davids J.R. Common gait abnormalities of the knee in cerebral palsy // Clin. Orthop. Relat. Res. 1993. No 288. P. 139-147.
  • Wren T.A., Rethlefsen S., Kay R.M. Prevalence of specific gait abnormalities in children with cerebral palsy: influence of cerebral palsy subtype, age, and previous surgery // J. Pediatr. Orthop. 2005. Vol. 25, No 1. P. 79-83.
  • DOI: 10.1097/00004694-200501000-00018
  • Sagittal gait patterns in spastic diplegia / J.M. Rodda, H.K. Graham, L. Carson, M.P. Galea, R. Wolfe // J. Bone Joint Surg. Br. 2004. Vol. 86, No 2. P. 251-258.
  • DOI: 10.1302/0301-620x.86b2.13878
  • Kedem P., Scher D.M. Evaluation and management of crouch gait // Curr. Opin. Pediatr. 2016. Vol. 28, No 1. P. 55-59.
  • DOI: 10.1097/MOP.0000000000000316
  • Severe crouch gait in spastic diplegia can be prevented: a population-based study / C. Vuillermin, J. Rodda, E. Rutz, B.J. Shore, K. Smith, H.K. Graham // J. Bone Joint Surg. Br. 2011. Vol. 93, No 12. P. 1670-1675.
  • DOI: 10.1302/0301-620X.93B12.27332
  • Muscular contributions to hip and knee extension during the single limb stance phase of normal gait: a framework for investigating the causes of crouch gait / A.S. Arnold, F.C. Anderson, M.G. Pandy, S.L. Delp // J. Biomech. 2005. Vol. 38, No 11. P. 2181-2189.
  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2004.09.036
  • Crouched postures reduce the capacity of muscles to extend the hip and knee during the single-limb stance phase of gait / J.L. Hicks, M.H. Schwartz, A.S. Arnold, S.L. Delp // J. Biomech. 2008. Vol. 41, No 5. P. 960-967.
  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2008.01.002
  • The development of mature gait / D.H. Sutherland, R. Olshen, L. Cooper, S.L. Woo // J. Bone Joint Surg. Am. 1980. Vol. 62, No 3. P. 336-353.
  • Natural progression of gait in children with cerebral palsy / K.J. Bell, S. Ounpuu, P.A. DeLuca, M.J. Romness // J. Pediatr. Orthop. 2002. Vol. 22, No 5. P. 677-682.
  • Correction of severe crouch gait in patients with spastic diplegia with use of multilevel orthopaedic surgery / J.M. Rodda, H.K. Graham, G.R. Nattrass, M.P. Galea, R. Baker, R. Wolfe // J. Bone Joint Surg. Am. 2006. Vol. 88, No 12. P. 2653-2664.
  • DOI: 10.2106/JBJS.E.00993
  • Natural history of flexed knee gait in diplegic cerebral palsy evaluated by gait analysis in children who have not had surgery / G.E. Rose, K.A. Lightbody, R.G. Ferguson, J.C. Walsh, J.E. Robb // Gait Posture. 2010. Vol. 31, No 3. P. 351-354.
  • DOI: 10.1016/j.gaitpost.2009.12.006
  • Sutherland D.H., Cooper L. The pathomechanics of progressive crouch gait in spastic diplegia // Orthop. Clin. North Am. 1978. Vol. 9, No 1. P. 143-154.
  • Murphy K.P. Cerebral palsy lifetime care - four musculoskeletal conditions // Dev. Med. Child. Neurol. 2009. Vol. 51, No Suppl. 4. P. 30-37.
  • DOI: 10.1111/j.1469-8749.2009.03431.x
  • Theologis T. Lever arm dysfunction in cerebral palsy gait // J. Child. Orthop. 2013. Vol. 7, No 5. P. 379-382.
  • DOI: 10.1007/s11832-013-0510-y
  • Miller F. Cerebral palsy. New York: Springer. 2005.
  • Balance in relation to walking deterioration in adults with spastic bilateral cerebral palsy / A. Opheim, R. Jahnsen, E. Olsson, J.K. Stanghelle // Phys. Ther. 2012. Vol. 92, No 2. P. 279-288.
  • DOI: 10.2522/ptj.20100432
  • Single-event multilevel surgery for crouching cerebral palsy children: Correlations with quality of life and functional mobility / J. Amen, M. ElGebeily, D.M.E. El-Mikkawy, A.H. Yousry, T.A. El-Sobky // J. Musculoskelet. Surg. Res. 2018. Vol. 2, No 4. P. 148-155.
  • A Systematic Review of the Effects of Single-Event Multilevel Surgery on Gait Parameters in Children with Spastic Cerebral Palsy / R.P. Lamberts, M. Burger, J. du Toit, N.G. Langerak // PLoS One. 2016. Vol. 11, No 10. P. e0164686. 10.1371/journal. pone.0164686.
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0164686
  • Результаты многоуровневых одномоментных ортопедических операций и ранней реабилитации в комплексе с ботулинотерапией у пациентов со спастическими формами церебрального паралича / Д.А. Попков, В.А. Змановская, Е.Б. Губина, С.С. Леончук, М.Н. Буторина, О.Л. Павлова // Журнал Неврологии и Психиатрии им. С.С. Корсакова. 2015. Т. 115, № 4. С. 41-48.
  • DOI: 10.17116/jnevro20151154141-48
  • Хирургическое ортопедическое лечение взрослых пациентов с ДЦП: обзор литературы и предварительный анализ собственных результатов / О.И. Гатамов, Г.М. Чибиров, Д.Ю. Борзунов, Д.А. Попков // Гений ортопедии. 2018. Т. 24, № 4. С. 538-547.
  • DOI: 10.18019/1028-4427-2018-24-4-538-54
  • Rang M., Silver R., De la Garza J. Cerebral palsy. In: Pediatric Orthopaedics, 2nd Ed. / Lovell W.W., Winter R.B., eds. Philadelphia: JB Lippincott Co. 1986. Vol. 1. P. 345-396.
  • Mechanical work, energetic cost, and gait efficiency in children with cerebral palsy / A. van den Hecke, C. Malghem, A. Renders, C. Detrembleur, S. Palumbo, T.M. Lejeune // J. Pediatr. Orthop. 2007. Vol. 27, No 6. P. 643-647.
  • DOI: 10.1097/BPO.0b013e318093f4c3
  • Multilevel orthopaedic surgery in group IV spastic hemiplegia / H.K. Graham, R. Baker, F. Dobson, M.E. Morris // J. Bone Joint Surg. Br. 2005. Vol. 87, No 4. P. 548-555.
  • DOI: 10.1302/0301-620X.87B4.15525
  • Анализ причин патологических паттернов кинематического локомоторного профиля по данным компьютерного анализа походки у детей со спастическими формами ДЦП / Г.М. Чибиров, Т.И. Долганова, Д.В. Долганов, Д.А. Попков // Гений ортопедии. 2019. Т. 25, № 4. С. 493-500.
  • DOI: 10.18019/1028-4427-2019-25-4-493-500
  • Distal femoral extension osteotomy with 90° pediatric condylar locking compression plate and patellar tendon advancement for the correction of crouch gait in cerebral palsy / A. Aroojis, M. Patel, A. Shah, K. Sarathy, S. Vaidya, R. Mehta // Indian J. Orthop. 2019. Vol. 53, No 1. P. 45-52.
  • DOI: 10.4103/ortho.IJOrtho_410_17
  • Long-term development of gait after multilevel surgery in children with cerebral palsy: a multicentre cohort study / T. Dreher, P. Thomason, M. Švehlík, L. Döderlein, S.I. Wolf, C. Putz, O. Uehlein, K. Chia, G. Steinwender, M. Sangeux, H.K. Graham // Dev. Med. Child. Neurol. 2018. Vol. 60, No 1. P. 88-93.
  • DOI: 10.1111/dmcn.13618
  • Evaluación externa de los cambios funcionales y la marcha tras una sesión de miofibrotomía múltiple en escolares con diplejía espástica / D. Gómez-Andrés, I. Pulido-Valdeolivas, J.A. Martín-Gonzalo, J. López-López, I. Martinez-Caballero, E. Gómez-Barrena, E. Rausell // Rev. Neurol. 2014. Vol. 58, No 6. P. 247-254.
  • Use of 3D gait analysis as predictor of Achilles tendon lengthening surgery outcomes in children with cerebral palsy / G. Pilloni, M. Pau, F. Costici, C. Condoluci, M. Galli // Eur. J. Phys. Rehabil. Med. 2019. Vol. 55, No 2. P. 250-257.
  • DOI: 10.23736/S1973-9087.18.05326-1
  • Edinburgh visual gait score for use in cerebral palsy / H.S. Read, M.E. Hazlewood, S.J. Hillman, R.J. Prescott, J.E. Robb // J. Pediatr. Orthop. 2003. Vol. 23, No 3. P. 296-301.
  • A new anatomically based protocol for gait analysis in children / A. Leardini, Z. Sawacha, G. Paolini, S. Ingrosso, R. Nativo, M.G. Benedetti // Gait Posture. 2007. Vol. 26, No 4. P. 560-571.
  • DOI: 10.1016/j.gaitpost.2006.12.018
  • The influence of age at single-event multilevel surgery on outcome in children with cerebral palsy who walk with flexed knee gait / M. Svehlik, G. Steinwender, T. Kraus, V. Saraph, T. Lehmann, W.E. Linhart, E.B. Zwick // Dev. Med. Child. Neurol. 2011. Vol. 53, No 8. P. 730-735.
  • DOI: 10.1111/j.1469-8749.2011.03995.x
  • Do the hamstrings operate at increased muscle-tendon lengths and velocities after surgical lengthening? / A.S. Arnold, M.Q. Liu, M.H. Schwartz, S. Ounpuu, L.S. Dias, S.L. Delp // J. Biomech. 2006. Vol. 39, No 8. P. 1498-1506.
  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2005.03.026
  • Efficacy of clinical gait analysis: A systematic review / T.A. Wren, G.E. Gorton 3rd, S. Ounpuu, C.A. Tucker // Gait Posture. 2011. Vol. 34, No 2. P. 149-153.
  • DOI: 10.1016/j.gaitpost.2011.03.027
  • Kinematic and kinetic evaluation of the ankle after lengthening of the gastrocnemius fascia in children with cerebral palsy / S.A. Rose, P.A. DeLuca, R.B. Davis 3rd, S. Ounpuu, J.R. Gage // J. Pediatr. Orthop. 1993. Vol. 13, No 3. P. 727-732.
  • DOI: 10.1097/01241398-199311000-00007
  • Shore B.J., White N., Graham H.K. Surgical correction of equinus deformity in children with cerebral palsy: a systematic review // J. Child. Orthop. 2010. Vol. 4, No 4. P. 277-290.
  • DOI: 10.1007/s11832-010-0268-4
  • Isolated calf lengthening in cerebral palsy. Outcome analysis of risk factors / D.C. Borton, K. Walker, M. Pirpiris, G.R. Nattrass, H.K. Graham // J. Bone Joint Surg. Br. 2001. Vol. 83, No 3. P. 364-370.
  • DOI: 10.1302/0301-620x.83b3.10827
  • Dietz F.R., Albright J.C., Dolan L. Medium-term follow-up of Achilles tendon lengthening in the treatment of ankle equinus in cerebral palsy // Iowa Orthop. J. 2006. Vol. 26. P. 27-32.
  • Calcaneal gait in spastic diplegia after heel cord lengthening: a study with gait analysis / L.S. Segal, S.E. Thomas, J.M. Mazur, M. Mauterer // J. Pediatr. Orthop. 1989. Vol. 9, No 6. P. 697-701.
  • DOI: 10.1097/01241398-198911000-00013
  • Single-event multilevel surgery for children with cerebral palsy: a systematic review / J.L. McGinley, F. Dobson, R. Ganeshalingam, B.J. Shore, E. Rutz, H.K. Graham // Dev. Med. Child. Neurol. 2012. Vol. 54, No 2. P. 117-128.
  • DOI: 10.1111/j.1469-8749.2011.04143.x
  • Reported outcomes of lower limb orthopaedic surgery in children and adolescents with cerebral palsy: a mapping review / N.C. Wilson, J. Chong, A.H. Mackey, N.S. Stott // Dev. Med. Child. Neurol. 2014. Vol. 56, No 9. P. 808-814.
  • DOI: 10.1111/dmcn.12431
  • The role of gait analysis in treating gait abnormalities in cerebral palsy / F.M. Chang, J.T. Rhodes, K.M. Flynn, J.J. Carollo // Orthop. Clin. North Am. 2010. Vol. 41, No 4. P. 489-506.
  • DOI: 10.1016/j.ocl.2010.06.009
  • Ławniczak D, Jóźwiak M, Manikowska F. Ocena całkowitej predkości liniowej i katowej stawu kolanowego u chorych z postacia spastyczna mózgowego porazenia po operacyjnym leczeniu tzw. "deformacji dźwigniowozaleznych" kończyn dolnych-badanie prospektywne // Chir. Narzadow Ruchu Ortop. Pol. 2010. Vol. 75, No 2. P. 92-97.
  • Distal femoral extension osteotomy and patellar tendon advancement to treat persistent crouch gait in cerebral palsy. Surgical technique / T.F. Novacheck, J.L. Stout, J.R. Gage, M.H. Schwartz // J. Bone Joint Surg. Am. 2009. Vol. 91, No Suppl. 2. P. 271-286.
  • DOI: 10.2106/JBJS.I.00316
  • Шишов С.В., Ившин В.Г. Минимально инвазивные операции на мышцах у детей с ДЦП. Опыт пятилетнего применения // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2016. № 2. С. 137-141.
Еще
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp