Kan ganganalyse og ultralyd påvise en ændring i lægmuskulaturen hos børn med cerebral parese?

Formålet med denne undersøgelse er at undersøge indvirkningen på gang og morfologi af lægmusklen hos børn med cerebral parese med equinus gangmønster efter seriel støbning og botulinumtoksin (Btx) interventioner.

Tågang er et fællestræk ved en række ortopædiske og neurologiske problemer (f.eks. cerebral parese, idiopatisk tågang og slagtilfælde). Patienter, der går på tå, udvikler ofte kontrakturer i lægmusklerne og kan på længere sigt lide af fod- eller lægsmerter og foddeformiteter. Tågang forårsager også balancebesvær og fører til sekundære kompensationer og deformiteter. Årsagerne til tågang er ikke altid klare for individuelle patienter. Nuværende interventioner retter sig mod de opfattede årsager (f.eks. kirurgi, udstrækning eller orthotics til kontraktur eller botulinumtoksin-injektioner for overdreven aktivitet), men forholdet mellem tågang og svækkelsen af ​​muskelmorfologi og kontrol er ikke fuldt ud forstået. Klinisk bevægelsesanalyse bruges til at kvantificere ledbevægelser og belastning under gang. Dette sker i henhold til etableret lokal afdelingsprotokol og er en del af rutinemæssig klinisk praksis. Dette gøres ved hjælp af Video Based Motion Analysis System Ltd (VICON), som er en 3D-bevægelsesanalysemodalitet, der gør brug af små, sfæriske reflekterende markører, mellem 5 mm og 25 mm i diameter, der er fastgjort til huden over vigtige anatomiske vartegn (placeret under den kliniske undersøgelse). Specielle infrarøde kameraer bruges til at spore bevægelser af reflekterende markører i tre dimensioner. Dette er kombineret med AMTI kraftplader; som tilsammen giver fagets kinematik og kinetik. Elektromyografi (EMG) af Triceps Surae og Tibialis Anterior muliggør observation af muskelaktivitet i forbindelse med gangcyklussen under forskellige bevægelser. Efter at have opnået deltagerens samtykke og sikret, at deltageren fuldt ud forstår omfanget af opgaverne, gennemføres sessionen. Kort sagt, ved hjælp af lokal ORLAU-afdelingsprotokol placerer en kliniker reflekterende markører på emnet, og der tages antropometriske målinger. Efter at forsøgspersonen er forberedt, bliver de bedt om at gå langs en 10-meters gangbro med en selvvalgt hastighed, og der indsamles minimum 6 forsøg med passende slag med hver fod, der lander på kraftpladen for at opnå de ønskede kinematiske og kinetiske data. EMG-optagelser udføres samtidigt på Medial & Lateral Gastrocnemius, Soleus og Tibialis Anterior for at registrere muskelaktivitet under bevægelsen.

For at opnå information om morfologien evaluerede modaliteten af ​​B-mode ultralyd muskelmorfologien og opnår nøgleinformation såsom muskelfiberlængde, fiberorientering, pennationsvinkel, tværsnitsareal og muskeltykkelse. Efter at have indhentet samtykke og sikret sig, at deltageren fuldt ud forstår omfanget af sessionen, bliver de bedt om at ligge fremslidt på soklen med blottede underben, så assessoren har adgang til lægmusklerne. Evaluatoren bruger derefter b-mode ultralydsprotokollen til at opnå nøgleparametrene for lægmusklen. Muskellængder måles ved hjælp af en Vernier skydelære.

Derudover anvendes billeddannelsesmodalitetens elastografi. Dette bruger mekanisk kraft, fra manuelt tryk eller gennem en forskydningsbølgeimpuls genereret i ultralydssonden, til at detektere ændringen i deformation af det undersøgte væv og derfor bestemme stivheden. Stivheden af ​​blødt væv kan være en indikation af patologi. Elastografi bruger harmløse ultralydsbølger og giver mulighed for visualisering af belastning på tværs af et væv ved at overlejre det farvekodede elasticitetskort på et konventionelt B-mode billede. Farverne repræsenterer vævets stivhed, der spænder fra rød til grøn til blå, med den nøjagtige skala, der varierer mellem leverandører. Forskydningsbølgeelastografi har den ekstra fordel, at den er i stand til at give hastighedsmålinger inden for et defineret område af interesse og således kvantificere vævsstivhed.

Inden sessionen påbegyndes indhentes samtykke fra forsøgspersonen, og omfanget af sessionen forklares. Efter samtykke fra deltageren, bliver forsøgspersonen bedt om at ligge fremslidt på soklen med underbenene blotlagt. Konsulentradiologen foretager elastografiske mål på lægmusklerne (medial, lateral gastrocnemius, soleus) i længde- og tværplan i henhold til protokollen. Disse gemmes derefter, efter at nøgleinformationen er opnået, og analyseres efter sessionen.

Computermodellering kan estimere muskelkræfter under gang, og det bruges til at studere en lang række tilstande såsom spastisk parese og krøjegang. Ultralyd kan give information om muskelparametre som volumen, længde, anatomisk tværsnitsareal og pennationsvinkel. Denne information kan bruges til at justere parametrene for den muskuloskeletale model, så de passer til hver patients egenskaber. Muskuloskeletale modellen kan derefter estimere personlige muskelkræfter og hjælpe med at forstå de individuelle svækkelser, der fører til tågang. Fremtidsudsigter Klinisk- Computermodellerne vil hjælpe med den præcise identifikation af svækkelser (f.eks. muskelatrofi, kontraktur og spasticitet) og dermed tillade mere objektiv specifikation og målretning af interventioner. Ved at kombinere data indsamlet fra B-mode ultralyd, elastografi og ganganalyse kan virkningerne af kliniske indgreb i muskelegenskaber observeres. Dette kan anvendes til andre interventioner, herunder ortopædkirurgi og ortotiske apparater. Elastografi kan også være et vigtigt værktøj til at forstå de elastiske muskelegenskaber forbundet med myopatier og kan hjælpe med at optimere og personliggøre pleje ved at vælge den mest effektive intervention baseret på en persons basislinjetræk.