Multimodal bio-mekanisk analyse af voksen spinal deformitet med Sagittal Plane Misalignment (ASD)

En god forståelse af balancens principper er afgørende for at opnå optimale resultater ved behandling af rygsygdomme. En kompleks interaktion mellem det neuromotoriske system og muskelrekruttering er nødvendig for ergonomisk balance og bevidst forskydning af den menneskelige krop. Rygmarvsjustering skal tillade en person at stå smertefrit med minimalt muskelenergiforbrug. Dette koncept afspejles i "Cone of Economy"-princippet af Jean Dubousset. Sagittal plan fejljustering i spinale deformiteter udfordrer balancemekanismer, der bruges til at opretholde en oprejst stilling. Den nuværende state of the art diagnostiske oparbejdning af spinale deformiteter er hovedsageligt en statisk 2D radiologisk evaluering i Scoliosis Research Society (SRS) fritstående position med analyse af spinopelvic parametre som beskrevet af Duval-Beaupmet og andre.

Indtil nu er sagittal balance blevet vurderet ved at droppe en lodret lod fra C7 hvirvellegemets centrum og kvantificere afstanden af ​​sakralpladen fra denne vertikale (Sagittal Vertical Axis eller SVA). Andre måler T1 spinopelvic hældningsvinkel (T1-SPI). SVA, T1-SPI og bækkenhældning er korreleret med selvrapporteret handicap og sundhedsrelateret livskvalitetsscore (HRQL) sammenlignet med alders- og kønsrelaterede normale forsøgspersoner.

Litteratur tyder på en multifaktoriel ætiologi af nedsat balanceevne med neurologisk eller vestibulær sygdom, muskelatrofi i mm erector spinae, stigende alder, lændesmerter og historie med rygkirurgi. Forekomsten af ​​postoperative komplikationer efter korrektion af spinal deformitet, såsom underkorrektion af sagittal fejlstilling, postoperative reciproke ændringer i thoraxkyphose, proksimal junctional kyphose og svigt af instrumentering, skyldes muligvis den nuværende utilstrækkelige diagnostiske oparbejdning.

Forskere forstår ikke fuldt ud synsrollen og den nøjagtige strategi for rekruttering af neuromuskulære enheder (stamme, bækken, underekstremiteter) hos patienter med sagittalplanfejl under stående og gang. Adskillige kompensatoriske mekanismer ved sagittale balanceforstyrrelser identificeres i den statiske situation. Intraspinalmekanismer som hyperekstension af lændeskiver, retrolistese af lændehvirvler, reduktion af thoraxkyfose og bækkentilt og ekstraspinalmekanismer som knæflessum og ankelforlængelse foreslås at fungere som kompenserende mekanismer. I litteraturen ses en stærk sammenhæng mellem forekomsten af ​​knæflessum og manglende lumbal lordose. For at forstå disse mekanismer er der behov for en dynamisk evaluering af personer med rygmarvsdeformiteter. I øjeblikket er der kun udført meget lidt forskning inden for klinisk balancetest og instrumenteret bevægelsesanalyse hos patienter med spinal deformitet. Med hensyn til kliniske balancetests er Fullerton Advanced Balance Scale (FAB-skalaen) præsenteret som et pålideligt værktøj til at forudsige, om højerefungerende ældre voksne vil falde eller ej. FAB-skalaen er et pålideligt og gyldigt værktøj til Parkinsons sygdom med minimal loftseffekt og viser lovende resultater ved påvisning af små balanceforstyrrelser. Brugen af ​​disse balancetests hos patienter, der lider af spinal deformitet med sagittal ubalance, er ikke blevet valideret i litteraturen indtil nu. Sidst, men ikke mindst, er brugen af ​​instrumenteret bevægelsesanalyse til at undersøge gangart hos forsøgspersoner med spinal deformitet ukonventionel. Forsøgspersoner med fast sagittal balance rapporteres at have en signifikant langsommere ganghastighed og dårligere udholdenhedsscore i forhold til aldersmatchede kontroller. En utilstrækkelig brug af bækkenhældning under gang observeres også. Forsøgspersoner med fremadhældning af stammen udviser unormal kinematik og kinetik af underekstremiteterne under gang sammenlignet med alders- og kønsrelaterede normale forsøgspersoner. Når deformiteten overstiger de primære kompensationsmekanismer, bruges yderligere mekanismer, såsom krøjegang, til at omorientere stammen til en mere lodret position.

Den aktuelt anvendte trunkmodel i bevægelsesanalyse i UZ Leuven er udviklet af Heyrman et al. efter arbejdet af Leardini et al. Armand et al betragtede også thorax ikke som et stift segment og præsenterede brugen af ​​et optimalt markørplaceringssæt på thorax til klinisk ganganalyse. De inkluderede dog ikke markører på hovedet. Heyrman et al viste i deres undersøgelse med børn med cerebral parese (CP), at øgede ændrede kropsbevægelser under gang var relateret til en lavere ydeevne på Trunk Control Measurement Scale (TCMS) i siddende, hvilket indikerer tilstedeværelsen af ​​et underliggende trunkkontrolunderskud. Disse forfattere var således i stand til at vise en sammenhæng mellem en klinisk postural test som TCMS og trunk- og underekstremitetsparametre under gang. De kunne dog ikke finde en signifikant sammenhæng mellem overordnede ændrede kropsbevægelser og ændrede underekstremitetsbevægelser under gang i en CP-population og konkluderede, at observerede thoraxbevægelser under gang, højst sandsynligt er resultatet af både kompenserende bevægelser for underekstremitetsmangel og en underliggende underskud af bagagerumskontrol. Den nuværende tankegang er, at i en voksen rygmarvsdeformitetspopulation med sagittal plan misalignment er de observerede ændrede bevægelser i underekstremiteterne under stående og gang kompenserende for den fremadrettede hældning af stammen. Udfordringen for fremtidige undersøgelser er yderligere at optrevle forholdet mellem krops- og underekstremitetsbevægelser, grupperet i funktionelle bevægelsesmønstre. Ydermere vil yderligere information om krops- og underekstremitetskinetik og muskelaktivitet (ved hjælp af dynamisk elektromyografi (EMG)) i høj grad bidrage til forståelsen af ​​dette funktionelle forhold og vil give mere dybdegående indsigt i kompensatoriske mekanismer af stammen versus underekstremiteterne og omvendt.