Morfología de la articulación subastragalina y deformidad del pie en la parálisis cerebral

La parálisis cerebral (PC) es una causa frecuente de discapacidad infantil con una incidencia de 2,11 por 1000 nacidos vivos. Los niños con parálisis cerebral a menudo desarrollan problemas en los pies durante el crecimiento, con una prevalencia informada de deformidad del pie del 86 % en un grupo de 66 niños dipléjicos. Las deformidades pueden ocurrir en la articulación del tobillo, la articulación subastragalina (la articulación debajo del tobillo) y/o el pie mismo. El estudio europeo SPARCLE informó que el 54% de los niños con PC experimentaron dolor en la semana anterior, lo que se asoció con una peor calidad de vida. Esto aumentó al 75% en un estudio posterior de adolescentes. El lugar más común para que los niños experimenten dolor es en los pies, especialmente para los niños más móviles.

La experiencia clínica es que los pies deformados son difíciles de manejar con férulas. Los cambios biomecánicos en el tobillo y el pie afectan a toda la pierna y, a menudo, se produce un deterioro repentino de la marcha, por ejemplo, el desarrollo de un patrón de marcha en cuclillas.

Se proponen varios mecanismos para el desarrollo de la deformidad del pie, incluida la rigidez de los músculos de la pantorrilla, el desequilibrio muscular, la subluxación ósea y el colapso del arco longitudinal. Es difícil separar causa y efecto ya que los fenómenos ocurren simultáneamente.

Previamente, el equipo de investigación examinó la morfología del pie en detalle utilizando técnicas de imagen y análisis de la marcha. Hasta la fecha, nadie ha realizado estudios similares que analicen la articulación subastragalina en la parálisis cerebral y actualmente se desconoce la orientación del eje en esta condición.

Los participantes en esta investigación (normalmente niños en desarrollo y niños con parálisis cerebral) solo deberán asistir en una sola ocasión. Pasarán alrededor de medio día en el hospital y se tomarán medidas en dos departamentos:

Imágenes por resonancia magnética: A los niños se les tomarán imágenes por resonancia magnética de una pierna. Esto se hará dos veces, primero con la extremidad descargada y luego con una carga aplicada al pie. El niño tendrá marcadores opacos de resonancia magnética adheridos a puntos de referencia óseos en la piel antes de que se tomen las exploraciones.

Análisis de la marcha: Los niños asistirán al laboratorio de marcha. Aquí se les pedirá que usen pantalones cortos y una camiseta o blusa corta. Se realizará un examen ortopédico simple para medir sus piernas y articulaciones. Luego, se les colocarán marcadores retrorreflectantes y sensores de electromiografía (EMG) en las piernas y se les pedirá que caminen de un lado a otro del laboratorio mientras se registra su patrón de caminata. El registro incluirá imágenes de video, seguimiento 3D de las posiciones de los marcadores y señales musculares del EMG.

Al final de la recolección de datos tendrán la libertad de retirarse y finalizará su participación en el estudio.

Las exploraciones de resonancia magnética se segmentarán utilizando el software Mimics (Materialise, Bélgica) para obtener geometrías óseas. Como se demostró en estudios anteriores, las exploraciones de resonancia magnética sin carga permiten la reconstrucción de alta calidad de las geometrías de los huesos del pie, adecuadas para generar modelos multisegmentarios del pie y la tibia en poblaciones pediátricas y adultas. Los modelos musculoesqueléticos de tobillo y pie específicos del sujeto se producirán a partir de las geometrías óseas reconstruidas del paciente, incluidas las inserciones musculares personalizadas, derivadas de las exploraciones de resonancia magnética y los ejes de la articulación tibioastragalina y subastragalina específicos del sujeto, identificados mediante el ajuste de formas analíticas apropiadas (esferas y cilindros) para las superficies articulares.

Los modelos dinámicos individuales se validarán comparando su configuración en la fase de postura de caminar con las imágenes de resonancia magnética cargadas. Los momentos articulares externos debidos a la acción de la fuerza de reacción del suelo se calcularán utilizando un análisis de dinámica inversa implementado en OpenSim, mientras que la contribución de los músculos de la pantorrilla a los momentos articulares internos se estimará calculando los brazos de momento de los músculos con respecto a la articulación del pie. hachas

Este estudio producirá los primeros datos piloto de morfología subastragalina estática y dinámica en niños con parálisis cerebral. El equipo de investigación espera identificar posibles mecanismos de deformidad que puedan usarse para categorizar los pies e informar el tratamiento, antes de diseñar un futuro ensayo clínico de intervención.