Multimodaalinen biomekaaninen analyysi aikuisen selkärangan epämuodostumasta sagittaalisen tason suuntausvirheen kanssa (ASD)

Tasapainon periaatteiden hyvä ymmärtäminen on elintärkeää optimaalisten tulosten saavuttamiseksi selkärangan sairauksien hoidossa. Neuromotorisen järjestelmän ja lihasten rekrytoinnin monimutkainen vuorovaikutus on tarpeen ergonomisen tasapainon ja ihmiskehon tarkoituksellisen siirtymisen kannalta. Selkärangan kohdistuksen on annettava yksilölle mahdollisuus seistä kivuttomasti minimaalisella lihasenergian kulutuksella. Tämä konsepti näkyy Jean Duboussetin "talouskartion" -periaatteessa. Selkärangan epämuodostumien sagitaalitasovirhe haastaa tasapainomekanismit, joita käytetään pystyasennon ylläpitämiseen. Nykyinen selkärangan epämuodostumien diagnostinen työskentely on pääasiassa staattista 2D-radiologista arviointia Scoliosis Research Societyn (SRS) vapaassa asennossa, jossa analysoidaan selkärangan lantion parametrit Duval-Beaupmetin ja muiden kuvaamalla tavalla.

Tähän asti sagitaalitasapainoa on arvioitu pudottamalla pystysuora luotiviiva C7-nikaman keskipisteestä ja kvantifioimalla sakraalisen levyn etäisyys tästä pystysuorasta (Sagittal Vertical Axis tai SVA). Toiset mittaavat T1 spinopelvicin kaltevuuskulmaa (T1-SPI). SVA, T1-SPI ja lantion kallistus korreloivat itsensä ilmoittamien vammaisuuden ja terveyteen liittyvien elämänlaatupisteiden (HRQL) kanssa verrattuna ikään ja sukupuoleen liittyviin normaaleihin koehenkilöihin.

Kirjallisuus ehdottaa monitekijäistä etiologiaa heikentyneelle tasapainokyvylle, johon liittyy neurologinen tai vestibulaarinen sairaus, lihasatrofia mm erector spinae:ssa, ikääntyminen, alaselän kipu ja selkärangan leikkaushistoria. Leikkauksen jälkeisten komplikaatioiden ilmaantuminen selkärangan epämuodostuman korjaamisen jälkeen, kuten sagittaalisen epäasian alikorjaus, leikkauksen jälkeiset vastavuoroiset muutokset rintakehän kyfoosissa, proksimaaliset liitoskyfoosit ja instrumentoinnin epäonnistuminen, voivat johtua nykyisestä tekniikan tason riittämättömästä diagnostisesta työstä.

Tutkijat eivät täysin ymmärrä neuromuskulaaristen yksiköiden (runko, lantio, alaraajat) näkemystä ja tarkkaa strategiaa potilailla, joilla on sagitaalitasovirhe seisomisen ja kävelyn aikana. Staattisessa tilanteessa tunnistetaan useita sagittaalisen tasapainohäiriön kompensaatiomekanismeja. Selkärangan sisäisten mekanismien, kuten lannevälilevyjen hyperekstension, lannenikamien retrolisteesin, rintakehän kyfoosin vähenemisen ja lantion selän kallistuksen sekä selkärangan ulkopuolisten mekanismien, kuten polven flessin ja nilkan venytyksen, ehdotetaan toimivan kompensaatiomekanismeina. Kirjallisuudessa nähdään vahva korrelaatio polvilihaksen esiintymisen ja lannerangan lordoosin puutteen välillä. Näiden mekanismien ymmärtämiseksi tarvitaan dynaamista arviointia yksilöistä, joilla on selkärangan epämuodostumia. Tällä hetkellä kliinisten tasapainotestien ja instrumentoidun liikeanalyysin alalla on tehty vain hyvin vähän tutkimusta potilailla, joilla on selkärangan epämuodostumia. Kliinisissä tasapainotesteissä Fullerton Advanced Balance Scale (FAB-asteikko) esitellään luotettavana työkaluna ennustaa paremmin toimivien iäkkäiden ihmisten putoamista vai ei. FAB-asteikko on luotettava ja pätevä työkalu Parkinsonin taudissa minimaalisella kattovaikutuksella ja näyttää lupaavia tuloksia pienten tasapainohäiriöiden havaitsemisessa. Näiden tasapainotestien käyttöä potilailla, jotka kärsivät selkärangan epätasapainosta ja sagittaalisesta epätasapainosta, ei ole toistaiseksi validoitu kirjallisuudessa. Viimeisenä, mutta ei vähäisimpänä, instrumentoidun liikeanalyysin käyttö selkärangan epämuodostumia sairastavien henkilöiden kävelyn tutkimiseen on epätavallista. Koehenkilöillä, joilla on kiinteä sagitaalinen tasapaino, on raportoitu olevan huomattavasti hitaampi kävelynopeus ja heikommat kestävyyspisteet verrattuna ikäsovitettuihin kontrolleihin. Myös lantion kallistuksen riittämätön käyttö kävelyn aikana havaitaan. Koehenkilöillä, joiden vartalo on kallistettu eteenpäin, on poikkeavaa alaraajojen kinematiikkaa ja kinetiikkaa kävelyn aikana verrattuna ikään ja sukupuoleen liittyviin normaaleihin koehenkilöihin. Kun epämuodostumat ylittävät ensisijaiset kompensaatiomekanismit, käytetään lisämekanismeja, kuten kyykkyasentoa, vartalon suuntaamiseksi pystysuorampaan asentoon.

Tällä hetkellä UZ Leuvenin liikeanalyysissä käytetyn runkomallin ovat kehittäneet Heyrman et al. Leardinin et al. Armand et al eivät myöskään pitäneet rintakehää yhtenä jäykkänä segmenttinä ja esittelivät optimaalisen markkerin sijoittelun rintakehään kliiniseen kävelyanalyysiin. Niissä ei kuitenkaan ollut merkkejä päässä. Heyrman ym. osoittivat aivohalvauslapsilla (CP) tekemässään tutkimuksessa, että lisääntyneet vartalon liikkeet kävelyn aikana liittyivät heikompaan suorituskykyyn rungonhallintamittausasteikolla (TCMS) istuessa, mikä osoittaa taustalla olevan rungon hallinnan puutteen. Nämä kirjoittajat pystyivät siten osoittamaan korrelaation kliinisen asentotestin, kuten TCMS:n, ja vartalon ja alaraajojen parametrien välillä kävelyn aikana. He eivät kuitenkaan löytäneet merkittävää korrelaatiota yleisten muuttuneiden vartalon liikkeiden ja muuttuneiden alaraajojen liikkeiden välillä CP-populaatiossa ja päättelivät, että havaitut rintakehän liikkeet kävelyn aikana ovat todennäköisesti seurausta sekä alaraajojen vajaatoiminnan kompensoivista liikkeistä että taustalla olevista liikkeistä. rungon hallinnan puute. Nykyinen ajattelukonsepti on, että aikuisen selkärangan epämuodostumapopulaatiossa, jossa on sagitaalitasovirhe, havaitut muuttuneet liikkeet alaraajoissa seistessä ja kävelyssä kompensoivat vartalon eteenpäin kallistumista. Tulevien tutkimusten haasteena on edelleen selvittää vartalon ja alaraajan liikkeiden suhdetta toiminnallisiin liikemalleihin ryhmiteltynä. Lisäksi lisätiedot vartalon ja alaraajojen kinetiikasta ja lihasten aktiivisuudesta (dynaamista elektromyografiaa (EMG) käyttämällä) auttavat suuresti ymmärtämään tätä toiminnallista suhdetta ja tarjoavat syvällisempää tietoa rungon ja alaraajojen kompensaatiomekanismeista. ja päinvastoin.