整形外科手術は脳性麻痺の子供の歩行効率を改善しますか?遡及的研究 (OrthoSurg01)

脳性麻痺 (CP) の子供たちは、運動制御の低下、痙縮、骨格変形、筋力低下により歩行困難を抱えることがよくあります。 彼らの歩行は通常遅くて疲れ、持久力が低下し、転倒の危険性が高くなります。 その結果、これらの子供たちは日常の活動への参加が制限され、生活の質が低下することがよくあります。 最も一般的な治療法の中で、機能整形外科手術は現在、これらの患者にとっての「標準治療」とみなされています。 多くの研究で、手術が歩行能力にプラスの影響を与えることが示されています。

従来の外科的アプローチでは、患者は複数の手術を受け、それぞれが 1 つの問題を解決します。 たとえば、足が地面に完全に接触できるように短縮した上腕三頭筋を修正した後、膝の屈筋を伸ばして膝を完全に伸ばして直立できるようにする場合があります。 手術が毎年行われるこの段階的なプロセスは、「誕生日症候群」と呼ばれていました。 研究者の中には、特定の歩行の問題に対する手術の影響を研究している人もいます。 たとえば、2022 年には、クルーガー K.R.ら。外反回内足を矯正することの長期的な影響を調査しました。 Dohin B.らは2020年に、膝の屈筋と内転筋を伸ばすことでつま先立ち歩行がどのように改善されるかを調査した。 Krupiński M. らは 2015 年に、つま先歩き (尖足歩行) をしている子供におけるアキレス腱の伸長の影響を研究しました。 これらの研究は臨床医に有益な洞察を提供しましたが、根底にある問題の複雑さを単純化しすぎていることがよくありました。

CP では、通常、しゃがみ歩行 (膝を曲げて歩くこと) に見られるように、体の複数の領域が歩行困難に関与しており、相互に影響する多くの原因が存在する可能性があります。 体全体のバランスを改善するために、一度に複数の領域の手術が必要になることがよくあります。 最近では、外科医は複数の変形を 1 回の手術で矯正する技術を採用しており、多くの場合、両下肢が対象となります。 シングルイベント マルチレベル手術 (SEMLS) として知られるこのアプローチは、一度に 1 つの問題に対処する従来の方法と比較して、手術の回数を減らします。 ただし、子供が成長するにつれて、筋肉の緊張など、新たに発生する問題に対処するために追加の SEMLS 処置が必要になる場合があります。 いくつかの研究では、これらの多段階手術により歩行能力が向上することが示されています。 Saglam Y.らは2016年に、内股歩行の小児における大腿骨回転脱骨術と軟部組織手術の組み合わせを研究した。 2022 年に、Pierz K. et al.他の技術（上腕三頭筋延長術や脛骨回転脱骨術など）と組み合わせた膝屈筋延長術を含むSEMLSが、しゃがみ歩行の子供の歩行をどのように改善するかを調査しました。 Moreira de Freitas Guardini K.らも2021年に、臨床的特徴に焦点を当てて、SEMLSを受けている小児の大規模なサンプルを研究した。

手術の効果を評価するには、適切な結果尺度を選択する必要がありますが、これは必ずしも簡単ではありません。 ほとんどの研究は「歩行の質」を改善することを目的としていますが、選択したパラメータが患者の実際の機能改善につながるかどうかを必ずしも確認しているわけではありません。 研究者の中には、身体検査による測定値（可動域、筋力など）や歩行分析による生体力学的データ（CPのある子供の歩行を評価するためのゴールドスタンダードである3DGA）を使用する人もいます。 これらの研究では、体の動き方 (運動学) や、歩行速度や歩幅などの時空間パラメータと要約指標に焦点を当てることがよくあります。 これらのパラメータは、手術された特定の領域の変化と体全体の動きを示します。 これらは、動作中の脚の位置合わせと対称性に関する情報を提供します。

ただし、適切に調整された構造は必ずしもシステムが効率的に機能すること、つまり歩行中のエネルギー消費を最小限に抑えることを意味するわけではありません。 非効率的な歩行はエネルギー消費と機械的作業の増加につながることが多くの研究で示されているため、CP を持つ小児では歩行効率が特に重要です。 したがって、運動学的データや身体検査からは歩行効率に関する情報が得られないため、関節の動きや全体的なパフォーマンスだけでなく、他の側面も考慮することが重要です。

マルコーニ V. et al. (2014) は、SEMLS 後の CP 児のエネルギー消費と機械的仕事に関する前向き研究を実施しました。 彼らの研究では、手術後のエネルギー消費量の減少が示されましたが、サンプルサイズが小さい（子供10人）ことと患者の混合グループ（片麻痺、両麻痺、四肢麻痺の子供を含む）により、結果の一般化可能性が制限されています。 マルコーニ V. et al. Willems P.A. が提案したエネルギー計算法を使用しました。ら。 (1995)、一方、Van de Walle P. et al. (2012) は、結合力の計算が CP にとってより有効で感度が高い可能性があることを示唆しました。 他の研究者は効率の間接的な尺度を使用し、エネルギー消費と骨盤の垂直振動（BEQ指数によって評価、Kerrigan D.C. et al. 1996）や膝と股関節の最大伸展（Noorkoiv M. et al. 2019）などの変数との相関関係を発見しました。 これらの測定は、CP における歩行効率を評価するために使用されていますが、特に手術の効果を評価するために使用されているわけではありません。

この後ろ向き観察研究の目的は、SEMLS を受けている痙性脳性麻痺 (CP) の小児および青少年の機能的特徴と、手術後の歩行効率の変化を説明することです。

方法:

これは後ろ向きの単中心的観察研究です。 結果の測定値は、8 ～ 38 か月の期間で手術前 (T0) と手術後 (T1) に収集されました。 手術の推奨は参加者の要件に合わせて調整され、標準化された身体検査、X線検査、および機器による歩行分析を含む包括的な評価を通じて決定されました。

歩行分析は、Vicon(登録商標)システム(Oxford Metrics Group、オックスフォード、英国)を用いて実施した。 このシステムには、8 台の光電子カメラ、2 台のフォース プレート (AMTI、米国)、および 2 台のビデオ カメラが装備されていました。 すべての評価は、レッジョ エミリアのアジエンダ USL-IRCCS にある動作分析研究所 LAMBDA で実施されました。 同じ評価者がすべての参加者を評価しました。

年齢と粗大運動機能分類システム (GMFCS) のレベルは手術前に収集されました。

分析は、レッジョ・エミリアにある USL IRCCS の統計・臨床研究局によって、その時点の可用性に応じて SAS System、R、または SPSS ソフトウェアを使用して実施されます。 定量的および定性的データは、平均、標準偏差 (SD)、中央値、四分位範囲 (IQR)、および相対度数を使用して分析および表示されます。 中心傾向の測定値とパーセンテージには、95% 信頼区間 (CI) が伴います。 定量的データの正規性は、Shapiro-Wilk 検定で評価されます。 適切な統計検定を適用して、2 つの時点 (T0 と T1) 間の測定値を比較します。

歩行効率を評価するために、正規性の仮定に応じて、対応のあるスチューデントの t 検定またはウィルコクソン検定を使用して、SEMLS 手術グループの T0 と T1 の間で平均最大伸展値を比較します。 比較を目的とせず、傾向を観察するために非手術群についても同じ測定値を説明します。

2 つの時点間の量的変数の比較には、対応のあるスチューデントの t 検定またはウィルコクソン検定が正規性に基づいて適用されます。