Kunnen loopanalyse en echografie een verandering in de kuitmusculatuur detecteren bij kinderen met hersenverlamming?

Het doel van deze studie is het onderzoeken van de impact op het looppatroon en de morfologie van de kuitspier bij kinderen met hersenverlamming met equinus looppatroon na seriematig gips en botulinumtoxine (Btx) interventies.

Op de tenen lopen is een veelvoorkomend kenmerk van een aantal orthopedische en neurologische problemen (bijv. hersenverlamming, idiopathische tenenlopen en beroerte). Patiënten die op de tenen lopen, ontwikkelen vaak contracturen in hun kuitspieren en kunnen op langere termijn last krijgen van voet- of kuitpijn en voetmisvormingen. Op de tenen lopen veroorzaakt ook evenwichtsproblemen en leidt tot secundaire compensaties en misvormingen. De oorzaken van tenenlopen zijn niet altijd duidelijk voor individuele patiënten. Huidige interventies richten zich op de waargenomen oorzaken (bijv. chirurgie, stretching of orthesen voor contractuur of botulinetoxine-injecties voor overmatige activiteit), maar de relatie tussen het lopen op de tenen en de verslechtering van de spiermorfologie en -controle is niet volledig duidelijk. Klinische bewegingsanalyse wordt gebruikt om gewrichtsbeweging en belasting tijdens het lopen te kwantificeren. Dit gebeurt volgens het vastgestelde lokale afdelingsprotocol en maakt deel uit van de dagelijkse klinische praktijk. Dit wordt gedaan met behulp van het Video Based Motion Analysis System Ltd (VICON), een 3D-bewegingsanalysemodaliteit die gebruik maakt van kleine, bolvormige reflecterende markeringen met een diameter tussen 5 mm en 25 mm die op de huid worden bevestigd over belangrijke anatomische oriëntatiepunten (gelokaliseerd tijdens het klinisch onderzoek). Speciale infraroodcamera's worden gebruikt om de bewegingen van reflecterende markeringen in drie dimensies te volgen. Dit wordt gecombineerd met AMTI-krachtplaten; die samen de kinematica en kinetiek van het onderwerp geven. Elektromyografie (EMG) van de Triceps Surae en Tibialis Anterior maakt observatie van spieractiviteit mogelijk in combinatie met de loopcyclus tijdens verschillende bewegingen. Na het verkrijgen van toestemming van de deelnemer en ervoor te zorgen dat de deelnemer de reikwijdte van de taken volledig begrijpt, wordt de sessie uitgevoerd. Kortom, volgens het lokale ORLAU-afdelingsprotocol plaatst een clinicus reflecterende markeringen op het onderwerp en worden antropometrische metingen uitgevoerd. Nadat de proefpersoon is voorbereid, wordt hem gevraagd om over een looppad van 10 meter te lopen met een zelfgekozen snelheid en worden er minimaal 6 pogingen gedaan met voldoende slagen waarbij elke voet op de krachtplaat landt om de gewenste kinematische en kinetische gegevens te verkrijgen. EMG-opnames worden gelijktijdig uitgevoerd op de mediale en laterale gastrocnemius, soleus en tibialis anterior om spieractiviteit tijdens de beweging vast te leggen.

Om informatie over de morfologie te verkrijgen, evalueerde de modaliteit van B-modus echografie de spiermorfologie en verkrijgt belangrijke informatie zoals spiervezellengte, vezeloriëntatie, pennatiehoek, dwarsdoorsnedegebied en spierdikte. Na het verkrijgen van toestemming en ervoor te zorgen dat de deelnemer de reikwijdte van de sessie volledig begrijpt, wordt hem gevraagd om op de bank te gaan liggen met blootliggende onderbenen, zodat de beoordelaar toegang heeft tot de kuitspieren. De beoordelaar gebruikt vervolgens het b-mode ultrasone protocol om de belangrijkste parameters van de kuitspier te verkrijgen. Spierlengtes worden gemeten met behulp van een schuifmaat.

Daarnaast wordt de beeldvormende modaliteit elastografie gebruikt. Dit maakt gebruik van mechanische kracht, van handmatige druk of door een shear wave-impuls die wordt gegenereerd in de ultrasone sonde, om de verandering in vervorming van het onderzochte weefsel te detecteren en zo de stijfheid te bepalen. De stijfheid van zachte weefsels kan een indicatie zijn van pathologie. Elastografie maakt gebruik van onschadelijke ultrasone golven en maakt de visualisatie van spanning over een weefsel mogelijk door de kleurgecodeerde elasticiteitskaart op een conventioneel B-modusbeeld te plaatsen. De kleuren vertegenwoordigen de stijfheid van het weefsel, variërend van rood tot groen tot blauw, waarbij de exacte schaal varieert tussen leveranciers. Shear wave elastography heeft als bijkomend voordeel dat het snelheidsmetingen kan uitvoeren binnen een bepaald interessegebied, waardoor weefselstijfheid wordt gekwantificeerd.

Voordat de sessie begint, wordt toestemming van de proefpersoon verkregen en wordt de reikwijdte van de sessie uitgelegd. Na toestemming van de deelnemer wordt de proefpersoon gevraagd om op de bank te gaan liggen met de onderbenen bloot. De radioloog-consulent voert volgens het protocol elastografiemetingen uit op de kuitspieren (mediaal, lateraal gastrocnemius, soleus) in longitudinale en transversale vlakken. Deze worden vervolgens opgeslagen nadat de belangrijkste informatie is verkregen en geanalyseerd na de sessie.

Computermodellering kan spierkrachten schatten tijdens het lopen en wordt gebruikt om een ​​breed scala aan aandoeningen te bestuderen, zoals spastische parese en gehurkt lopen. Echografie kan informatie geven over spierparameters zoals volume, lengte, anatomische dwarsdoorsnede en pennatiehoek. Deze informatie kan worden gebruikt om de parameters van het musculoskeletale model aan te passen aan de kenmerken van elke patiënt. Het musculoskeletale model kan dan gepersonaliseerde spierkrachten inschatten en inzicht geven in de individuele beperkingen die leiden tot het lopen op de tenen. Toekomstperspectieven Klinisch- De computermodellen zullen helpen bij de precieze identificatie van stoornissen (bijv. spieratrofie, contractuur en spasticiteit) en maken zo een meer objectieve specificatie en doelgerichtheid van interventies mogelijk. Door de gegevens te combineren die zijn verzameld met echografie in de B-modus, elastografie en ganganalyse, kunnen de effecten van klinische interventies op spiereigenschappen worden waargenomen. Dit kan worden toegepast op andere ingrepen, waaronder orthopedische chirurgie en orthesen. Elastografie kan ook een vitaal hulpmiddel zijn bij het begrijpen van de elastische spiereigenschappen die verband houden met myopathieën en kan helpen bij het optimaliseren en personaliseren van zorg door de meest effectieve interventie te selecteren op basis van de basiskenmerken van een individu.