Multimodale biomechanische analyse van spinale misvorming bij volwassenen met verkeerde uitlijning van het sagittale vlak (ASD)

Een goed begrip van de principes van evenwicht is essentieel om optimale resultaten te bereiken bij de behandeling van spinale aandoeningen. Een complexe interactie van het neuromotorische systeem en spierrekrutering is noodzakelijk voor ergonomisch evenwicht en opzettelijke verplaatsing van het menselijk lichaam. Ruggengraatuitlijning moet een individu in staat stellen om pijnvrij te staan ​​met een minimaal energieverbruik van de spieren. Dit concept komt tot uiting in het "Cone of Economy"-principe van Jean Dubousset. Verkeerde uitlijning van het sagittale vlak bij misvormingen van de wervelkolom vormt een uitdaging voor evenwichtsmechanismen die worden gebruikt voor het handhaven van een rechtopstaande houding. De huidige state-of-the-art diagnostische opwerking van spinale misvormingen is voornamelijk een statische 2D radiologische evaluatie in Scoliosis Research Society (SRS) vrijstaande positie met analyse van de spinopelvische parameters zoals beschreven door Duval-Beaupmet en anderen.

Tot nu toe werd de sagittale balans beoordeeld door een verticale loodlijn te laten vallen vanuit het midden van het wervellichaam C7 en de afstand van de sacrale plaat tot deze verticaal te kwantificeren (sagittale verticale as of SVA). Anderen meten de T1 spinopelvische hellingshoek (T1-SPI). SVA, T1-SPI en bekkenkanteling zijn gecorreleerd met zelfgerapporteerde handicap- en gezondheidsgerelateerde kwaliteit van leven-scores (HRQL) in vergelijking met leeftijd- en geslachtsgerelateerde normale proefpersonen.

Literatuur suggereert een multifactoriële etiologie van verminderd evenwichtsvermogen met neurologische of vestibulaire ziekte, spieratrofie in mm erector spinae, toenemende leeftijd, lage rugpijn en geschiedenis van spinale chirurgie. Het optreden van postoperatieve complicaties na correctie van spinale deformiteit, zoals ondercorrectie van sagittale uitlijning, postoperatieve reciproke veranderingen in thoracale kyfose, proximale junctionele kyfose en falen van instrumentatie, zijn mogelijk te wijten aan de huidige ontoereikende diagnostische opwerking van de stand van de techniek.

Onderzoekers begrijpen de rol van het gezichtsvermogen en de exacte strategie van rekrutering van neuromusculaire eenheden (romp, bekken, onderste ledematen) niet volledig bij patiënten met een verkeerde uitlijning van het sagittale vlak tijdens staan ​​en lopen. Verschillende compensatiemechanismen bij sagittale evenwichtsstoornissen worden geïdentificeerd in de statische situatie. Intra-spinale mechanismen zoals hyperextensie van lumbale schijven, retrolisthesis van lumbale wervels, vermindering van thoracale kyfose, en kanteling van het bekken naar achteren en extra-spinale mechanismen zoals kniegewricht en enkelextensie worden verondersteld als compensatiemechanismen te werken. In de literatuur wordt een sterke correlatie gezien tussen het optreden van kniegewricht en het ontbreken van lumbale lordose. Om deze mechanismen te begrijpen is een dynamische evaluatie van personen met spinale misvormingen nodig. Momenteel is er slechts zeer weinig onderzoek gedaan op het gebied van klinische evenwichtstests en geïnstrumenteerde bewegingsanalyse bij patiënten met spinale deformiteit. Met betrekking tot klinische evenwichtstesten wordt de Fullerton Advanced Balance Scale (FAB-schaal) gepresenteerd als een betrouwbaar hulpmiddel om te voorspellen of hoger functionerende ouderen al dan niet zullen vallen. De FAB-schaal is een betrouwbaar en valide hulpmiddel bij de ziekte van Parkinson met een minimaal plafondeffect en laat veelbelovende resultaten zien bij het opsporen van kleine evenwichtsstoornissen. Het gebruik van deze evenwichtstests bij patiënten met spinale deformiteit met sagittale onbalans is tot nu toe niet gevalideerd in de literatuur. Last but not least is het onconventioneel om gebruik te maken van geïnstrumenteerde bewegingsanalyse om het lopen te onderzoeken bij proefpersonen met een misvorming van de wervelkolom. Proefpersonen met een vaste sagittale balans hebben naar verluidt een significant lagere loopsnelheid en een slechtere score op het uithoudingsvermogen in vergelijking met controles van dezelfde leeftijd. Ook wordt een onvoldoende gebruik van de bekkenkanteling tijdens het lopen waargenomen. Proefpersonen met een voorwaartse helling van de romp vertonen abnormale kinematica en kinetiek van de onderste ledematen tijdens het lopen in vergelijking met leeftijd- en geslachtsgerelateerde normale proefpersonen. Wanneer de misvorming de primaire compensatiemechanismen overschrijdt, worden aanvullende mechanismen, zoals hurkgang, gebruikt om de romp te heroriënteren naar een meer verticale positie.

Het momenteel gebruikte rompmodel in bewegingsanalyse in UZ Leuven is ontwikkeld door Heyrman et al naar het werk van Leardini et al. Armand et al beschouwden de thorax ook niet als één rigide segment en presenteerden het gebruik van een optimale markerplaatsing op de thorax voor klinische ganganalyse. Ze bevatten echter geen markeringen op het hoofd. Heyrman et al toonden in hun studie met kinderen met cerebrale parese (CP) aan dat meer veranderde rompbewegingen tijdens het lopen verband hielden met een lagere prestatie op de Trunk Control Measurement Scale (TCMS) tijdens zitten, wat wijst op de aanwezigheid van een onderliggend probleem met de rompcontrole. Deze auteurs waren dus in staat om een ​​correlatie aan te tonen tussen een klinische houdingstest zoals de TCMS en romp- en onderste ledematenparameters tijdens het lopen. Ze konden echter geen significante correlatie vinden tussen algehele veranderde rompbewegingen en veranderde bewegingen van de onderste ledematen tijdens het lopen in een CP-populatie en concludeerden dat waargenomen thoraxbewegingen tijdens het lopen hoogstwaarschijnlijk het resultaat zijn van zowel compenserende bewegingen voor tekorten aan de onderste ledematen als een onderliggende oorzaak. rompcontrole tekort. Het huidige denkbeeld is dat bij een volwassen populatie met misvormingen van de wervelkolom met een verkeerde uitlijning van het sagittale vlak de waargenomen veranderde bewegingen in de onderste ledematen tijdens het staan ​​en lopen de voorwaartse neiging van de romp compenseren. De uitdaging voor toekomstig onderzoek is het verder ontrafelen van de relatie tussen bewegingen van de romp en de onderste ledematen, gegroepeerd in functionele bewegingspatronen. Bovendien zal aanvullende informatie over de kinetiek van de romp en de onderste ledematen en spieractiviteit (met behulp van dynamische elektromyografie (EMG)) in hoge mate bijdragen aan het begrip van deze functionele relatie, en meer diepgaande inzichten verschaffen in de compensatiemechanismen van de romp versus de onderste ledematen. en vice versa.