Multimodalna analiza biomechaniczna deformacji kręgosłupa u dorosłych z niewspółosiowością płaszczyzny strzałkowej (ASD)

Dobre zrozumienie zasad równowagi jest niezbędne do osiągnięcia optymalnych wyników w leczeniu schorzeń kręgosłupa. Złożona interakcja układu neuromotorycznego i rekrutacji mięśni jest niezbędna dla równowagi ergonomicznej i celowego przemieszczania ciała człowieka. Ustawienie kręgosłupa musi pozwalać osobie stać bez bólu przy minimalnym wydatku energii mięśniowej. Koncepcja ta znajduje odzwierciedlenie w zasadzie „stożka ekonomii” autorstwa Jeana Dubousseta. Niewspółosiowość płaszczyzny strzałkowej w deformacjach kręgosłupa stanowi wyzwanie dla mechanizmów równowagi służących do utrzymania postawy pionowej. Obecne najnowocześniejsze metody diagnostyczne deformacji kręgosłupa to głównie statyczna ocena radiologiczna 2D w pozycji wolnostojącej Towarzystwa Badań nad Skoliozą (SRS) z analizą parametrów kręgosłupa i miednicy, jak opisał Duval-Beaupmet i inni.

Do tej pory równowaga strzałkowa była oceniana przez upuszczenie pionowej linii pionowej ze środka trzonu kręgu C7 i ilościowe określenie odległości płytki krzyżowej od tego pionu (strzałkowa oś pionowa lub SVA). Inne mierzą kąt nachylenia kręgosłupa miednicy T1 (T1-SPI). SVA, T1-SPI i pochylenie miednicy są skorelowane z zgłaszaną przez samych siebie niepełnosprawnością i oceną jakości życia związaną ze zdrowiem (HRQL) w porównaniu z normalnymi osobami związanymi z wiekiem i płcią.

Literatura sugeruje wieloczynnikową etiologię zaburzeń równowagi z chorobami neurologicznymi lub przedsionkowymi, zanikiem mięśni w mm prostownika kręgosłupa, wiekiem, bólami krzyża i historią operacji kręgosłupa. Występowanie powikłań pooperacyjnych po korekcji deformacji kręgosłupa, takich jak niedostateczna korekcja niewspółosiowości strzałkowej, pooperacyjne wzajemne zmiany kifozy piersiowej, kifozy węzłowej bliższej oraz awarie instrumentarium, jest prawdopodobnie spowodowane obecnym stanem techniki, nieodpowiednim postępowaniem diagnostycznym.

Badacze nie do końca rozumieją rolkę widzenia i dokładną strategię rekrutacji jednostek nerwowo-mięśniowych (tułowia, miednicy, kończyn dolnych) u pacjentów z niewspółosiowością płaszczyzny strzałkowej podczas stania i chodzenia. W sytuacji statycznej zidentyfikowano kilka mechanizmów kompensacyjnych w zaburzeniach równowagi strzałkowej. Sugeruje się, że mechanizmy wewnątrzrdzeniowe, takie jak przeprost krążków lędźwiowych, retrolisteza kręgów lędźwiowych, redukcja kifozy piersiowej i pochylenie miednicy do tyłu, oraz mechanizmy pozakręgosłupowe, takie jak wyprost mięśni kolanowych i staw skokowy, działają jako mechanizmy kompensacyjne. W piśmiennictwie dostrzega się silną korelację pomiędzy występowaniem flessum kolana a brakiem lordozy lędźwiowej. Aby zrozumieć te mechanizmy, konieczna jest dynamiczna ocena osób z deformacjami kręgosłupa. Obecnie niewiele jest badań prowadzonych w zakresie klinicznych testów równowagi i instrumentalnej analizy ruchu u pacjentów ze zniekształceniami kręgosłupa. W odniesieniu do testów równowagi klinicznej zaprezentowano zaawansowaną skalę Fullerton Balance Scale (skala FAB) jako wiarygodne narzędzie do przewidywania, czy osoby starsze, które są wyżej funkcjonujące, upadną. Skala FAB jest wiarygodnym i trafnym narzędziem w chorobie Parkinsona, przy minimalnym efekcie sufitu i daje obiecujące wyniki w wykrywaniu niewielkich zaburzeń równowagi. Stosowanie tych testów równowagi u pacjentów z deformacją kręgosłupa z nierównowagą strzałkową nie zostało dotychczas potwierdzone w piśmiennictwie. Wreszcie, wykorzystanie instrumentalnej analizy ruchu do badania chodu u osób z deformacją kręgosłupa jest niekonwencjonalne. Zgłaszano, że osoby z ustaloną równowagą strzałkową mają znacznie mniejszą prędkość chodu i gorszą ocenę wytrzymałości w porównaniu z grupą kontrolną dobraną wiekowo. Obserwuje się również niewłaściwe wykorzystanie pochylenia miednicy podczas chodu. Osoby z pochyleniem tułowia do przodu mają nieprawidłową kinematykę i kinetykę kończyn dolnych podczas chodu w porównaniu z osobami zdrowymi zależnymi od wieku i płci. Kiedy deformacja przekracza podstawowe mechanizmy kompensacyjne, dodatkowe mechanizmy, takie jak chód kucający, są wykorzystywane do zmiany orientacji tułowia do pozycji bardziej pionowej.

Stosowany obecnie model tułowia w analizie ruchu w UZ Leuven został opracowany przez Heyrmana i wsp. na podstawie prac Leardiniego i wsp. Armand i wsp. również uznali, że klatka piersiowa nie jest jednym sztywnym segmentem i przedstawili zastosowanie optymalnego rozmieszczenia znaczników na klatce piersiowej do klinicznej analizy chodu. Jednak nie zawierały one znaczników na głowie. Heyrman i wsp. wykazali w swoich badaniach z udziałem dzieci z mózgowym porażeniem dziecięcym (CP), że zwiększone ruchy zmienione tułowiem podczas chodu były związane z niższymi wynikami w skali pomiaru kontroli tułowia (TCMS) w pozycji siedzącej, co wskazuje na obecność podstawowego deficytu kontroli tułowia. Autorzy ci byli zatem w stanie wykazać korelację między klinicznym testem posturalnym, takim jak TCMS, a parametrami tułowia i kończyn dolnych podczas chodu. Jednak nie mogli znaleźć istotnej korelacji między ogólnymi zmienionymi ruchami tułowia a zmienionymi ruchami kończyn dolnych podczas chodu w populacji z porażeniem mózgowym i doszli do wniosku, że obserwowane ruchy klatki piersiowej podczas chodu najprawdopodobniej są wypadkową zarówno ruchów kompensacyjnych dla deficytów kończyn dolnych, jak i leżącego u ich podstaw deficyt kontroli tułowia. Obecna koncepcja myślenia jest taka, że ​​w dorosłej populacji deformacji kręgosłupa z niewspółosiowością płaszczyzny strzałkowej obserwowane zmienione ruchy kończyn dolnych podczas stania i chodu są kompensacją pochylenia tułowia do przodu. Wyzwaniem dla przyszłych badań jest dalsze rozwikłanie związku między ruchami tułowia i kończyn dolnych, pogrupowanych w funkcjonalne wzorce ruchu. Co więcej, dodatkowe informacje na temat kinetyki tułowia i kończyn dolnych oraz aktywności mięśni (za pomocą elektromiografii dynamicznej (EMG)) w dużym stopniu przyczynią się do zrozumienia tej zależności funkcjonalnej i zapewnią głębszy wgląd w mechanizmy kompensacyjne tułowia w porównaniu z kończynami dolnymi i wzajemnie.