Могут ли анализ походки и УЗИ выявить изменения в икроножной мускулатуре у детей с церебральным параличом?

Целью данного исследования является изучение влияния на походку и морфологию икроножных мышц у детей с церебральным параличом с характером эквинусной походки после серийных гипсовых повязок и вмешательств с ботулиническим токсином (Btx).

Ходьба на пальцах ног является общим признаком ряда ортопедических и неврологических проблем (например, церебральный паралич, идиопатическая ходьба на пальцах ног и инсульт). У пациентов, которые ходят на носках, часто развиваются контрактуры икроножных мышц, и в долгосрочной перспективе они могут страдать от болей в стопах или икрах и деформаций стоп. Ходьба на носках также вызывает трудности с балансом и приводит к вторичным компенсациям и деформациям. Причины ходьбы на пальцах ног не всегда ясны для отдельных пациентов. Текущие вмешательства нацелены на предполагаемые причины (например, хирургия, растяжка или ортопедические стельки при контрактуре или инъекции ботулинического токсина при чрезмерной активности), но связь между ходьбой на носках и нарушением морфологии и контроля мышц до конца не изучена. Клинический анализ движений используется для количественной оценки движения суставов и нагрузки во время ходьбы. Это делается в соответствии с установленным местным ведомственным протоколом и является частью обычной клинической практики. Это делается с помощью Video Based Motion Analysis System Ltd (VICON), которая представляет собой модальность трехмерного анализа движения, в которой используются небольшие сферические отражающие маркеры диаметром от 5 мм до 25 мм, которые прикрепляются к коже над ключевыми анатомическими ориентирами (расположенными при клиническом осмотре). Специальные инфракрасные камеры используются для отслеживания движения отражающих маркеров в трех измерениях. Это сочетается с силовыми пластинами AMTI; которые вместе дают кинематику и кинетику предмета. Электромиография (ЭМГ) трехглавой мышцы голени и передней большеберцовой мышцы позволяет наблюдать за мышечной активностью в сочетании с циклом походки во время различных движений. После получения согласия участника и обеспечения того, чтобы участник полностью понял объем задач, проводится сессия. Вкратце, используя местный протокол отделения ORLAU, клиницист размещает отражающие маркеры на субъекте и выполняет антропометрические измерения. После того, как испытуемого подготовили, его просят пройти по 10-метровой дорожке с выбранной им скоростью, и проводят не менее 6 попыток с адекватными ударами каждой ногой по силовой пластине для получения желаемых кинематических и кинетических данных. Записи ЭМГ выполняются одновременно для медиальной и латеральной икроножной, камбаловидной и передней большеберцовой мышц для записи мышечной активности во время движения.

Чтобы получить информацию о морфологии, модальность ультразвука в В-режиме оценила морфологию мышц и получила ключевую информацию, такую ​​как длина мышечных волокон, ориентация волокон, угол перистости, площадь поперечного сечения и толщина мышц. После получения согласия и уверенности в том, что участник полностью понимает объем сеанса, его просят лечь ничком на постамент с открытыми голенью, чтобы оценщик имел доступ к икроножным мышцам. Затем оценщик использует ультразвуковой протокол b-режима для получения ключевых параметров икроножной мышцы. Длину мышц измеряют штангенциркулем.

Кроме того, используется визуализирующий метод эластографии. При этом используется механическая сила, создаваемая ручным давлением или импульсом поперечной волны, генерируемым внутри ультразвукового датчика, для обнаружения изменения деформации исследуемой ткани и, следовательно, для определения жесткости. Жесткость мягких тканей может быть признаком патологии. Эластография использует безвредные ультразвуковые волны и позволяет визуализировать растяжение ткани путем наложения карты эластичности с цветовой кодировкой на обычное изображение в B-режиме. Цвета представляют жесткость ткани в диапазоне от красного до зеленого и синего, при этом точная шкала варьируется в зависимости от поставщика. Эластография сдвиговой волной имеет дополнительное преимущество, заключающееся в возможности измерения скорости в определенной интересующей области, таким образом, количественно оценивая жесткость ткани.

Перед началом сеанса получают согласие субъекта и объясняют объем сеанса. После согласия участника субъекта просят лечь ничком на пьедестал с выставленными нижними ногами. Врач-рентгенолог-консультант проводит эластографию икроножных мышц (медиальной, латеральной икроножной, камбаловидной) в продольной и поперечной плоскостях согласно протоколу. Затем они сохраняются после получения ключевой информации и анализируются после сеанса.

Компьютерное моделирование позволяет оценить мышечные силы во время ходьбы и используется для изучения широкого спектра состояний, таких как спастический парез и походка в полусогнутом состоянии. Ультразвук может предоставить информацию о параметрах мышц, таких как объем, длина, анатомическая площадь поперечного сечения и угол перистости. Эту информацию можно использовать для настройки параметров скелетно-мышечной модели в соответствии с характеристиками каждого пациента. Скелетно-мышечная модель затем может оценить индивидуальные мышечные силы и помочь понять индивидуальные нарушения, которые приводят к ходьбе на носочках. Перспективы на будущее Клинические. Компьютерные модели помогут точно идентифицировать нарушения (например, мышечную атрофию, контрактуру и спастичность) и, следовательно, позволят более объективно определять и нацеливать вмешательства. Комбинируя данные, полученные с помощью ультразвукового исследования в В-режиме, эластографии и анализа походки, можно наблюдать влияние клинических вмешательств на свойства мышц. Это может быть применено к другим вмешательствам, включая ортопедическую хирургию и ортопедические устройства. Эластография также может быть жизненно важным инструментом для понимания эластичных свойств мышц, связанных с миопатиями, и может помочь оптимизировать и персонализировать лечение, выбирая наиболее эффективное вмешательство на основе исходных особенностей человека.