Мультимодальный биомеханический анализ деформации позвоночника у взрослых со смещением в сагиттальной плоскости (ASD)

Хорошее понимание принципов баланса жизненно важно для достижения оптимальных результатов при лечении заболеваний позвоночника. Комплексное взаимодействие нейромоторной системы и мышечного рекрутирования необходимо для эргономического баланса и преднамеренного смещения тела человека. Выравнивание позвоночника должно позволять человеку стоять без боли с минимальными затратами мышечной энергии. Эта концепция отражена в принципе «Конуса экономии» Жана Дюбуссе. Смещение в сагиттальной плоскости при деформациях позвоночника ставит под угрозу механизмы баланса, используемые для поддержания вертикального положения. Современное состояние диагностики деформаций позвоночника в основном представляет собой статическую двухмерную рентгенологическую оценку в свободном положении Общества исследования сколиоза (SRS) с анализом позвоночно-тазовых параметров, как описано Duval-Beaupmet и другими.

До сих пор сагиттальный баланс оценивался путем опускания вертикальной отвесной линии от центра тела позвонка С7 и количественной оценки расстояния крестцовой пластины от этой вертикали (сагиттальная вертикальная ось или SVA). Другие измеряют угол наклона позвоночника на уровне T1 (T1-SPI). SVA, T1-SPI и наклон таза коррелируют с самооценкой инвалидности и показателями качества жизни, связанными со здоровьем (HRQL), по сравнению с нормальными субъектами в зависимости от возраста и пола.

Литература предполагает многофакторную этиологию нарушения равновесия с неврологическими или вестибулярными заболеваниями, мышечной атрофией в мышцах, выпрямляющих позвоночник, возрастом, болью в пояснице и операцией на позвоночнике в анамнезе. Возникновение послеоперационных осложнений после коррекции деформации позвоночника в виде недокоррекции сагиттального смещения, послеоперационных реципрокных изменений грудного кифоза, проксимального переходного кифоза и несостоятельности инструментария, возможно, связано с неадекватностью современного состояния диагностической работы.

Исследователи не до конца понимают поворот зрения и точную стратегию рекрутирования нервно-мышечных единиц (туловище, таз, нижние конечности) у пациентов со смещением в сагиттальной плоскости при стоянии и ходьбе. Выявлено несколько компенсаторных механизмов при нарушениях сагиттального баланса в статической ситуации. Предполагается, что в качестве компенсаторных механизмов действуют внутриспинальные механизмы, такие как гиперэкстензия поясничных дисков, ретролистез поясничных позвонков, уменьшение грудного кифоза и наклон таза назад, а также экстраспинальные механизмы, такие как изгиб коленного сустава и разгибание голеностопного сустава. В литературе наблюдается сильная корреляция между возникновением флексума коленного сустава и отсутствием поясничного лордоза. Чтобы понять эти механизмы, необходима динамическая оценка лиц с деформациями позвоночника. В настоящее время проводится очень мало исследований в области клинических тестов равновесия и инструментального анализа движений у пациентов с деформацией позвоночника. Что касается клинических тестов на баланс, расширенная шкала баланса Фуллертона (шкала FAB) представлена ​​как надежный инструмент для прогнозирования того, упадут ли пожилые люди с более высоким уровнем функционирования. Шкала FAB является надежным и валидным инструментом при болезни Паркинсона с минимальным потолочным эффектом и показывает многообещающие результаты в обнаружении небольших нарушений равновесия. Использование этих тестов равновесия у пациентов, страдающих деформацией позвоночника с сагиттальным дисбалансом, до настоящего времени не было подтверждено в литературе. И последнее, но не менее важное: использование инструментального анализа движений для исследования походки у субъектов с деформацией позвоночника нетрадиционно. Сообщается, что субъекты с фиксированным сагиттальным балансом имеют значительно более низкую скорость ходьбы и более низкую оценку выносливости по сравнению с контрольной группой того же возраста. Также наблюдается неадекватное использование наклона таза при ходьбе. Субъекты с наклоном туловища вперед имеют аномальную кинематику и кинетику нижних конечностей при ходьбе по сравнению с нормальными в зависимости от возраста и пола субъектами. Когда деформация превышает первичные компенсационные механизмы, используются дополнительные механизмы, такие как походка в полусогнутом положении, чтобы переориентировать туловище в более вертикальное положение.

Используемая в настоящее время модель туловища при анализе движений в UZ Leuven была разработана Heyrman et al после работы Leardini et al. Armand и соавт. также рассматривали грудную клетку как не один жесткий сегмент и представили использование оптимального набора маркеров для размещения на грудной клетке для клинического анализа походки. Однако они не включали маркеры на голове. Heyrman et al показали в своем исследовании с детьми с церебральным параличом (ДЦП), что усиление измененных движений туловища во время ходьбы было связано с более низкими показателями по Шкале измерения контроля туловища (TCMS) в положении сидя, что указывает на наличие основного дефицита контроля туловища. Таким образом, эти авторы смогли показать корреляцию между клиническим постуральным тестом, таким как TCMS, и параметрами туловища и нижних конечностей во время ходьбы. Тем не менее, они не смогли найти значимой корреляции между общим изменением движений туловища и изменением движений нижних конечностей во время ходьбы в популяции пациентов с ДЦП и пришли к выводу, что наблюдаемые движения грудной клетки во время ходьбы, скорее всего, являются результатом как компенсаторных движений при дефиците нижних конечностей, так и лежащего в их основе дефицит контроля над туловищем. Текущая концепция мышления заключается в том, что у взрослых людей с деформациями позвоночника с нарушением сагиттальной плоскости наблюдаемые измененные движения нижних конечностей во время стояния и ходьбы являются компенсаторами наклона туловища вперед. Задача будущих исследований состоит в том, чтобы еще больше раскрыть взаимосвязь между движениями туловища и нижних конечностей, сгруппированными в функциональные паттерны движений. Кроме того, дополнительная информация о кинетике туловища и нижних конечностей и мышечной активности (с использованием динамической электромиографии (ЭМГ)) будет в значительной степени способствовать пониманию этой функциональной взаимосвязи и обеспечит более глубокое понимание компенсаторных механизмов туловища по сравнению с нижними конечностями. и наоборот.