Veränderungen komplexer Aspekte des Gangbildes und der Motorik bei Kindern mit Cerebralparese nach selektiver dorsaler Rhizotomie

Abstract

Einleitung: Die Cerebralparese (CP) ist eine häufige Ursache für Bewegungseinschränkungen bei Kindern, oft bedingt durch eine bilaterale, spastische Parese der unteren Extremität. Dies resultiert neben funktionellen Defiziten in einem beeinträchtigten Gangbild. Eine Therapieoption der Spastik bei CP ist die selektive dorsale Rhizotomie (SDR), die durch eine teilweise Durchtrennung der sensiblen Anteile der lumbosakralen Spinalnerven ihre Wirkung erzielt. Obwohl viele Studien positive Resultate durch SDR beschreiben, gibt es noch Kontroversen zur SDR. Daher analysiert diese Arbeit die postoperativen Veränderungen von komplexen Aspekten des Gangbildes und der Motorik. Methodik: In diesen prospektiven, klinischen Studien wurden zwischen zwölf und 54 Patienten präoperativ sowie ein bis zwei Jahre postoperativ betrachtet. Es wurde ein Alter zwischen drei und zehn Jahren mit einem Gross Motor Function Classification System Level zwischen I und II vorausgesetzt. Eine instrumentelle Ganganalyse mit zehn 3D-Kameras und zwei triaxialen Kraftmessplatten diente neben dem Gross Motor Function Measure (GMFM) als Messinstrument. Als Kontrollgruppe für die Ganganalyse wurden elf typisch entwickelte Kinder untersucht. Der Fokus lag auf der Analyse von funktioneller Motorik, Prädiktoren für ein gutes funktionelles Ergebnis (Publikation 1), Gleichgewicht, Gangsymmetrie (Publikation 2) und Gangvariabilität (Publikation 3). Ergebnisse: CP-Kinder mit einem geringeren GMFM-Ausgangswert sowie einem geringeren Alter zum OP-Zeitpunkt erzielten postoperativ statistisch signifikant höhere GMFM-Verbesserungen (Publikation 1). Alle analysierten Gleichgewichts-Parameter zeigten eine signifikante Veränderung der Daten in Richtung Normalgruppe (Publikation 2). Bezüglich der Symmetrie ließ sich kein signifikanter Unterschied nach SDR darstellen. Bei einer postoperativen Annäherung der Variabilität sowohl der zeitlichen als auch der räumlichen Parameter an die der Kontrollgruppe (Publikation 3), wurde eine signifikante Reduktion des Variabilitätskoeffizienten ausschließlich für die zeitlichen Parameter ermittelt. Schlussfolgerung: Die dargelegten Resultate bestätigen die Ergebnisse früherer Untersuchungen bezüglich Spastikreduktion und GMFM- Fortschritten und zeigen außerdem erstmals die Auswirkungen auf komplexere Aspekte des Gangbildes. Durch die erhöhte Gleichgewichtskontrolle der Kinder mit CP sowie die verringerte Variabilität der temporalen Parameter resultiert ein verbessertes Gangbild und eine gesteigerte Fähigkeit zur Erfüllung höhergradiger motorischer Aufgaben während des Gehens. Die Korrelationsanalysen unter Berücksichtigung des Patientenalters und des präoperativen GMFM können Entscheidungshilfen für die Indikationsstellung zur SDR bieten und einen Beitrag zur Vorhersage von zu erwartenden Funktionsverbesserungen leisten. Die Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass die SDR sowohl peripher, als auch auf zentraler Ebene wirkt. Zentral bedingt eine optimierte Verarbeitung afferenter Signale eine Steigerung motorischer Fähigkeiten. Überdies ist zu vermuten, dass die zentralen Mechanismen zeitlicher und räumlicher motorischer Kontrolle unterschiedlich und unabhängig voneinander wirken.

Introduction: Cerebral palsy (CP) is a common reason for congenital motor function alterations which are often caused by bilateral spasticity. This leads to functional deficits and disturbed gait patterns. Selective dorsal rhizotomy (SDR) is a therapeutic option in children with CP by cutting parts of lumbosacral afferent nerves. Although many studies report positive results after SDR, some issues are still discussed controversially. Therefore, complex aspects of gait pattern and motor function after SDR were analysed. Methods: Between twelve and 54 patients with a range of age between three and ten years and Gross Motor Function Classification System levels I to II were investigated by instrumented gait analysis pre- and one to two years postoperatively. Gait analysis was performed using a ten-camera three- dimensional motion capture system and two tri-axial force plates. The results were compared to a control group of eleven typically developing (TD) children. Analysis was focused on motor function, predictors for functional benefit (paper 1), balance, gait symmetry (paper 2) and variability (paper 3). Results: An improvement of function correlated significantly with a younger age at surgery and a lower preoperative GMFM (paper 1). All parameters concerning balance improved significantly towards control group (paper 2). A significant change of symmetry did not occur postoperatively. Although, a tendency towards the variability values of the TD children was observed for temporal as well as spatial parameters, a significant reduction was found only for the variability of temporal parameters.# Conclusion: In addition to confirmation of published improvement of spasticity and gross motor function, the presented results show the effects on complex aspects of gait pattern. The increased balance of the CP children as well as the reduced variability of temporal parameters lead to a more efficient gait pattern and a development in motor task performance during gait. Correlation analysis regarding the children’s age and the preoperative GMFM could be helpful for decision making for SDR’s indication and the evaluation afterwards. Regarding the results we assume that SDR has an influence on central regulation mechanism, besides the peripheral influence. The progress of motor function ability is due to an optimised central processing of afferent signals. Furthermore, we suppose that central motor control mechanisms processing the temporal and the spatial aspects operate differently and independently.