Zielsetzung: Ziel der Arbeit war es, die biomechanischen Effekte des 4-Etagen-Release nach Rideau auf das Gangbild von Jungen mit Duchenne Muskeldystrophie mittels 3-dimensionaler Ganganalyse zu evaluieren. Dabei sollten die postoperativen Änderungen der Zeit-Distanz-Parameter und der Bodenreaktionskräfte der horizontalen und vertikalen Ebene eruiert werden, um Rückschlüsse auf die postoperative Entwicklung der motorischen Fähigkeiten und des Gangbildes ziehen zu können. Methoden: 5 DMD-Kinder (mittleres Alter: 5,29 Jahre; IQA: 1,7 Jahre) erhielten im Zeitraum von 2014 - 2017 in der kinderorthopädischen Abteilung der Charité einen 4-Etagen-Release nach Rideau. Sie wurden präoperativ, sowie 3 und 12 Monate postoperativ, mittels 3-dimensionaler Ganganalyse untersucht. Ferner erfolgte die Erhebung von timed motor function Tests zu jeder Untersuchung. Als Kontrolle wurde eine Gruppe von 5 gesunden Jungen (mittleres Alter: 6,56 Jahre; IQA: 5,0 Jahre) einmalig mittels 3-dimensionaler Ganganalyse untersucht. Die Ganganalysen erfolgten mit einem "motion capture" System von Vicon (Vicon, OMG, Oxford, UK) mit 10 fest installierten Infrarotkameras und einer Aufzeichnungsfrequenz von 120 Hz. Die Aufzeichnung der Bodenreaktionskräfte erfolgte mittels zweier in den Boden eingelassener Kraftmessplatten (AMTI OR6-7-1000, Watertown, Massachusetts, USA) bei einer Aufnahmefrequenz von 960 Hz. Alle Probanden liefen barfuß mit selbstgewählter natürlicher Ganggeschwindigkeit. Erhoben wurden die Zeit-Distanz-Parameter und die Bodenreaktionskräfte der vertikalen und horizontalen Ebene. Alle Parameter wurden entsprechend der Methode von Hof (1996) normalisiert. Ergebnisse: Die DMD-Kinder zeigten präoperativ eine signifikant größere Schrittweite als die Kontrollgruppe. Alle weiteren Zeit-Distanz-Parameter und Bodenreaktionskräfte zeigten präoperativ keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen. Postoperativ nahmen die Standphasendauer und die Dauer des double-limb support (DLS) signifikant zu. In der vertikalen Ebene der Bodenreaktionskraft zeigten sich postoperativ eine signifikante Abnahme von Fz1, sowie eine signifikante Zunahme von Fz2 und des vertikalen Impulses. Postoperativ ließ sich eine leichte Verbesserung der timed motor function Tests verzeichnen. Schlussfolgerung: Die postoperativen Änderungen der Bodenreaktionskräfte sprechen für eine bessere vertikale Unterstützung des Körperschwerpunkts (COM) in der späten Standphase und einen verbesserten Gewichtstransfer. Insgesamt belegen die postoperativen Ergebnisse der erhobenen Gangparameter und der timed motor function Tests ein stabiles Niveau der motorischen Fähigkeiten bis 12 Monate nach Operation. Weitere Untersuchungen sind notwendig, um die biomechanischen Effekte des 4-Etagen-Release besser interpretieren zu können und kausale Zusammenhänge zwischen Therapie und postoperativen Gangbildveränderungen ziehen zu können.
Objective: The aim of this study was to investigate multilevel soft tissue release according to Rideau and its biomechanical effects on gait in Duchenne muscular dystrophy (DMD) through 3-dimensional gait analysis. In this process, postoperative changes of time distance parameters and ground reaction forces of vertical and horizontal plane were analyzed in order to evaluate the postoperative progress of motor function and gait. Methods: 5 boys with confirmed DMD (mean age: 5.29 years, IQR: 1.7 years) were operated according to Rideau's protocol in the pediatric orthopedic department of the Charité between 2014 and 2017. All children were investigated with 3-dimensional gait analysis before as well as 3 and 12 months postoperative. Furthermore, the children underwent timed motor function tests at each session. We performed gait analysis in 5 age matched (mean age: 6.56 years, IQR: 5.0 years) typically developing children (TDC) in order to gain data to serve as control. Gait analysis was done using a 10 cameras Vicon motion capture system (Vicon, OMG, Oxford, UK) sampling at 120 Hz. Ground reaction forces were recorded by two force plates (AMTI OR6-7-1000, Watertown, Massachusetts, USA) embedded in the ground sampling at 960 Hz. All children walked barefoot at a self selected natural gait velocity. Time distance parameters and ground reaction forces were collected and all parameters were normalized according to Hof (1996). Results: Preoperative DMD children showed a significant increase in walking base compared to TDC. All other time distance parameters and ground reaction forces showed no significant difference between DMD and TDC. Postoperative duration of stance phase and double-limb support (DLS) increased significantly. In vertical plane of ground reaction force a significant decrease in Fz1 and a significant increase in Fz2 and vertical impulse was shown. DMD patients performed slightly but not significantly better in all timed motor function test until 12 months postoperative. Conclusion: Postoperative changes of vertical ground reaction forces indicate a better vertical support of center of mass (COM) during late stance and an improved weight shift from standing leg to the leading leg. Taken together, postoperative results of gait parameters and timed motor function tests prove a stable level of motor function until 12 months postoperative. However, further research is required in order to reveal the causal relationships between multilevel soft tissue release and postoperative changes of gait parameters.
