Presurgical 3D gait analysis findings in four children with spastic cerebral palsy - Smith-Fernández, Víctor Manuel; Postigo-Pozo, Sergio; Postigo, María José; Prado-Novoa, María; Núñez, María José; Ros, Bienvenido; Fernández, Victoria (My University, 2014)
Introduction: Children with spastic palsy present usually with an altered gait pattern. This pattern presents various superimposed alterations, due to spasticity and due to musculosqueletal deformities; some of them are principal and some of them are compensatory mechanisms developed by the patient. Due to the complexity of the clinical analysis of these patients, automatic gait analysis is a very usefull tool Material y methods: We have studied four children: 2 of 5, one of 4 and another of 9 years old. All of them had independent gait with walkers or cane aids. We have performed a kinematic study of articular movement (pelvis, hip, knee, and heel); a kinetic study of power and strength used during movement of these articulations; and a dynamic surface electromyography (sEMG) study. For the adquisition of kinematic and kinetic data we used a VICON system with 6 infrared cameras that register the movement in the space of antropometric markers attached to the patient and two dynamometric platforms which register the ground reaction force. For the adquisition of EMG we used a Biopac system (MP100) with 4 wireless channels, integrating on real time the EMG analogic signal with the VICON system. Results: We observed alterations in the kinematic of articulations that were different for each patient and we cannot define a common pattern of gait. In kinetic studies we observed an increase in the excentric and concentric involvement of several articulations. Gait parameters were also altered in the four patients. Conclusion: Automatic gait study allows us to specify and cuantify what articulations and muscles are envolved in the altered gait. We also can register and cuantify spasticity, determine whether spasticity is generalized or not and if there are associated morphological deformities or alterations.
Introducción: Una de las características clínicas que presentan la mayoría de los niños con espasticidad es la presencia de un patrón de marcha alterado. En este patrón de marcha se superponen numerosas alteraciones, algunas ligadas a la espasticidad y otras a la presencia de deformaciones músculo esqueléticas, algunas tienen un carácter primario y otras son mecanismos compensadores desarrollados por el propio paciente. Debido a la complejidad que supone la evaluación clínica de estos pacientes se hace muy interesante el análisis de la marcha 3D. Material y método: Se ha realizado un estudio prequirúrgico a cuatro pacientes dos de 5años, de 4 años y de 9 años. Los cuatro pacientes tenían marcha autónoma con ayuda de andadores y bastones o asistida por un familiar. Se realiza un estudio cinemático del movimiento articular de la pélvis, cadera, rodilla y tobillo. De estas articulaciones se realiza un estudio cinético de las fuerzas y potencias empleadas durante el desplazamiento. De igual manera se realiza un estudio de EMG de superficie dinámico. Para la captura de datos cinemáticos y cinéticos se ha empleado el sistema VICON con 6 cámaras infrarrojas que registran el movimiento en el espacio de marcadores antropométricos colocados al paciente y dos plataformas dinamométricas que recogen la fuerza de reacción de suelo. Para la realización de la EMGs se ha utilizado el sistema Biopac modelo MP100 con cuatro canales inalámbricos, integrando en tiempo real la señal analógica en el sistema VICON. Resultados: Se observan alteraciones en la cinemática de las articulaciones, sin embargo estas alteraciones no se producen de manera uniforme en los cuatro pacientes, ni siempre tienen un carácter bilateral en cada uno de los pacientes. En los estudios cinéticos se observa aumento en la participación excéntrica y concéntrica en diferentes articulaciones. Los parámetros numéricos descriptores de la marcha se encuentran alterados en todos los casos. Conclusión: El estudio automático de la marcha nos permite saber qué articulaciones y qué músculos la están alterando. Qué y cuándo se genera la respuesta espástica y su magnitud, si se generaliza o no y si existen alteraciones morfológicas asociadas.
Keywords: Parálisis cerebral; 3D gait; Presurgical analysis; Spastic cerebral palsy; Gait analysis