Relationship between flexion contractures of the joints of the lower extremities and the sagittal profile of the spine in patients with cerebral palsy: a preliminary report

Cover Page

Cite item

Abstract

Background. The considerable incidence of kyphosis in patients with cerebral palsy (CP) causes back pain and aggravates movement disorders. However, few studies have investigated the pathogenesis of this condition.

Aim. To identify the relationship between patient motor abilities, the severity of flexion contractures of the knee and hip joints and spinal sagittal profile changes, and the impact on the latter by surgical correction of flexion contracture of the knee joint.

Material and methods. The study cohort included 17 pediatric CP patients (11 boys and 6 girls) with a mean age of 13.1 ± 1.3 (range, 10–16) years and level 2–4 spastic diplegia according to the Gross Motor Function Classification System. The relationship between radiological indicators of the spine sagittal profile and motor abilities of children, as well as the severity of flexion contractures at the hip and knee, and the degree of insufficiency of the active extension of the knee were investigated. Of these 17 patients, 12 underwent surgery to correct flexion contracture of the knee, which involved lengthening of leg flexors, to analyze the impact of contracture on the sagittal profile of the spine. The following radiological indicators were assessed: angle of thoracic kyphosis (CC), lordosis angle (UL) of the lumbar spine, and sacral inclination angle (SS). The study included patients with a CC of at least 30°.

Results. Results of an X-ray study showed that the severity of kyphosis was 50.7° ± 2.1°, lordosis was 30.3° ± 4.3°, and SS was 30.5° ± 3.3°. There was a significant association between kyphosis and flexion contracture of the knee joint, as well as between lordosis and insufficient active extension of the knee joint. After elimination of the flexion contracture of the knee, the degree of severity of the CC (thoracic kyphosis) was unchanged, while UL (lordosis angle) and SS (sacral inclination angle) increased by approximately 10°.

Conclusion. The severity of kyphosis in patients with CP is mainly dependent on the degree of flexion contracture of the knee joint. Although elimination of contractures does not lead to kyphosis correction, it increases the degree of lumbar lordosis and tilting of the sacrum.

About the authors

Valery V. Umnov

The Turner Scientific and Research Institute for Children’s Orthopedics, Saint Petersburg

Author for correspondence.
Email: umnovvv@gmail.com
MD, PhD, professor, head of the department of infantile cerebral palsy Russian Federation

Alexey V. Zvozil

The Turner Scientific and Research Institute for Children’s Orthopedics, Saint Petersburg

Email: zvosil@mail.ru
MD, PhD, senior research associate of the department of infantile cerebral palsy Russian Federation

Dmitry V. Umnov

The Turner Scientific and Research Institute for Children’s Orthopedics, Saint Petersburg

Email: fake@eco-vector.ru
MD, PhD, research associate of the department of infantile cerebral palsy Russian Federation

Vladimir A. Novikov

The Turner Scientific and Research Institute for Children’s Orthopedics, Saint Petersburg

Email: fake@eco-vector.ru
MD, research associate of the department of infantile cerebral palsy Russian Federation

References

  1. Metaxiotis D, Wolf S, Doederlein L. Conversion of biarticular to monoarticular muscles as a component of multilevel surgery in spastic diplegia. Journal of Bone Joint Surgery. 2004;86(1):102-109.
  2. McCarthy JJ, Betz RR. The relationship between tight hamstrings and lumbar hypolordosis in children with cerebral palsy. Spine (Phila Pa 1976). 2000;25(2):211-3. doi: 10.1097/00007632-200001150-00011.
  3. Suh SW, Suh DH. Analysis of sagittal spinopelvic parameters in cerebral palsy. Clinical study. Spine. 2013;13:882-888. doi: 10.1016/j.spinee.2013.02.011.
  4. Van der Krogt MM, Bregman DJJ, Wisse M, et al. How Crouch Gait Can Dynamically Induce Stiff-Knee Gait. Annals of Biomedical Engineering. Springer Nature. 2010;38(4):1593-606. doi: 10.1007/s10439-010-9952-2.
  5. Kay RM, Rethlefsen AS, Skaggs D, et al. Outcome of medial versus combined medial and lateral hamstring lengthening surgery in cerebral palsy. Journal of Pediatric Orthopaedics. 2002;22:169-172. doi: 10.1097/01241398-200203000-00006.
  6. Beals RK. Treatment of knee contracture in cerebral palsy by hamstring lengthening, posterior capsulotomy, and quadriceps mechanism shortening. Dev Med Child Neurology. 2007;43(12):802-5. doi: 10.1111/j.1469-8749.2001.tb00166.x.
  7. Cruz AI, Ounpuu S, Deluca PA. Distal rectus femoris intramuscular lengthening for the correction of stiff-knee gait in children with cerebral palsy. Journal of Pediatric Orthopaedics. 2011;31(5):541-547. doi: 10.1097/bpo.0b013e31821f818d.
  8. Mac-Thiong J-M, Labell H, Berthonnaud E, et al. Sagittal spinopelvic balance in normal children and adolescents. Eur Spine J. 2007;16(2):227-234. doi: 10.1007/s00586-005-0013-8.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2016 Umnov V.V., Zvozil A.V., Umnov D.V., Novikov V.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».