Special aspects of the support function of lower limbs in children with the consequences of unilateral lesion of the proximal femur with acute hematogenous osteomyelitis

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. Acute hematogenous osteomyelitis in the lesion of the proximal femur causes hypofunction or destruction of the metaepiphyseal growth zone of the femur. Theoretically, this leads to the formation of orthopedic consequences, including shortening of the lower limb.

Aim. The study aimed to examine the plantographic characteristics of the feet in children with a lesion of the proximal femur and analyze the influence of the regularities of plantar pressure distribution in the asymmetry of the load on the lower limbs.

Material and methods. Total 15 pediatric patients aged 6–16 years with consequences of acute hematogenous osteomyelitis of the proximal femur and shortening of the affected lower limb by 1.0–6.0 cm were examined. In addition, 15 healthy children belonging to the same age were examined for comparison. Stabilometry and plantography methods were used, and the statistical study included correlation and regression analysis.

Results. When we conducted tests with a double-support load on the feet, in comparison to healthy children, pediatric patients exhibited a significant decrease in the value of the anterior index of the support t in both the affected and unaffected sides. The parameters of other support indices (namely, m, s, and l) of the contralateral feet in patients were within the normal range, indicating the functional consistency of the corresponding arches of the feet, providing static and dynamic limb support ability. However, the correlation and regression analysis showed that, in comparison with the norm, the foot support ability in pediatric patients is implemented due to the strengthening of the functional relationship between the inner and the medial longitudinal arches of the foot on the intact side and the inversion of the interaction of the longitudinal arches with the transverse arch on the side of the lesion.

Conclusion. In children with consequences of acute hematogenous osteomyelitis of the proximal femur, the parameters of the plantographic characteristics indicate a change in the activity and consistency of the muscles that form all the feet arches on both the affected and intact lower limbs.

About the authors

Igor E. Nikityuk

The Turner Scientific Research Institute for Children’s Orthopedics

Author for correspondence.
Email: femtotech@mail.ru

MD, PhD, Leading Research Associate of the Laboratory of Physiological and Biomechanical Research. The Turner Scientific Research Institute for Children’s Orthopedics

Russian Federation, 64, Parkovaya str., Saint-Petersburg, Pushkin, 196603

Yuriy E. Garkavenko

The Turner Scientific Research Institute for Children’s Orthopedics; North-Western State Medical University n.a. I.I. Mechnikov

Email: yurijgarkavenko@mail.ru

MD, PhD, Professor of the Chair of Pediatric Traumatology and Orthopedics. North-Western State Medical University n.a. I.I. Mechnikov; Leading Research Associate of the Department of Bone Pathology of The Turner Scientific Research Institute for Children’s Orthopedics

Russian Federation, 64, Parkovaya str., Saint-Petersburg, Pushkin, 196603; 41, Kirochnaya street, Saint-Petersburg, 191015

Elizaveta L. Kononova

The Turner Scientific Research Institute for Children’s Orthopedics

Email: Yelisaveta@yandex.ru

MD, PhD, Head of the Laboratory of Physiological and Biomechanical Research. The Turner Scientific Research Institute for Children’s Orthopedics

Russian Federation, 64, Parkovaya str., Saint-Petersburg, Pushkin, 196603

References

  1. Гаркавенко Ю.Е. Поражение тазобедренных суставов при последствиях гематогенного остеомиелита у детей // Новые технологии в травматологии и ортопедии детского возраста: сборник научных статей, посвященный 125-летию Научно-исследовательского детского ортопедического института имени Г.И. Турнера / Под ред. А.Г. Баиндурашвили. – СПб.: Эко-Вектор, 2017. – С. 96–100. [Garkavenko YE. Lesion of hip joints with consequences of hematogenous osteomyelitis in children. In: Baindurashvili AG, editor. New technologies in traumatology and orthopedics of childhood: a collection of scientific articles dedicated to the 125th anniversary of the Research Children’s Orthopedic Institute named after GI. Turner. Saint Petersburg: Eko-Vektor; 2017. P. 96-100. (In Russ.)]
  2. Bakirhan S, Angin S, Karatosun V, et al. Physical performance parameters during standing up in patients with unilateral and bilateral total knee arthroplasty. Acta Orthop Traumatol Turc. 2012;46(5):367-372. doi: 10.3944/AOTT.2012.2684.
  3. Adegoke BO, Olaniyi O, Akosile CO. Weight bearing asymmetry and functional ambulation performance in stroke survivors. Glob J Health Sci. 2012;4(2):87-94. doi: 10.5539/gjhs.v4n2p87.
  4. Paulus DC, Settlage DM. Bilateral symmetry of ground reaction force with a motor-controlled resistance exercise system using a mechanical advantage barbell for spaceflight. Biomed Sci Instrum. 2012;48:340-344.
  5. Щуров В.А., Новиков К.И., Мурадисинов С.О. Влияние разновысокости нижних конечностей на биомеханические параметры ходьбы // Российский журнал биомеханики. – 2011. – Т. 15. – № 4. – С. 102–107. [Shchurov VA, Novikov KI, Muradisinov SO. Effect of uneven legs on biomechanical parameters of walking. Rossiyskiy zhurnal biomekhaniki. 2011;15(4):102-107. (In Russ.)]
  6. Скворцов Д.В. Диагностика двигательной патологии инструментальными методами: анализ походки, стабилометрия. – М., 2007. [Skvortsov DV. Diagnostics of motor pathology by instrumental methods: gait analysis, stabilometry. Moscow; 2007. (In Russ.)]
  7. Hurkmans HL, Bussmann JB, Benda E, et al. Techniques for measuring weight bearing during standing and walking. Clin Biomech (Bristol, Avon). 2003;18(7):576-589. doi: 10.1016/S0268-0033(03)00116-5.
  8. Kumar SN, Omar B, Joseph LH, et al. Evaluation of limb load asymmetry using two new mathematical models. Glob J Health Sci. 2014;7(2):1-7. doi: 10.5539/gjhs.v7n2p1.
  9. Cousins SD, Morrison SC, Drechsler WI. The reliability of plantar pressure assessment during barefoot level walking in children aged 7-11 years. J Foot Ankle Res. 2012;5(1):8. doi: 10.1186/1757-1146-5-8.
  10. Xu C, Wen XX, Huang LY, et al. Normal foot loading parameters and repeatability of the Footscan(R) platform system. J Foot Ankle Res. 2017;10:30. doi: 10.1186/s13047-017-0209-2.
  11. Наумочкина Н.А., Никитюк И.Е. Вовлечение спинного мозга в патологический процесс при родовых повреждениях плечевого сплетения (биомеханическое исследование) // Врач-аспирант. – 2013. – Т. 56. – № 1.3. – C. 388–396. [Naumochkina NA, Nikityuk IE. Involvement of spinal cord into pathological process in childbirth brachial plexus injury (biomechanical study). Vrach-aspirant. 2013;56(1.3):388-396. (In Russ.)]
  12. Зайцев В.М., Лифляндский В.Г., Маринкин В.И. Прикладная медицинская статистика. – СПб.: Фолиант, 2006. [Zaytsev VM, Liflyandskiy VG, Marinkin VI. Applied medical statistics. Saint Petersburg: Foliant; 2003. (In Russ.)]
  13. Перепелкин А.И., Калужский С.И., Мандриков В.Б., и др. Исследование упругих свойств стопы человека // Российский журнал биомеханики. – 2014. – Т. 18. – № 3. – С. 381–388. [Perepelkin AI, Kaluzhskiy SI, Mandrikov VB, et al. Research of resilient properties of the human foot. Rossiyskiy zhurnal biomekhaniki. 2014;18(3):381-388. (In Russ.)]
  14. Skvortsov DV, Larina VN. Gait and posture in patients with low back pain compare with clinical form. Gait Posture. 1995;3(2):85. doi: 10.1016/0966-6362(95)93463-m.
  15. Дашевский И.Н., Никитин С.Е. Биомеханика разгрузки нижних конечностей при ортезировании // Российский журнал биомеханики. – 2016. – Т. 20. – № 2. – С. 134–149. [Dashevskiy IN, Nikitin SE. Biomechanics of unloading of the lower extremities at prosthetics. Rossiyskiy zhurnal biomekhaniki. 2016;20(2):134-149. (In Russ.)]
  16. Кравцова Г.В., Хоменко Б.Ф. Особенности ходьбы по данным подографии у больных с последствиями переломов бедренной кости и костей голени. – Рига: Медицинская биомеханика, 1975. [Kravtsova GV, Khomenko BF. Features of walking according to the data of subgraphy in patients with consequences of fractures of the femur and bones of the lower leg. Riga: Meditsinskaya biomekhanika; 1975. [(In Russ.)]
  17. Ефимов А.П. Информативность биомеханических параметров походки для оценки патологии нижних конечностей // Российский журнал биомеханики. – 2012. – Т. 16. – № 1. – С. 80–88. [Efimov AP. Informativity of biomechanical parameters of gait for the estimation of the lower extremities pathology. Rossiyskiy zhurnal biomekhaniki. 2012:16(1):80-88. (In Russ.)]
  18. Аничков Н.М., Кудрявцев В.А., Минченко Н.Л. Клинико-морфологические параллели при распластанности переднего отдела стопы // Травматология и ортопедия России. – 1995. – № 1. – С. 15–18. [Anichkov NM, Kudryavtsev VA, Minchenko NL. Clinical and morphological parallels in the spreading of the forefoot. Travmatologiia i ortopediia Rossii. 1995;(1):15-18. (In Russ.)]

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Patient D., 10 years old, with consequences of acute hematogenous osteomyelitis of the proximal part of the left femur: a — shortening of the left lower limb by 3 cm; b — panoramic radiograph of the lower limbs; c — radiograph of the hip joints

Download (427KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Patient D, 14 years old, plantograms of the feet with consequences of acute hematogenous osteomyelitis of the proximal part of the right femur: a — double-bearing load; b — single-bearing load of the left foot; c — single-bearing load of the right foot

Download (699KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. The regression line (heavy line) and confidence intervals (fine lines) for the dependence of the medial index of the support m: a — front support index t; b — median support index of feet s under single-bearing load in healthy children

Download (40KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. The regression line (heavy line) and confidence intervals (fine lines) for the dependence of the medial index of the support m: a — front support index t; b — median support index of feet s of the intact limb with single-bearing load in children with CAHO

Download (37KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. The regression line (heavy line) and confidence intervals (fine lines) for the dependence of the medial index of the support m: a — front support index t; b — median support index of feet s of the affected limb with a single-bearing load in children with CAHO

Download (37KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2018 Nikityuk I.E., Garkavenko Y.E., Kononova E.L.

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».