Tratamiento de la marcha agachada con flexo rígido de rodilla en parálisis cerebral infantil: Estudio prospectivo de la cirugía multinivel, con corrección de la contractura de flexores de cadera previa a la osteotomía extensora femoral distal bilateral

• Autores: Ignacio Martínez Caballero
• Directores de la Tesis: Ignacio Martínez Caballero (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2017
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Enrique Gómez Barrena (presid.), Julián Fernández González (secret.), Serafín García Mata (voc.), Ana M. Slocker de Arce (voc.), Domingo Ernesto Delgado Martínez (voc.)
• Materias:
  • Ciencias médicas
    • Cirugía
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • INTRODUCCIÓN La autonomía de los pacientes afectados de manera bilateral por la parálisis cerebral infantil espástica, se ve condicionada por la frecuente evolución hacia el patrón marcha agachada i ii iii. Este tipo de deambulación, se define por la flexión permanente de rodilla cuando la extremidad inferior está en contacto con el suelo y se acompaña habitualmente de dorsiflexión de tobillo y flexión de cadera iv. La deformidad, en un principio flexible, se convierte en rígida a medida que el paciente se acerca a la adolescencia v. Los modelos de simulación virtual realizados en este tipo de patología han conseguido demostrar la influencia de la contractura de los flexores de cadera en la etiopatogenia del flexo de rodilla vi vii. Existen referencias del beneficio que supone la tenotomía del psoas en su corrección, pero no de los efectos similares que produce el alargamiento del recto anterior a nivel proximal viii. En el contexto de la cirugía multinivel, los pilares del tratamiento de la cohorte de pacientes presentada fueron la cirugía previa del flexo de cadera para disminuir el de rodilla y la corrección la deformidad restante con la osteotomía extensora del fémur distal. De esta manera, se contribuye a normalizar los momentos de fuerza extensores existentes en el periodo de apoyo en dicha articulación ix. El aumento de la inclinación anterior de la pelvis tras la corrección de la marcha agachada es una constante en los estudios publicados, por lo que nuevas estrategias de tratamiento merecen ser evaluadas x xi xii. Estudiar la eficacia y seguridad de la estrategia propuesta, comparando sus resultados con otras series similares, justifican la realización del trabajo presentado. Tras un seguimiento medio de 33 meses se realizó una evaluación cientifico--‐técnica de los resultados, un análisis funcional y se valoró el grado de satisfacción de los padres tras la cirugía, siguiendo el paradigma de la medición de resultados descrito por Golberg xiii. Los estudios cinemáticos y cinéticos del ciclo de marcha han permitido mejorar la toma de decisiones y extraer desde la cuantificación de los resultados evaluación más precisa de los resultados xiv xv. La reciente aparición de los índices de evaluación global de la marcha, Gait Deviation Index y Gait Profile Score, permiten expresar numéricamente la calidad de la misma e incluso predecir los cambios post--‐tratamiento xvi xvii xviii. El estudio del comportamiento de ambos, aplicados a una misma cohorte de pacientes, permitiría ahondar en las similtudes o diferencias, como índices de evaluación y predicción de resultados. OBJETIVOS 1--‐ Demostrar la disminución del flexo fijo de rodilla tras la tenotomía intrapélvica del psoas y la posterior aponeurotomía proximal del recto anterior en pacientes con déficit de extensión de cadera afectados por parálisis cerebral infantil. 2--‐ Demostrar en el contexto de la cirugía multinivel, la eficacia y seguridad de la osteotomía extensora femoral distal tras la reducción del flexo de cadera, en la corrección de la marcha agachada con flexo rígido de rodilla en la cohorte de pacientes escogida. 3--‐ Estudiar las diferencias para predecir los resultados de la cirugía a partir del año de tratamiento, entre los dos índices de valoración global de la marcha más comunes, el Gait Deviation Index y el Gait Profile Score,. HIPÓTESIS 1ª La aponeurotomía del recto anterior a nivel proximal, después de la tenotomía del psoas a nivel de la pelvis, disminuye el flexo estructurado de rodilla. Como hipótesis nula se establece que el gesto quirúrgico descrito no consigue cambios en el flexo de rodilla. 2ª Los pacientes tratados con la cirugía propuesta, consigue mayor funcionalidad en la deambulación, mejora la cinemática y cinética de los segmentos anatómicos analizados y, finalmente una valoración satisfactoria de las familias. Como hipótesis nula se establece que el tratamiento no produce ni mejorías cinemáticas, ni cinéticas, ni funcionales, por lo que las familias de los pacientes no valoran de manera satisfactoria el tratamiento escogido. 3ª Existen diferencias en la capacidad de predecir la magnitud de los cambios post--‐cirugía entre los dos índices de valoración global de la marcha, GDI y GPS, al año, a los dos años y a los tres años del tratamiento. Como hipótesis nula se establece que los dos índices no tienen diferencias en la capacidad de predecir la magnitud de los cambios tras el tratamiento. PACIENTES Y MÉTODOS --‐ Hipótesis primera Se diseñó un estudio prospectivo sobre el efecto que la tenotomía intrapélvica del psoas, primero, y la aponeurotomía proximal del recto anterior después, tienen en el flexo de rodilla. Como criterio de inclusión se eligió la presencia de un flexo de rodilla y cadera ipsilateral en pacientes con parálisis cerebral infantil espástica. Se seleccionaron 10 pacientes afectados de parálisis cerebral infantil que padecían dicha deformidad en 16 rodillas por encima de 10º. La deformidad media fue de 22º (rango 49--‐7). Por niveles funcionales la distribución fue de 6 pacientes con nivel GMFCS III, 2 con nivel funcional de GMFCS IV, y otros 2 con un nivel III. La edad media fue de 13 años (rango 10--‐18) y todos excepto uno fueron varones. El test estadístico realizado mediante un ANOVA se procesó con el programa SPSS, a partir de los datos obtenidos después de cada gesto quirúrgico por separado. --‐ Hipótesis segunda De manera prospectiva se analizaron los resultados del tratamiento escogido para la corrección de la marcha agachada rígida en pacientes con flexos no reductibles de rodilla. La eliminación de los flexos de cadera y posteriormente la resolución del flexo de rodilla con la osteotomía extensora bilateral distal de fémur, se acompañó del resto de los criterios aplicados en la cirugía multinivel en parálisis cerebral infantil. Los pacientes deambulantes afectados por la parálisis cerebral infantil con presencia de flexos de rodilla rígidos fueron diez. Ello permitió realizar la osteotomía extensora de fémiur distal en veinte rodillas. La media del flexo fijo de rodilla fue de 22,5º (rango 10--‐45) y el seguimiento medio fue de 33 meses (rango 24--‐38). El nivel funcional de deambulación GMFCS III fue el más frecuente con siete pacientes. Los tres restantes presentaron un nivel funcional GMFCS II. La evaluación técnica de los resultados se realizó en el Laboratorio de Análisis del Movimiento del Hospital Infantil Universitario Niño Jesús de Madrid. La sistemática del estudio prospectivo requirió la recogida del aumento de estatura al año de la cirugía, la corrección del flexo al final del seguimiento y en esos dos periodos, los cambios existentes en parámetros cinemáticos y cinéticos con significación clínica. Los valores temporo--‐espaciales y los índices de evaluación global de la marcha, Gait Deviation Index y Gait Profile Score, además de medir los resultados en los momentos mencionados, monitorizaron el curso clínico a los 24 meses. Como métodos de valoración funcional se escogieron las escalas FMS (Functional Mobility Scale) y los niveles FAQ (Functional Ambulatory Questtionaire). Dentro de esta última escala, el nivel medio previo sobre 10 de 4,5 (rango 3--‐6), confirmó el deterioro de la autonomía en la deambulación de los pacientes seleccionados. El grado de satisfacción se evaluó con un cuestionario realizado de manera telefónica al final del seguimiento. El estudio estadístico para detectar diferencias significativas (p<0,05) se realizó con el programa SPSS. --‐ Hipótesis tercera Se comprobó la correlación entre la magnitud de los cambios encontrados y los valores previos a la cirugía mediante un análisis multivarianza con el test de Pearson. Como factores predictivos de los resultados se evaluaron las diferencias de comportamiento de ambos índices al año, a los dos años y al final del segumiento. El estudio estadístico para detectar diferencias significativas se realizó con el programa SPSS. RESULTADOS --‐ Sobre la hipótesis primera El estudio demostró de manera estadísticamente significativa (p<0,001), que la tenotomía del psoas a nivel de la pelvis primero y la aponeurotomía proximal del recto anterior, mejoraban por separado el flexo rígido de rodilla. En su conjunto el valor medio de corrección conseguida fue de 12º. La media en el incremento de la extensión en esa articulación fue de 7º, tras la cirugía realizada en el psoas y de 5º tras la cirugía del recto anterior. --‐ Sobre la hipótesis segunda 1º El flexo de rodilla disminuyó 20,75º al final del seguimiento (p<0,001). 2º La estatura media se incrementó 15,9 cm al año de la cirugía (p<0,001). 3º Parámetros temporo--‐espaciales como la velocidad, la longitud de zancada en cada lado y la cadencia o número de pasos por minuto, no registraron cambios significativos. 4º Dentro de los valores cinemáticos críticos escogidos se observó que: 4.1. La extensión de rodilla durante la fase de apoyo mejora de manera significativa (p<0,001) con un incremento medio de 23,88º. 4.2. El rango dinámico de movimiento de flexo--‐extensión de rodilla durante el ciclo de marcha mejora estadísticamente de manera significativa (p<0,005) pasando de 18,52º a 29,23º, al final del seguimiento. 4.3. La extensión de cadera en la fase de apoyo mostró una clara tendencia a la mejoría al año con 9º de media de mejora, que disminuyó al final del seguimiento a 5º. Ambos valores no llegaron a alcanzar la significación estadística. 4.4. La inclinación anterior media de la pelvis permaneció sin cambios al año y solo aumentó 2,4º a los 33 meses de seguimiento medio final. Esta diferencia no fue estadísticamente significativa. 4.5. El GDI alcanza una mejoría significativa de 10,71 puntos al año y se mantiene hasta el último seguimiento. El número alcanzado supera dos veces el valor mínimo ligado a los cambios clínicamente significativos, cifrado en 5 puntos. 4.6. El GPS mejora al disminuir su valor medio 3,5º. Ello supone un incremento de 2,4 veces el valor reconocido como valor mínimo clínicamente significativo. 4.7. Dentro de los valores cinéticos. Condicionados por el escaso número de pacientes capaces de caminar sin ayuda, no se encontraron diferencias estadísticamente significativas. Sin embargo se observó una fuerte tendencia a la normalización de los momentos de fuerzas existentes, analizando el sumatorio de sus valores en función de los momentos en los que se presentan. 4.7.1. Disminución del sumatorio de momentos de fuerzas extensores de la rodilla. 4.7.2. Aumento del sumatorio de momentos de fuerzas extensores de cadera. 4.7.3. Aumento del sumatorio de momentos de fuerza flexores de cadera presente en la segunda mitad del perido de apoyo. 4.7.3. Ausencia de cambios en el valor máximo flexor plantar del tobillo al final del apoyo. 4.8. Dentro de los cambios funcionales en la deambulación 4.8.1. Las puntuaciones en la distancia de 5 y 50 metros de la clasificación F.M.S. cambiaron de manera estadísticamente significativa hacia una mayor autonomía. En la primera distancia la transición partiendo de una media de 2,7 se alcanzó otra de 3 (p=0,011), y en la segunda de 2,1 se pasó a 2,9 (p=0,039). 4.8.2. El cambio en el nivel de deambulación del cuestionario F.A.Q. pasó de un valor medio de 4,5 a otro de 6,5. Este cambio alcanzó una clara significación estadística (p>0.001). 4.8.3. Dentro de los ítems funcionales del cuestionario del centro, el más puntuado fue el de menos caídas, relacionado con la mayor estabilidad del paciente tras la cirugía. 4.9. Grado de satisfacción de las familias. De las 10 de las familias, 6 consideraron que la mejoría era importante refiriendo estar muy satisfechas y 4 que la mejoría era claramente apreciable, mostrándose por ello bastantes satisfechas con el resultado obtenido. --‐ Sobre la hipótesis tercera. 1º Tanto el GDI como el GPS mostraron como las mejorías más grandes se encontraron en los pacientes con peores valoraciones previas. Este hecho confirma en la predicción de resultados, la relación inversa entre la situación pre--‐operatoria y la posterior. 2º El GPS siguiendo los valores mostrados en el test de Pearson, mostró mayor capacidad de predecir los resultados que el GDI al año, igualándose tanto a los 24 meses, como cerca de los 3 años. CONCLUSIONES 1º La corrección del flexo de cadera mediante la tenotomía del tendón del psoas a nivel de la pelvis primero y después la aponeurotomía proximal del recto anterior, es eficaz en la reducción del flexo fijo de rodilla en pacientes con parálisis cerebral infantil. 2º La estrategia propuesta de cirugía multinivel en la que la presencia de la osteotomía extensora femoral distal es constante, consigue mejoras cinemáticas significativas en la rodilla sin empeorar la inclinación anterior de la pelvis. 3º El índice GPS muestra una mayor capacidad de predicción del resultado al año de la cirugía que el índice GDI, igualándose ambos posteriomente. INTRODUCTION The frequent course to crouch gait of the bilateral cerebral palsy deambulant patients, determines their autonomy 1 2 3. This gait pattern is defined by the permanent knee flexion during the stance phase of the lower extremity, and usually goes with ipsilateral ankle dorsiflexion and hip flexion 4. During patient growth, the initial flexible deformity progresses to a rigid one, needing surgery for their correction 5. Simulation virtual models done with this type of patients, have showed the influence of the hip flexor contractures in knee flexion generation during gait 6 7. Bibiographic references have been published about the advantages of the psoas over the brim tenotomy for knee extension, but none about the role of the proximal rectus anterior intramuscular lengthening after aponeurotomy 8. Besides the distal femoral extension osteotomy, diminishes the knee flexor force moment and improves the hip extensor one 9. In a single event multilevel surgery context, the pillars of treatment used in our cohohort of patients, were as followed; the previous hip flexor contracture surgery for diminishing knee flexion deformity, and the remainder of this deformity were approached by the distal femoral extension osteotomy. The increase of anterior tilt in the pelvis after the crouch gait correction is constant in published retrospective studies 10 11 12. None of them mention the effect that intrapelvic psoas tenotomy plus aponeurectomy intramuscular lengthening rectus anterior with aponeurectomy, have on the knee deformity. Studying the efficiency of the proposed strategy, comparing it with other similar series, justifiying the present work. Folllowing the Golberg paradigm of outcomes measurement in cerebral palsy treatament, after a period of 33 months the study is evaluated by functional evaluation, degree of satisfaction according to the family, and a scientific and technical analysis 13. Kinematic and kinetic studies have allowed us to improve the decission making process and to obtain quantitative data of our results. Within the last one, the instrumented gait analysis, has quantified kinematic and kinetic differences commonly used as representative of gait pattern xiv xv. The recent appearance of global gait evaluation indices, Gait Deviation Index and Gait Profile Score, allow for numeracally expressing the gait quality and also, to help predict post--‐treatment changes 17 18 19. AIM OF THE STUDY 1--‐ To demonstrate the efficiency of the intrapelvic psoas tenotomy followed by the intramuscular aponeurectomy proximal rectus anterior lengthening, in the knee flexion deformity reduction, for cerebral palsy patients. 2--‐ To demonstrate the efficiency and safety of the distal femoral extension osteotomy with hip flexion deformity reduction, as part of the single multilevel surgery for the severe crouch gait correction. 3--‐ To study the differences of the global gait evaluation indices, Gait Deviation Index and Gait Profile Score, for the treatment results prediction ability. HYPOTHESIS 1º--‐ Intramusular rectus anterior aponeurotomy diminishes the knee flexion deformity As a nule Hypothesis the described surgical technique does not achieved any change in knee fklexion deformity. 2º--‐The proposed surgical single event mulillevel strategy, improves functional deambulation skills, kinematic and kinematic data ,and also has a high satisfaction degree between patient,s families. As a nule hypothesis we established that the treatment does not produce kinematic, kinetic or functional improvement and due to that, the patient,s families were not satisfied with it. 3º--‐ During the follow--‐up and at end of it, predicition results ability of the both global gait evaluation during indices, GPS and GDI, were different. As a nule hypothesis no diferences were found between both indexes regarding predicotin results ability, in each of the selected evaluation moments. Patients and Methods --‐ First Hypothesis A prospective study was designed about the effect of the intrapelvic psoas tenotomy and proximal rectus anterior aponeurotomy, secuentially performed, on the knee flexion deformity correction The inclusion criteria were, rigid knee flexion deformity with ipsilateral hip flexor contracture, demonstrated with a positive Thomas test sign, in patients with bilateral spastic cerebral patients. 10 cerebral patients who rigid knee flexion deformity were selected. 16 knees with an average of 22º ( range 49--‐7º) of flexion were selected to perform this treatment. Distribution according funcional levels was, 6 patients with GMFCS level III, 2 with GMFCS IV and 2 with level III. The average age was 13 years (range 10--‐18) and all of them were males. The stadistic study was done with an ANOVA study with the SPSS program, after each of the surgical procedures separately done. --‐ Second Hypothesis A prospective analysis of treatment of the severe crouch gait, with flexed knee rigid deformity treatment, was done. Solving the hip flexor contracture first, and latter, the knee flexed deformity with the distal femoral extensión osteotomy, were therapeutic measures as part of the single event multilevel surgery. Following the inclusion criteria 10 subjects were studied. The average knee flexion deformity was 22,5º (range 10--‐45) and the average follow--‐up was 33 months (range 24--‐38). According the GMFCS levels, level III was the most common with 7 patients, and three were GMFCS level II. The technical evaluation of the results was done at the Motion Laboratory Center of the Hospital Infantil Universitario Niño Jesús de Madrid. The prospective study outcome methodology required: --‐ Patient,s height one year after the surgery. --‐ Knee flexion deformity at the end of follow--‐up. --‐ Kinematic and kinetic changes with clinical relevance. As part of the continuing evaluation proccess, spatio--‐temporal parameters, and the global gait evaluation indices, Gait Deviation Index and Gait Profile Score, were automatically given by the Software of the Motion Laboratory, and registered at 12 months, 24 months and at the end of the follow--‐up. FMS (Functional Mobility Scale) and FAQ (Functional Ambulatory Questtionnaire), were chosen as tools of functional deambulation evaluation. The families satisfaction degree was studied, following the Motion Laboratory Questionnaire answered at the end of the treatment, by phone. Looking for significative diferences, the satistical study was made with the SPSS program. --‐ Third Hypothesis After studying how the preoperative global gait evaluation indexes were related with pot--‐operative changes, we performed a study trying to see, which of both was more reliable about predicting the amount of changes expected, during the follow--‐up and at the end of it. A correlation Pearson study was made among them. Results --‐ About the First Hypothesis Intrapelvic psoas tenotomy first and intramuscular rectus anterior aponeurotomy latter, reduced the knee flexion deformity in a statiscally significant way (p<0,001). The average extension improvement was 7º after the psoas surgery, and 5º after the rectus anterior surgery, giving an average correction value of 12º in total. --‐ About the Second Hypothesis The flexion knee deformity was corrected 20,75º at the end of the follow--‐up. The patients increased their height an average of 15,9 cm one year after the surgery. Spatio--‐temporal parameters, velocity, stride length on each side, the cadence measured by number of steps in each minute, did not showed any change. Regarding the kinematic chosen values. 4.1. The maximun knee extension during the stance phase improved and average of 23,88º. 4.2 The dynamic range of motion of flexion during the gait cycle improved from 18,52º to 29,23º at the end of the follow--‐up. This was statiscally significant (p<0,005), 4.3. During the stance period the maximun hip extension improves clearly with an average of 9º, that diminishes to 5º at the end of the follow--‐up. Both values did not reach the significance acording the statistics. 4.4.The average anterior tilt during the gait cycle was nearly the same, one year after the surgery and only increased 2,4º at the end of the follow--‐up. No statiscally significant differences were found. 4.5. The GDI reached a significant inprovement one year after the surgery and that was kept until the last follow--‐up. The GDI average score improvement of 10,71 points. This value is about twice the mínimum clinical significant value, considered in 5 points. 4.6. The average GPS improves, due that it diminishes 3,5º. That means a reduction of 2,4 times the minimum clinical significant value. 4.7. Among the kinetic values, partially due to the reduced number of patients able to walk whithout assistance, we did not find statiscally significant differences. However we observed a strong trend to achieve a more normal moment of forces in the hip, and also the knee, studying the summatory of moments of forces values related with the percentage of gait cycle. --‐Extensor knee moment reduction during stance period. --‐ Increased Hip extensor moment of force during the initial two/thirds of the stance period. --‐Increased flexor hip moment of force during the second half of the stance phase. --‐Absence of changes on the maximum value of the plantar flexor moment, at the end of the stance phase. 4.8. Regarding functional deambulation changes 4.8.1.The FMS scores for 5 and 50 meters changed significantly towards a greater autonomy. From an initial average value of 2,7, to 3 and from 2,1 to 2,9, respectively. 4.8.2.The functional level according the FAQ questtionnaire moved from an initial average level of 4.5 to another of 6,5. This functional change was statiscally significant (p>0.001). 4.8.3. Among the functional ítems registered in our own questionnaire, the reduction of the falling episodes had the highest score. That was related with a better stability. 4.9. Familiy satisfaction evaluation. 6 out of ten families considered that the patient had a high improvement and they referred to be very satisfied. 4 families considered that the improvement was clear, and they referred to be satisfied enough with the treatment results. --‐ About the Third Hypothesis. 1º The GDI together the GPS showed better improvements in the worst previous values of them, confirming the role of them, in the results prediction ability. 2º One year after the surgery, the GPS showed a better result prediction ability, but two years and also near three years after the surgery, both indices had the same properties. Conclusions 1º The hip flexor contracture correction, with the intrapelvic psoas tenotomy and after it a proximal rectus anterior aponeurotomy, is efficient in the knee flexion deformity reduction in partients with cerebral palsy. 2º The single event multilevel surgery proposed strategy in which bilateral distal femoral osteotomy was a constant, achieves significant kinematics improvements on the knee, without anterior anterior pelvic tilt, allowing better autonomy during deambulation. 3º The GPS index shows a better results prediction ability one year after the surgery, than the GDI, but both of them share the same behaviour latter. .