The effectiveness of controlled growth in correcting the inequality of the length of the lower extremities in the framework of multi-level simultaneous orthopedic interventions in children with hemiparetic forms of cerebral palsy

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

INTRODUCTION: Multilevel simultaneous orthopedic interventions in hemiparetic cerebral palsy imply correction of orthopedic complications on the involved limb and equalization or reduction of the inequality of the limb length. The effectiveness of correcting the inequality of limb length by controlled growth while improving the function of the involved limb by performing a multilevel orthopedic intervention remains unknown.

AIM: To analyze the parameters of correction of the inequality of the length of the segments of the lower extremities using controlled growth in children with spastic hemiplegia in the framework of multilevel orthopedic interventions.

MATERIALS AND METHODS: In 24 children with spastic hemiplegia, the results of correction of the inequality of the length of the lower extremities by controlled growth (extraphyseal epiphysiodesis) performed within the framework of multilevel simultaneous interventions were studied.

RESULTS: The duration of correction was, on average, 18 months during hip surgery and 18.5 months with growth inhibition in the lower leg. Generally, considering the length of the segments of both the thigh and lower leg, the correction achieved was relatively satisfactory. Preoperatively, the difference in the total length of the thigh and lower leg was 18 mm (11–23), and after the correction period, it was 4 mm (−4.5–5.75). In performing epiphysiodesis before age 11 years, hypercorrection of the shortening of the involved limb may occur, considering the difference in the length of the thigh–shin segment. As age increases at the time of intervention (especially in the second half of puberty), the effectiveness of the controlled growth technique decreases. In all cases, when the correction value was <1 cm, patients’ age exceeded 144 months (12 years).

CONCLUSION: Given the advantages of multilevel interventions in cerebral palsy, performing controlled growth within a single operation with reconstructive elements on the involved limb is preferable. The controlled and reversible nature of extraphyseal temporary epiphysiodesis is beneficial in achieving the required correction without high risks of excessive growth inhibition. Performing a controlled growth operation is preferable when the patient is ≤12–13 years old, considering the residual growth potential.

About the authors

Ulvi F. Mamedov

Ilizarov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Author for correspondence.
Email: ulvi.mamedof@gmail.com
ORCID iD: 0009-0008-0266-6515
Russian Federation, Kurgan

Ahmed D. Tomov

Priorov Central Institute for Trauma and Orthopedics

Email: doc0645@mail.ru
ORCID iD: 0009-0001-2981-7722
SPIN-code: 2949-6153

MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Orkhan I. Gatamov

Ilizarov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Email: or-gatamov@mail.ru
ORCID iD: 0009-0005-4244-5774
SPIN-code: 9647-8748

MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Kurgan

Dmitry A. Popkov

Ilizarov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics; Priorov Central Institute for Trauma and Orthopedics

Email: dpopkov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8996-867X
SPIN-code: 6387-0545

MD, Dr. Sci. (Med.), professor of the Russian Academy of Sciences

Russian Federation, Kurgan; Moscow

References

  1. Mushta SM, King C, Goldsmith S, et al. Epidemiology of Cerebral Palsy among Children and Adolescents in Arabic-Speaking Countries: A Systematic Review and Meta-Analysis. Brain Sci. 2022;12(7):859. doi: 10.3390/brainsci12070859
  2. Gorter JW, Rosenbaum PL, Hanna SE, et al. Limb distribution, motor impairment, and functional classification of cerebral palsy. Dev Med Child Neurol. 2004;46(7):461–7. doi: 10.1017/s0012162204000763
  3. Palisano RJ. Validation of a model of gross motor function for children with cerebral palsy. Phys Ther. 2000;80(10):974–85. EDN: EPVAHZ
  4. Joo S, Miller F. Abnormalities in the uninvolved foot in children with spastic hemiplegia. J Pediatr Orthop. 2012;32(6):605–8. doi: 10.1097/BPO.0b013e318263a245
  5. Riad J, Finnbogason T, Broström E. Leg length discrepancy in spastic hemiplegic cerebral palsy: a magnetic resonance imaging study. J Pediatr Orthop. 2010;30(8):846–50. doi: 10.1097/BPO.0b013e3181fc35dd.
  6. Corradin M, Schiavon R, Borgo A, et al. The effects of uninvolved side epiphysiodesis for limb length equalization in children with unilateral cerebral palsy: clinical evaluation with the Edinburgh visual gait score. Eur J Orthop Surg Traumatol. 2018;28(5):977–984. doi: 10.1007/s00590-017-2097-3
  7. Eek MN, Zügner R, Stefansdottir I, Tranberg R. Kinematic gait pattern in children with cerebral palsy and leg length discrepancy: Effects of an extra sole. Gait Posture. 2017;55:150–156. doi: 10.1016/j.gaitpost.2017.04.022
  8. Sala DA, Grant AD, Kummer FJ. Equinus deformity in cerebral palsy: recurrence after tendo Achillis lengthening. Dev Med Child Neurol. 1997;39(1):45–8. doi: 10.1111/j.1469-8749.1997.tb08203.x
  9. CMS.gov [Internet]. 2018 ICD-10 CM and GEMs. Available from: https://www.cms.gov/Medicare/Coding/ICD10/2018-ICD-10-CM-and-GEMs.html
  10. Popkov D, Lascombes P, Berte N, et al. The normal radiological anteroposterior alignment of the lower limb in children. Skeletal Radiol. 2015;44(2):197–206. doi: 10.1007/s00256-014-1953-z
  11. Journeau P. Update on guided growth concepts around the knee in children. Orthop Traumatol Surg Res. 2020;106 Suppl 1:S171–S180. doi: 10.1016/j.otsr.2019.04.025
  12. Novacheck TF, Stout JL, Tervo R. Reliability and validity of the Gillette Functional Assessment Questionnaire as an outcome measure in children with walking disabilities. J Pediatr Orthop. 2000;20(1):75–81.
  13. Stevens PM. Guided growth for angular correction: a preliminary series using a tension band plate. J Pediatr Orthop. 2007;27(3):253–9. doi: 10.1097/BPO.0b013e31803433a1
  14. Sclavos N, Thomason P, Passmore E, Graham K, Rutz E. Foot drop after gastrocsoleus lengthening for equinus deformity in children with cerebral palsy. Gait Posture. 2023;100:254–260. doi: 10.1016/j.gaitpost.2023.01.007
  15. Schmid S, Romkes J, Taylor WR, Lorenzetti S, Brunner R. Orthotic correction of lower limb function during gait does not immediately influence spinal kinematics in spastic hemiplegic cerebral palsy. Gait Posture. 2016;49:457–462. doi: 10.1016/j.gaitpost.2016.08.013
  16. Saraph V, Zwick EB, Steinwender G, et al. Leg lengthening as part of gait improvement surgery in cerebral palsy: an evaluation using gait analysis. Gait Posture. 2006;23(1):83–90. doi: 10.1016/j.gaitpost.2004.12.003
  17. Jahmani R, Lovisetti G, Alorjani M, Bashaireh K. Percutaneous femoral shortening over a nail using on-site smashing osteotomy technique. Eur J Orthop Surg Traumatol. 2020;30(2):351–358. doi: 10.1007/s00590-019-02556-7
  18. Salazar-Torres JJ, McDowell BC, Kerr C, Cosgrove AP. Pelvic kinematics and their relationship to gait type in hemiplegic cerebral palsy. Gait Posture. 2011;33(4):620–4.
  19. Merkulov VN, Dorokhin AI, Dambinimaev AV. Treatment of posttraumatic lower limbs length discrepancy without breach of bone integrity in combination with deformity in children and adolescents. N.N. Priorov Journal of Traumatology and Orthopedics. 2012;19(1):41–46. doi: 10.17816/vto201219141-46
  20. Sanders JO, Karbach LE, Cai X, et al. Height and Extremity-Length Prediction for Healthy Children Using Age-Based Versus Peak Height Velocity Timing-Based Multipliers. J Bone Joint Surg Am. 2021;103(4):335–342. doi: 10.2106/JBJS.20.00040
  21. Kelly PM, Diméglio A. Lower-limb growth: how predictable are predictions? J Child Orthop. 2008;2(6):407–15. doi: 10.1007/s11832-008-0119-8
  22. Journeau P, Mayer J, Popkov D, De Gheldère A, Lascombes P. Epiphysiodèse par plaque vissée extra-physaire pour la correction des déformations angulaires des membres inférieurs chez l’enfant et l’adolescent. In: Lascombes P, Journeau P, editors. Déformations des membres inférieurs «De la consultation à l’acte opératoire». Sauramps médical; 2009. P. 49–55.
  23. Demirel M, Sağlam Y, Yıldırım AM, et al. Temporary Epiphysiodesis Using the Eight-Plate in the Management of Children with Leg Length Discrepancy: A Retrospective Case Series. Indian J Orthop. 2022;56(5):874–882. doi: 10.1007/s43465-021-00599-9
  24. Erickson T, Loder RT. Bone age in children with hemiplegic cerebral palsy. J Pediatr Orthop. 2003;23(5):669–71. doi: 10.1097/00004694-200309000-00019
  25. Lee JS, Choi IJ, Shin MJ, et al. Bone age in unilateral spastic cerebral palsy: is there a correlation with hand function and limb length? J Pediatr Endocrinol Metab. 2017;30(3):337–341. doi: 10.1515/jpem-2016-0349
  26. Graham HK, Rosenbaum P, Paneth N, et al. Cerebral palsy. Nat Rev Dis Primers. 2016;2:15082. doi: 10.1038/nrdp.2015.82
  27. Gatamov OI, Chibirov GM, Borzunov DYu, Popkov DA. Surgical orthopaedic management of cerebral palsy in adults:literature review and preliminary analysis of our treatment experience. Orthopaedic Genius. 2018;24(4):538–547. doi: 10.18019/1028-4427-2018-24-4-538-547
  28. Danino B, Rödl R, Herzenberg JE, et al. Guided growth: preliminary results of a multinational study of 967 physes in 537 patients. J Child Orthop. 2018;12(1):91–96. doi: 10.1302/1863-2548.12.170050

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Dependence of parameters of the effectiveness of controlled growth on the hip: a — age–braking speed; b — age–correction value.

Download (137KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Dependence of the parameters of the efficiency of controlled growth for the tibia: a — age–braking rate; b — age–correction value.

Download (133KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. The total difference in the length of the thigh–tibia segments of the healthy and involved limb at the time of removal of the controlled growth plates.

Download (85KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Teleroentgenogram standing in a direct projection: a — before surgery, b — before removal of the metal structure, the correction rate was 10 months.

Download (204KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 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».