Features of postural control in children with severe forms of idiopathic scoliosis

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Objective. The study of postural stability in children with severe degrees of idiopathic scoliosis and assessment of body balance disorders after surgical correction of spinal deformity.

Material and methods. The study of 18 patients aged 14–17 years with idiopathic scoliosis of the III–IV degree with localization of the main arc according to Lenke I, III, V and VI was conducted. The vertical balance of the body was evaluated using a stabilometric platform MBN "Biomechanica" (LLC "MBN", Moscow) before and 9–10 days after the surgical correction of spinal deformity using transpedicular spinal systems. The results were compared with a stabilometric survey of 18 healthy children.

Results. In patients with idiopathic scoliosis before surgery, a decrease in the stability of the vertical balance of the body, manifested by pronounced deviations from the nominal values of the stabilometric parameters, was revealed. The correlation analysis showed a pathologically strong relationship between the length L, the area S and the amplitude of fluctuations of the pressure center A in patients’ statokinesiograms compared to the group of healthy children.

In the immediate postoperative period, the postural control system disorders are aggravated in patients.

Conclusions. In children with severe idiopathic scoliosis, violations of the postural control system were revealed, which led to the formation of a suboptimal motor stereotype due to dysfunction of sensorimotor integration.

About the authors

I. E. Nikityuk

H. Turner National Medical Research Center for Children’s Orthopedics and Trauma Surgery

Author for correspondence.
Email: femtotech@mail.ru

Candidate of Medical Sciences, Leading Researcher, Laboratory of Physiological and Biomechanical Studies

Russian Federation, Saint Petersburg

S. V. Vissarionov

H. Turner National Medical Research Center for Children’s Orthopedics and Trauma Surgery

Email: femtotech@mail.ru

MD, PhD, Professor, Corresponding Member of RAS, Director

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Domenech J., Garcia-Marti G., Marti-Bonmati L., Barrios C., Tormos J.M., Pascual-Leone A. Abnormal activation of the motor cortical network in idiopathic scoliosis demonstrated by functional MRI. Eur Spine J 2011; 20 (7): 1069–1078.
  2. Sim T., Yoo H., Lee D., Suh S.W., Yang J.H., Kim H., Mun J.H. Analysis of sensory system aspects of postural stability during quiet standing in adolescent idiopathic scoliosis patients. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation 2018; 15: 4.
  3. Khanal M., Arazpour M., Bahramizadeh M., Samadian M., Hutchins S.W., Kashani R.V., Mardani M.A., Tari H.V., Aboutorabi A., Curran S., Sadeghi H. The influence of thermoplastic thoraco lumbo sacral orthoses on standing balance in subjects with idiopathic scoliosis. Prosthet Orthot Int 2016; 40 (4): 460–466.
  4. Pau M., Leban B., Pilloni G., Porta M., Cubeddu F., Secci C., Piras V., Monticone M. Trunk rotation alters postural sway but not gait in female children and early adolescents: Results from a school-based screening for scoliosis. Gait Posture 2018; 61: 301–305.
  5. Karimi M.T., Kavyani M., Kamali M. Balance and gait performance of scoliotic subjects: A review of the literature. J Back Musculoskelet Rehabil 2016; 29 (3): 403–415.
  6. Dufvenberg M., Adeyemi F., Rajendran I., Öberg B., Abbott A. Does postural stability differ between adolescents with idiopathic scoliosis and typically developed? A systematic literature review and meta-analysis. Scoliosis and Spinal Disorders 2018; 13: 19.
  7. Schimmel J.J.P., Groen B.E., Weerdesteyn V., de Kleuver M. Adolescent idiopathic scoliosis and spinal fusion do not substantially impact on postural balance. Scoliosis 2015; 10: 18.
  8. Vissarionov S.V., Kokushin D.N., Belyan¬chikov S.M., Murashko V.V., Kartavenko K.A., Nadirov N.N. Surgical treatment of children with idiopathic scoliosis of Lenke type I with the use of total transpedicular fixation. Ortopedija, travmatologija i vosstanovitel'naja hirurgija detskogo vozrasta 2014; 2 (2): 3–8 (in Russian).
  9. Wiernicka M., Kotwicki T., Kamińska E., Łochyński D., Kozinoga M., Lewandowski J., Kocur P. Postural stability in adolescent girls with progressive idiopathic scoliosis. BioMed Research International 2019; 7103546: 5 pages.
  10. de Abreu D.C., Gomes M.M., de Santiago H.A., Herrero C.F., Porto M.A., Defino H.L. What is the influence of surgical treatment of adolescent idiopathic scoliosis on postural control? Gait Posture 2012; 36: 586–590.
  11. Donker S.F., Ledebt A., Roerdink M. Children with cerebral palsy exhibit greater and more regular postural sway than typically developing children. Exp Brain Res 2008; 184: 363–370.
  12. Nikityuk I.E., Ikoeva G.A., Kivoenko O.I. The vertical balance management system is more synchronized in children with cerebral paralysis than in healthy children. Ortopedija, travmatologija i vosstanovitel'naja hirurgija detskogo vozrasta 2017; 5 (3): 49–57 (in Russian).
  13. Nikityuk I.E., Kononova E.L., Vissarionov S.V. Postural defi ciency in children with spinal stenosis. Ortopedija, travmatologija i vosstanovitel'naja hirurgija detskogo vozrasta 2018; 6 (4): 13–19 (in Russian).
  14. Assaiante C., Mallau S., Jouve J.L., Bollini G., Vaugoyeau M. Do adolescent idiopathic scoliosis (AIS) neglect proprioceptive information in sensory integration of postural control? PLoS One 2012; 7 (7): e40646.
  15. Berre M.L., Guyot M.A., Agnani O., Bourdeauducq I., Versyp M.C., Donze C., Thévenon A., Catanzariti J.F. Clinical balance tests, proprioceptive system and adolescent idiopathic scoliosis. Eur Spine J 2017; 26 (6): 1638–1644.
  16. Nikityuk I.E., Kononova Е.L., Garka¬venko Yu.E. Characteristics of body balance disorder in children with unilateral lower limb shortening. Ortopedija, travmatologija i vosstanovitel'naja hirurgija detskogo vozrasta 2019; 7 (3): 45–54 (in Russian).
  17. Chang Y.T., Meng L.F., Chang C.J., Lai P.L., Lung C.W., Chern J.S. Effect of postural control demands on early visual evoked potentials during a subjective visual vertical perception task in adolescents with idiopathic scoliosis. Front Hum Neurosci 2017; 11: 326.
  18. Pialasse J.P., Descarreaux M., Mercier P., Blouin J., Simoneau M. The vestibular-evoked postural response of adolescents with idiopathic scoliosis is altered. PLoS One 2015; 10 (11): e0143124.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1

Download (97KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2

Download (75KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3

Download (107KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2021 Nikityuk I.E., Vissarionov S.V.

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