НЕРВНО-МЫШЕЧНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ СПОНДИЛОЛИСТЕЗЕ ПОЗВОНОЧНИКА У ДЕТЕЙ
О.И.ШАЛАТОНИНА
ГУ «РНПЦ травматологии и ортопедии», Минск, Республика Беларусь
SUMMARY
NEURO-MUSCULAR CHANGES IN CHILDREN WITH
SPONDYLOLISTHESIS OF THE SPINE
O.I. SHALATONINA
State Institution “Republican Scientific and Practical Center for Traumatology and Orthopedics”, Minsk, Republic of Belarus
Spondylolisthesis in the lumbar spine, which is a displacement of a vertebra (most often L5) relative to an underlying one, occurs in 2-15% of cases in children. The main role in the pathogenesis of this disease is played by genetic and dysplastic factors, the progression of which leads to a change in the position of the spine, compression pain syndrome, and neurological manifestations. Information on the nature of congenital and acquired structural changes in the spine, spinal cord (SC) and its membranes is obtained by applying X-ray methods, and the features of the functional status of sick children to solve clinical and diagnostic problems remain insufficiently studied.
The objective is to assess the severity of neurophysiological characteristics in the functional system of the lower extremities in children with dysplastic spondylolisthesis of the 5th (L5) lumbar vertebra.
Material and methods. A functional examination of 18 patients under the age of 18 years with pain in the lumbosacral spine and lower extremities was performed. The state of the motor function of the muscles of the lower extremities was determined by global electromyography (EMG), reflex and motor excitability – using the parameters of the H-reflex and M-response during electrical stimulation of n.tibialis, n.femoralis, and the motor conductivity of SC and its roots – during transcranial magnetic stimulation (TMS). Equipment: electrophysiological digital device “Neurosoft” with a magnetic stimulator.
Results. In 9 examined patients with complaints of aching pain in the lumbosacral spine at rest or during prolonged sitting and the amplification of this pain with significant physical exertion, X-ray examination revealed the displacement of the L5 vertebra from 1/4 to 1/2 relative to the S1 vertebra, which according to Meyerding H. W. corresponds to 1-2 degrees of spondylolisthesis. The amplitude of bioelectric activity (BA) of the muscles of the thigh, lower legs and feet was lower than the control values by 15-20% without changing the frequency and structural characteristics, however, during motor tests it was accompanied by an increase in physiological asymmetry with a decrease in EMG parameters on the symptom side. The reflex excitability (H / M ratio) was 45-70% with the closure of the H-reflex in the zone of SC segments L5-S1 and the ratio of amplitudes R | M upon stimulation of n.femoralis 30-33% in the closure zone L2-L3-L4. The totality of electromyographic data indicates efferent-afferent changes of moderate severity with 1-2 degrees of lumbar spondylolisthesis in children.
At grade 3-4 of the disease (displacement of the L5 vertebra by more than 1/2), 9 patients had constant pain in the spine with radiation to the lower extremities, asymmetry of the amplitude and frequency of BA with a decrease on the side of the pain syndrome was 25-30%, the amplitudes of H-reflexes (n.tibialis) on the symptom side were 2.3 ± 1.6 mV, on the contralateral side ¯ 3.3 ± 1.8 mV, the H / M index, respectively, 35% and 42%, not reaching the norm (55- 75%), with n.femoralis stimulation (in 4 patients), the R / M index was lower due to a decrease in the amplitude of the reflex response from 0.9 to 1.8 mV. With TMS, the motor responses of m.tibialis anterior, m.extensor digitorum brevis are reduced by 35-45% with a tendency to an increase in latent time to 32.75 ± 4.97 ms and 39.25 ± 1.71 ms, respectively, with magnetic stimulation of the radicular lumbar region motor responses of these muscles along with low amplitude (less than 1 mV) had deviations in their structural characteristics.
Conclusion. These results indicate the development of changes in neuromotor function in the early stages of dysplastic spondylolisthesis in children, which are expressed with its progression in asymmetry in the parameters of amplitude, frequency, EMG shape, reflex excitability, and initial motor conduction deficiency not only in the innervation zone of the local displacement level, but also in adjacent areas, which are used in the clinic to objectify the diagnosis of the stage of the disease, the choice of treatment technology and subsequent dynamic observations.
Введение
Спондилолистез в поясничном отделе позвоночника представляет собой смещение позвонка (наиболее часто L5) относительно нижележащего, встречается в 2-15% случаев у детей. Oсновную роль в патогенезе этого заболевания играют генетические и диспластичекие факторы, прогрессирование которых приводит к изменению положения позвоночника, компрессионному болевому синдрому, неврологическим проявлениям. Информацию о характере врождённых и приобретённых структуральных изменений позвоночника, спинного мозга (СМ) и его оболочек получают при применении рентгенологических методов, остаются недостаточно изученными особенности функционального статуса больных детей для решения клинических и диагностических задач.
Цель – оценка выраженности нейрофизиологических характеристик в функциональной системе нижних конечностей у детей с диспластическим спондилолистезом 5-го (L5) поясничного позвонка.
Материал и методы
Проведено функциональное обследование 18 пациентов в возрасте до 18 лет с болевым синдромом в области пояснично-крестцового отдела позвоночника и нижних конечностей. Состояние двигательной функции мышц нижних конечностей определяли методом глобальной электромиографии (ЭМГ), рефлекторную и моторную возбудимость – по параметрам Н-рефлекса и М-ответа при электрической стимуляции n.tibialis, n.femoralis, моторную проводимость СМ и его корешков – при транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС). Оборудование: электрофизиологическая цифровая установка «Нейрософт» с магнитным стимулятором.
Результаты
У 9 обследованных пациентов с жалобами на ноющие боли в «покое» или при длительном сидении в области пояснично-крестцового отдела позвоночника, усиление их при значительной физической нагрузке, рентгенологически выявлено смещение L5–позвонка от 1/4 до 1/2 относительно S1-позвонка, что по MeyerdingH.W. относилось к 1-2 степени спондилолистеза. Амплитуда биоэлектрической активности (БА) мышц бедра, голеней и стоп была ниже контрольных значений на 15-20% без изменения частотной и структурной характеристики, однако, при двигательных тестах сопровождалась увеличением физиологической асимметрии со снижением параметров ЭМГ на симптомной стороне. Рефлекторная возбудимость (отношение Н/М) составляла 45-70% c замыканием Н-рефлекса в зоне сегментов СМ L5-S1 и отношение амплитуд R|M при стимуляции n.femoralis 30-33% в зоне замыкания L2-L3-L4. Совокупность электромиографичеких данных указывает на эфферентно-афферентные изменения умеренной выраженности при 1-2 степени поясничного спондилолистеза у детей.
При 3-4 степени заболевания (смещение L5–позвонка более, чем на 1/2) у 9 пациентов отмечались постоянные боли в позвоночнике с иррадиацией в нижние конечности, асимметрия амплитуды и частоты БА со снижением на стороне болевого синдрома составляла 25-30%, амплитуды Н-рефлексов (n.tibialis) на симптомной стороне были 2,3±1,6мВ, на контрлатеральной 3,3±1,8мВ, индекс Н/М соответственно – 35% и 42%, не достигая нормы (55-75%), при стимуляции n.femoralis (у 4 пациентов) индекс R/М был ниже вследствие уменьшения амплитуды рефлекторного ответа от 0,9 до 1,8мВ. При ТМС моторные ответы m.tibialisantеriоr, m.extensordigitorumbrevis снижены на 35-45% с тенденцией к удлинению латентного времени соответственно до 32,75±4,97мс и 39,25±1,71мс, при магнитной стимуляции корешковой поясничной области моторные ответы указанных мышц наряду с низкой амплитудой (менее 1мВ) имели отклонения в их структурной характеристике.
Заключение
Приведенные результаты указывают на развитие изменений нейромоторной функции на ранних стадиях диспластического спондилолистеза у детей, которые выражаются при прогрессировании его асимметрией параметров амплитуды, частоты, формы ЭМГ, рефлекторной возбудимости, начальным дефицитом моторной проводимости не только в зоне иннервации локального уровня смещения, но и на смежных участках, что применяется в клинике для обьективизации диагностики стадии заболевания, выбора технологии лечения и последующих динамических наблюдений.
Shalatonina O.I., Principal Researcher, Professor
Тел.: 80172122918