Achtergrond en motivatie

Kinderen met cerebrale parese (CP) ervaren zwakte en verkorting van de kuitspieren, wat invloed heeft op activiteiten zoals lopen en rennen. Interventies die gericht zijn op het verbeteren van deze functies omvatten seriële gipsimmobilisatie, botulinetoxine (BoNT)-injecties, orthopedische chirurgie en functionele powertraining. De individuele uitkomsten en langetermijneffecten van deze interventies variëren sterk. Dit kan worden verklaard door de onbekende effecten van de interventies op de spierstructuur. 3D statische echografie (US) geeft een gedetailleerd beeld van de spiermorfologie, terwijl dynamische echografie de interactie tussen spier en pees tijdens activiteiten kan visualiseren. Dit maakt een geïntegreerde beoordeling mogelijk van functionaliteit, spiermorfologie en mechanische spiereigenschappen, en biedt zo een compleet beeld van de pathologie en de impact van de interventies. Het identificeren van voorspellers van het effect van een interventie helpt om behandelingen te individualiseren en het succes ervan te vergroten.

Onderzoeksvragen

1. Hoe passen de functionele, morfologische en mechanische eigenschappen van de kuitspieren bij CP zich aan interventies aan die gericht zijn op de behandeling van neuromusculaire stoornissen?

2. Welke door de behandeling geïnduceerde veranderingen in spier/pees dragen bij aan de veranderingen in loop- en renvaardigheden na behandeling?

3. Welke kernfactoren in de pre-behandelingsfunctionaliteit, spiermorfologie en mechanische spiereigenschappen voorspellen het beste de functionele uitkomst na behandeling?

Methode

Op basis van Walhain et al. (2021) (effectgrootte 0,6⁹, power 0,95, α 0,05) zijn per interventie 10–20 zelfstandig ambulante kinderen met spastische CP in de leeftijd van 4–17 jaar nodig om spiereffecten aan te tonen. De interventies maken deel uit van de reguliere zorg en zullen worden uitgevoerd in Amsterdam UMC en omliggende revalidatiecentra. Vijf groepen van ten minste zes kinderen zullen deelnemen aan de 12 weken durende functionele powertraining. Voor deze interventie wordt een dubbel-baselineontwerp toegepast met metingen 12 weken vóór, en aan het begin en einde van het programma (zie planningstabel). Voor seriële gipsimmobilisatie, BoNT-injecties en orthopedische chirurgie zullen alleen pre- en postmetingen worden verricht.

De volgende variabelen zullen bij alle deelnemers worden onderzocht:

1. Functioneel: spierkracht, functionele loop-/rentesten en/of 3D-ganganalyse.

2. Morfologisch: spiervezel-, spierbuik- en peeslengtes, spiervolume, fysiologische dwarsdoorsnede-oppervlakte, pennatiehoek en echo-intensiteit.

3. Mechanisch: spierkracht, spierextensibiliteit en peesrek.

Morfologische en mechanische variabelen worden beoordeeld met behulp van 3D-echografie en EMG. In een subgroep kinderen zullen we de interactie tussen spier en pees visualiseren tijdens 3D-ganganalyse (gelijktijdige registratie van kinematica, kinetica, EMG en dynamische echografie) op een geavanceerde loopband terwijl de kinderen vlak en bergop lopen en renne