Foot Function Disorders in Children with Severe Spondylolisthesis of L5 Vertebra

Cover Page

Abstract

Background. In children with spondylolisthesis, there are still unexplained aspects in the relationship of the degree of displacement of the L5 vertebra with the severity of the clinical picture and neurological disorders. At the same time, aspects of the mutual aggravating influence of the indicated spinal disorder on the condition of the feet have not been studied. Therefore, the problem of identifying disorder of foot function in children with spinal spondylolisthesis of the L5 vertebra is relevant.

Aim of the study — to evaluate the deviations in parameters of the transverse and longitudinal arches of feet in children suffering from severe spondylolisthesis of the L5 vertebra.

Materials and Methods. In the period from 2016 to 2018, 12 children aged 14.1 y.o. [12,7; 15,5] were examined with spondylolisthesis of the L5 vertebral body of grade III-IV, accompanied by stenosis of the spinal canal at the same level and by compression of the roots of the spinal cord. Imaging diagnostics included multispiral computed tomography (MSCT) and magnetic resonance imaging (MRI). To estimate the function of the feet, double-bearing and single-bearing plantography was used. The data for the control group included only plantographic examinations of 12 healthy children of the same age.

Results. In patients with spondylolisthesis, the mean value of the anterior t and intermediate s plantographic bearing indices were significantly lower than those of healthy children. At the same time, in tests with an increased load on the foot in patients, there was no significant increase in the mean anterior t and medial m indices, which indicates the dynamic rigidity of the transverse and medial longitudinal arches. The value of the lateral plantographic index l showed its significant pathological increase compared with the normal value at double-bearing load, which indicates the static rigidity of the lateral longitudinal arch. Correlation analysis demonstrated that, against the normal state, the bearing ability of the feet in sick children is realized through a pathological strengthening of the functional relationship between the arches of the foot at double-bearing load and a non-physiological reduction of the interaction between arches at single-bearing load.

Conclusion. In children with severe forms of vertebra spondylolisthesis, the parameters of plantographic characteristics indicate the rigidity of the arches of the feet and the distortion of their bearing pattern. It is necessary to take into account the aggravating effect of rigid feet on the state of the spine and include the examination of the bearing function of the feet in the algorithm for the comprehensive diagnosis of children with spondylolisthesis.

About the authors

I. E. Nikityuk

Turner Scientific Research Institute for Children’s Orthopedics

Author for correspondence.
Email: femtotech@mail.ru

Igor E. Nikityuk — cand. Sci. (Med.), leading research associate of the laboratory of Physiological and Biomechanical Research

St. Petersburg

Russian Federation

S. V. Vissarionov

Turner Scientific Research Institute for Children’s Orthopedics

Email: fake@neicon.ru

Sergey V. Vissarionov — Dr. Sci. (Med.), professor, deputy director for Research and Academic Affairs, head of the Department of Spinal Pathology and Neurosurgery

St. Petersburg

Russian Federation

References

  1. Скрябин Е.Г. Спондилолиз и спондилолизный спондилолистез lV позвонка у детей дошкольного и младшего школьного возраста. Вестник новых медицинских технологий. 2014;21(3):72-75. doi: 10.12737/5903.
  2. Петров А.Г., Соколов А.О. Клинико-рентгенологическая диагностика спондилолистеза у детей. Современные тенденции развития науки и технологий. 2016;(10-5):72-76.
  3. Gagnet P., Kern K., Andrews K., Elgafy H., Ebraheim N. Spondylolysis and spondylolisthesis: a review of the literature. J Orthop. 2018;15(2):404-407. doi: 10.1016/j.jor.2018.03.008.
  4. Шаповалов В.М., Надулич К.А., Теремшонок А.В. Ястребков Н.М. Отдаленные результаты хирургического лечения больных с истинным спондилолистезом методом изолированного переднего спондилодеза. Травматология и ортопедия России. 2012;(1):14-21.
  5. Дулаев А. К., Надулич К. А., Теремшонок А. В., Лебедев В.Б. Лечение пациентки с истинным спондилолистезом l5 позвонка IV степени. Хирургия позвоночника. 2006;1:62-65.
  6. Nagai K., Aoyama T., Yamada M., Izeki M., Fujibayashi S., Takemoto M. et al. Quantification of changes in gait characteristics associated with intermittent claudication in patients with lumbar spinal stenosis. J Spinal Disord Tech. 2014;27(4):136-142. doi: 10.1097/BSD.0b013e3182a2656b.
  7. Скрябин Е.Г., Шарыпова А.А. Взаимосвязь заболеваний позвоночника и стоп у детей. Медицинская наука и образование Урала. 2016;17(2-86):45-48.
  8. Ромакина Н.А., Федонников А.С., Киреев С. И., Бахтеева Н.Х., Норкин И.А. Использование методов биомеханики в оценке состояния и коррекции патологии опорнодвигательной системы (обзор). Саратовский научно-медицинский журнал. 2015;11(3):310-316.
  9. Перепелкин А.И., Гавриков К.В., Смаглюк Е.С., Сулейманов Р.Х. Морфофункциональные возрастные особенности стопы детей со сколиозом. Вестник новых медицинских технологий. 2010;17(2):232-233.
  10. Grivas T.B., Stavlas P., Koukos K., Samelis P., Polyzois B. Scoliosis and cavus foot. Is there a relationship? Study in referrals, with and without scoliosis, from school screening. Stud Health Technol Inform. 2002;88: 10-14.
  11. Meyerding H.W. Spondylolisthesis; surgical fusion of lumbosacral portion of spinal column and interarticular facets; use of autogenous bone grafts for relief of disabling backache. J Int Coll Surg. 1956;26(5 Part 1):566-591.
  12. Годунов С.Ф. О плоскостопии у детей. Ортопедия, травматология и протезирование. 1968;1:40-48.
  13. Никитюк И.Е., Мошонкина Т.Р., Щербакова Н.А., Виссарионов С.В., Умнов В.В., Рождественский В.Ю., и др. Влияние локомоторной тренировки и функциональной электромиостимуляции на постуральные функции детей с тяжелыми формами ДЦП. Физиология человека. 2016;42(3):37-46. doi: 10.7868/S0131164616030127.
  14. Menezes L.T., Barbosa P.H.F.A., Costa A.S., Mundim A.C., Ramos G.C., Paz C.C.S.C., et al. Baropodometric technology used to analyze types of weight-bearing during hemiparetic upright position. Fisioterapia em Movimento. 2012;25(3):583-594.
  15. Ефимов А.П. Информативность биомеханических параметров походки для оценки патологии нижних конечностей. Российский журнал биомеханики. 2012;16(1):80-88.
  16. Nguyen J.C., Markhardt B.K., Merrow A.C., Dwek J.R. Imaging of Pediatric Growth Plate Disturbances. Radiographics. 2017;37(6):1791-1812. doi: 10.1148/rg.2017170029.
  17. Никитюк И.Е., Попов И.В., Полянский В.А., Дудкин В.И. Структура хряща метаэпифизарных пластинок роста в условиях полной изоляции от клеточно-гуморальных воздействий при пересадке в мягкие ткани (экспериментальное исследование). Морфология. 2007;131(3):45-49.
  18. Guevara J.M., Moncayo M.A., Vaca-González J.J., Gutiérrez M.L., Barrera L.A., Garzón-Alvarado D.A. Growth plate stress distribution implications during bone development: a simple framework computational approach. Comput Methods Programs Biomed. 2015;118(1):59-68. doi: 10.1016/j.cmpb.2014.10.007.
  19. Аносов В.С., Болтрукевич С.И., Михович М.С., Кочергин В.В. Динамическая фотоплантография с компьютерным анализом в диагностике и лечении продольного плоскостопия у детей. Журнал Гродненского государственного медицинского университета. 2005;3:151-155.
  20. Шалавина А.С., Ситдиков Ф.Г. Состояние и подготовленность продольного свода стопы младших школьников. Фундаментальные исследования. Биологические науки. 2013;11:954-957. Режим доступа: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=33232.
  21. Buldt A.K., Forghany S., Landorf K.B., Murley G.S., Levinger P., Menz H.B. Centre of pressure characteristics in normal, planus and cavus feet. J Foot Ankle Res. 2018;11:3-11. doi: 10.1186/s13047-018-0245-6.
  22. Аничков Н.М., Кудрявцев В.А., Минченко Н.Л. Клинико-морфологические параллели при распластанности переднего отдела стопы. Травматология и ортопедия России. 1995;1:15-18.
  23. Williams D.S., Tierney R.N., Butler R.J. Increased medial longitudinal arch mobility, lower extremity kinematics, and ground reaction forces in high-arched runners. J Athl Train. 2014;49(3):290-296.
  24. Foure A., Cornu C., Mcnair P.J., Nordez A. Gender differences in both active and passive parts of the plantar flexors series elastic component stiffness and geometrical parameters of the muscle-tendon complex. J Orthop Res. 2012;30(5):707-712.
  25. Пономарева И.П., Дьякова Е.М., Сотников К.А., Крылов Д.В., Ващенко В.А. Анатомо-физиологические особенности стопы и причины развития ее возрастных изменений. Фундаментальные исследования. Медицинские науки. 2014;7:776-780. Режим доступа: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=34980.

Statistics

Views

Abstract: 351

Dimensions

Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX


Copyright (c)



This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies