Nouvelles perspectives sur la fonction musculaire chez les enfants avec PC
Une étude examine la réponse musculaire au traitement par BTX chez les enfants atteints de paralysie cérébrale.
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Table des matières
La Paralysie Cérébrale (PC) est une condition qui affecte le contrôle musculaire et le mouvement. Ça arrive à cause de dommages au cerveau pendant son développement. Ces dommages peuvent provoquer de la faiblesse et de la raideur dans les muscles. Pour de nombreux enfants avec PC, surtout ceux qui ont du mal à marcher, ce sont les jambes qui sont le plus touchées. Ça peut les amener à marcher sur la pointe des pieds, ce qu'on appelle marcher sur les orteils.
Pour aider avec la raideur musculaire, les médecins utilisent souvent un traitement appelé toxine botulinique A (BTX). Ce traitement aide à détendre les muscles qui sont trop tendus. En injectant le BTX dans les muscles du mollet, les médecins espèrent aider les enfants à améliorer leur capacité à marcher.
La motivation derrière l'étude
L'objectif de cette étude est de trouver un moyen de mesurer le fonctionnement des muscles après un traitement avec le BTX. Les chercheurs veulent voir à quel point le traitement est efficace pour aider les enfants avec PC. Une méthode qu'ils examinent s'appelle l'IRM cinématographique en contraste de phase résolu dans le temps (PC). Ce type d'IRM permet aux médecins de voir comment les muscles se déplacent quand une personne essaie de les contracter. Cependant, comme les enfants avec PC peuvent avoir du mal à contrôler leurs mouvements, il peut être difficile de collecter les bonnes données avec cette méthode.
Aperçu de l'étude
Deux groupes d'enfants ont participé à l'étude : des enfants en bonne santé et des enfants avec PC. L'étude s'est déroulée du 22 février 2018 au 29 juillet 2021. Il y avait 13 enfants en bonne santé et 14 enfants avec PC. Les enfants avec PC avaient une chirurgie prévue pour aider avec la longueur de leurs muscles à cause de la raideur et ils ont aussi été testés avec des injections de BTX avant.
Méthodes de test
Dans l'étude, les chercheurs ont utilisé une machine IRM pour observer de près les muscles du mollet des enfants. Ils ont placé des électrodes sur les muscles pour mesurer à quel point ils se contractaient bien. Les enfants devaient pousser contre une pédale avec leurs pieds. La force de ce coup a été enregistrée pour voir combien de force ils pouvaient générer.
Pour certains enfants, les chercheurs ont utilisé une stimulation musculaire électrique (EMS) pour aider à activer les muscles de manière régulière. L'EMS envoie de petits signaux électriques aux muscles, ce qui les fait se contracter. Cette méthode permet d'avoir un mouvement musculaire constant, même chez les enfants qui ne peuvent pas le faire eux-mêmes. Cependant, pour certains enfants plus jeunes, la stimulation électrique pourrait être inconfortable, et ils pourraient ne pas être capables de générer assez de force.
Réalisation de l'étude
Les chercheurs ont voulu tester à la fois l'EMS et les exercices de poussée volontaire. Dans les tests d'EMS, les enfants étaient stimulés pour contracter leurs muscles régulièrement. Pendant les exercices volontaires, les enfants ont regardé un jeu vidéo qui les encourageait à pousser sur la pédale pour toucher certaines cibles.
Avant tout test, les enfants étaient installés confortablement dans la machine IRM, et les chercheurs prenaient soin de s'assurer que les enfants se sentaient en sécurité et détendus. Cette préparation était importante pour recueillir les meilleures données possibles.
Résultats de l'étude
Pendant les tests, les chercheurs ont enregistré la force des poussées des enfants et ont suivi comment les muscles se contractaient. Ils ont constaté que les enfants en bonne santé pouvaient produire une poussée plus forte et plus constante par rapport aux enfants avec PC. Bien que le BTX ait été utilisé chez certains enfants avec PC, l'étude a révélé qu'il était difficile de mesurer les effets du BTX en raison de leur réponse musculaire variée.
L'étude a montré que la méthode EMS fonctionnait mieux que la poussée volontaire pour générer des résultats constants. Cependant, beaucoup d'enfants trouvaient quand même l'EMS inconfortable, ce qui compliquait la réalisation des tests.
Analyse des données
Après avoir collecté les données, les chercheurs ont utilisé un logiciel spécifique pour analyser comment les muscles se comportaient pendant la stimulation. Ils ont cherché des modèles dans la contraction des muscles et ont mesuré la force de chaque contraction. Certains enfants pouvaient montrer une bonne activité musculaire, tandis que d'autres avaient des réponses faibles.
Les données ont révélé que les Contractions musculaires chez les enfants avec PC étaient généralement plus lentes et moins constantes. Les enfants en bonne santé ont réussi à faire des contractions plus rapides pendant les deux types d'exercices. Cependant, certaines des IRM prises pendant les séances avec les enfants avec PC montraient des résultats insuffisants ou flous, ce qui signifie que tous les enfants ne pouvaient pas produire de bonnes données pour la comparaison.
Conclusion
Cette étude visait à voir si les nouvelles méthodes de test de la fonction musculaire pouvaient aider à évaluer les effets du traitement par BTX chez les enfants avec PC. Bien qu'il y ait eu des défis, comme l'inconfort de l'EMS et la difficulté avec le mouvement volontaire, les chercheurs ont trouvé cela prometteur. La tâche volontaire était amusante pour beaucoup d'enfants et pourrait mener à de meilleurs résultats à l'avenir si des ajustements sont faits.
Il y a de la place pour des améliorations, et les études futures peuvent s'appuyer sur ces résultats. Une meilleure formation pour les enfants avant les tests, des modifications des paramètres de l'EMS et des temps de scan plus courts pourraient améliorer la qualité globale des données. Ces étapes pourraient aider à rendre cette recherche précieuse pour comprendre le fonctionnement musculaire chez les enfants avec PC, un domaine qui mérite plus d'exploration.
En comprenant comment les muscles réagissent à des traitements comme le BTX chez les enfants avec PC, les médecins pourraient améliorer leurs approches et offrir de meilleurs soins à ces patients. Cette étude jette les bases pour explorer comment la dynamique musculaire fonctionne chez les enfants en bonne santé et ceux avec des défis, aidant à façonner de futurs traitements et soutiens pour les enfants avec des conditions comme la PC.
Titre: Cine phase contrast magnetic resonance imaging of calf muscle contraction in pediatric patients with cerebral palsy and healthy children: comparison of voluntary motion and electrically evoked motion
Résumé: The aim of this study is to investigate the feasibility of phase contrast imaging for assessment of muscle function in children with cerebral palsy. Time-resolved cine phase contrast MRI at 3T was synchronized with (a) electrical muscle stimulation (EMS) of the calf muscle and (b) voluntary plantarflexion following visual instructions. Fourteen ambulatory pediatric patients with equinus and 13 normally developing, healthy children were scanned. Ten patients were scanned pre and post botulinum toxin treatment. Four patients and four healthy children performed voluntary plantarflexion additionally to EMS. The achieved force was higher for the voluntary task for both patients and healthy controls, but its periodicity was worse compared to the stimulated contraction in patients. Therefore, it was possible to acquire contraction velocity time courses showing two distinct velocity peaks - the first for voluntary muscle contraction and the second for release - in four out of four healthy controls but in none of the patients. During EMS, two distinct velocity peaks could be resolved if the tolerated current was high enough to evoke sufficient contraction. That was achieved in 21% of the scans in patients (15 out of 72 scans during EMS in total) compared to 82% (14 out of 17) in healthy children. Then, the data quality was sufficient to generate strain maps. However, it was not possible to detect an effect of botulinum toxin in these patients since we did not succeed in acquiring data with sufficient quality both pre- and post-treatment. In conclusion, both EMS and voluntary motion worked well in healthy, normally developing children. Compliance was higher for the voluntary task for both patients and healthy controls. In conclusion, it was necessary to use EMS for a successful measurement of contraction/release velocity and strain in CP patients and although in this cohort the results were inconclusive, in the future optimization of the stimulation protocol could increase the acceptance and improve the output.
Auteurs: Claudia Weidensteiner, X. Deligianni, T. Haas, P. Madoerin, O. Bieri, M. Garcia, J. Romkes, E. Rutz, F. Santini, R. Brunner
Dernière mise à jour: 2023-08-02 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.08.02.23293313
Source PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.08.02.23293313.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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