Surgical treatment outcome of wrist flexion contracture in children with cerebral palsy through temporary extra-articular arthrodesis

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. The surgical approaches adopted for the treatment of wrist flexion contracture can be categorized into soft tissue intervention (such as lengthening or transplantation of tendons) and bone operations that stabilize the wrist joint. We developed a technique for temporary arthrodesis of the wrist joint to combine the main advantages of both the approaches, that is, the stability of arthrodesis by the installed metal construction and the possibility of active movements in the wrist joint after removal of the structure.

Aim. To compare the effectiveness of a new method of surgical treatment of wrist flexion contracture in children with cerebral palsy, such as temporary extra-articular arthrodesis and transplantation of the hand flexors to the extensors, according to Green.

Materials and methods. We conducted a comparative analysis of the treatment outcomes between the following 2 groups of patients: group 1 (n = 13) patients underwent a tendon transplantation of m. flexor carpi ulnaris on m. extensor carpi radialis brevis/longus (Green operation), while group 2 (n = 13) patients underwent temporary arthrodesis of the wrist joint with a bone plate for a period of 1 year. The patients in group 2, after the removal of metal structures, underwent a 14-day course of rehabilitation before evaluation of their treatment outcomes. A comparative analysis of the treatment results between the groups 1 and 2 was performed 1 year after arthrodesis and plate removal and at 1 year after muscle transplantation. The range of active and passive movements in the wrist joint was analyzed throughout. In addition, the functionality of the upper limb was assessed with reference to the international classification system of MACS 2002 and the “Block and Box test”.

Results. In the group 1 patients, an increase in the passive range of motion (+9.7°) was noted. In both the groups, a significant increase was recorded in the amplitude of active movements (31.9° in group 1 and 45.7° in group 2). The upper limb functionality index MACS, on evaluating the condition of the arm as a whole, appeared to be almost identical in both the groups. In the group 1 patients, the average dynamics of the “Block and Box test” as a result of treatment was 8 additional cubes, while it was only 1.6 in the group 2 patients.

Conclusion. The Green operation was less effective in comparison with the operation of temporary arthrodesis as a method of correcting the flexion contracture of the wrist joint. However, the functional performance of the Green operation was higher. The choice of the optimal surgical treatment technique can be determined as follows. In children with a high functional perspective, the Green operation is preferred. However, in children with doubtful functional prospects where the correction of severe contracture is the main aim, temporary arthrodesis may be preferable.

About the authors

Vladimir A. Novikov

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

Author for correspondence.
Email: novikov.turner@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3754-4090

MD, PhD, Research Associate of the Department of Infantile Cerebral Palsy

Russian Federation, Saint Petersburg

Valery V. Umnov

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

Email: umnovvv@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5721-8575

MD, PhD, D.Sc., leading researcher of the Department of Infantile Cerebral Palsy

Russian Federation, Saint Petersburg

Dmitry V. Umnov

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

Email: dmitry.umnov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4293-1607

MD, PhD, Research Associate of the Department of Infantile Cerebral Palsy

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Miller F. Cerebral palsy. New York: Springer-Verlag; 2005.
  2. Van Heest AE, Bagley A, Molitor F, James MA. Tendon transfer surgery in upper-extremity cerebral palsy is more effective than botulinum toxin injections or regular, ongoing therapy. J Bone Joint Surg Am. 2015;97(7):529-536. https://doi.org/10.2106/JBJS.M.01577.
  3. Клочкова О.А., Куренков А.Л., Намазова-Баранова Л.С., и др. Общее моторное развитие и формирование функции рук у пациентов со спастическими формами детского церебрального паралича на фоне ботулинотерапии и комплексной реабилитации // Вестник РАМН. – 2013. – Т. 68. – № 11. – С. 38–48. [Klochkova OA, Kurenkov AL, Namazova-Baranova LS, et al. Development of motor functions and manual abilities in pediatric patients with spastic cerebral palsy after botulinum toxin treatment and complex rehabilitation. Vestn Ross Akad Med Nauk. 2013;68(11):38-48. (In Russ.)]
  4. Lee JS, Lee KB, Lee YR, et al. Botulinum toxin treatment on upper limb function in school age children with bilateral spastic cerebral palsy: One year follow-up. Ann Rehabil Med. 2013;37(3):328-335. https://doi.org/10.5535/arm.2013.37.3.328.
  5. Carlson MG. Cerebral palsy. In Green’s operative hand surgery. 5th ed. Ed. by D.P. Green, M.D. Pederson, R.N. Hotchkiss, S.W. Wolf. Philadelphia: Elsevier Churchill Livingstone; 2005. P. 1197-1234.
  6. Salazard B, Medina J. The upper limb of children with cerebral palsy: Surgical aspects. Chir Main. 2008;27 Suppl 1:S215-221. https://doi.org/10.1016/ j.main.2008.07.024.
  7. Nachemson A. Tendon transfer in cerebral palsy. In: Fridén J. Tendon transfers in reconstructive hand surgery. Oxford: Taylor & Francis; 2005. P. 133-148.
  8. van Heest AE, Strothman D. Wristarthrodesis in cerebralpalsy. J Hand Surg Am. 2009;34(7):1216-1224. https://doi.org/10.1016/j.jhsa.2009.03.006.
  9. Thabet AM, Kowtharapu DN, Miller F, et al. Wrist fusion in patients with severe quadriplegic cerebral palsy. Musculoskelet Surg. 2012;96(3):199-204. https://doi.org/10.1007/s12306-012-0217-0.
  10. Wei DH, Feldon P. Total wrist arthrodesis: Indications and clinical outcomes. J Am Acad Orthop Surg. 2017;25(1):3-11. https://doi.org/10.5435/JAAOS-D-15-00424.
  11. Новиков В.А., Умнов В.В., Звозиль А.В. Тактика лечения сгибательной контрактуры лучезапястного сустава у детей с детским церебральным параличом // Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. – 2014. – Т. 2. – № 3. – С. 40–47. [Novikov VA, Umnov VV, Zvozil AV. Тreatment strategy of flexion contracture of the wrist joint in children with cerebral palsy. Pediatric traumatology, orthopaedics and reconstructive surgery. 2014;2(3):40-47. (In Russ.)]. https://doi.org/10.17816/PTORS2340-46.
  12. Патент РФ № 2593743/ 14.07.2016. Умнов В.В., Новиков В.А. Способ устранения сгибательной контрактуры лучезапястного сустава у больных с детским церебральным параличом. [Patent RUS No. 2593743/ 14.07.2016. Umnov VV, Novikov VA. Sposob ustraneniya sgibatel’noy kontraktury luchezapyastnogo sustava u bol’nykh s detskim tserebral’nym paralichom. (In Russ.)]
  13. Rayan GM, Young BT. Arthrodesis of the spastic wrist. J Hand Surg Am. 1999;24(5):944-952. https://doi.org/10.1053/jhsu.1999.0944.
  14. Alexander RD, Davids JR, Peace LC, Gidewall MA. Wrist arthrodesis in children with cerebral palsy. J Pediatr Orthop. 2000;20(4):490-495.
  15. Neuhaus V, Kadzielski JJ, Mudgal CS. The role of arthrodesis of the wrist in spastic disorders. J Hand Surg Eur Vol. 2015;40(5):512-517. https://doi.org/10.1177/1753193414530193

Supplementary files

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

Download (456KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. The surgical stages of transposition of m. flexor carpi ulnaris from the position of the flexor of the hand to the position of the extensor: a — mobilized tendon of m. flexor carpi ulnaris dissected from the insertion site; b — the insertion site on the dorsum of the forearm of the tendon of m. flexor carpi ulnaris to the tendons of m. extensor carpi radialis brevis and longus

Download (159KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. The surgical stages of temporary wrist joint arthrodesis: a — planned surgical approach; b — surgical metal structure installed for temporary arthrodesis; c—radiograph of the wrist joint in the frontal view with the installed metal structure

Download (328KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. The changes in the indicators of active and passive extensions in the wrist joint, functional assessment on the MACS scale and Block and Box test (BBT): a–d — in group 1; e–h — in group 2

Download (351KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2020 Novikov V.A., Umnov V.V., Umnov D.V.

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