Ультразвуковая эластография мышц у детей с детским церебральным параличом: систематический обзор литературы

Ультразвуковая эластография – это группа диагностических методов, позволяющих визуализировать жесткость ткани, осуществлять измерения и отображать биомеханические свойства тканей. Целью работы было проведение систематического анализа имеющихся в литературе данных исследований, посвященных эластографии мышцы у детей с детским церебральным параличом (ДЦП).
Проведен поиск литературы по ключевым словам в базах данных PubMed, Google Scholar, eLIBRARY. Критериями включения публикаций в анализ являлись соответствие нозологии (ДЦП), возрасту (до 18 лет) и использованному методу исследования (ультразвуковая эластография мышц), их дизайн (оригинальное исследование), а также наличие подробных сведений о методике исследования, описание возрастных, демографических и клинических показателей.
В основной анализ вошло 20 публикаций. Наиболее часто изучались пациенты с гемипаретическими формами ДЦП, при этом в качестве контроля использовалась здоровая сторона, чаще использовалась эластография сдвиговой волной, при которой оценивались как ее скорость, так и модуль сдвига, чаще применялись линейные датчики. Наиболее частым анатомическим объектом были мышцы голени. Наиболее часто эластография использовалась для оценки результатов ботулинотерапии и показывала увеличение эластичности мышцы после лечения.
Исследование механических свойств скелетных мышц у детей с ДЦП с помощью ультразвуковой эластографии находится в стадии разработки, и на данный момент эту методику нельзя считать подходящей в качестве рутинного исследования. В исследовательских целях данный метод показал свою информативность: все анализированные нами публикации продемонстрировали существенное отличие показателей эластографии как при сравнении пораженных мышц с мышцами непораженной конечности или здоровых детей, так и при исследовании после проведения различных терапевтических воздействий, направленных на снижение тонуса и ретракции мышцы.
Продемонстрировано отсутствие единого подхода к эластографии мышцы у детей с ДЦП с точки зрения как техники получения информации, так и ее анализа и интерпретации. Эластография мышц у детей с ДЦП является перспективным методом исследования состояния мышечной ткани, требующим дальнейшего развития. Совершенствование технологии, методик получения изображения и его обработки, стандартизация техники позволят в дальнейшем расширить область применения данного метода.

1. Клочкова О.А., Куренков А.Л., Кенис В.М. Формирование контрактур при спастических формах детского церебрального паралича: вопросы патогенеза. Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста 2018;6(1):58–66.

2. Suresh N., Garg D., Pandey S. et al. Spectrum of movement disorders and correlation with functional status in children with cerebral palsy. Indian J Pediatr 2021;abstr.1070. DOI: 10.1007/s12098-021-03785-7.

3. Куренков А.Л., Батышева Т.Т., Виноградов А.В., Зюзяева Е.К. Спастичность при детском церебральном параличе: диагностика и стратегии лечения. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова 2012;112(7–2):24–8.

4. Wu C., Wang T. Measurement of muscle stiffness in children with spastic cerebral palsy. Radiology 2012;265:647. DOI: 10.1148/radiol.12121223.

5. Тишин А.А., Кузнецов С.Н. Основные принципы и методы ультразвуковой эластографии. Электронные информационные системы 2019;(2):21–32.

6. Изранов В.А., Казанцева Н.В., Мартинович М.В. и др. Физические основы эластографии печени. Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Серия: Естественные и медицинские науки 2019;(2):69–87.

7. Ophir J., Céspedes I., Ponnekanti H. et al. Elastography: a quantitative method for imaging the elasticity of biological tissues. Ultrason Imaging 1991;13(2):111–34. DOI: 10.1177/016173469101300201.

8. Постнова Н.А., Борсуков А.В., Морозова Т.Г. и др. Компрессионная эластография печени: методика, особенности получения эластограмм, анализ ошибок и артефактов (лекция). Радиология-практика 2015;50(2):45–54.

9. Шикина Е.С., Паршин В.С. Возможности компрессионной эластографии и эластографии сдвиговой волны в дифференциальной диагностике доброкачественных узловых образований и при папиллярном раке щитовидной железы. Диагностическая и интервенционная радиология 2016;10(4):28–34.

10. Miller T., Ying M., Sau Lan Tsang C. et al. Reliability and validity of ultrasound elastography for evaluating muscle stiffness in neurological populations: a systematic review and meta-analysis. Phys Ther 2021;101(1):pzaa188. DOI: 10.1093/ptj/pzaa188.

11. Aslan H., Analan P.D. Is there a correlation between Reimers’ hip migration percentage and stiffness of hip muscles measured by shear wave elastography in children with cerebral palsy? Ann Phys Rehab Medicine 2018;61:e304.

12. Bertan H., Oncu J., Vanli E. et al. Use of shear wave elastography for quantitative assessment of muscle stiffness after botulinum toxin injection in children with cerebral palsy. J Ultrasound Med 2020;39(12):2327–37. DOI: 10.1002/jum.15342.

13. Ceyhan Bilgici M., Bekci T., Ulus Y. et al. Quantitative assessment of muscle stiffness with acoustic radiation force impulse elastography after botulinum toxin A injection in children with cerebral palsy. J Med Ultrasonics 2018;45(1):137–41. DOI: 10.1007/s10396-017-0780-y.

14. Boulard C., Mathevon L., Lapole T. et al. Analysis of reproducibility of 2D Ultrasound imaging with transient ShearWave Elastography on spastic gastrocnemius medialis muscle in children with spastic hemiplegic cerebral palsy. Ann Phys Rehabil Med 2015;58:e76. DOI: 10.1016/j.rehab.2015.07.186.

15. Boulard C., Mathevon L., Arnaudeau L.F. et al. Reliability of Shear Wave Elastography and Ultrasound Measurement in Children with Unilateral Spastic Cerebral Palsy. Ultrasound Med Biol 2021;47(5):1204–11. DOI: 10.1016/j.ultrasmedbio.2021.01.013.

16. Boulard C., Gautheron V., Lapole T. Mechanical properties of ankle joint and gastrocnemius muscle in spastic children with unilateral cerebral palsy measured with shear wave elastography. J Biomech 2021;124:110502. DOI: 10.1016/j.jbiomech.2021.110502.

17. Boyaci A., Tutoglu A., Boyaci N. et al. Changes in spastic muscle stiffness after botulinum toxin A injections as part of rehabilitation therapy in patients with spastic cerebral palsy. Neuro Rehabil 2014;35(1):123–9. DOI: 10.3233/NRE-141107.

18. Brandenburg J.E., Eby S.F., Song P. et al. Quantifying effect of onabotulinum toxin a on passive muscle stiffness in children with cerebral palsy using ultrasound shear wave elastography. Am J Phys Med Rehabil 2018;97(7):500–6. DOI: 10.1097/PHM.0000000000000907.

19. Brandenburg J.E., Eby S.F., Song P. et al. Quantifying passive muscle stiffness in children with and without cerebral palsy using ultrasound shear wave elastography. Dev Med Child Neurol 2016;58(12):1288–94. DOI: 10.1111/dmcn.13179.

20. Corrado B., Albano M., Caprio M.G. et al. Usefulness of point shear wave elastography to assess the effects of extracorporeal shockwaves on spastic muscles in children with cerebral palsy: an uncontrolled experimental study. MLTJ 2019;9(1):124–30. DOI: 10.32098/mltj.01.2019.04.

21. Dağ N., Cerit M.N., Şendur H.N. et al. The utility of shear wave elastography in the evaluation of muscle stiffness in patients with cerebral palsy after botulinum toxin A injection. J Med Ultrason (2001) 2020;47(4):609–15. DOI: 10.1007/s10396-020-01042-6.

22. Analan P., Aslan H. Association between the elasticity of hip muscles and the hip migration index in cerebral palsy. J Ultrasound Med 2019;38(10):2667–72. DOI: 10.1002/jum.14969.

23. Kwon D.R., Park G.Y., Lee S.U., Chung I. Spastic cerebral palsy in children: dynamic sonoelastographic findings of medial gastrocnemius. Radiology 2012;263(3):794–801. DOI: 10.1148/radiol.12102478.

24. Lallemant-Dudek P., Vergari C., Dubois G. et al. Ultrasound shearwave elastography to characterize muscles of healthy and cerebral palsy children. Sci Rep 2021;11(1):3577. DOI: 10.1038/s41598-021-82005-w.

25. Lee S.S., Gaebler-Spira D., Zhang L.Q. et al. Use of shear wave ultrasound elastography to quantify muscle properties in cerebral palsy. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2016;31:20–8. DOI: 10.1016/j.clinbiomech.2015.10.006.

26. Park G.Y., Kwon D.R. Sonoelastographic evaluation of medial gastrocnemius muscles intrinsic stiffness after rehabilitation therapy with botulinum toxin an injection in spastic cerebral palsy. Arch Phys Medicine Rehab 2012;93(11):2085–9. DOI: 10.1016/j.apmr.2012.06.024.

27. Vola E.A., Albano M., Di Luise C. et al. Use of ultrasound shear wave to measure muscle stiffness in children with cerebral palsy. J Ultrasound 2018;21(3):241–7. DOI: 10.1007/s40477-018-0313-6.

28. Parvin S., Taghiloo A., Irani A., Mirbagheri M.M. Therapeutic effects of anti-gravity treadmill (AlterG) training on reflex hyper-excitability, corticospinal tract activities, and muscle stiffness in children with cerebral palsy. IEEE Int Conf Rehabil Robot 2017;2017:485–90. DOI: 10.1109/ICORR.2017.8009295.

29. Mansouri M., Birgani P.M., Kharazi M.R. et al. Estimation of gait parameter using sonoelastography in children with cerebral palsy. Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Ann Int Conference 2016;2016:1729–32. DOI: 10.1109/embc.2016.7591050.

30. Picelli A., La Marchina E., Gajofatto F. et al. Sonographic and clinical effects of botulinum toxin Type A combined with extracorporeal shock wave therapy on spastic muscles of children with cerebral palsy. Dev Neurorehabil 2017;20(3):160–4. DOI: 10.3109/17518423.2015.1105320.