Myotonometric evaluation of muscle spasticity in children with cerebral palsy and efficacy of electrical stimulation

Year 2018, Volume: 43 Number: Supplement 1, 56 - 62, 29.12.2018

Safine Havuç , Ali Aydeniz , Sibel Başaran

https://doi.org/10.17826/cumj.423848

Cited By: 1

Abstract

Purpose: The aim of this study was to evaluate the biomechenical properties (tone, elasticity, stifness) of gastrocnemius  muscle (GCM) using myotonometry in children with spastic cerebral palsy (CP) and to demonstrate therapeutic effectiveness of electrical stimulation onmuscle tone, elasticity and stiffness.

Materials and Methods: Forty patients with spastic CP (11 diplegic, 16 quadriplegic, 13 hemiplegic) and 20 age, gender and body mass index matched healthy controls were evaluated. MyotonPro was used to measure the medial and lateral GCM on bilateral sides of diplegic/quadriplegic patiens and healthy controls,and from the paretic side of the hemiplegic patients. Spasticity was evaluated by Ashworth Scale and functional level was assessed by Gross Motor Function Classification System.The measurements of 66 extremities of 40 patients were compared with 40 extremities of 20 controls. 

Results: Eighteen patients (31 extremities) with spastic CP were treated for 5 days of electrical stimulation which was applied on GCM. The muscle tone and stiffness of medial and lateral GCM decreased and the elasticity values increased significantly after the intervention. Although Ashworth scores were also decreased, no correlations between Ashworth scores and myotonometric values were detected. 

Conclusion: Our results suggest that electrical stimulation for the treatment of spasticity had improvements on muscle tone, elasticity and stiffness. MyotonPro can be used to measure the effects of treatment in spasticity.

Keywords

Ashworth scale, cerebral palsy, gastrocnemius muscle, myotonometry, spasticity

Serebral palsili çocuklarda spastisitenin myotonometri ile değerlendirilmesi ve spastisitede elektrik stimulasyonun etkinliği

Abstract

Amaç: Bu çalışmanın amacı spastik serebral palsili çocuklarda myotonometre ile gastrokinemius kasının biyomekanik özelliklerini (tonus, elastisite, sertlik) değerlendirmek ve elektrik stimulasyonun kas tonusu, elastisite ve sertlik üzerine etkinliğini göstermektir. 

Gereç ve Yöntem: Spastik serebral palsili 40 hasta (11 diplejik, 16 quadriplejik, 13 hemiplejik) ve yaş, cinsiyet, vücut kitle indeksi eşleşen 20 sağlıklı kontrol değerlendirildi. Diplejik/quadriplejik hastaların ve sağlıklı kontrollerin bilateral, hemiplejik hastaların ise paralitik taraflarının medial ve lateral gastrokinemius kasının tonusu, elastisitesi ve sertliği MyotonPro cihazı ile ölçüldü. Spastisite Ashworth skalası ile, fonksiyonel seviyeleri Kaba Motor Fonksiyon Sınıflama Sistemi ile değerlendirildi. Serebral palsili hasta grubunun 66 ekstremitesinden elde edilen ölçümler, sağlıklı grubun 40 ekstremitesinden elde edilen ölçümlerle karşılaştırıldı. 

Bulgular: Serebral palsili hasta grubundan 18 hastanın (31 ekstremite) gastrokinemius kasına 5 gün elektrik stimulasyon tedavisi uygulandı. Tedavi öncesi ve sonrası ölçümler tekrarlandı. Elektrik stımulasyonu sonrası medial ve lateral gastrokinemius kasında tonus ve sertlikte anlamlı azalma, elastisitede ise anlamlı artış görüldü. Ashworth skoru da anlamlı olarak azalmakla birlikte Ashworth skoru ile myotonometrik değerler arasında korelasyon yoktu. 

Sonuç: Çalışmamızın sonucunda, elektrik stimulasyonu uygulaması ile kas tonusu, elastisite ve sertlik değerlerinde iyileşme sağlandı. MyotonPro’nun serebral palsili çocuklarda spastisitenin değerlendirilmesinde ve tedavi etkinliğinin ölçülmesinde kullanılabileceği sonucuna varıldı.

Keywords

Ashworth skalası, Gastroknemius, Myotonometri, Serebral palsi, Spastisite

References

• 1. Özel S, Çulha C, Ünsal-Delialioğlu S, Sarı F, Köklü K. The relationship between the Gross Motor Function Classification System and treatment modalities in children with cerebral palsy. Turk J Phys Med Rehab. 2016;62(2):116-22.
• 2. Şimşek TT, Aras B, Şimşek İE, Kaba H, Alaca N, Öztürk Ö, Sertel M, Bezgin S, Elvan A, Bayraktar BA, Bayraktaroğlu F, Yümin ET, Saltan A, Yanardağ. Serebral palsi, fizyoterapi ve rehabilitasyonu. İçinde Pediatrik Fizyoterapi ve Rehabilitasyon(Ed TT Şimşek):37-89. Ankara, Hipokrat Kitabevi,2016.
• 3. Akbaş AN, Günel MK. Spastik serebral palsili çocuklarda spastisiteyi değerlendiren iki farklı klinik ölçeğin kaba motor fonksiyonu ile ilişkisi. Journal of Exercise Therapy and Rehabilitation. 2016;3(3):77-83.
• 4. Çevikol A, Çakcı A. İnme rehabilitasyonu. İçinde Tıbbi Rehabilitasyon ( Editörler H Oğuz, H Çakırbay, B Yanık): 419-448. İstanbul, Nobel Tıp Kitapevleri, 2015.
• 5. Aird L, Samuel D, Stokes M. Quadriceps muscle tone, elasticity and stiffness in older males: Reliability and symmetry using the MyotonPRO. Archives of Gerontology and Geriatrics. 2012;55(2):31-9.
• 6. Livanelioğlu A, Erden Z. Proprioseptif Nöromüsküler Fasilitasyon Teknikleri, Ankar,H. Ü. Sağlık Bilimleri Fakültesi Fizyoterapi ve Rehabilitasyon Bölümü Yayınları, 1998.
• 7. Karakaya İÇ, Karakaya MG, Yılmaz ÖT. İnme rehabilitasyonunda kullanılan elektrofiziksel ajanlar. İçinde: Karaduman AA, Yıldırım SA, Yılmaz ÖT (Editörler). İnme Sonrası Fizyoterapi ve Rehabilitasyon. Ankara: Pelikan Yayıncılık LTD ŞTİ; 2013: s.155-72.
• 8. Ünlü E, Çevikol A, Çakcı A. Spastik Elde Değerlendirme ve Tedavi Yöntemleri. FTR Bil Der. 2011;14:24-7.
• 9. Park C, Park ES, Choi JY, Cho Y, Rha DW. Immediate effect of a single session of whole body vibration on spasticity in children with cerebral palsy. Ann Rehabil Med. 2017;41(2):273-78.
• 10. Moon SH, Choi JH, Park SE. Theeffects of functional electrical stimulationon muscle tone and stiffness of stroke patients. J Phys Ther Sci. 2017;29:238–41.
• 11. Tarsuslu T, Livanelioğlu A. Serebral palsili bireylerde motor limitasyonun mobilite ve bağımsızlık düzeyi üzerine etkisi. Fizyoterapi Rehabilitasyon. 2008;19(3):117-22.
• 12. Aarrestad DD, Williams MD, Fehrer SC, Mikhailenok E, Leonard CT. Intra and interrater reliabilities of the Myotonometer when assessing the spastic condition of children with cerebral palsy. Journal Of Child Neurology. 2004;19(11):894-901.
• 13. McDonough S. Neuromuscular and muscular electrical stimulation. In Electrotherapy Evidence-Based Practice (Ed T Watson): 231-251. Churchill Liviningstone/Elsevier, 2008.
• 14. Numanoğlu A, Günel MK. Spastik serebral palsili çocuklarda spastisiteyi değerlendirmede modifiye Ashworth ve Tardieu skalalarının gözlem içi güvenirliği. Acta Orthop Traumatol Turc. 2012;46(3):196-200.
• 15. Li X, Shin H, Li S, Zhou P. Assessing muscle spasticity with Myotonometric and passive stretch measurements: validity of the Myotonometer. Scientific Reports. 2017;1-7.
• 16. Ratsep T, Asser T. Changes in viscoelastic properties of skeletal muscles induced by subthalamic stimulation in patients with Parkinson’s disease. Clin Biomech (Bristol, Avon) . 2011;26:213-17.
• 17. Chuang LL, Wu CY, Lin KC. Reliability, validity, and responsiveness of myotonometric measurement of muscle tone, elasticity, and stiffness in patients with stroke. Arch Phys Med Rehabil. 2012;93:532-40.
• 18. Leonard CT, Stephens JU, Stroppel SL. Assessing the spastic condition of individuals with upper motoneuron involvement: Validity of the Myotonometer. Arch Phys Med Rehabil. 2001;2:1416-20.
• 19. Bakhtiary AH, Fatemy E. Does electrical stimulation reduce spasticity after stroke? A randomized controlled study. Clinical Rehabilitation. 2008;22:418-25.
• 20. Chen SC, Chen YL, Chen CJ, Lai CH, Chiang WH, Chen WL. Effects of surface electrical stimulation on the muscle-tendon junction of spastic gastrocnemius in stroke patients. Disabil Rehabil. 2005;27:105-10.
• 21. Pape KE, Kirsch SE, Galil A, Boulton JE, White MA, Chipman M. Neuromuscular approachto the motor deficits of cerebral palsy: a pilot study. Pediatr Orthop. 1993;13(5):628-33.
• 22. Sommerfelt K, Markestad T, Berg K, Saetesdal I. Therapeutic electrical stimulation in cerebral palsy: a randomized, controlled, cross-overtrial. Developmental Medicine& Child Neurology. 2001;43:609-13.