QUANTITATIVE MEASUREMENT OF SPASTICITY IN CHILDREN WITH CEREBRAL PALSY

SUMMARY Spasticity was quantified in nine children with spastic diplegia, using a sinusoidal displacement of the foot at frequencies from 3 to 12Hz. Ankle‐joint stiffness was separated into elastic (energystoring) and viscous (energy‐dissipating) components. ‘Path length’ was used to represent the variation in stiffness over this frequency range. Compared with 11 unaffected children, a significant difference in path lengths was demonstrated for the children with spasticity. An age‐dependent effect was demonstrated when path lengths of unaffected children were compared with those of 10 unaffected adults. A modified path‐length measure is proposed which minimizes age dependency, yet enables detection of spasticity. Passive stiffness properties of unaffected adults showed higher elastic stiffness, viscosity and friction than unaffected children. A method was developed to evade the need for temporary nerve blocks to calculate inertial properties of the foot in persons with spasticity. RÉSUMÉ Mesure quantitative de la spasticité chez l'enfants I. M. C. La spasticité a été quantifiée chez neuf enfants présentant une diplégie spastique, à l'aide d'un déplacement sinusoïdal du pied à des fréquences de trois à 12 Hz. La raideur de l'articulation de cheville a été séparée en composante élastique (énergie conservée) et composante visqueuse (énergie dissipée). L“étendue de course‘ a été utilisée pour traduire la variation de raideur sur l’échelle de fréquence. Par comparaison avec 11 enfants indemnes, une différence significative d‘étendue de course a été observée chez les enfants spastiques. Un effet d’âge a été démontré lorsque l‘étendue de course des enfants indemnes a été comparée à celle de 10 adultes indemnes. Les auteurs proposent une mesure modifée de l’étendue de course qui minimise l'influence de lâge et aprécie néammoins la spasticité. Les particularités de raideur passive chez les adultes indemnes révélaient une raideur élastique, une viscosité et des frottements plus importants que chez les enfants indemnes. Les auteurs ont développé une méthode permettant d‘éviter une paralysie temporaire des nerfs pour calculer les particularités d'inertie du pied chez les spastiques. ZUSAMMENFASSUNG Quantitative Messung der Spastik bei Kindern mit Cerebralparese Bei neun Kindern mit spastischer Diplegie wurde die Spastik durch sinusoidale Verlagerungen des Fußes bei Frequenzen von 3 bis 12Hz quantitativ gemessen. Die Steifheit im Knöchelgelenk wurde in eine elastische (Energie speichernde) und eine visköse (Energie verbrauchende) Komponente unterteilt. Die ‘Weglänge’ zeigte Veränderungen der Steifheit in diesem Frequenzbereich. Im Vergleich zu 11 gesunden Kindern fand sich für die spastischen Kinder ein signifikanter Unterschied bei den Weglängen. Beim Vergleich des Bewegungsspielraums bei gesunden Kindern und 10 gesunden Erwachsenen konnte eine Altersabhängigkeit festgegestellt werden. Die Autoren schlagen einen modifizierten Parameter für den Bewegungsspielraum vor, der die Altersabhängigkeit reduziert, aber die Erkennung der Spastik ermöglicht. Die passive Steifheit gesunder Erwachsener zeigte mehr elastische Steifheit, Viskosität und Reibung als die der gesunden Kinder. Es wurde eine Methode entwickelt, bei der kurzfristige Nervenblokaden zur Beurteilung der Bewegungseinschränkungen des Fußes bei Patienten mit Spastik nicht notwendig sind. RESUMEN Medición cuantitativa de la espasticidad en niños con parálisis cerebral Se cuantificó la espasticidad en nueve niños con diplejia espástica utilizando un desplazamiento sinusoidal del pie a frecuencias de 3 a 12 Hz. La rigidez de la articulatión del tobillo se separó en dos componentes diferentes: elástico (almacenador de energia) y viscoso (gastador de energia). Se utilizó la longitud del camino para representar la variación en la rigidez sobre su margen de frecuencia. En comparación con 11 niños no afectados se observó una significativa diferencia en la longitud del camino en niños con espasticidad. Se observó un efecto dependiente de la edad, cuando las longitudes del camino en los niños no afectados se compararon con los de 10 adultos no afectados. Se propone un parámetro modificado de la longitud del camino que minimiza la dependencia de la edad, manteniendo la deteción de la espasticidad. Las propiedades pasivas de la rigidez en adultos no afectados mostraron una rigidez elástica mayor, así como mayor viscosidad y fricción que en niños no afectados. Se desarrolló un método para evitar la necesidad del bloqueo temporal de nervios para calcular las propiedades de inercia del pie en personas con espasticidad.