de vigtigste fund i denne undersøgelse viste, at den berørte hånd hos børn med ensidige reduktioner i øvre lemmer havde et signifikant højere coaktiveringsindeks for håndledsbøjning og forlængelse ved baseline. Desuden sænkede brugen af en håndledsdrevet (ved bøjning) 3D-trykt håndprotese coaktiveringsindekset under håndledsbøjning med 70% sammenlignet med en 30% reduktion for den ikke-berørte hånd. Selvom der ikke blev fundet nogen signifikante interaktioner i den aktuelle undersøgelse, en 70% reduktion i coaktiveringsindekset efter brug af en 3D-trykt håndprotese (tabel 3 og Fig. 2b) kan være klinisk relevant. Tidligere undersøgelser har undersøgt coaktivering under isometriske muskelhandlinger i kliniske populationer af børn og unge med cerebral parese såvel som voksne med en bred vifte af neurologiske patologier . Generelt har disse undersøgelser fundet en større coaktivering af antagonisten sammenlignet med agonisten under submaksimale og maksimale isometriske muskelsammentrækninger . For personer, der oplever erhvervede amputationer i lemmer, er undersøgelserne af muskelkoaktivering blevet undersøgt som en mulighed for myoelektrisk kontrol af proteser i øvre lemmer eller for at undersøge tilstanden af coaktiveringsmønstre for den resterende lemmermuskulatur af trans-tibiale amputerede . Seyedali et al., rapporterede, at coaktiveringsindekset for det resterende lem i amputerede underekstremiteter var signifikant større end det intakte lem og en kontrolgruppe under gangen . Imidlertid producerede børn med medfødt (n = 3) og erhvervet (n = 2) trans-tibial lemreduktion signifikant mindre koaktivering under gangart sammenlignet med en kontrolgruppe, der antyder dårlig knæstabilitet .
lidt er kendt om mønstrene for coaktivering i den resterende øvre lemmer muskulatur hos børn med medfødte øvre lemmer reduktioner. Det er blevet rapporteret, at koaktivering i de øvre lemmer er en effektiv motorstyringsstrategi, der primært observeres, når en person har brug for øget ledstabilitet eller forbedret bevægelsesnøjagtighed, mens han lærer en ny motoropgave . På grund af den iboende ineffektivitet og øgede metaboliske omkostninger kan den overdrevne coaktivering, der ses i kliniske populationer, også forringe motorens ydeevne . Resultaterne fra denne undersøgelse indikerer ikke kun, at den berørte side af børn med medfødte reduktioner i overekstremiteterne viste et signifikant højere coaktiveringsindeks under håndledsbøjning og forlængelse (tabel 2), men også at coaktiveringsindekset blev reduceret med 70% ved anvendelse af en håndledsdrevet 3D-trykt håndprotese (CI før = 33,86 kr.22,78% versus CI efter = 10,3 kr. 3,9%). Det højere coaktiveringsindeks, der findes i den berørte hånd hos børn med medfødte reduktioner i overekstremiteterne, stemmer overens med tidligere undersøgelser udført hos børn med cerebral parese og voksne slagtilfælde . Steenbergen et al., undersøgt øvre lemmer funktion af den mindre berørte side hos unge unge med medfødt hemiparesis og fandt disse deltagere viste svage positive korrelationer mellem agonist (triceps) aktivitet og albue amplitude, hvilket antyder, at mangelfuld agonist snarere end antagonist innervation var ansvarlig for den nedsatte albueinddragelse. Hammond et al., undersøgt coaktivering i den hemiparetiske underarm hos patienter med slagtilfælde og alder-køn matchede kontrolpersoner under maksimal frivillig isometrisk håndledsbøjning og forlængelse. Forfatterne fandt, at coaktiveringsindekset var signifikant større for slagtilfældepatienterne end kontroller. Det blev konkluderet, at både agonistrekruttering og antagonistinhibering er nedsat i den hemiparetiske arm . Den største forskel mellem patienter med cerebral parese eller slagtilfælde og befolkningen i den aktuelle undersøgelse er det kompromitterede centralnervesystem. Børn med medfødte reduktioner i øvre lemmer har ingen tilsyneladende dysfunktion i centralnervesystemet. Der er dog nogle beviser, der viser mindre neurologiske dysfunktioner hos børn med medfødt mangel under albuen . En langsgående undersøgelse af fire børn med reduktioner i øvre lemmer viste, at tre børn præsenterede mindre neurologisk dysfunktion, og to børn præsenterede en kompleks form forbundet med udviklingskoordinationsforstyrrelse . Disse fund understøttes delvist af en anden undersøgelse, der viste, at personer med ensidige reduktioner i øvre lemmer efter en 24-årig opfølgning rapporterer vanskeligheder med at udføre ensidige og bimanuelle motoropgaver, hvilket resulterer i lavere ydeevne i sports-og musikalske aktiviteter, der indikerer en mindre motorforsinkelse . Ændringer i coaktivering kan give information relateret til motorstyringsstrategierne i det centrale og perifere nervesystem , som kan bruges til at forbedre proteserehabiliteringsresultater . Undersøgelser udført hos raske deltagere har vist, at hjernen og hjernebarken bruger “interne modeller” af kroppen til at kontrollere armbevægelsen . I forbindelse med øvre lemmer funktion, interne modeller er neurale repræsentationer af, hvordan hånd og arm ville reagere på en neural kommando . Det er muligt, at reduktionen i coaktivering under bøjning snarere end forlængelse efter brug af en håndledsdrevet 3D-trykt overgangsproteser var en afspejling af udviklingen af en ny “intern model” til styring af denne enhed.
nylige undersøgelser har rapporteret, at kortikal omorganisering kontinuerligt ændres hos raske voksne som reaktion på aktivitet, adfærd og erhvervelse af færdigheder . Tilsvarende forekommer kortikal omorganisering også efter skade på centralnervesystemet (slagtilfælde) og perifer skade (amputationer) . For medfødte reduktioner har tidligere undersøgelser imidlertid antydet, at børn med medfødte ensidige reduktioner i øvre lemmer kan mangle repræsentation af den manglende del af lemmet i hjernebarken, og at forudbundne bevægelsesrepræsentationer af et lem har brug for oplevelsen af bevægelse, der skal udtrykkes inden for den primære motorbark . Derfor kan barnet have et begrænset antal” motorrepertoire ” for det berørte overben, hvilket begrænser motorfunktionen. Det kan således tænkes, at det højere coaktiveringsindeks, der findes i den berørte hånd sammenlignet med den ikke-berørte hånd hos børn med medfødte reduktioner i overekstremiteterne, kan være et resultat af begrænset antal “motorrepertoire”, der begrænser mobiliteten af håndled og fremme brugen af den berørte hånd kun til objektstabilisering under bimanuelle aktiviteter .
det nedsatte coaktiveringsindeks under bøjning fundet i den berørte hånd efter 6 måneders brug af en håndledsdrevet 3D-trykt håndprotese stemmer overens med tidligere undersøgelser, der har fundet, at coaktivering i de øvre lemmer falder i løbet af at lære en ny motoropgave . Det er blevet foreslået, at coaktivering kan være en strategi, der bruges af centralnervesystemet tidligt i at lære en ny opgave at forbedre kontrollen, der kompenserer for manglen på motoriske kommandoer . Efter denne begrundelse er det muligt, at efter 6 måneders brug af den håndledsdrevne 3D-trykte delvise håndprotesekoaktivering blev reduceret, da læring fandt sted, og neural repræsentation af denne opgave blev dannet for at forbedre kontrollen . Reduktionen i coaktivering efter en periode med anvendelse af indretningen blev reflekteret under den maksimale frivillige isometriske bøjning af håndleddet på den berørte hånd (tabel 2 og Fig. 2b). Denne reducerede coaktivering kan være klinisk relevant, da den giver en potentiel vurdering til at undersøge tilstanden af coaktiveringsmønstre for den resterende lemmermuskulatur hos børn med medfødte øvre lemmerreduktioner med mulige anvendelser til myoelektrisk kontrol af proteser i øvre lemmer.
de perifere mekanismer, der er ansvarlige for reduktion af coaktivering i vores forskningsemner efter brug af en håndledsdrevet 3D-trykt delvis håndprotese, kan forklares ved gentagen bøjning af det resterende håndled af den berørte hånd af de børn, der deltager i denne undersøgelse. Specifikt kan den håndledsdrevne 3D-trykte delvise håndprotese have øget stimulansen til det stærkt innerverede scapholunate interosseøse ledbånd i håndleddet, der producerer desensibilisering . Det scapholunate interosseous ligament var intakt i det berørte lem af vores forskningsemner demonstreret ved tilstedeværelsen af håndledsmobilitet og funktionelt bevægelsesområde (20 liter til 30 liter). Som vist af Hagert et al., 2009 coaktivering af håndledsbøjere og ekstensorer opstod efter stimulering af det scapholunate interosseøse ledbånd. Desuden har det vist sig, at coaktivering efter rehabiliteringsregime inklusive ekscentrisk, koncentrisk eller isometrisk håndledsøvelser forbedrer patientens evne til mere effektivt at aktivere bøjere eller ekstensorer, der styrer coaktiveringsmønsteret for at producere en afbalanceret håndledsbevægelse . Det kan således spekuleres i, at den enkle handling ved at bøje håndleddet gentagne gange for at lukke fingeren på den håndledsdrevne 3D-trykte håndprotese kan have frembragt en desensibilisering af det scapholunate interosseøse ledbånd, der bidrager til reduktionen i coaktiveringsindekset observeret efter langvarig brug af denne enhed . Der er behov for flere beviser for at vurdere bidragene fra scapholunate interosseous ligament og rehabiliteringsøvelser til ændringer i koaktivering af håndledsmusklerne hos børn med medfødt delvis håndreduktionsmangel.
de potentielle begrænsninger i denne undersøgelse er relateret til manglen på en aldersmatchet kontrolgruppe, et lille antal børn, der deltager i undersøgelsen, og deres brede vifte af aldre (6 til 16 år). Alle disse faktorer kan have bidraget til vores mangel på signifikante interaktioner. Den aktuelle undersøgelse omfattede ikke en aldersmatchet kontrolgruppe til vurdering af den typiske udvikling af muskelaktivering og styrke hos aldersmatchede børn i løbet af undersøgelsens tidsperiode. Den kontralaterale arm blev imidlertid brugt som kontrol, som foreslået og beskrevet i tidligere undersøgelser . En stikprøvestørrelse på ni børn (2 piger og 7 drenge) gjorde det vanskeligt at gruppere forskningsdeltagere efter alder og køn. For eksempel forskellen i alder vist i tabel 1, den resulterende inter-emne variation i styrke vist i tabel 2 og den lille prøvestørrelse (n = 5) af børn, der afsluttede et besøg efter brug af den håndledsdrevne 3D-trykte håndprotese i en periode på 6 måneder kan have bidraget til de ikke-signifikante ændringer i styrke fundet i den aktuelle undersøgelse (tabel 2). Reduktionen i koaktivering af underarmsbøjlerne uden ændringer i styrke efter brug af en 3D-trykt håndprotese er i overensstemmelse med fund hos typisk udviklende børn, der ikke viser nogen sammenhæng mellem isometrisk muskelstyrke og koaktivering af hamstrings under maksimale isometriske muskelhandlinger af knæforlængerne . Manglen på sammenhæng mellem muskelstyrke og koaktivering af underekstremitetsmuskler hos pædiatriske forsøgspersoner illustrerer kompleksiteten af motorstyringsstrategierne i det udviklende neuromuskulære system . Desuden blev applikatorpuden til muskeltestdynamometeret i den foreliggende undersøgelse placeret i den distale ende af den berørte hånd og på et sammenligneligt sted ved bunden af håndfladen af den ikke-berørte hånd. Derfor er det muligt, at fejl i placeringen af applikatorpuden under styrketestning af den ikke-berørte hånd kan have ændret momentarmen på håndleddet, der påvirker momentudviklingen og kunstigt faldende de styrkeværdier, der er rapporteret for den ikke-berørte hånd af Emne 1 og 7 i tabel 2.
fremtidige undersøgelser bør undersøge indflydelsen af at bruge proteser i overekstremiteterne i hjerneaktiveringsmønstre i motorbarken og de neurale plasticitetsændringer hos børn, der oplever medfødt og erhvervet tab af lemmer. Derudover vil en omfattende elektromyografisk undersøgelse af musklerne, der styrer protesen i overekstremiteterne, give kritisk information om tilstanden af coaktiveringsmønstrene for den resterende muskelstruktur hos børn med medfødte reduktioner i overekstremiteterne. Endelig vil etablering af en dosis-respons af daglig protesebrug og neuromuskulære forbedringer give vigtig information til klinikere og patienter for at nå specifikke kliniske resultater, der forbedrer de nuværende proteserehabiliteringsprogrammer.