Компьютерный анализ чувствительности для выявления мышц, способных механически участвовать в формировании деформации плечевого сустава после родового паралича плечевого сплетения

Цель: Два механизма — дисбаланс мышечной силы или нарушение продольного роста мышц — потенциально могут приводить к костной и позиционной деформации плечевого сустава у детей с родовым параличом плечевого сплетения. Целью исследования было определить, какие мышцы посредством каждого из этих механизмов механически способны создавать силы, способствующие деформации плечевого сустава.

Методы: В вычислительной биомеханической модели верхней конечности моделировали дисбаланс мышечной силы, позволяя каждой мышце, пересекающей плечевой сустав, развивать 30% максимальной силы. Для моделирования нарушения продольного роста функциональную длину каждой мышцы, пересекающей плечевой сустав, уменьшали на 30%. Проводили анализ чувствительности, чтобы выявить мышцы, которые при каждом из смоделированных механизмов деформации увеличивали направленную кзади компрессионную силу в плечевом суставе, что соответствовало костной деформации, или уменьшали объём наружной ротации либо отведения плечевого сустава, что соответствовало позиционной деформации.

Результаты: Большая часть увеличения направленной кзади силы в плечевом суставе при дисбалансе мышечной силы была обусловлена подлопаточной мышцей, широчайшей мышцей спины и подостной мышцей. При нарушении роста наибольшее увеличение этой силы вызывали подостная и подлопаточная мышцы, а также длинная головка двуглавой мышцы плеча. При дисбалансе мышечной силы подлопаточная мышца, передняя часть дельтовидной мышцы и большая грудная мышца уменьшали наружную ротацию плечевого сустава соответственно на 28°, 17° и 10°. Нарушение роста передней части дельтовидной мышцы, подлопаточной мышцы и длинной головки трёхглавой мышцы плеча уменьшало объём движений в плечевом суставе на 40–56°.

Выводы: В этом вычислительном исследовании выявлены подостная и подлопаточная мышцы, широчайшая мышца спины, длинная головка двуглавой мышцы плеча, передняя часть дельтовидной мышцы, большая грудная мышца и длинная головка трёхглавой мышцы плеча — мышцы, наиболее способные создавать силы в плечевом суставе, которые могут способствовать его деформации после родового паралича плечевого сплетения.

Клиническая значимость: Мышцы, механически способные создавать деформирующие силы в плечевом суставе, должны быть приоритетными объектами экспериментальных исследований, посвящённых изучению последствий родового паралича плечевого сплетения для опорно-двигательного аппарата, и потенциально могут служить ключевыми мишенями лечения деформации плечевого сустава.