Effect of Botulinum Toxin Injection on Hip Adductor Spasticity and Progression of Hip Dislocation in Patients with Spastic Cerebral Palsy: A Pilot Study

Abstract

Introduction: Hip adductor spasticity is a contributing factor to hip dislocation in patients with cerebral palsy (CP). We hypothesized that botulinum toxin injected into the hip adductor muscles would reduce spasticity and help prevent hip dislocation. Methods: Twenty patients with bilateral spastic CP aged 2 to 10 years with gross motor function classification system level IV or V were included. Botulinum toxin was injected into the hip adductor muscles at baseline and at 6-month follow-up. Muscle activity was measured with an eight-channel surface electromyography (EMG) recorder. A hip X-ray was performed, and Reimers hip migration index (MI) was measured. The Wilcoxon signed-rank test was used to compare the surface EMG values of the hip muscles at baseline and follow-up. Results: The mean root mean square surface EMG value of the hip adductor muscles was significantly reduced at 1, 2, 3, and 7 months after the first injection, up to approximately 53% of the baseline. The 1-year progression of the hip MI was -0.04%. Conclusion: Repeated sessions of botulinum toxin injections at the hip adductor muscles significantly reduced muscle activity and hip displacement. A botulinum toxin injection may be used as an adjunctive treatment in the prevention of hip dislocation.

배경 고관절 내전근 경직은 경직성 뇌성마비 환아에서 고관절 탈구를 일으키는 요인 중 하나다. 본 연구에서는 고관절 내전근에 보툴리눔 독소 주사를 할 경우 경직이 감소하여 고관절 탈구 예방에 도움이 될 것이라는 가설을 세우고 이를 확인하고자 하였다.

방법 만 2세에서 10세 사이의 뇌성마비 대운동 기능 분류 시스템 (GMFCS) IV 또는 V에 해당하는 양측성 경직성 뇌성마비 환아 20명을 모집하였다. 고관절 내전근에 보톡스 주사는 첫 방문 시 및 6개월 추적 관찰 시 주입하였다. 근육 긴장도는 8 채널 표면 근전도(Surface EMG)로 측정하였다. 고관절 탈구 정도는 고관절 엑스레이를 촬영을 하여 라이머의 고관절 이동 지수 (Reimers MI)로 측정하였다. 윌콕슨 부호 순위 검정을 이용하여 초기 및 추적 관찰 시의 표면 근전도 값을 비교하였다.

결과 보톡스 주사 후 고관절 내전근의 표면 근전도 제곱 평균 제곱근 (Root mean square, RMS) 값이 첫 방문과 비교 시 추적관찰 1, 2, 3, 7 개월 때 유의하게 감소하였고 첫 방문 시 측정한 값의 약 53% 정도로 확인되었다. 1년간 고관절 이동 지수의 변화는 -0.04%였다.

결론 고관절 내전근에 첫 보톡스 주사 후 6개월 시점에 반복 주사를 시행했을 때 근긴장도가 유의하게 감소하였고 고관절 탈구도 감소하는 경향을 보였다. 이에 보툴리눔 독소 주사는 고관절 탈구 예방에 보조적 치료로 사용될 수 있다.