Effect of spinal correction surgery on lower limb strength in idiopathic adolescent scoliosis

Abstract

Objective: To analyze the lower limb strength in both untreated and surgically treated adolescent idiopathic scoliosis (AIS) patients and examine its correlation with the distance covered in a six-minute walking test (6MWT).

Methods: A total of 88 participants (n ¼ 30 pre-surgery AIS patients, n ¼ 30 postsurgical AIS patients, and n ¼ 28 control) underwent a 6MWT and a muscle strength assessment. The lower limb strength was measured at the knee joint using the knee extension (KE) and knee flexion (KF) peak torque (PT) measurements.

Results: The control group covered a greater distance in the TC6 compared to both the pre-surgical (534 67 m) and post-surgical (541 69 m) groups, with a distance of 612 70 m (p < 0.001). No differences were observed in KE PT (pre: 2.1 0.63, post: 2.1 0.7, control: 2.2 0.7 Nm.kg1 , p ¼ 0.67) or KF PT (pre: 1.0 0.3, post: 1.1 0.3, control: 1.1 0.5 Nm.kg1 , p ¼ 0.46). A moderate positive correlation was observed between KE PT and 6MWT distance (r ¼ 0.53, p < 0.001), as well as a low positive correlation for KF PT (r ¼ 0.37, p ¼ 0.003) with 6MWT distance.

Conclusion: This study highlights the importance of lower limb maximal strength in the functionality of AIS patients. Our findings suggest that exercise programs aimed at enhancing lower limb strength, especially the KE, could improve the walking capacity of AIS patients. These results provide useful information for designing purposeful exercise programs for AIS patients with walking deficits.

Objetivo: Analisar a força dos membros inferiores em pacientes com escoliose idiopática do adolescente (EIA) submetidos ou não ao tratamento cirúrgico e examinar sua correlação com a distância percorrida em um teste de caminhada de seis minutos (6MWT).

Método: Um total de 88 participantes (n ¼ 30 pacientes com EIA antes da cirurgia, n ¼ 30 pacientes com EIA após a cirurgia e n ¼ 28 controles) foram submetidos ao 6MWT e à avaliação da força muscular. A força dos membros inferiores foi medida na articulação do joelho usando os valores de pico de torque (PT) de extensão do joelho (EJ) e flexão do joelho (FJ).

Resultado: O grupo controle percorreu uma distância maior no 6MWT em comparação aos grupos pré-operatório (534 67 m) e pós-operatório (541 69 m), com distância de 612 70 m (p <0,001). Não foram observadas diferenças em PT EJ (pré: 2,1 0,63, pós: 2,1 0,7, controle: 2,2 0,7 Nm.kg1 , p ¼ 0,67) ou PT FJ (pré: 1,0 0,3, pós: 1,1 0,3, controle: 1,1 0,5 Nm.kg1 , p ¼ 0,46). Houve uma correlação positiva moderada entre PT EJ e a distância do 6MWT (r¼0,53, p<0,001), assim como uma correlação positiva baixa entre PT FJ (r¼0,37, p¼0,003) e a distância do 6MWT.

Conclusão: Este estudo destaca a importância da força máxima dos membros inferiores na funcionalidade de pacientes com EIA. Nossos achados sugerem que programas de exercícios destinados a aumentar a força dos membros inferiores, especialmente de EJ, podem melhorar a capacidade de caminhada de pacientes com EIA. Esses resultados fornecem informações úteis para o projeto de programas de exercícios intencionais para pacientes com EIA e déficits de marcha.