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Plagiocephaly and brachycephaly treatment with cranial orthosis: a case report

Authors:

Abstract

The number of cranial deformities has increased considerably since international efforts of pediatricians to recommend parents putting their babies to sleep in the supine position as a strategy to reduce sudden death syndrome of the newborn. On the one hand, this program has demonstrated very efficient results at reducing deaths and, on the other hand, such recommendation has increased the incidence of cranial asymmetries. In addition, infants are kept too long in one position, much of this due to abusive use of strollers, baby carriers, car seats, swings and other devices. Among resulting asymmetries, the most frequently found are plagiocephaly (parallelogram shaped skull, with posterior unilateral flattening with the opposite frontal area also flattened) and brachycephaly (occipital bilateral flattening). The present study is a case report of a patient with brachycephaly associated with deformational plagiocephaly treated with cranial orthosis. The same physician clinically evaluated the patient before and after treatment using photographic recording and a laser scanning device, which allows the accurate measurement of variables determining asymmetries. It became clear during treatment that there was significant improvement in cranial symmetry documented by decrease in the cephalic index, diagonal difference and volume gain in the quadrant that was flattened. The authors conclude that orthotic therapy is a safe and effective therapeutic modality for position cranial asymmetries.
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RELATO DE CASO
Tratamento de plagiocefalia e braquicefalia posicionais
com órtese craniana: estudo de caso
Plagiocephaly and brachycephaly treatment with cranial orthosis: a case report
Gerd Schreen1, Carolina Gomes Matarazzo1
1 Clínica Cranial Care, São Paulo, SP, Brasil.
Autor correspondente: Gerd Schreen – Avenida Vereador José Diniz, 3.457, conj. 912 – Campo Belo – CEP: 04603-003 – São Paulo, SP, Brasil – Tel.: (11) 2306-8338 – E-mail: gerd@cranialcare.com.br
Data de submissão: 7/3/2012 – Data de aceite: 23/8/2012
RESUMO
O número de deformidades cranianas tem aumentado desde
que tiveram início os esforços internacionais dos pediatras,
com a recomendação de se colocar os filhos para dormirem
na posição supina, como estratégia para reduzir a morte súbita
do recém-nascido. Se, por um lado, esse programa conseguiu
demonstrar resultados muito eficientes nessa redução, por outro,
tal recomendação fez com que os casos de assimetrias cranianas
aumentassem em incidência. Isso porque os lactentes são mantidos
por muito tempo em um só posicionamento, pois há também o uso
abusivo de dispositivos como carrinho, bebê-conforto, cadeirinha
de carro, balancinho, entre outros. Entre as assimetrias resultantes,
as mais encontradas são a plagiocefalia (o crânio em forma de um
paralelograma com achatamento occipital e anterior contralateral) e a
braquicefalia (o achatamento occipital bilateral). Esse estudo relatou
o caso de paciente com uma braquicefalia associada à plagiocefalia
deformacionais tratado com órtese craniana. O paciente foi avaliado
antes e após o tratamento clinicamente pelo mesmo médico, por meio
de registro fotográfico e de um escaneamento a laser, que permite
aferir variáveis determinantes das assimetrias. Foi possível, durante
o período de tratamento, observar que houve importante melhora na
simetria craniana documentada pela diminuição do índice cefálico,
diminuição da diferença diagonal e ganho de volume no quadrante
que se encontrava mais achatado. Conclui-se que a terapia ortótica
constitui modalidade terapêutica segura e eficaz disponível para o
tratamento das assimetrias cranianas posicionais.
Descritores: Plagiocefalia; Plagiocefalia não sinostótica; Crânio/
anormalidades; Morte súbita do lactente; Relatos de casos
ABSTRACT
The number of cranial deformities has increased considerably since
international efforts of pediatricians to recommend parents putting
their babies to sleep in the supine position as a strategy to reduce
sudden death syndrome of the newborn. On the one hand, this program
has demonstrated very efficient results at reducing deaths and, on
the other hand, such recommendation has increased the incidence
of cranial asymmetries. In addition, infants are kept too long in one
position, much of this due to abusive use of strollers, baby carriers,
car seats, swings and other devices. Among resulting asymmetries,
the most frequently found are plagiocephaly (parallelogram shaped
skull, with posterior unilateral flattening with the opposite frontal
area also flattened) and brachycephaly (occipital bilateral flattening).
The present study is a case report of a patient with brachycephaly
associated with deformational plagiocephaly treated with cranial
orthosis. The same physician clinically evaluated the patient before
and after treatment using photographic recording and a laser scanning
device, which allows the accurate measurement of variables
determining asymmetries. It became clear during treatment that
there was significant improvement in cranial symmetry documented
by decrease in the cephalic index, diagonal difference and volume
gain in the quadrant that was flattened. The authors conclude that
orthotic therapy is a safe and effective therapeutic modality for
position cranial asymmetries.
Keywords: Plagiocephaly; Plagiocephaly, nonsynostotic; Skull/
abnormalities; Sudden infant death; Case reports
INTRODUÇÃO
O número de deformidades cranianas tem aumentado
desde que se iniciaram os esforços internacionais dos
pediatras com a recomendação de se colocar as crianças
para dormirem na posição supina, como estratégia para
reduzir a morte súbita do recém-nascido. Esse progra-
ma conseguiu demonstrar resultados muito eficientes
e sabe-se que, nos Estados Unidos, houve redução de
40% dos casos. Por outro lado, a associação da posição
adotada para dormir aos mais diversos acessórios de
lactentes, que, nos dias atuais, são cada vez mais usados
pelos pais, como carrinhos, balanços, cadeirinhas para
carro, bebê-conforto e até cadeirinhas lúdicas, ajudou
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Tratamento de plagiocefalia e braquicefalia posicionais com órtese craniana
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a diminuir o tempo que as crianças passam na posição
prona, podendo contribuir para o desenvolvimento da
assimetria craniana, uma vez que o uso extensivo desses
acessórios resultam em um potencial para deformar o
crânio(1-3).
A plagiocefalia deformacional refere-se a uma assi-
metria de crânio resultante de forças externas aplicadas
ao crânio maleável da criança, e sua manifestação mais
comum é um paralelogramo, com achatamento occi-
pital, uma bossa anterior ipsilateral e um abaulamen-
to occipital contralateral. A braquicefalia, por sua vez,
é conhecida por ter a mesma etiologia e refere-se ao
achatamento occipital bilateral(4-8).
Os fatores extrínsecos, responsáveis pela deformi-
dade do crânio do bebê, já são bem documentados e
podem iniciar ainda no útero, com envolvimento de di-
versos aspectos: fetos muito grandes, gestações múlti-
plas, pelve materna muito pequena, útero pequeno ou
mal formado, excesso ou escassez de líquido amniótico
e até um aumento do tônus muscular do abdômen po-
dem ser fatores restritivos determinantes(3,4). A maioria
dessas deformidades de crânio presentes ao nascimento
resolve-se em aproximadamente 6 semanas após o parto,
uma vez que a força deformacional é removida, mas é
importante compreender que, em caso da persistência
dessas forças, as deformidades podem não regredir,
perpetuando as assimetrias, como a plagiocefalia e a
braquicefalia(5,6). A maioria dos casos, porém, desenvol-
ve-se ao longo dos primeiros meses de vida, a partir de
um crânio normal ao nascimento.
O diagnóstico das deformidades cranianas é clínico,
sendo importante que o pediatra inclua, na inspeção da
cabeça da criança, a visualização a partir do topo, inci-
dência em que mais facilmente se vê o paralelogramo.
Os exames de imagem ficam reservados à investigação
de outras hipóteses diagnósticas, como a cranioestenose,
caso haja dúvida quanto à etiologia da deformidade(9).
Os mais avançados centros de tratamento de assi-
metrias cranianas dispõem, atualmente, da tecnologia
de um escâner não invasivo que permite capturar a ima-
gem tridimensional do crânio, sem o uso de radiação
ionizante ou necessidade de anestesia. O laser classe I
(seguro, portanto, para os olhos), emitido por quatro
fontes distribuídas ao redor da circunferência craniana,
é captado por oito câmeras e a imagem é reconstruí-
da por software específico, possibilitando a obtenção
de medidas e índices bastante acurados. As mesmas
medidas podem ser repetidas ao longo do acompanha-
mento, possibilitando a comparação das mesmas evo-
lutivamente. Adicionalmente, o molde virtual obtido
pelo escaneamento pode ser utilizado para confecção
da órtese craniana sob medida, eliminando a necessida-
de de submeter a criança ao desconfortável processo de
obtenção do molde com gesso(9,10).
Na maioria dos casos, então, a causa das deformida-
des é o fato de os lactentes manterem um só posiciona-
mento enquanto estão em repouso. Se a deformidade é
detectada precocemente (antes dos 3 meses de idade),
o reposicionamento pode ter um resultado eficaz e ser
tentado até o 5º ou 6º mês de vida. A escolha da moda-
lidade de tratamento é uma área ativa de pesquisas(5).
A terapia com a órtese craniana é descrita como se-
gura, sem interferências no crescimento do perímetro
cefálico e tem sido utilizada cada vez mais, desde que
foi inicialmente documentada em 1979, por Claren(11).
Já existem evidências, porém, de que esse tratamento
ortótico fornece resultados estatisticamente superiores
na melhora da assimetria quando comparado ao reposi-
cionamento ativo(12-14).
O objetivo deste estudo foi demonstrar o resultado
apresentado durante o tratamento com a órtese cra-
niana (capacete) em um paciente com diagnóstico de
braquicefalia associada à plagiocefalia deformacionais.
RELATO DE CASO
Paciente MMB, 5 meses, gênero masculino, nascido à
termo, foi trazido por seus pais para avaliação da assi-
metria craniana, por terem notado achatamento occipi-
tal aos 3 meses. Desde então, os pais empenharam-se
em reposicionar a criança, a fim de melhorar o formato
craniano, porém sem sucesso. O paciente foi avaliado
em 8 de abril de 2011 em exame clínico, com registro
fotográfico com câmera NikonTM e escaneamento tri-
dimensional a laser com o equipamento Star Scanner
Acquisition SystemTM (Orthomerica Inc., Orlando, FL)(10).
Ao exame físico, notava-se um importante achata-
mento de toda a região occipital da criança, com exa-
cerbação à esquerda e uma anteriorização da orelha
esquerda em relação à direita. Não se detectou limi-
tação da amplitude de movimento cervical da criança
ao acompanhar estímulos visuais e auditivos que pu-
dessem sugerir torcicolo congênito. Da mesma forma,
não havia evidências clínicas que fizessem suspeitar a
presença de cranioestenose.
A criança foi posicionada, então, em cadeira apro-
priada e fotografada com incidência lateral direita e do
vértice e, na mesma ocasião, foi realizado também o
escaneamento.
O processo de escaneamento utiliza pontos de repa-
ro anatômico para determinar um plano de referência,
a partir do qual são obtidas as medidas antropométri-
cas, realizada a divisão do crânio em quatro quadrantes
e calculados os índices volumétricos. Os principais re-
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paros anatômicos são a raiz do nariz e os tragions (mar-
gem superior do tragus da orelha) direito e esquerdo. A
interferência do cabelo é eliminada com o uso de uma
balaclava de tecido maleável branco.
Os dados obtidos foram analisados pelo software
STARscanner Comparison Utility e enviados por
via eletrônica à empresa Orthomerica Products Inc.
(Orlando, FL, EUA) que, por sua vez, produziu um
molde precisamente com o mesmo formato da cabeça
da criança. Tal modelo permitiu a fabricação da órtese
sob medida que começou a ser utilizada em 2 de maio
de 2011, ocasião em que foram realizados os ajustes ini-
ciais e as orientações quanto à utilização da órtese. As
principais orientações dadas referiam-se ao tempo de
uso recomendado (23 horas por dia), período de adap-
tação e à limpeza da órtese (apenas com álcool 70%,
diariamente). Igualmente foram fornecidas informa-
ções quanto aos sinais de alerta relativos a pontos de
pressão exagerada.
Do início ao final do tratamento, foram realizadas
6 consultas de acompanhamento com intervalos aproxi-
mados de 2 semanas, nas quais eram produzidos ajustes
na órtese, adaptando-a ao crescimento do crânio e di-
recionando o mesmo nos locais desejados.
Após 1 mês de tratamento, foi repetido o registro
fotográfico e o escaneamento para acompanhamento
da evolução, assim como no momento da alta, em 29
de julho de 2011, para documentação dos resultados.
Esses períodos foram nomeados de T1 (avaliação e es-
caneamento iniciais), T2 (reavaliação para acompanha-
mento após 1 mês do início da utilização da órtese) e
T3 (última avaliação realizada, totalizando 3 meses e 3
semanas da avaliação inicial).
Foram comparados os valores obtidos antes e depois
do tratamento e consideradas as seguintes variáveis:
- índice cefálico: percentual obtido pela divisão da lar -
gura pelo comprimento cranianos no nível 3 (plano
3cm acima do plano de referência);
- volume dos quadrantes: é a medida volumétrica
(em cm3) de cada quadrante, do nível 2 ao nível 8 da
secção transversa da cabeça da criança, como apre-
sentado na figura 1;
- diferença diagonal: é a diferença, em mm, entre as
diagonais oblíquas a 30°;
- índice de assimetria craniana: é a diferença das dia-
gonais 1 e 2, a 30°, dividida pela diagonal maior e
expressa em porcentagem;
- relação de simetria anterior: índice obtido a partir
da divisão do quadrante anterior menor pelo qua-
drante anterior maior, resultando numa porcenta-
gem comparativa entre ambas;
- relação de simetria posterior: índice percentual
posterior análogo à relação de simetria anterior(10).
A figura 2 apresenta o registro fotográfico e a ima-
gem do escaneamento inicial. Pela própria imagem, é
possível evidenciar o achatamento de toda região oc-
cipital, maior do lado esquerdo, assim como discreto
achatamento frontal direito.
Figura 1. Representação dos quadrantes da secção transversa
Figura 2. Imagem lateral direita do bebê e do vértice e resultado do
escaneamento inicial, evidenciando achatamento assimétrico da região occipital
Após 8 e 16 semanas do escaneamento inicial e to-
talizando, respectivamente, 1 e 3 meses de tratamento,
o exame clínico foi realizado novamente não mais evi-
denciando a assimetria. A figura 3 apresenta as imagens
obtidas na última avaliação, após 3 meses de tratamento.
A tabela 1 demonstra os dados obtidos antes do
início do tratamento e após 3 meses e 3 semanas da
avaliação, totalizando um período de 3 meses de trata-
mento. Importante atentar ao valor elevado do índice
cefálico na avaliação inicial, assim como da diferença
diagonal e uma relação de simetria anterior e posterior
significativamente menor que 1 (o valor de 1 ou 100%
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Tratamento de plagiocefalia e braquicefalia posicionais com órtese craniana
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representaria uma simetria perfeita entre os lados). Da
mesma forma sobressai à análise a melhora de todos
esses índices no segundo escaneamento.
Tabela 1. Dados apresentados no escaneamento da avaliação inicial (T1) a após 3
meses e 3 semanas da mesma (T3)
Medida T1 T3
Índice cefálico (LL/AP) 0,97 0,89
Diferença diagonal (mm) 10,0 1,2
Índice de assimetria craniana 7,0 0,8
Relação de simetria anterior 0,924 0,938
Relação de simetria posterior 0,902 0,938
A tabela 2 evidencia o crescimento craniano maior
na região em que a órtese permitia crescimento, apre-
sentando o incremento dos volumes, que se deu de for-
ma mais acentuada na região posterior, principalmente
à esquerda.
Tabela 2. Dados apresentados no escaneamento da avaliação inicial (T1) e após 3
meses da mesma (T3)
Volumes T1 T3
Volume quadrante 1 233,3 238,0
Volume quadrante 2 215,6 219,1
Volume quadrante 3 196,1 228,7
Volume quadrante 4 176,9 243,8
A análise comparativa dos escaneamentos nos mo-
mentos T1 e T3 é representada na figura 4.
DISCUSSÃO
Como é possível observar pelos resultados apresenta-
dos, houve importante melhora na simetria craniana,
documentada pela diminuição do índice cefálico, tra-
duzindo melhor relação entre o comprimento e a lar-
gura do crânio do lactente. Esse parâmetro, conforme
demonstrado por Plank et al.(10) , é uma das principais
variáveis para avaliar as desproporções do crânio como
a braquicefalia.
As relações ou índices são importantes para avaliar
a plagiocefalia, pois determinam comparações reprodu-
tíveis de um sujeito para outro, independentemente da
idade ou da circunferência da cabeça do paciente.
O incremento do quadrante 4 é facilmente visualiza-
do na figura 4, área em que o crescimento era mais dese-
jado, para se alcançar uma melhor simetria posterior da
cabeça. O consequente aumento do volume desse qua-
drante, em relação aos demais, pode ser verificado na ta-
bela 2, assim como o maior índice de simetria posterior.
Esses resultados ocorrem devido à contraposição
constante que a órtese oferece às regiões proeminentes
anteriores e posteriores, nas quais não se deseja o cres-
cimento, ao mesmo tempo em que permite espaço livre
para que as regiões achatadas alcancem o crescimento
desejado. Dessa forma, a órtese conduz e molda o cres-
cimento natural do crânio do paciente. São necessários
ajustes frequentes à órtese, tipicamente a cada 15 dias,
durante todo o tratamento, ocasiões em que também é
supervisionado o resultado da correção.
Outros estudos já demonstraram importante dimi-
nuição no valor do índice de assimetria craniana com
a terapia ortótica. Mulliken et al.(14) concluíram que a
terapia com o capacete determinou uma melhor re-
dução nesse índice de forma estatisticamente signifi-
Figura 4. Imagem comparativa do escaneamento inicial e final demonstrando
uma visão em 3D do vértice e da circunferência craniana no pré-tratamento
(em vermelho) e após 3 meses de utilização da órtese (em azul), evidenciando o
incremento na região desejada, quantificada pela distância D1 e pelo aumento de
volume do quadrante 4
Antes Depois
Figura 3. Comparativo antes e após 3 meses do início da utilização da órtese
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cativa quando comparado ao reposicionamento ativo.
Graham et al.(13) e Rogers et al.(15) também documenta-
ram os mesmos achados em seus estudos.
Graham et al.(13) consideraram, ainda, que a diferen-
ça diagonal deve ser menor que 3mm, para que se con-
sidere uma simetria “normal”. No tratamento descrito,
a diferença diagonal passou de 10 para 1,2mm, ou seja,
com o aumento da área do quarto quadrante, a diferença
diagonal a 30° foi trazida para índices de normalidade.
É importante apresentar os resultados que vêm
sendo alcançados na prática clínica, uma vez que não
existem dados brasileiros referentes ao tratamento com
a órtese craniana. Tal técnica já vem sendo explorada
e utilizada nos Estados Unidos por mais de duas déca-
das e só recentemente a tecnologia do escaneamento
se encontrou disponível em nosso país. É dentro desse
contexto que o relato de caso se torna importante, ao
mesmo tempo em que estimula a produção científica
nacional, tão escassa nessa área(12,13).
A plagiocefalia deformacional não é uma enfermi-
dade progressiva como a cranioestenose. No entanto,
casos graves podem causar sérios problemas de ordem
emocional, psicológica e de percepção da própria ima-
gem para os pacientes, nas diversas fases de suas vidas.
Para evitar isso, é importante que a instrução precoce e
apropriada de se manter a criança em posição supina,
para reduzir o risco da morte súbita do recém-nascido
venha acompanhada da orientação de que se troque o
bebê de posição quando acordado e que o mesmo brin-
que em posição prona, sob supervisão, evitando, assim,
casos mais acentuados de plagiocefalias posicionais.
Deve-se atentar igualmente ao diagnóstico precoce do
torcicolo congênito e outras condições que favoreçam o
apoio viciado em um dos lados da cabeça.
O tratamento dessa enfermidade requer o esforço
conjunto de pais e pediatras, que devem avaliar o for-
mato do crânio da criança precocemente, idealmente
antes dos 2 meses de idade, e, na eventualidade de haver
associação com o torcicolo congênito, a intervenção fi -
sioterápica deve ser imediata. Quando os pais encontram
informação sobre a plagiocefalia deformacional e agem
prontamente, estimulando o reposicionamento, é pos-
sível corrigir a deformidade com o tratamento conser-
vador e de baixo custo, na maioria dos casos. Diversos
estudos, porém, já delinearam claramente as di retrizes,
para que seja modificada a abordagem terapêutica no
momento adequado, sem postergação injustificada do
uso da órtese craniana, quando indicada. Esses estudos
recomendam que crianças com plagiocefalia moderada a
severa sejam tratados com órteses customizadas(11,14,16,17),
e o relato de caso ora apresentado evidencia os resulta-
dos obtidos com o tra tamento ortótico.
CONCLUSÃO
A terapia ortótica constitui uma modalidade terapêu tica
segura e eficaz, quando bem indicada, conduzindo o for-
mato craniano para a simetria desejada, documentada
pela indiscutível melhora em todas as medidas, índices e
variáveis de simetria. Reforça-se a necessidade de estudos
nacionais que documentem estatisticamente os resulta-
dos vistos nesse tratamento, comparando-o a outras mo-
dalidades terapêuticas e com a literatura internacional.
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... Existem alguns fatores de risco bem documentados que podem favorecer as deformidades cranianas, como forças biomecânicas, tanto no pré-parto, periparto e pós-parto, anatomia do corpo da mulher como o posicionamento e o espaço intrauterino, bem como os meninos com a incidência maior por ter tamanhos maiores, gestações gemelares, fetos grandes, traumas durante o nascimento como torcicolo ou lesões musculares, idade avançada dos pais, uso de objetos para auxiliar no parto como o fórceps, tabagismo materno, parto prematuro e de longa duração, alterações cromossômicas, além disso a preferência de uma posição tanto para amamentação quanto para dormir, a posição supina mostrou ser consistente (LINZ, et al, 2017e MELO, 2014MATARAZZO, 2013). ...
... As deformidades de crânio não sinostóticas melhoram a sua assimetria conforme o desenvolvimento da criança, como o controle da cabeça, bem como quando a força externa ou deformacional é removida, ou seja, quando o crânio não está mais sob pressão por longos períodos (GHIZONI, et al, 2016 e SCHREEN;MATARAZZO, 2013). ...
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Introdução: Deformidades posicionais ou não sinostóticas são assimetrias cranianas, conhecidas como: plagiocefalia posicional, braquicefalia e dolicocefalia. Existem fatores de risco que favorecem essas alterações que são forças biomecânicas, fatores intrínsecos e extrínsecos, posicionamento, entre outros. Objetivo: Analisar as medidas cranianas em neonatos e identificar a morfologia craniana e se houve relação com a duração do parto. Metodologia: Para seleção da amostra os neonatos eram avaliados por um fisioterapeuta osteopata, em seguida coletado as medidas cranianas e realizado uma entrevista com a mãe. Resultados: A amostra foi composta por 67 neonatos que se encaixaram nos critérios de inclusão e exclusão, as alterações cranianas que foram obtidas: plagiocefalia (71,64%), braquicefalia (11,95%) e dolicofelia (7,46%), sem disfunção (20,89%), neonatos que apresentaram mais de uma disfunção (13%). No que tange as informações de duração do parto, neonatos sem disfunções apresentaram maior tempo de parto, seguido de alterações de intensidade leves e com menor tempo as de intensidade moderada. Conclusão: Houve um importante número de neonatos que apresentaram alterações cranianas, ao relacionar com o tempo de parto podemos levantar uma hipótese que alterações moderadas podem apresentar partos mais curtos e com duração de partos mais longos pode ter relação com os neonatos sem disfunção.
... Brachycephaly is a skull deformity characterized by occipital flattening that can occur symmetrically or asymmetrically. 7 In brachycephaly, the ratio between the head width and length (known as cephalic ratio, CR) is quite high. [8][9][10] The factors that lead to the development of brachycephaly include sleeping in the supine position, remaining in the same position for a long period of time in the first months of life, and developmental delays, which cause babies to move less and thus may lead to cranial flattening. ...
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Background: Osteogenesis imperfecta is an inherited disorder of the connective tissue characterized primarily by fractures with no or small causal antecedents and extremely variable clinical presentation. The disorder requires a global and, therefore, multidisciplinary therapeutic approach that should aim, among other aspects, at the prevention and treatment of deformities resulting from osteogenesis imperfecta. Due to limitations related to bony deformities, it can be difficult to place these infants in a variety of positions that would help remediate skull deformities, so a cranial orthosis becomes the therapy of choice. The aim of this study was to demonstrate the results obtained during treatment with a cranial remolding orthosis (helmet) in babies with osteogenesis imperfecta. Case Description and Methods: For the first time in the scientific literature, this study describes the use of a cranial orthosis for the treatment of infants with osteogenesis imperfecta. Both children had severe asymmetrical brachycephaly documented by laser digital scanning and were submitted to treatment with a cranial remolding orthosis. Outcomes and Conclusion: The study showed that there was a significant improvement in cranial proportion and symmetry, with a reduction in the cephalic index at reevaluation. It is concluded that the orthotic therapy is an effective therapeutic modality to improve the proportion and minimize the asymmetry in children with osteogenesis imperfecta. Clinical relevance The clinical relevance of such a description is that children with osteogenesis imperfecta may have numerous deformities and minimizing them can be an important factor. This report showed a beneficial result as the orthotic therapy modality improved the proportions and minimized the asymmetry. This treatment offers too high levels of satisfaction to parents and brings these children closer to normal indices.
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Plagiosefali ve kask tedavisi: olgu sunumu Plagiosefali, kafatasının çeşitli nedenlerle asimetrik deformasyonunu ifade eder
Conference Paper
Cranial orthoses are used to correct an abnormal children’s head shape. Although the abnormalities can be clearly classified, their amounts and sizes are specific. This makes orthosis design a highly individual process. It includes adjustment of the head scan to reach a desired shape, which is currently a fully manual task performed using a CAD application, and the result is strongly dependent on a medical technician. In our work we focus on process automatization, which in turn speeds up the designing phase and brings more consistent results. In the future, we plan to include our procedures into the whole design-manufacturing workflow reaching from 3D scanning of the patient’s head to the 3D printing of the final product. This will allow production of the orthosis anywhere, without the necessity to have expensive devices in one place.
Chapter
Cranial orthoses are used to correct an abnormal children head shape, and such they have to be designed individually. Customization of those orthoses is currently fully manual task. A software tool should make this process semi-automatic with only small intervention from the user and speed up the whole process. In the future, this tool will be part of the process chain from 3D scanning of the patient head to the 3D printing of the final product. This will allow to produce the orthosis anywhere, without necessity to have expensive devices on one place. For high quality of 3D printing, 3D computer models with high-resolution meshes must be used. We have started development of our tool by rapid testing of methodology. For this purpose we used open source software Blender. Although Blender’s functions we used are more robust, they are also unnecessary computationally more expensive. For this reason we have implemented the necessary transformation functions using radial basis functions (RBF) which can be easily modified to include rigid body movements.
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The recent increase in incidence of deformational plagiocephaly is commonly believed to be associated with the American Academy of Pediatrics' “Back to Sleep” campaign. Other factors, however, may contribute to the development of this condition. During the past decade, we have seen a number of infants whose deformities seem to be associated with the extended use of car seats, infant carriers, bouncy seats, and infant swings. Having recognized that notes about usage were being routinely recorded in the margins of our clinical records, we began collecting information on the amount of time infants were spending in these devices. In this report, we describe our findings and document the related cranial deformities. The data and photographs were collected between 1998 and 2000 and reviewed to determine the amount of time children with deformational plagiocephaly spent in these devices. During the three‐year study period, 56.6% of the infants spent less than 1.5 hrs, 28.6% spent 1.5 to 4 hrs, and 14.8% spent more than 4 hrs/day in these devices. In addition, 5.7% slept in one of these devices during their first several months of life, frequently because of problems with reflux. These infants often developed an increase in posterior head height and “squaring” or “cornering” of the head. Normal use of car seats, carriers, swings and bouncy seats is not a concern; however, caution is warranted for infants who spend extended periods of time in these devices. The constant pressure these devices apply to the back of the cranium may perpetuate the deformation.
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Orthotic helmets and active repositioning are the most common treatments for deformational plagiocephaly (DP). Existing evidence is not sufficient to objectively inform decisions between these options. A three-dimensional (3D), whole-head asymmetry analysis was used to rigorously compare outcomes of these 2 treatment methods. Whole-head 3D surface scans of 70 infants with DP were captured before and after treatment by using stereophotogrammetric imaging technology. Helmeted (n=35) and nonhelmeted/actively repositioned (n=35) infants were matched for severity of initial deformity. Surfaces were spatially registered to a symmetric template, which was deformed to achieve detailed right-to-left point correspondence for every point on the head surface. A ratiometric asymmetry value was calculated for each point relative to its contralateral counterpart. Maximum and mean asymmetry values were determined. Change in mean and maximum asymmetry with treatment was the basis for group comparison. The helmeted group had a larger reduction than the repositioned group in both maximum (4.0% vs 2.5%; P=.02) and mean asymmetry (0.9% vs 0.5%; P=.02). The greatest difference was localized to the occipital region. Whole-head 3D asymmetry analysis is capable of rigorously quantifying the relative efficacy of the 2 common treatments of DP. Orthotic helmets provide statistically superior improvement in head symmetry compared with active repositioning immediately after therapy. Additional studies are needed to (1) establish the clinical significance of these quantitative differences in outcome, (2) define what constitutes pathologic head asymmetry, and (3) determine whether superiority of orthotic treatment lasts as the child matures.
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Objective: The authors developed and tested three-dimensional (3D) indices for quantifying the severity of deformational plagiocephaly (DP). Design: The authors evaluated the extent to which infants with and without DP (as determined by clinic referral and two experts' ratings) could be correctly classified. Participants: Infants aged 4 to 11 months, including 154 with diagnosed DP and 100 infants without a history of DP or other craniofacial condition. After excluding participants with discrepant expert ratings, data from 90 infants with DP and 50 infants without DP were retained. Measurements: Two-dimensional (2D) histograms of surface normal vector angles were extracted from 3D mesh data and used to compute the severity scores. Outcome measures: Left posterior flattening score (LPFS), right posterior flattening score (RPFS), asymmetry score (AS), absolute asymmetry score (AAS), and an approximation of a previously described 2D measure, the oblique cranial length ratio (aOCLR). Two-dimensional histograms localized the posterior flatness for each participant. Analysis: The authors fit receiver operating characteristic curves and calculated the area under the curves (AUC) to evaluate the relative accuracy of DP classification using the above measures. Results: The AUC statistics were AAS = 91%, LPFS = 97%, RPFS = 91%, AS = 99%, and aOCLR = 79%. Conclusion: Novel 3D-based plagiocephaly posterior severity scores provided better sensitivity and specificity in the discrimination of plagiocephalic and typical head shapes than the 2D measurements provided by a close approximation of OCLR. These indices will allow for more precise quantification of the DP phenotype in future studies on the prevalence of this condition, which may lead to improved clinical care.
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To evaluate and summarize the evidence comparing nonsurgical therapies in the treatment of infants with deformational plagiocephaly. Scientific articles and abstracts published in English between January 1978 and August 2007 were searched from 5 online literature databases, along with a manual search of conference proceedings. Studies were selected and appraised for methodological quality by 2 reviewers independently using a Critical Appraisal Skills Programme form (cohort criteria). Molding helmet therapy vs head repositioning therapy. Success rate of the treatment. A total of 3793 references were retrieved. There were no randomized controlled trials. Only 7 cohort studies met the inclusion criteria. Five of the 7 studies presented evidence that molding therapy is more effective than repositioning, even with the biases favoring the repositioning groups. In the molding groups, the asymmetry was more severe and the infants were older. The infants who failed to respond to repositioning therapy were also switched to molding therapy. The treatment outcomes from the other 2 studies were difficult to assess because of flaws in their study design. Finally, the relative improvement of using molding therapy was calculated from one study. It was about 1.3 times greater than with repositioning therapy. The studies showed considerable evidence that molding therapy may reduce skull asymmetry more effectively than repositioning therapy. However, definitive conclusions on the relative effectiveness of these treatments were tempered by potential biases in these studies. Further research is warranted.
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This review aimed to synthesize current research evidence to determine the effectiveness of conservative interventions for infants with positional plagiocephaly. A systematic review was conducted, where papers were sourced from 13 library and internet databases. Research was included if published in English between 1983 and 2003. Level of evidence and quality of each paper was assessed to determine studies' magnitude of inherent bias. Results were synthesized in a narrative format and were considered with respect to homogeneity of participants, response rate, and outcome measures. Sixteen papers met inclusion criteria: 12 were case series and four were comparative studies. The methodological quality of the studies was moderate to poor, thus their results should be interpreted with caution. A consistent finding was that counterpositioning physiotherapy or helmet therapy may reduce skull deformity; however, it was not possible to draw conclusions regarding the relative effectiveness of these interventions. Further investigation is required to compare the effect of helmet therapy with counterpositioning alone or when combined with physiotherapy. First, there is a need to develop an outcome measurement battery which incorporates psychometrically-sound measures from the perspectives of clinicians and patients.
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Positional plagiocephaly is defined as the product of dynamic distortion of the infantile cranium secondary to the application of pre- and post-natal forces. Most commonly, this abnormal head shape can be attributed to deformation that occurred in the womb, secondary deformational forces caused by sleep and daytime supine positioning, premature birth, or prolonged positioning due to unilateral tightness or weakness of the sternocleidomastoid muscle. During the last 10 years there has been an increase in the number of referrals to craniofacial clinics and the number of infants diagnosed with positional (i.e., nonsynostotic) plagiocephaly. The practicing orthotist needs to understand the cause, natural progression, anatomic features, and developmental implications of positional plagiocephaly to provide a comprehensive and effective orthotic treatment program for young infants. Orthotists have received an increasing number of referrals for the management of infants diagnosed with positional plagiocephaly. Plagiocephaly is a Greek term meaning oblique or twisted head. 1 Most commonly, this type of head shape can be attributed to deformation that occurred in the womb, secondary deformational forces caused by sleep and daytime supine positioning, premature birth, or prolonged positioning due to a tight sternocleidomastoid muscle (i.e. congenital muscular torticollis). Positional plagiocephaly is defined as the product of dynamic distortion of the infantile cranium secondary to the application of pre- and post-natal external forces. Newborn babies have very soft and moldable skulls and commonly exhibit head asymmetries due to vertex (head down) positioning before birth, as well as the process of delivery (Figure 1, a and b). Even cesarean deliveries can produce altered head shapes due to prior intrauterine constraint. In most cases, the head resumes a symmetrical shape within the first few weeks, because the forces causing the deformational molding are removed. 2
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PLAGIOCEPHALY, or rhomboid-shaped head, occurs in at least one in 300 live born infants.' Such calvarial asymmetry is rarely caused by brain malformation or unilateral sutural synostosis, but usually results from late gestational or postnatal deformation. When an infant's rapidly growing head is maintained in a nearly fixed position against the uterine wall or the mattress, the calvarium is progressively flattened. Such deformational plagiocephaly generally will improve within a few months after birth, especially ifa full range of neck movement can be rapidly achieved. However, for perhaps 10% of affected infants plagiocephaly may persist as a permanent mild-to-severe cosmetic deformity. If the pressure of a rapidly growing brain against a flat surface would flatten the skull, then pressure against a concave surface should round it back again. We developed individual plastic helmets for this purpose and previously reported the successful use of these helmets in four patients.: Since that report we have treated an additional 24 patients with helmets for severe deformational plagiocephaly. Another 15 patients with severe plagiocephaly have been followed who declined helmet treatment. This experience with 43 patients with plagio
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Appropriate management of posterior plagiocephaly requires differentiation of occipitoparietal flattening caused by lambdoid synostosis from that caused by deformational forces. In a 2 1/2-year prospective study of 115 infants presenting with unilateral posterior cranial flattening, only one child had synostotic posterior plagiocephaly (lambdoid synostosis), whereas 114 infants had deformational posterior plagiocephaly. Deformational occipitoparietal flattening was more common on the right (61 percent) than on the left (30 percent), and minor contralateral frontal flattening was not unusual (52 percent). The ipsilateral ear was anteriorly displaced in virtually all infants (97 percent). Some infants had ipsilateral torticollis (19 percent); a few had contralateral torticollis (8 percent). Gender ratio was 3:1, male:female. A total of 114 infants with deformational posterior plagiocephaly were treated conservatively either by head positioning in the crib (n = 63) or with a molding helmet (n = 51). Outcome was assessed by pretreatment and posttreatment anthropometry on 53 of these infants, who were either positioned (n = 17) or helmeted (n = 36). Improvement occurred in 52 of 53 patients (mean follow-up 4.6 months), i.e., the difference in length between the long and short transcranial axis diminished in 52 infants (mean 1.2 to 0.7 cm), did not progress in any child, and was unchanged in one infant. At an average age of 10 months, posterior cranial symmetry was better in infants treated with a helmet (mean difference 0.6 cm) than in those managed by positioning (mean difference 1.0 cm) (p < 0.001). Age at initiation of helmet therapy (from 2 to 9 months) was unrelated to rate of improvement. In a 10-year retrospective study, the authors identified 12 infants who had an operation for posterior plagiocephaly. All but one had confirmed premature lambdoid fusion; thus, this condition accounted for 3.4 percent of all primary operations performed for craniosynostosis during this decade (n = 323). In retrospect, the physical findings of synostotic posterior plagiocephaly were not clearly different from those of deformational posterior plagiocephaly. Plain radiography was sometimes used to confirm the clinical diagnosis. Neither sutural narrowing, deep interdigitations, nor perisutural sclerosis indicated lambdoid synostosis. Computed tomography (CT) was necessary if the physical findings were suspicious for lambdoid synostosis or if plain films did not give a definitive diagnosis. Axial CT scans (n = 7) showed a symmetric forehead in all but one patient with lambdoid synostosis. CT studies also demonstrated that auricular position was indeterminate in synostotic posterior plagiocephaly, being anterior, posterior, or symmetric, whereas the ipsilateral ear was virtually always anterior in deformational posterior plagiocephaly.
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Active counterpositioning and orthotic helmets are the two main nonsurgical management options for positional plagiocephaly. The purpose of this study was to compare these two management regimens. We included a random sample of infants referred between January 1, 1998 and October 31, 1999 to Middlemore Hospital and Auckland Surgical Center, for management of positional plagiocephaly. Two-dimensional head tracings were taken for each infant, every 3 to 12 months. From these tracings, we obtained Cranial Index and Cranial Vault Asymmetry Index. Seventy-nine infants were assessed during an average of 48.2 weeks. Five infants had normal head tracings, and were therefore excluded from the study. Of the 74 infants included in this study, 45 were managed with active counterpositioning, and 29 with orthotic helmets. Average management time for active counterpositioning was 63.7 weeks, and 21.9 weeks for orthotic helmet treatment. For infants managed with active counterpositioning, the average change in Cranial Vault Asymmetry Index was 1.9%. In the orthotic group, average change in Cranial Vault Asymmetry Index was 1.8%. Orthotic helmets have an outcome comparable to that of active counterpositioning, although the management period is approximately three times shorter. Active counterpositioning generally had a slightly better outcome than orthotic management after the management period.