Analysis of movement biomechanics in a patient with post-stroke arm spacity using type a botulinum toxin and multimodal stimulation (clinical case)

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Acute cerebrovascular accident (stroke) is the most common neurological pathology in clinical practice, requiring the work of a multidisciplinary team. Post-stroke spasticity (PS) occurs in a predominant number of patients who have had stroke and is one of the most common motor disorders. Today, botulinum toxin type A preparations are a priority therapy for PS to expand the rehabilitation potential. The article presents the results of clinical observation of a patient with PS of the upper limb, using multimodal stimulation on the background of the introduction of botulinum toxin type A in the recovery period of stroke. Kinematic portrait of the patient - isolated movements corresponding to all seven degrees of freedom of the arm are recorded. Biomechanical parameters of the joint movements of the paretic limb are compared before botulinum therapy, at the peak of the effect of botulinum toxin, and after multimodal stimulation.

About the authors

Vasilii N. Lutsik

Vladimirskiy Moscow Regional Research Clinical Institute

Email: vasilius_2006@mail.ru
аспирант каф. неврологии Moscow, Russia

Elena V. Zaytseva

Vladimirskiy Moscow Regional Research Clinical Institute

мл. науч. сотр. каф. неврологии Moscow, Russia

Sergei V. Kotov

Vladimirskiy Moscow Regional Research Clinical Institute

д-р мед. наук, проф., рук. отд. терапии, зав. каф. неврологии Moscow, Russia

Viktor K. Misikov

Vladimirskiy Moscow Regional Research Clinical Institute

канд. мед. наук, доц. каф. неврологии Moscow, Russia

Elena V. Biryukova

institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology

канд. биол. наук, ст. науч. сотр. лаб. математической нейробиологии обучения Moscow, Russia

References

  1. Министерство Здравоохранения Российской Федерации, Департамент мониторинга анализа и стратегического развития здравоохранения, ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт организации и информатизации здравоохранения» Минздрава России. Заболеваемость взрослого населения России в 2015 г. Статистические материалы. Ч. 3. М., 2016.
  2. Wissel J, Manack A, Braunin M. Toward an epidemiology of poststroke spasticity. Neurology 2013; 80 (Suppl. 2): S13-19.
  3. Парфенов В.А. Спастичность. В кн.: Применение ботокса (токсина ботулизма типа А) в клинической практике. Руководство для врачей. Под ред. О.Р.Орловой, Н.Н.Яхно. М.: Каталог, 2001; с. 91-122.
  4. Йост В. Иллюстрированный атлас инъекционного использования ботулинического токсина. Дозировка. Локализация. Применение. М.: Квинтэссенция, 2011.
  5. Мисиков В.К. Препараты ботулинического токсина типа А в лечении постинсультной спастичности нижней конечности. Клиническое наблюдение. Нервно-мышечные болезни. 2014; 3:49-51.
  6. Орлова О.Р. Применение ботокса (токсина ботулизма типа А) в клинической практике. Руководство для врачей. Под ред. О.Р.Орловой, Н.Н.Яхно. М.: Каталог, 2001.
  7. Subramanian SK, Feldman AG, Levin MF. Spasticity may obscure motor learning ability after stroke. J Neurophysiol 2018; 119 (1): 5-20.
  8. Ang KK, Guan C, Chua KS et al. A clinical study of motor 471 imagery-based brain-computer interface for upper limb robotic rehabilitation. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc 2009; р. 981-4.
  9. Ang KK, Guan C, Chua KS et al. Clinical study of neurorehabilitation in stroken using EEG-based motor imagery brain-computer interface with robotic feedback. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 2010; р. 49-52.
  10. Ang KK, Guan C, Phua KS et al. Brain-computer interface-based robotic end effector system for wrist and hand rehabilitation: results of a three-armed randomized controlled trial for chronic stroke. Front Neuroeng 2014; 7: 30.
  11. Ang KK, Chua KS, Phua KS et al. A Randomized Controlled Trial of EEG-Based Motor Imagery Brain-Computer Interface Robotic Rehabilitation for Stroke. Clin EEG Neurosci 2015; 46 (4): 310-20.
  12. Ramos-Murguialday A, Broetz D, Rea M et al. Brain-machine interface in chronic stroke rehabilitation: a controlled study. Ann Neurol 2013; 74: 100-8.
  13. Ono T, Shindo K, Kawashima K et al. Brain-computer interface with somatosensory feedback improves functional recovery from severe hemiplegia due to chronic stroke. Front Neuroeng 2014; 7: 7-19.
  14. Фролов А.А., Бирюкова Е.В., Бобров П.Д. и др. Способ реабилитации больных после инсульта или травмы с использованием роботизированного комплекса, включающего экзоскелет конечности человека, управляемый через интерфейс мозг-компьютер посредством воображения движений. Патент РФ №2622206. Зарегистрирован 13.06.2017. [Frolov A.A., Biriukova E.V., Bobrov P.O. et al. Sposob reabilitatsii bol'nykh posle insul'ta ili travmy s ispol'zovaniem robotizirovannogo kompleksa, vkliuchaiushchego ekzoskelet konechnosti chelo-veka, upravliaemyi cherez interfeis mozg-komp'iuter posredstvom voobrazheniia dvizhenii. Patent RF №2622206. Zaregistrirovan 13.06.2017 (in Russian).]
  15. Frolov A, Mokienko O, Lukmanov R et al. Post-stroke Rehabilitation Training with a Motor-ImageryBased Brain-Computer Interface (BCI)-Controlled Hand Exoskeleton: A Randomized Controlled Multicenter Trial. Front Neurosci 2017; 11 (400): 1-11.
  16. Луцик В.Н., Котов С.В., Мисиков В.К. Применение препарата ботулинического токсина типа А (i ncobotul otoxin A) у пациента с постинсультной спастичностыо верхней конечности. Описание клинического случая. Consilium Medicum. 2018; 20 (9): 30-3.
  17. Alt Murphy MA, Hager CK. Kinematic analysis of the upper extremity after stroke - how far have we reached and what have we grasped? Phys Ther Rev 2015; 20: 137-55.
  18. Бирюкова Е.В., Павлова О.Г., Курганская М.Е. Восстановление двигательной функции руки с помощью экзоскелета кисти, управляемого интерфейсом «мозг-компьотер». Случай пациента с обширным поражением мозговых структур. Физиология человека. 2016; 42 (1): 19-30.
  19. Кондур А.А., Бирюкова Е.В., Котов С.В. и др. Кинематический портрет пациента как объективный показатель состояния двигательной функции в процессе нейрореабилитации с использованием экзоскелета руки, управляемого интерфейсом мозг-компьотер. Ученые записки Санкт-Петербургского мед. ун-та им. И.П.Павлова. 2016; 23 (3): 28-31.
  20. Levin MF. Interjoint coordination during pointing movements is disrupted in spastic hemiparesis. Brain 1996; 119: 281-93.
  21. Rohrer B, Fasoli S, Krebs HI et al. Submovements grow larger, fewer, and more blended during stroke recovery. Motor Control 2004; 8: 472-83.
  22. Biryukova EV, Roby-Brami A, Frolov AA, Mokhtari M. Kinematics of human arm reconstructed from Spatial Tracking System recordings. J Biomechanics 2000; 33 (8): 985-95.
  23. Chang JJ, Wu TI, Wu WL, Su FC. Kinematical measure for spastic reaching in children with cerebral palsy. Clin Biomech 2005; 22 (2): 165-75.
  24. Bensmail O, Robertson JVG, Fermanian C, Roby-Brami A. Botulinum toxin to treat upper-limb spasticity in hemiparetic patients: analysis of function and kinematics of reaching movements. Neurorehab Neural Repair 2010; 24 (3): 273-81.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2020 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».