Тренировка с биологической обратной связью по амплитуде коленного сустава у больных ишемическим церебральным инсультом: пилотное исследование

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Нарушение сгибания коленного сустава паретичной конечности у больных, перенёсших инсульт, является одной из частых проблем при ходьбе. Метод биологической обратной связи (БОС) по кинематике суставов стал доступен для применения относительно недавно, и его возможности требуют исследования.

Цель исследования ― определить возможность использования метода БОС для увеличения амплитуды сгибания коленного сустава у больных с гемипарезом в раннем восстановительном периоде после ишемического церебрального инсульта.

Методы. Пациенты основной группы (n = 11; гемипарез; ранний восстановительный период после ишемического церебрального инсульта) выполняли курс тренировок с БОС по амплитуде сгибания коленного сустава и индивидуальную программу реабилитации. Группа сравнения (n = 11) с теми же критериями отбора получала только стандартную реабилитацию. Биомеханическое исследование ходьбы и клиническую оценку с помощью шкал выполняли до и после курса лечения. В группу контроля вошли практически здоровые добровольцы (n = 34).

Результаты. Клиническая оценка по используемым шкалам показала достоверное улучшение (p < 0,05) состояния, как и два домена Международной классификации функционирования, ограничений жизнедеятельности и здоровья. Функционально наблюдаются общие закономерности, характерные для гемипаретической походки: уменьшение опороспособности паретичной конечности, нарушение реципрокности, асимметрия шага; также наблюдается снижение амплитуды сгибания суставов вследствие относительного удлинения конечности на стороне пареза. Мышечная активность снижена практически во всех группах, особенно в мышцах голени, что отражает уменьшение амплитуды сгибания голеностопного сустава и синдром отвисающей стопы; отсутствие высокоамплитудного сгибания обусловлено слабостью задней группы мышц бедра. Анализ фаз цикла шага в основной группе выявил достоверное снижение (p < 0,05) периода опоры на контралатеральной стороне и уменьшение величины суммарного периода двойной опоры. Результатом уменьшения периода опоры на здоровой стороне является снижение нагрузки на неё из-за более равномерной опороспособности обеих конечностей. Результатом эффективности БОС при данном типе тренировки является достоверное увеличение (p < 0,05) маховой амплитуды коленного сустава на стороне пареза в период переноса (именно эта амплитуда и была целью БОС-тренировки). В группе сравнения данная амплитуда достоверно не изменилась.

Заключение. БОС-тренировки продолжительностью 20 минут в течение 10 дней способствуют уменьшению асимметрии шага, повышению выносливости и безопасности при ходьбе. Метод БОС является неинвазивным, немедикаментозным способом лечения с минимальными противопоказаниями, что делает его перспективным в реабилитации постинсультных нарушений, в частности восстановлении амплитуды сгибания коленного сустава и улучшении опороспособности паретичной конечности у пациентов в раннем восстановительном периоде после ишемического инсульта.

Об авторах

Дмитрий Владимирович Скворцов

Федеральный центр мозга и нейротехнологий; Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова; Федеральный научно-клинический центр специализированных видов медицинской помощи и медицинских технологий

Email: dskvorts63@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2794-4912
SPIN-код: 6274-4448

д-р мед. наук, профессор

Россия, Москва; Москва; Москва

Алия Раисовна Худайгулова

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова

Автор, ответственный за переписку.
Email: lady.aliya1998@gmail.com
ORCID iD: 0009-0008-4367-567X
SPIN-код: 1116-1915
Россия, Москва

Сергей Николаевич Кауркин

Федеральный центр мозга и нейротехнологий; Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова

Email: kaurkins@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-5232-7740
SPIN-код: 4986-3575

канд. мед. наук

Россия, Москва; Москва

Наталья Вячеславовна Гребенкина

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова

Email: grebenkina_nv@rsmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-8441-2285
SPIN-код: 6621-3836
Россия, Москва

Галина Евгеньевна Иванова

Федеральный центр мозга и нейротехнологий; Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова

Email: reabilivanova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3180-5525
SPIN-код: 4049-4581

д-р мед. наук, профессор

Россия, Москва; Москва

Список литературы

  1. World Stroke Organization. Impact of stroke. Available at: https://www.world-stroke.org/world-stroke-day-campaign/about-stroke/impact-of-stroke
  2. Rathore SS, Hinn AR, Cooper LS, et al. Characterization of incident stroke signs and symptoms: Findings from the atherosclerosis risk in communities study. Stroke. 2002;33(11):2718–2721. doi: 10.1161/01.str.0000035286.87503.31
  3. Burpee JL, Lewek MD. Biomechanical gait characteristics of naturally occurring unsuccessful foot clearance during swing in individuals with chronic stroke. Clin Biomech (Bristol). 2015;30(10):1102–1107. doi: 10.1016/j.clinbiomech.2015.08.018
  4. Lee J, Lee RK, Seamon BA, et al. Between-limb difference in peak knee flexion angle can identify persons post-stroke with Stiff-Knee gait. Clin Biomech (Bristol). 2024;120:106351. doi: 10.1016/j.clinbiomech.2024.106351
  5. Bleyenheuft C, Bleyenheuft Y, Hanson P, Deltombe T. Treatment of genu recurvatum in hemiparetic adult patients: A systematic literature review. Ann Phys Rehabil Med. 2010;53(3):189–199. doi: 10.1016/j.rehab.2010.01.001
  6. Skvortsov DV. Diagnostics of motor pathology by instrumental methods: Gait analysis, stabilometry. Moscow; 2007. Р. 273. (In Russ.) EDN: QLQAIN
  7. Tenniglo MJ, Buurke JH, Zeegers AV et al. The effect of rectus femoris transfer on kinematics and functional outcomes in adult stroke patients walking with a stiff knee gait. Gait Posture. 2024;114:101–107. doi: 10.1016/j.gaitpost.2024.08.001
  8. De Miguel Fernandez J, Rey-Prieto M, Rio MS, et al. Adapted assistance and resistance training with a knee exoskeleton after stroke. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 2023;31:3265–3274. doi: 10.1109/TNSRE.2023.3303777
  9. Lora-Millan JS, Sanchez-Cuesta FJ, Romero JP, et al. A unilateral robotic knee exoskeleton to assess the role of natural gait assistance in hemiparetic patients. J Neuroeng Rehabil. 2022;19(1):109. doi: 10.1186/s12984-022-01088-2
  10. Bae DY, Shin JH, Kim JS. Effects of dorsiflexor functional electrical stimulation compared to an ankle/foot orthosis on stroke-related genu recurvatum gait. J Phys Ther Sci. 2019;31(11):865–868. doi: 10.1589/jpts.31.865
  11. Fujita K, Kobayashi Y, Miaki H, et al. Pedaling improves gait ability of hemiparetic patients with stiff-knee gait: Fall prevention during gait. J Stroke Cerebrovasc Dis. 2020;29(9):105035. doi: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2020.105035
  12. Dalal KK, Joshua AM, Nayak A, et al. Effectiveness of prowling with proprioceptive training on knee hyperextension among stroke subjects using videographic observation: A randomised controlled trial. Gait Posture. 2018;61:232–237. doi: 10.1016/j.gaitpost.2018.01.018
  13. Guo C, Mi X, Liu S, et al. Whole body vibration training improves walking performance of stroke patients with knee hyperextension: A randomized controlled pilot study. CNS Neurol Disord Drug Targets. 2015;14(9):1110–1115. doi: 10.2174/1871527315666151111124937
  14. Boudarham J, Zory R, Genet F, et al. Effects of a knee-ankle-foot orthosis on gait biomechanical characteristics of paretic and non-paretic limbs in hemiplegic patients with genu recurvatum. Clin Biomech (Bristol). 2013;28(1):73–78. doi: 10.1016/j.clinbiomech.2012.09.007
  15. Portnoy S, Frechtel A, Raveh E, Schwartz I. Prevention of genu recurvatum in poststroke patients using a hinged soft knee orthosis. PM R. 2015;7(10):1042–1051. doi: 10.1016/j.pmrj.2015.04.007
  16. Geerars M, Minnaar-van der Feen N, Huisstede BM. Treatment of knee hyperextension in post-stroke gait. A systematic review. Gait Posture. 2022;91:137–148. doi: 10.1016/j.gaitpost.2021.08.016
  17. Hogue RE, McCandless S. Genu recurvatum: Auditory biofeedback treatment for adult patients with stroke or head injuries. Arch Phys Med Rehabil. 1983;64(8):368–370.
  18. Morris ME, Matyas TA, Bach TM, Goldie PA. Electrogoniometric feedback: Its effect on genu recurvatum in stroke. Arch Phys Med Rehabil. 1992;73(12):1147–1154.
  19. Basaglia N, Mazzini N, Boldrini P, et al. Biofeedback treatment of genu-recurvatum using an electrogoniometric device with an acoustic signal. One-year follow-up. Scand J Rehabil Med. 1989;21(3):125–130.
  20. Ceceli E, Dursun E, Çakcı A. Comparison of joint-position biofeedback and conventional therapy methods in Genu recurvatum after stroke: 6 months’ follow-up. Eur J Phys Med Rehab. 1996;6:141–144.
  21. Skvortsov DV, Kaurkin SN, Ivanova GE, et al. Effectiveness of gait training with electromyogram in stroke patients: An experimental longitudinal pilot study. Bulletin of rehabilitation medicine. 2025;24(1):8–18. doi: 10.38025/2078-1962-2025-24-1-8-18 EDN: OINUFV
  22. Patterson KK, Gage WH, Brooks D, et al. Evaluation of gait symmetry after stroke: A comparison of current methods and recommendations for standardization. Gait Posture. 2010;31(2):241–246. doi: 10.1016/j.gaitpost.2009.10.014
  23. Chen G, Patten C, Kothari DH, Zajac FE. Gait differences between individuals with post-stroke hemiparesis and non-disabled controls at matched speeds. Gait Posture. 2005;22(1):51–56. doi: 10.1016/j.gaitpost.2004.06.009
  24. Marshall AN, Hertel J, Hart JM, et al. Visual biofeedback and changes in lower extremity kinematics in individuals with medial knee displacement. J Athl Train. 2020;55(3):255–264. doi: 10.4085/1062-6050-383-18
  25. Grooms DR, Chaudhari A, Page SJ, et al. Visual-motor control of drop landing after anterior cruciate ligament reconstruction. J Athl Train. 2018;53(5):486–496. doi: 10.4085/1062-6050-178-16
  26. Oliveira N, Ehrenberg N, Cheng J, et al. Visual kinematic feedback enhances the execution of a novel knee flexion gait pattern in children and adolescents. Gait Posture. 2019;74:94–101. doi: 10.1016/j.gaitpost.2019.06.016
  27. Xie YJ, Wang S, Gong QJ, et al. Effects of electromyography biofeedback for patients after knee surgery: A systematic review and meta-analysis. J Biomech. 2021;120:110386. doi: 10.1016/j.jbiomech.2021.110386
  28. Mohan DM, Khandoker AH, Wasti SA, et al. Assessment methods of post-stroke gait: A scoping review of technology-driven approaches to gait characterization and analysis. Front Neurol. 2021;12:650024. doi: 10.3389/fneur.2021.650024
  29. Srivastava S, Patten C, Kautz SA. Altered muscle activation patterns (AMAP): An analytical tool to compare muscle activity patterns of hemiparetic gait with a normative profile. J Neuroeng Rehabil. 2019;16(1):21. doi: 10.1186/s12984-019-0487-y

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Основные амплитуды тазобедренного, коленного и голеностопного суставов, анализируемые в работе (гониограммы движений суставов в цикле шага и обозначения амплитуд).

Скачать (895KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Профили биоэлектрической активности мышц в цикле шага и основные анализируемые амплитуды. ОЭМГ ― огибающая электромиография.

Скачать (968KB)
Метаданные
4. Рис. 3. БОС-тренировка: фото пациента во время тренировки (a); экран оператора, где отображаются графики изменения целевого параметра (b); мгновенные значения параметров ходьбы и гониограммы коленного сустава в реальном времени (c).

Скачать (957KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Гониограммы движений коленных суставов.

Скачать (984KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 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».