Размещение маркера. Положение 12 маркеров измерения (двусторонний акромион, гребень подвздошной кости, бедро, колено, голеностопный сустав и палец ноги)

Порядок этих двух состояний (с AFO или без него) был выбран случайным образом. Соответствующая обувь была предписана, чтобы соответствовать AFO для каждого пациента во время испытаний, проведенных с AFO и без них.Между испытаниями был 5-минутный период отдыха. Дополнительные вспомогательные устройства или поручни не допускались во время испытания ходьбы. Продолжительность измерения походки составляла 20 с, и сбор данных начинался, когда пациенты достигали постоянной скорости ходьбы в каждом испытании. Среднее количество циклов походки составило 16,7 ± 1,8 без AFO и 16,3 ± 1,9 с AFO. Выполнение одного сеанса измерения заняло около 20 минут, что делает эту процедуру выполнимой для использования в реальной клинике. Во время каждого измерения техник управлял измерениями и контролем беговой дорожки, а физиотерапевт стоял рядом, чтобы наблюдать за пациентом и предотвращать падения.Также были изготовлены предохранительные подвески и поручни (рис. 2). Дополнительные процедуры для проверки ошибок отслеживания маркеров, при необходимости, требовали от 10 до 20 минут для каждого пациента.

Измерение с использованием упрощенной системы анализа походки. Пациенты ходят по беговой дорожке для измерения. Предусмотрены безопасная подвеска и поручень для предотвращения падений во время измерения

Показатели и статистика результатов

В настоящем исследовании рассчитывались следующие показатели функции нижних конечностей и компенсаторных движений паретичной конечности во время фазы качания: поверхность ходьбы, вертикальный компонент функционального укорочения конечностей с точки зрения расстояния между бедрами, подъем бедра из-за наклонного таза, непаретический подъем бедра и подъем стопы из-за бокового смещения стопы (циркумдукция).Средние значения размаха рассчитывались в момент времени, когда маховой палец паретичной стороны пересекался под маркером бедра в сагиттальной плоскости. В это время вертикальный компонент бокового смещения стопы по окружности может быть рассчитан независимо от движения конечности по сагиттальной оси, без учета влияния наклона линии бедра-носок в сагиттальной плоскости. Значения средней стойки рассчитывались в момент времени, когда палец стопы паретичной стороны пересекал вертикальную линию, проведенную от маркера бедра в сагиттальной плоскости.Все показатели динамического движения рассчитывались относительно вертикального направления (рис. 3). Все значения были рассчитаны с использованием автоматизированного процесса.

Принципиальная схема анализа компонентов зазора носка. Визуализируются два компонента укорочения конечности (укорочение конечности за счет сгибания колена и удлинение конечности за счет подошвенного сгибания голеностопного сустава) и три компонента компенсаторных движений (непаретический подъем бедра, подъем бедра из-за наклонного таза и подъем стопы из-за циркумдукции). .Все индексы рассчитывались по разнице в вертикальном положении маркеров между паретичной средней стойкой и паретической средней стойкой

Показатели укорочения конечности

Укорочение конечности было разделено на две составляющие: укорочение конечности из-за коленного / тазобедренного сустава движение и укорачивание или удлинение конечностей из-за движения голеностопного сустава. Укорочение конечности из-за движения коленного сустава было получено путем расчета виртуального укорочения конечности в предположении фиксированных углов голеностопного сустава.Укорочение или удлинение конечности было получено путем расчета разницы между фактическим полным укорочением конечности и укорочением конечности из-за движений коленного сустава.

Показатели компенсаторных движений

Подъем бедра из-за наклона таза, непаретический подъем бедра и подъем стопы из-за бокового смещения стопы (циркумдукция) можно понимать как движения, компенсирующие зазор между пальцами, потому что эти движения не наблюдаются в норме. модели походки [10].

Подъем бедра из-за наклона на паретической стороне был рассчитан по вертикальному перемещению маркера бедра на паретической стороне, которое было принято для представления похода по бедрам.Непаретический подъем тазобедренного сустава, который наблюдается у пациентов с гемиплегией и тяжелой дисфункцией нижних конечностей [31], был рассчитан как разница в вертикальном положении непаретичного маркера бедра между средней стойкой и средней амплитудой паретического тазобедренного сустава. конечность. Подъем стопы из-за бокового смещения стопы рассчитывали по вертикальному значению из-за смещения латеральной лодыжки.

Индекс зазора между пальцами стопы

Высота по вертикальной оси пятой плюсневой кости от поверхности для ходьбы измерялась как индикатор зазора между пальцами.

Расчет углов суставов

Углы суставов бедра, колена и голеностопа были представлены углом туловища и бедра, углом бедра и голени, соответственно, которые определялись положениями маркеров в в сагиттальной плоскости: углы тазобедренного сустава определялись как углы между маркером гребня подвздошной кости, маркером бедра и маркером колена; углы коленного сустава определялись по углам между маркером бедра, маркером колена и маркером голеностопа; а углы голеностопного сустава рассчитывались из углов между маркером колена, маркером голеностопного сустава и маркером пальца ноги (рис.4).

Упрощенная модель для измерения угла сустава. Углы суставов рассчитывались как углы, определяемые маркерами суставов на сагиттальной плоскости.

В отличие от предыдущих исследований, которые обычно использовали минимальный зазор между пальцами стопы (MTC) как представление способности зазора между пальцами во время середины замаха [32, 33], в настоящее время В исследовании оценивали клиренс зацепа в момент, когда зацеп пересекает вертикальную линию от маркера бедра. Вертикальная траектория пальца стопы, которая следует кривой, направленной вниз во время середины замаха у здоровых людей, отсутствовала у некоторых из наших пациентов, перенесших инсульт, и вместо этого показывала направленную вверх кривую во время траектории фазы замаха, которая препятствовала расчету MTC (рис.5а, б). По этой причине мы определили зазор между пальцами в то время, когда палец проходил непосредственно под маркером бедра, когда расстояние от бедра до пола через палец (пунктирная линия) было бы самым коротким без подъема бедра (рис. 5c). Это время также идеально подходит для расчета влияния укорочения конечности и компенсирующего движения, поскольку маркеры бедра и пальца ноги в это время находятся в одной и той же фронтальной плоскости. Следовательно, влияние окружности на движение зацепа по вертикальной оси можно легко рассчитать независимо от влияния других движений конечностей, связанных с зазором зацепа.

Минимальный зазор между пальцами стопы у здоровых субъектов и пациентов с гемипаретической болезнью. A, B: траектория пальца ноги на беговой дорожке. — репрезентативная траектория пальца стопы здоровых испытуемых на . Белая стрелка указывает точку минимального зазора между пальцами. b Траектория пальца стопы у пациентов с гемипаретическим синдромом без точки минимального зазора между пальцами. c Схематическая диаграмма, показывающая длину линии бедра-носок-земля во время фазы замаха. Расстояние бедро-палец-земля будет самым коротким в то время, когда палец ноги пересекает вертикальную линию через бедро (a> b).

Анализ подгрупп проводился для сравнения эффекта AFO у пациентов с подострым и хроническим инсультом, а также между tAFO. и APS-AFO.

Статистический анализ выполняли с использованием SPSS версии 19.0 (SPSS, Чикаго, Иллинойс) и JMP 12 (SAS Institute Inc. Кэри, Северная Каролина, США). Описательная статистика использовалась для описания демографических характеристик пациентов. Для дальнейшего анализа параметров были представлены среднее значение и стандартное отклонение (SD). Изменения параметров походки оценивали с помощью парного t-критерия. T-критерий Стьюдента (непарный t-критерий) использовался для сравнения влияния AFO на изменения смещения сустава между двумя подгруппами: пациенты с инсультом в подострой и хронической стадии и пациенты с tAFO и APS-AFO.Степень соответствия рассчитывалась с использованием критерия Шапиро-Уилка и показывала нормальное распределение данных. Считалось, что значения P <0,05 указывают на статистически значимые различия.

Мягкое носимое устройство для помощи при гемипаретической походке

Описание:

Гемипарез, то есть мышечная слабость или частичный паралич одной стороны тела, поражает примерно 8 из 10 выживших после инсульта, что приводит к снижению двигательной активности, что может включать трудности при ходьбе или хватании предметов.Было обнаружено, что тренировка походки улучшает мышечную силу и координацию движений. Хотя существует множество устройств, помогающих с помощью нижних конечностей и тренировки ходьбы, они, как правило, сосредоточены на двусторонних приложениях к ноге и используют тянущие движения, что ограничивает их эффективность.

Исследователи из Университета штата Аризона разработали мягкое носимое устройство, которое помогает пациентам с гемипаретией выполнять цикл походки. Это устройство может обнаруживать, когда пациент нагружает свою пораженную конечность, и продвигает бедро вперед, обеспечивая более надежную поддержку пораженной ноги пациента.Приводы используются для размещения тазобедренного сустава под телом во время ходьбы, чтобы предотвратить опрокидывание верхней части тела вперед. Это удобное в использовании устройство помогает пациентам сохранять симметричную походку со скоростью ходьбы.

Это мягкое носимое устройство обеспечивает надежную и удобную поддержку, помогая пациентам с гемипаретической болезнью во время реабилитации и, надеюсь, ускоряет функциональное восстановление.

Возможные применения

• Помощь / тренировка гемипаретической походки

o Автономная вспомогательная платформа

o Вспомогательный инструмент или инструмент, используемый во время физиотерапии

Преимущества и преимущества

• Более эффективен — не используется тянущее движение

• Создает симметричный цикл походки при скорости ходьбы

• Может надежно определять нагрузку на пораженную конечность

• Мягкий, удобный и удобный

• Простота изготовления

• Легко надевать и снимать — менее минуты

Для получения дополнительной информации об изобретателях и их исследованиях см.

Dr.Веб-страница сахарного департамента

Моторных изображений для реабилитации походки при постинсультном гемипарезе | Физиотерапия

432″> Описание корпуса

MW был 69-летним мужчиной с левым гемипарезом после первого одностороннего инсульта в правой теменной доле и лучевой коронки, который произошел 100 дней назад. MW прожила дома 27 дней после 73 дней в реабилитационном центре. До инсульта он был независимым пенсионером.

По обращению исследователя (RD) к лицам, выписанным из реабилитационного учреждения, М.В. был первым добровольцем, который соответствовал критериям включения для участия в эксперименте.Эти критерии заключались в том, что человек должен был жить дома после первого одностороннего инсульта, произошедшего не менее чем за 90 дней до включения в исследование. Также требовалась способность к самостоятельному перемещению в помещении. Затем MW подписал заявление об информированном согласии в соответствии с руководящими принципами институционального совета по этике, в котором излагались его права как субъекта.

MW продемонстрировал нормальные коммуникативные и когнитивные навыки, по данным Краткого исследования психического состояния Фолштейна: ⁴¹ с его оценкой 28, находящейся в пределах нормы.Его балл 90 по индексу Бартеля, ⁴² , который представляет собой базовую деятельность повседневной жизни с максимальным баллом 100, был обусловлен помощью, в которой он нуждался в купании и одевании. Он использовал пластиковый ортез на голеностопный сустав (AFO) при передвижении на открытом воздухе и ходил с тростью. Несмотря на медленную ходьбу с очевидным асимметричным рисунком, он смог самостоятельно преодолеть расстояние 10 м, не используя ни AFO, ни вспомогательное приспособление для ходьбы.

Опросник моторных изображений (MIQ), который широко используется в спорте, ^43,44 был изменен, чтобы проверить способность М.В. воображать до того, как он начал вмешиваться в ИМ.Первоначальный MIQ был разработан специально для измерения умственной практики движений и содержит 18 задач для измерения способности визуальной и кинестетической умственной практики. Анкета включает в себя множество относительно простых движений верхних и нижних конечностей и всего тела. Для каждого движения участников сначала просят принять стандартную исходную позицию, а затем выполнить движение. После возвращения в исходное положение воображается выполнение движения. Наконец, человек оценивает трудности, испытываемые при представлении движений, по 7-балльной шкале Лайкерта в диапазоне от 1 («легко представить») до 7 («трудно представить»).Наилучшая достижимая оценка — 18, а наихудшая достижимая оценка — 126. Сообщалось о положительной взаимосвязи между оценками MIQ и измерениями двигательной активности ⁴⁴ ; тем не менее, указание на оптимальную кандидатуру для практики ИМ не установлено. Сообщалось о внутренней согласованности (альфа Кронбаха) 0,87 и 0,91 для визуальной и кинестетической подшкал MIQ, соответственно; надежность повторного тестирования (коэффициент корреляции Пирсона) составила 0,83 для каждой подшкалы. ⁴⁴

Изменения, внесенные в исходную анкету, были сделаны с разрешения разработчика прибора (C Hall, личное сообщение).Модификации включали исключение 10 задач, которые были нереалистичными для выполнения (например, «Прыгай прямо в воздух как можно выше с обеими руками, вытянутыми над головой»), оставив 8 задач в модифицированной версии. Надежность этой модифицированной версии не оценивалась. MW оценил сложность задач визуального и кинестетического воображения, которые требовались в анкете, как «очень легкие». Соответственно, его способность к воображению была оценена как высшая из 7 возможных.

Ведение пациента состояло из 5 сеансов обследования и оценки (тестирования) походки и 6-недельного периода вмешательства (лечения).Тестирование проводилось в реабилитационном центре, а практические занятия — дома у М.В.

440″> График

MW был протестирован 5 раз: (1) за 2 недели до начала практики ИМ, (2) за 1 день до первой практической сессии, (3) через 3 недели после начала практики ИМ (промежуточная оценка), (4) 6 недель после начала практики ИМ, в конце периода вмешательства (оценка после вмешательства) и (5) через 6 недель после прекращения практики (последующая оценка).Период времени между первой и второй оценками считался периодом до лечения, а период между оценкой после вмешательства и последующей оценкой считался периодом после лечения (удержанием).

Критерий измерения

Поскольку скорость походки неоднократно показывалась как кардинальная переменная для измерения функциональной походки, ^3,52–56 скорость была основной переменной, представляющей интерес.Шаг и длина шага, а также частота шагов использовались в качестве дополнительных измерений. Учитывая, что длительная двойная поддержка является маркером медленной походки, а улучшение характеризуется ее сокращением, ⁵² продолжительность двойной поддержки также регистрировалась во время каждой сессии тестирования. Симметрия , определяемая как отношение продолжительности одиночной поддержки на каждой нижней конечности, была рассчитана для дополнения временной информации. Оценка походки Тинетти была выбрана в качестве дополнительного параметра, который может пролить свет на аспекты походки, улавливаемые глазом наблюдателя, а не камерой.Приближение к нормальным значениям угла колена в сагиттальной плоскости далее рассматривалось как показатель улучшения, связанного с вмешательством; поэтому кинематика обоих колен измерялась во время каждого сеанса тестирования. Углы колена в начальном контакте, средней стойке, схождении и середине поворота определялись в автономном режиме с помощью анализа покадровых наблюдений. Первоначальный контакт был определен как момент времени первого контакта между стопой и полом, средняя стойка был определен как момент времени в стойке на одной ноге, когда бедро противоположной качающейся конечности параллельно бедру стоячая конечность, отрыв зацепа был определен как момент времени, когда последний зацеп отрывается от земли, а средний замах был определен как момент времени средней стойки контралатеральной конечности.

Вмешательство

График

Все практические занятия проводил один и тот же специалист (AD), имеющий степень магистра физического воспитания и предыдущий опыт применения техник МИ в умственной практике. Пятнадцатиминутные лечебные сеансы проводились 3 раза в неделю в течение 6 недель. Этот временной интервал был выбран, потому что, согласно нашему опыту, большинство программ реабилитации походки длятся от 4 до 8 недель, а также потому, что значительное улучшение было продемонстрировано после 3 недель практики визуализации. ^38,57

Содержание

Основываясь на ответах MW на MIQ, мы определили, что он мог одинаково хорошо использовать как кинестетические, так и визуальные формы образов. Таким образом, в его протоколе вмешательства были применены как внутренние, так и внешние сцены изображений. Двумя основными целями были: (1) облегчить движение и осанку пораженной нижней конечности во время походки, сосредоточив внимание на конкретных нарушениях, и (2) улучшить функциональную ходьбу в его собственном окружении.Конкретными нарушениями, выбранными в качестве целей для вмешательства, были начальный контакт передней части стопы и недостаточное отталкивание во время стойки, а также снижение сгибания колена во время замаха. Одновременно с этим практика изображения была направлена ​​на улучшение скорости и симметрии, а также на преодоление пешеходных маршрутов в помещении и на открытом воздухе (например, общественные здания, неровная местность).

Первые 4 недели периода вмешательства были сосредоточены на улучшении определенных нарушений походки и на улучшении скорости и симметрии, тогда как в течение последних 2 недель больше внимания уделялось выполнению функциональной ориентированной на выполнение действий походки.Сроки, последовательность и интервалы между практическими занятиями ИМ были основаны на установленных принципах, взятых из дисциплины моторного обучения, и на отчетах о применении этих принципов в реабилитации после инсульта. ^58–60 Соответственно, упражнения MI применялись случайным образом, а не блоками, и перед выполнением предоставлялась явная информация о характере задачи. Кроме того, походка практиковалась в различных обстоятельствах, и во время практики предоставлялась только прерывистая или минимальная устная обратная связь.

Каждое практическое занятие состояло из: (1) глубокого расслабления мышц (1-2 минуты), ⁵⁷ (2) предоставления подробной информации о характеристиках задачи и условиях окружающей среды (1-2 минуты), ⁶¹ ( 3) визуализация ходьбы с внешней точки зрения (3–8 минут), ²⁵ (4) визуализация ходьбы с внутренней точки зрения (3–8 минут), ²⁵ и (5) перефокусировка внимания на непосредственное окружение и истинное положение тела (1 минута).

Содержание каждого практического занятия MI было скорректировано в соответствии с уровнем производительности MW в этот конкретный момент времени и изменено в течение 6-недельного периода лечения в соответствии с изменениями в ходьбе. Подкрепление применялось через образы чувства уверенности в правильности походки и успешного выполнения заданий на практике. То есть тренер поощрял чувство безопасности, спокойствия и удовлетворения как во время, так и после завершения образной походки.Во время лечения не применялось никакого физического вмешательства. Краткое описание основных задач, которые выполнялись каждую неделю, приведено в таблице 1.

График и основные задачи, которые были выполнены

График и основные задачи, которые были выполнены

Результаты

Временно-пространственные параметры

Скорость походки пациента увеличилась после практики визуализации (рис. 1). Увеличение было максимальным при оценке после вмешательства (20.На 4% выше второго исходного уровня), при этом значительный прирост сохраняется при последующей оценке.

Рисунок 1.

Скорость походки пациента. * Данные предоставлены: Oberg T, Karsznia A., Oberg K. Основные параметры походки: справочные данные для здоровых людей в возрасте 10–79 лет. J Rehabil Res Dev. 1993; 30: 210–223; и Von Schroeder HP, Coutts RD, Lyden PD и др. Параметры походки после гребка: практическая оценка. J Rehabil Res Dev. 1995; 32: 25–31.

Рисунок 1.

Скорость походки пациента. * Данные предоставлены: Oberg T, Karsznia A., Oberg K. Основные параметры походки: справочные данные для здоровых людей в возрасте 10–79 лет. J Rehabil Res Dev. 1993; 30: 210–223; и Von Schroeder HP, Coutts RD, Lyden PD и др. Параметры походки после гребка: практическая оценка. J Rehabil Res Dev. 1995; 32: 25–31.

Длина шага как паретичных, так и непаретичных нижних конечностей была ниже нормального диапазона во время исходных сессий и увеличивалась с практикой визуализации (рис.2), о чем свидетельствует увеличение длины шага на 19,4% от второго базового измерения до оценки после вмешательства (рис. 3). Прирост длины шага частично сохранялся при последующем наблюдении. Частота вращения педалей MW была значительно ниже, чем частота вращения педалей у лиц того же возраста без нарушений (рис. 4). Несмотря на вариабельность исходной частоты вращения педалей, наибольший прирост (9%) был отмечен при промежуточной оценке. Эти достижения были лишь незначительно сохранены при последующем наблюдении.

Рисунок 2.

Длина шага пациента (паретичная конечность по сравнению с непаретичной конечностью). * Данные взяты из: Winter DA. Биомеханика и моторный контроль походки человека: нормальные, пожилые и патологические . Ватерлоо, Онтарио, Канада: Биомеханика Ватерлоо; 1991.

Рисунок 2.

Длина шага пациента (паретичная конечность по сравнению с непаретичной конечностью). * Данные взяты из: Winter DA. Биомеханика и моторный контроль походки человека: нормальные, пожилые и патологические . Ватерлоо, Онтарио, Канада: Биомеханика Ватерлоо; 1991 г.

Рисунок 3.

Длина шага пациента. * Данные предоставлены: Oberg T, Karsznia A., Oberg K. Основные параметры походки: справочные данные для здоровых людей в возрасте 10–79 лет. J Rehabil Res Dev. 1993; 30: 210–223; Фон Шредер HP, Coutts RD, Lyden PD и др. Параметры походки после гребка: практическая оценка. J Rehabil Res Dev. 1995; 32: 25–31; и Winter DA. Биомеханика и моторный контроль походки человека: нормальные, пожилые и патологические .Ватерлоо, Онтарио, Канада: Биомеханика Ватерлоо; 1991.

Рисунок 3.

Длина шага пациента. * Данные предоставлены: Oberg T, Karsznia A., Oberg K. Основные параметры походки: справочные данные для здоровых людей в возрасте 10–79 лет. J Rehabil Res Dev. 1993; 30: 210–223; Фон Шредер HP, Coutts RD, Lyden PD и др. Параметры походки после гребка: практическая оценка. J Rehabil Res Dev. 1995; 32: 25–31; и Winter DA. Биомеханика и моторный контроль походки человека: нормальные, пожилые и патологические .Ватерлоо, Онтарио, Канада: Биомеханика Ватерлоо; 1991.

Рис. 4.

Каденция пациента. * Данные предоставлены: Von Schroeder HP, Coutts RD, Lyden PD, et al. Параметры походки после гребка: практическая оценка. J Rehabil Res Dev. 1995; 32: 25–31; и Winter DA. Биомеханика и моторный контроль походки человека: нормальные, пожилые и патологические . Ватерлоо, Онтарио, Канада: Биомеханика Ватерлоо; 1991.

Рисунок 4.

Каденция пациента. * Данные предоставлены: Von Schroeder HP, Coutts RD, Lyden PD, et al. Параметры походки после гребка: практическая оценка. J Rehabil Res Dev. 1995; 32: 25–31; и Winter DA. Биомеханика и моторный контроль походки человека: нормальные, пожилые и патологические . Ватерлоо, Онтарио, Канада: Биомеханика Ватерлоо; 1991.

Продолжительность периодов абсолютной и относительной двойной поддержки изображена на Рисунке 5. Уменьшение двойной поддержки можно увидеть в среднесрочной оценке и оценке после вмешательства, при этом некоторые из этих достижений были потеряны при последующем наблюдении.Абсолютное уменьшение продолжительности двойной опоры было более выраженным, чем относительное (процент цикла походки) уменьшение. Эта разница стала заметной в значениях, полученных во время последующей оценки, где относительные значения почти вернулись к уровням до вмешательства, в то время как абсолютные значения остались ниже, чем до вмешательства.

Рис. 5.

Изменения в абсолютном времени двойной поддержки пациента (A) (в секундах) (время двойной поддержки = [время между первым контактом правой руки и отрывом левой ноги] + [время между первым контактом левой ноги и правой toe-off]) и (B) относительное время двойной поддержки пациента (процент от цикла походки).* Данные взяты из: Winter DA. Биомеханика и моторный контроль походки человека: нормальные, пожилые и патологические . Ватерлоо, Онтарио, Канада: Биомеханика Ватерлоо; 1991.

Рис. 5.

Изменения в абсолютном времени двойной поддержки (A) пациента (в секундах) (время двойной поддержки = [время между первым контактом правой руки и отрывом левой ноги] + [время между начальным контактом левой ноги] контакт и отрыв правой ноги]) и (B) относительное время двойной поддержки пациента (процент от цикла походки). * Данные взяты из: Winter DA. Биомеханика и моторный контроль походки человека: нормальные, пожилые и патологические . Ватерлоо, Онтарио, Канада: Биомеханика Ватерлоо; 1991.

Симметрия между одиночной опорой на непаретичной конечности и паретичной конечностью составила 1,4 в предварительном тесте и во всех последующих тестах, включая последующую оценку. Эти результаты указывают на отсутствие улучшений. Аналогичным образом, наблюдательный анализ походки MW без посторонней помощи дал оценку 8/12 по шкале передвижения Тинетти ⁴⁵ во время всех 5 сессий тестирования.

Кинематические данные

Кинематические данные, полученные при начальном контакте, средней стойке, отталкивании и середине поворота во время каждой из оценочных сессий, представлены в таблице 2. Процент улучшения между вторым исходным уровнем и оценкой после вмешательства представлен в крайнем правом углу. столбец таблицы. Улучшение в коленных суставах выражалось дополнительным разгибанием при первоначальном контакте (например, 176 ° и 174 ° в среднесрочной перспективе по сравнению с 171 ° и 167 ° во второй исходной линии, на паретичной и непаретичной сторонах соответственно), дополнительным разгибание в средней стойке и более сильное сгибание при отталкивании пальцев ног и в середине замаха.

Угол сагиттальной плоскости (в градусах) коленных суставов в каждой сессии тестирования в 4 критических временных точках цикла походки (полное разгибание = 180 °)

Угловое соединение в плоскости 2

в каждой сессии тестирования в 4 критических временных точках цикла походки (полное разгибание = 180 °)

Рис. 6.

Общий объем движений в коленном суставе пациента (паретичная конечность по сравнению с непаретичной конечностью). * Данные взяты из: Winter DA. Биомеханика и моторный контроль походки человека: нормальные, пожилые и патологические .Ватерлоо, Онтарио, Канада: Биомеханика Ватерлоо; 1991.

Рис. 6.

Общий объем движений в колене пациента (паретичная конечность по сравнению с непаретичной конечностью). * Данные взяты из: Winter DA. Биомеханика и моторный контроль походки человека: нормальные, пожилые и патологические . Ватерлоо, Онтарио, Канада: Биомеханика Ватерлоо; 1991.

МВт был высоко мотивирован на протяжении всего периода вмешательства и присутствовал на всех сессиях. Начиная с третьей недели, он сообщил о повышении уверенности в себе во время походки и возобновил часть амбулаторных занятий на открытом воздухе, которые он делал до инсульта.

Обсуждение

Целью этого отчета было описание применения практики ИМ для улучшения ходьбы у одного человека с гемипарезом. Наблюдаемое у пациента увеличение скорости походки обнадеживает и требует дальнейшего изучения.

Височно-пространственные характеристики походки показывают, что на частоту вращения педалей особенно отрицательно повлиял удар, и что улучшение скорости походки было обусловлено, главным образом, увеличением длины шага и, в меньшей степени, увеличением частоты вращения педалей (что продемонстрировано увеличением частоты шагов). из 19.4% и 3,4% от второго исходного уровня до оценки после вмешательства для длины шага и частоты вращения педалей соответственно). Более того, увеличение частоты вращения педалей было почти потеряно при 6-недельном наблюдении, тогда как увеличение длины шага здоровой нижней конечности было почти полностью сохранено при последующем наблюдении.

В предыдущих исследованиях MI для контроля временных параметров использовалась хронометрия ^62,63 . Возможно, контролю и усилению каденции могло способствовать аналогичное использование метронома в текущей работе, и такое использование рекомендуется для будущих исследований.Сокращение периода двойной поддержки также является положительным моментом, указывая на то, что MW стал способен снизить свои пределы безопасности в пользу более быстрой походки. Обратите внимание, что относительное уменьшение периода двойной опоры было менее выраженным, чем абсолютное уменьшение из-за общего сокращения продолжительности цикла походки.

Несмотря на эти очевидные улучшения, симметрия походки не показала улучшения, и не было отмечено каких-либо изменений в баллах по шкале Тинетти. Эта клиническая шкала исследует аспекты походки, которые обычно не поддаются количественной оценке с помощью измерительных приборов.Оценка ниже 9 из 12 указывает на риск падения. ⁴⁵ MW получил 8 баллов из-за плохой симметрии, недостаточного зазора левой ступни и выраженного одностороннего раскачивания туловища, ни одно из которых не было удовлетворительно улучшено с помощью практики ИМ.

Предположительно, вмешательство ИМ, применяемое здесь, недостаточно изменило асимметрию, которая является неотъемлемой чертой гемипареза. За практикой походки как единицы деятельности последовало улучшение функциональной походки и скорости с одновременными изменениями в обеих нижних конечностях.У пациента сохранилась асимметричная походка. Стоит отметить, что образы М.В. были сосредоточены на асимметричном образце походки на протяжении всей умственной практики, поскольку он признал, что не может представить себе симметричную ходьбу. Возможно, для облегчения этого специфического расстройства требуется более энергичная практика ИМ для конкретных нарушенных функций паретичной нижней конечности, а также для симметричной походки. Чтобы прояснить этот вопрос, необходимы дополнительные исследования.

Что касается диапазона движений коленного сустава, наиболее заметными наблюдениями было увеличение разгибания колена при начальном контакте и сгибания колена во время замаха.Оба изменения могли позволить качающейся конечности пройти большую дугу до первоначального контакта, тем самым увеличив длину шага. Комментарий супруги М.В. о том, что его волочение паретичной нижней конечности уменьшилось после вмешательства, согласуется с улучшением сгибания во время качания. Сам М.В. поддержал это мнение, заявив, что после вмешательства МИ он уделял больше внимания событиям одиночной стойки и качания пораженной нижней конечности.

В заключение, информация, представленная в этом отчете, указывает на потенциальный вклад практики ИМ в скорость ходьбы, причем эти улучшения частично выходят за рамки периода практики.Наблюдаемые здесь двусторонние эффекты могут быть функцией уровня вмешательства, связанного с этим подходом, поскольку он требует выполнения когнитивной задачи и предположительно включает в себя планирование и мысленную репетицию всей задачи походки. Возможно, больше пользы можно получить, если сосредоточить больше внимания на изображениях поражений пораженной стороны. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы лучше осветить преимущества этого подхода и желаемую направленность вмешательства.

Список литературы

Йоргенсен

HS

Накаяма

H

Raaschou

HO

Olsen

TS

Восстановление функции ходьбы у пациентов с инсультом: Копенгагенское исследование инсульта

Arch Phys Med Rehabil

1995

76

27

32

Ричардс

класс

Олни

SJ

Гемипареальная походка после инсульта, часть II: восстановление и физиотерапия

Походка

1996

4

149

162

Олни

SJ

Ричардс

CL

Гемипаретическая походка после гребка, часть I: характеристика

Походка

1996

4

136

148

Озригин

N

Болукабси

N

Mehmet

B

Sevim

O

Кинематический анализ походки у пациентов с гемиплегией

Scand J Rehabil Med

1993

25

51

55

Brandstater

ME

de Bruin

H

Gowland

C

Clark

BM

Гемиплегическая походка: анализ временных переменных

Arch Phys Med Rehabil

1983

64

583

587

Перри

Дж

Garrett

M

Gronley

JK

Mulroy

SJ

Классификация инвалидности при ходьбе в популяции с инсультом

Ход

1995

26

982

989

Райерсон

S

Левит

К

Переобучение функциональным движениям: дополнительная модель реабилитации после инсульта

Нью-Йорк, Нью-Йорк

Черчилль Ливингстон Инк;

1997

Дэвис

PM

Что нужно делать: комплексное лечение пациентов с гемиплегией

Берлин, Германия

Springer Verlag;

2000

235

276

Шамуэй-Кук

А

Woollacott

MH

Управление двигателем: теория и практика

Балтимор, Мэриленд

Уильямс и

2001

369

390

Малуин

F

Potvin

M

Prevost

J

Использование интенсивной целевой программы тренировки ходьбы у ряда пациентов с острыми нарушениями мозгового кровообращения

Phys Ther

1992

72

781

Рединг

МДж

МакДауэлл

FH

Целенаправленные программы реабилитации после инсульта улучшают исходы

Arch Neurol

1989

46

700

701

Ричардс

класс

Malouin

F

Wood-Dauphinee

S

Специализированная физиотерапия для оптимизации восстановления походки у пациентов с острым инсультом

Arch Phys Med Rehabil

1993

74

612

620

Малдер

т

Nienhuis

B

Pauwels

J

Оценка восстановления моторики: новый взгляд на старую проблему

Дж Электромиогр Кинезиол

1996

6

137

145

Малдер

т

Nienhuis

B

Pauwels

J

Клинический анализ походки в контексте реабилитации: некоторые спорные вопросы

Clin Rehabil

1998

12

99

106

Фон Кох

л

Wottrich

AW

Holmqvist

LW

Реабилитация дома по сравнению с больницей: важность контекста

Disabil Rehabil

1998

20

367

372

Фон Кох

л

Holmqvist

LW

Kostulas

V

Рандомизированное контролируемое исследование реабилитации в домашних условиях после инсульта на юго-западе Стокгольма: результат через шесть месяцев

Scand J Rehabil Med

2000

32

80

86

Фон Кох

л

Holmqvist

LW

Wottrich

AW

Реабилитация дома после инсульта: описательное исследование индивидуального вмешательства

Clin Rehabil

2000

14

574

583

Boschker

MS

Баккер

FC

Ритберг

MB

Эффекты обратной интерференции мысленно воображаемой скорости движения

J Sports Sci

2000

18

593

603

Ханакава

т

Immisch

I

Toma

K

Функциональные свойства областей мозга, связанные с моторным исполнением и воображением

Дж Нейрофизиол

2003

89

989

1002

Мерфи

SM

Jowdy

DP

Образцы и ментальная практика

Шампейн, Иллинойс

Human Kinetics Inc;

1992

Махони

МДж

Авенер

М

Психология спортсмена высокого уровня: исследовательское исследование

Когнитивная терапия и исследования

1977

1

135

141

Глиски

Вт

Kihlstrom

JF

Перспективы внутренних и внешних мысленных образов и выполнение двух задач

Журнал спортивного поведения

1996

19

3

18

Гордон

S

Вайнберг

R

. Журнал спортивного поведения

1994

17

60

76

Зал

CR

Индивидуальные различия в умственной практике и представлениях о двигательных навыках

Может J Appl Sport Sci

1985

10

4

17S

21S

Зал

CR

Роджерс

WM

Barr

KA

Использование изображений спортсменами в отдельных видах спорта

Спортивный психолог

1990

4

1

10

Аннет

Дж

Обучение моторике: спортивная наука и перспективы эргономики

Эргономика

1994

37

5

16

Харди

л

Фазей

Дж

Психологическая репетиция: руководство по спортивным достижениям

1990

Гулд

D

Бамаджян

N

Обучение работе с изображениями для максимальной производительности

Brewer

BW

Изучение спорта и психологии физических упражнений

Вашингтон, округ Колумбия

Американская психологическая ассоциация;

1997

25

50

Юэ

G

Коул

КДж

Увеличение силы за счет двигательной программы: сравнение тренировки с максимальными произвольными и воображаемыми сокращениями мышц

Дж Нейрофизиол

1992

67

1114

1123

Ягуэс

л

Nagel

D

Hoffman

H

Мысленный путь к моторному обучению: улучшение траекторной кинематики посредством тренировки изображений

Behav Brain Res

1998

90

95

106

Decety

Дж

Буассон

Д

Влияние травм головного и спинного мозга на воображение движения

Eur Arch Psychiatry Clin Neurosci

1990

240

39

43

Харрис

DV

Робинсон

WJ

Влияние уровня навыков на ЭМГ-активность во время внутренней и внешней визуализации

Журнал спортивной психологии

1986

8

105

111

Roure

R

Цанга

C

Deschaumes-Molinaro

C

Качество изображения, оцениваемое по вегетативной реакции, коррелирует с улучшением спортивных результатов

Physiol Behav

1999

66

63

72

Лафлер

MF

Джексон

PL

Malouin

F

Моторное обучение производит параллельные динамические функциональные изменения во время выполнения и воображения последовательных движений стопы

Нейроизображение

2002

16

142

157

Косслин

SM

Ганис

G

Томпсон

WL

Нейронные основы образов

Нат Рев Neurosci

2001

2

635

642

Джексон

PL

Lafleur

MF

Malouin

F

Возможная роль умственной практики с использованием образов движения в неврологической реабилитации

Arch Phys Med Rehabil

2001

82

1133

1141

Ю

E

Park

E

Chung

B

Влияние умственной практики на точность определения линий у лиц с гемипаретическим инсультом: предварительное исследование

Arch Phys Med Rehabil

2001

82

1213

1218

стр.

SJ

Левин

P

Sisto

S

Джонстон

MV

Рандомизированное исследование эффективности и технико-экономического обоснования изображений при остром инсульте

Clin Rehabil

2001

15

233

240

стр.

SJ

Левин

P

Sisto

SA

Johnston

MV

Психологическая практика в сочетании с физической практикой при дефиците моторики верхних конечностей при подостром инсульте

Phys Ther

2001

81

1455

1462

Малуин

F

Richards

CL

Belleville

S

Улучшенные динамические модели нагрузки на нижние конечности с психологической практикой у пациентов с инсультом

2003

Фольштейн

MF

Folstein

SE

McHugh

P

«Мини-психическое состояние»: практический метод оценки когнитивного состояния пациентов для врача

J Psychiatr Res

1975

12

189

198

Махони

FI

Бартель

D

Функциональная оценка: индекс Бартеля

Медицинский центр штата Мэриленд J

1965

14

56

61

Зал

С

Мартин

К

Измерение способностей к изображениям движений: новая редакция анкеты по изображениям движений

Журнал мысленных образов

1997

21

143

154

Зал

EG

Понграц

Дж

Опросник изображений движения

1983

Тинетти

ME

Оценка проблем с подвижностью у пожилых пациентов, ориентированная на результат

Дж. Ам Гериатр Соц

1986

34

119

126

Уитни

SL

Пул

JL

Касс

SP

Обзор весов для пожилых людей

Am J Occup Ther

1998

52

666

671

Райче

кв.м

Hebert

R

Prince

F

Corriveau

H

Скрининг пожилых людей с риском падения с помощью весов Tinetti

Ланцет

2000

356

9234

1001

1002

Уилсон

DJ

Smith

BK

Gibson

JK

Точность оцифровки автоматическим и ручным методами

Phys Ther

1999

79

558

566

Стакпул-Ши

S

Shea

G

Otago

L

Payne

W

Аппаратные аспекты клинической и компьютеризированной методики измерения углов стопы

J Хирургическая операция на голеностопном суставе

1998

37

410

415

Кляйн

PJ

DeHaven

JJ

Точность трехмерных линейных и угловых оценок, полученных с помощью системы анализа производительности Ariel

Arch Phys Med Rehabil

1995

76

183

189

Гундерсен

LA

Valle

DR

Barr

AE

Двусторонний анализ колена и голеностопного сустава во время ходьбы: исследование взаимосвязи между латеральным доминированием и симметрией

Phys Ther

1989

69

640

650

Голди

PA

Матьяс

TA

Evans

OM

Походка после удара: начальный дефицит и изменения во временных паттернах для каждой фазы походки

Arch Phys Med Rehabil

2001

82

1057

1065

Зеленый

Дж

Forster

A

Young

J

Исследование надежности повторного тестирования индекса Бартеля, индекса мобильности Ривермида, Ноттингемской шкалы расширенной активности повседневной жизни и индекса активности Френчай у пациентов с инсультом

Disabil Rehabil

2001

23

670

676

Зальбах

НМ

Mayo

NE

Higgins

J

Отзывчивость и предсказуемость скорости походки и других показателей инвалидности при остром инсульте

Arch Phys Med Rehabil

2001

82

1204

1212

Suzuki

К

Yamada

Y

Handa

T

Взаимосвязь между длиной шага и скоростью ходьбы при тренировке ходьбы у пациентов с гемипаретическим инсультом

Am J Phys Med Rehabil

1999

78

147

152

Suzuki

К

Imada

G

Iwaya

T

Детерминанты и предикторы максимальной скорости ходьбы при компьютерной тренировке ходьбы у пациентов с гемипаретическим инсультом

Arch Phys Med Rehabil

1999

80

179

182

Fairweather

ММ

Боковой

B

Идеокинетические образы как техника развития позы

Res Q Exerc Sport

1993

64

385

392

Вульф

G

Horger

M

Shea

CH

Преимущества блокированной последовательной обратной связи при обучении сложным двигательным навыкам

Дж. Мот Поведение

1999

31

95

103

Максвелл

JP

Мастерс

RS

Eves

FF

От новичка до незнакомца: продольное исследование неявного моторного обучения

J Sports Sci

2000

18

111

120

Винштейн

CJ

Pohl

PS

Cardinale

C

Изучение навыка частичной нагрузки на вес: эффективность двух форм обратной связи

Phys Ther

1996

76

985

993

Бойд

LA

Винштейн

CJ

Неявное обучение моторной последовательности у людей после одностороннего инсульта: влияние практики и явных знаний

Neurosci Lett

2001

298

65

69

Смания

N

Базоли

F

Пива

D

Guidetti

G

Визуомоторика и реабилитация запущенных

Arch Phys Med Rehabil

1997

78

430

436

Папаксантис

С

Schieppati

M

Gentili

R

Pozzo

T

Воображаемые и фактические движения руки имеют одинаковую продолжительность, если они выполняются в разных условиях направления и массы

Эксперимент Мозг Res

2002

143

447

452

Заметки автора

© 2004 Американская ассоциация физиотерапии

границ | Постинсультная гемиплегическая походка: новые перспективы и выводы

Введение

Инсульт — основная причина серьезной длительной нетрудоспособности (Benjamin et al., 2017). Дисфункция ходьбы встречается более чем у 80% выживших после инсульта (Duncan et al., 2005). Несмотря на усилия по реабилитации, 25% всех выживших после инсульта имеют остаточные нарушения походки, которые требуют полной физической помощи перед выпиской из больницы (Hendricks et al., 2002). Следовательно, нарушение походки затрудняет выполнение повседневной деятельности и затрудняет подвижность. Нарушение походки характеризуется ярко выраженной клинической картиной асимметрии походки по сравнению со здоровыми людьми (Olney, Richards, 1996; Richards and Olney, 1996). У выживших после инсульта обычно наблюдается пониженная фаза опоры и длительная фаза качания паретической стороны.Кроме того, скорость ходьбы уменьшается, а длина шага короче (Perry and Burnfield, 2010). Эти аномалии походки наряду с мышечной слабостью повышают риск падений у выживших после инсульта (Dobkin, 2005; Batchelor et al., 2012). Люди, пережившие инсульт, обычно падают во время ходьбы (Hyndman et al., 2002). Таким образом, повышение безопасности и скорости ходьбы является основной целью для переживших инсульт людей с точки зрения предотвращения падений и улучшения качества жизни (Olney and Richards, 1996; Dobkin, 2005).

Ходьба — это явление, которое считается само собой разумеющимся для здоровых людей, но требует чрезвычайно сложного процесса нейромышечно-скелетного контроля. Активация мышц нижних конечностей, туловища и верхних конечностей в определенном пространственно-временном паттерне требуется для обеспечения надлежащего положения суставов для поддержки и увеличения веса тела в различных фазах циклов походки. В большинстве ситуаций человеческая ходьба с комфортной скоростью по ровной поверхности в первую очередь обеспечивается стволовыми и спинными механизмами (Dietz, 1996; Nielsen, 2003).Однако супраспинальный контроль добавляет сложности и гибкости контролю походки и универсальности походки для удовлетворения динамических потребностей и проблем окружающей среды (Dietz, 1996; Nielsen, 2003). Спастичность и парез — основные двигательные нарушения после инсульта (Li, 2017). В контексте спастического гемипареза мышцы являются слабыми и спастичными и имеют разный уровень поражения, включая различные области верхней конечности, туловища и нижней конечности с одной стороны. В результате клинически выявляется широкий спектр аномалий походки.

В этой статье основные кинематические детерминанты и нейронный контроль нормальной походки человека кратко рассматриваются с исторической точки зрения. Затем обобщаются текущие данные о гемиплегической походке после инсульта в результате изменения нервного контроля. Основываясь на последних достижениях в патофизиологии мышечной слабости и спастичности после инсульта, предлагается новая перспектива понимания гемиплегической походки после инсульта. Обсуждаются его клинические последствия для лечения гемиплегической походки.

Основные кинематические детерминанты нормальной походки человека

С биомеханической и кинезиологической точки зрения ходьба человека может быть описана как прогрессирование чередующихся опорных конечностей. Таким образом, смещение центра тяжести (COG) всего тела рассматривается как конечный результат всех мышечных сил, действующих на тело во время прогрессирования. При нормальной ходьбе по горизонтальной плоскости центр тяжести тела следует плавной регулярной кривой в трехмерном пространстве. Размах амплитуды составляет ~ 5 см в вертикальной и медиолатеральной плоскостях соответственно Saunders et al.(1953). Используя гипотетическую модель двуногой походки с компасом и элементарные геометрические аргументы, Saunders et al. (1953) предложили шесть кинематических механизмов, которые способствуют эффективному продвижению центра тяжести всего тела в трехмерном пространстве. Эти механизмы называются шестью основными детерминантами походки человека. Они включают вращение таза в поперечной плоскости, наклон таза в корональном плане, сгибание колена в фазе стойки, механизмы стопы и колена и боковое смещение таза (приведение бедра).Эта концепция основных детерминант была первоначально предложена для понимания и лечения патологической походки после ортопедических нарушений, таких как сращение тазобедренного сустава (Saunders et al., 1953). С исторической точки зрения, основные детерминанты походки человека являются фундаментальными концепциями в понимании управления походкой человека и обеспечивают основу для клинического применения анализа походки. Хотя индивидуальная мышечная активность (электромиография, ЭМГ), кинематика суставов и сила реакции опоры не были доступны в исходной модели «походки по компасу», которая допускала только сгибание и разгибание бедра во время ходьбы, эти детерминанты могли хорошо объяснить минимизацию смещения центра тяжести. .

Вывод о шести детерминантах походки человека подвергался сомнению в ряде исследований (Gard and Childress, 1997, 1999; Croce et al., 2001; Kuo, 2007; Hayot et al., 2013). В самом последнем исследовании (Lin et al., 2014) Lin et al. количественно оценили вклад каждой детерминанты в смещение COG в течение цикла ходьбы у молодых и здоровых людей. Используя концепцию «коэффициента влияния», они обнаружили, что сгибание бедра, сгибание колена в стойке и взаимодействие между голеностопным суставом и стопой значительно минимизируют смещение COG в сагиттальной плоскости; приведение бедра и наклон таза являются основными детерминантами медиолатерального смещения COG в коронарной плоскости; однако вращение таза и наклон таза существенно не влияют на вертикальное смещение центра тяжести.В целом, существует общее согласие между классической статьей Saunders et al. И этим исследованием с исчерпывающими количественными кинематическими данными отдельных суставов. Это подтверждает, что движения тазового пояса (наклон таза, сгибание и приведение бедра) вносят значительный вклад в смещение COG в трехмерном пространстве во время ходьбы.

Нейронный контроль нормальной походки человека

Однако вышеупомянутые кинематические механизмы не могут учесть почти идеальную кинематическую траекторию во время ходьбы человека по ровной поверхности.Дистальная часть стопы в фазе качания поднимается только на 1-2 см с вариациями от шага к шагу менее 4 мм (Winter, 1992). Этого смещения достаточно, чтобы не споткнуться, но не больше, чем необходимо. Эта замечательная точность положения стопы в фазе замаха определяется и конечным результатом скоординированной активации мышц нижних конечностей напрямую и мышц туловища и рук косвенно. Количество различных комбинаций активации мышц, которые приводят к одному и тому же положению стопы, практически бесконечно, т.е.э., проблема моторного резервирования (Бернштейн, 1967). Как предположил Бернштейн (1967), мозг может контролировать только конечную точку, то есть положение стопы в данном случае, обеспечивая при этом значительную гибкость для определенных мышечных действий. Используя этот фундаментальный подход, мышечная активность не контролируется индивидуально. Им разрешается иметь большой диапазон гибкости при условии, что все они масштабированы относительно друг друга, чтобы обеспечить конечную точку: положение стопы в желаемом диапазоне. Эти мышцы скоординированы и организованы в функциональные группы.Их часто называют мышечной синергией или модулями (Ting and McKay, 2007; Drew et al., 2008).

Различные модули описаны в соответствии с их биомеханическими функциями для всей конечности или всего тела во время различных типов локомоторных функций, таких как контроль равновесия или ходьба (Beyaert et al., 2015). Для выполнения подзадач по ходьбе достаточно пяти модулей (Neptune et al., 2009). Модуль 1 включает в себя среднюю ягодичную, большую и прямую мышцы бедра, которые в первую очередь способствуют поддержке тела в ранней стойке.Модуль 2 (камбаловидная мышца и икроножная мышца) активируется как во время поддержки тела, так и во время движения в поздней стойке. Модуль 3 (прямая мышца бедра и передняя большеберцовая мышца) замедляет движение ноги при раннем и позднем замахе, а также генерирует энергию для туловища на протяжении фазы замаха. Модуль 4 в основном состоит из мышц задней поверхности бедра. Активация этих мышц замедляет ипсилатеральную ногу до удара пяткой. Модуль 3 и модуль 5 (подвздошно-поясничная мышца) действуют вместе, ускоряя ипсилатеральную ногу вперед при раннем замахе.Эти модули представляют собой общий репертуар двигательных действий, которые могут быть задействованы в различных комбинациях и в разное время для различных потребностей в управлении движением и балансом, а также для произвольного, ритмичного и реактивного локомоторного поведения (McGowan et al., 2010; Allen и Нептун, 2012; Beyaert et al., 2015).

В процесс контроля походки вовлечены обширные нервные структуры и проводящие пути, включая спинной мозг, ствол мозга, мозжечок, базальные ганглии, лимбическую систему и кору головного мозга, а также их взаимодействие с окружающей средой (см. Обзор Nielsen, 2003; Beyaert и другие., 2015). Вкратце, вышеупомянутые двигательные модули в значительной степени контролируются спинным мозгом и стволом мозга под регулирующим контролем мозжечка. В частности, ретикулярная формация костного мозга (PMRF) и вестибулярные ядра обеспечивают поддержку тела и контроль баланса, тем самым обеспечивая вертикальное положение против силы тяжести за счет активации мышц-разгибателей туловища и нижних конечностей. Дополнительные нейроны в PMRF активируют спинномозговую локомоторную сеть под влиянием мезэнцефалической локомоторной области и субталамической локомоторной области или мозжечка.Активация этой сети обеспечивает ритмичную двигательную активность. Эти структуры представляют собой автоматические процессы, одновременно контролируя опору тела, баланс и ритмичную двигательную активность. Однако передвижение происходит только тогда, когда этот автоматический процесс инициируется «добровольно» или «эмоционально». Волевой процесс затрагивает кору головного мозга, а эмоциональный процесс — лимбическую систему. Базальные ганглии влияют на волевые, эмоциональные и автоматические процессы посредством взаимодействия с корой головного мозга, лимбической системой и стволом мозга соответственно.Кроме того, сенсорная обратная связь в реальном времени через зрительные, вестибулярные и проприоцептивные сигналы имеет решающее значение для локомоторной адаптации. Таким образом, ходьба в основном является результатом автоматического процесса, в котором задействованы спинной мозг и механизмы ствола мозга. Обычно это достигается и поддерживается без осознания и когнитивной обработки.

Измененный нервный контроль и патомеханика походки после инсульта с гемиплегией

Механизмы нервного контроля изменены у переживших инсульт с дисфункцией ходьбы.По сравнению со здоровыми людьми из контрольной группы, у выживших после инсульта меньше модулей во время ходьбы (Clark et al., 2010). В своем исследовании (Clark et al., 2010) Кларк и его коллеги проанализировали модули, основанные на сигналах ЭМГ от восьми мышц ног у 55 пациентов с хроническим инсультом и у 20 контрольных групп. У большинства пораженных ног было всего два-три модуля. Эти модули были объединены с модулями, наблюдавшимися у контрольных субъектов, что привело к менее независимому нервному контролю пораженной ноги. Кроме того, авторы сообщили, что количество упрощенных модулей коррелировало с предпочтительной скоростью ходьбы, модуляцией скорости, асимметрией длины шага и асимметрией движущей силы.Другими словами, выжившие после инсульта с меньшим количеством модулей на паретичной конечности ходят медленнее и демонстрируют большую асимметрию походки (Routson et al., 2014). Эта модификация модульной организации, вероятно, отражает реакцию центральной нервной системы на мышечную слабость и отсутствие произвольного мышечного контроля на пораженной стороне для улучшения поддержки тела и передвижения. В дополнение к упрощенной модульной организации также часто возникают аномальные мышечные синергии и спастические синергетические паттерны активации (Kline et al., 2007; Finley et al., 2008). Например, Finley et al. продемонстрировали опосредованную рефлексами связь между сгибанием бедра и разгибанием колена у выживших после инсульта (Finley et al., 2008). В результате аномальной активности мышц положение суставов изменяется в состоянии покоя, а движения суставов объединяются во время ходьбы.

Клинически наблюдается полный спектр аномалий походки, в зависимости от уровня мышечной слабости, тяжести спастичности, компенсаторных механизмов и их взаимодействия.В первую очередь из-за силы мышц на паретической стороне существует иерархия нарушений походки. В соответствии со скоростью ходьбы, соответствующей мышечной слабости, выжившие после инсульта делятся на четыре группы с различными характеристиками нарушений походки (Mulroy et al., 2003). Это: быстрая ходьба, умеренная ходьба, медленно-выдвинутая ходьба (обходная походка) и медленно-сгибаемая ходьба.

В группе быстроходящих людей, переживших инсульт, скорость ходьбы составляет ~ 44% от нормальной. В конечной стойке пятка не поднимается из-за недостаточной силы подошвенных мышц.В остальном отличительные признаки походки находятся в пределах нормы. Гиперэкстензия колена в фазе опоры компенсирует недостаточный подъем пятки, чтобы тело могло перекатиться вперед на переднюю часть стопы. Таким образом, длина шага является вторичной из-за отсутствия передачи импульса от непораженной конечности.

Скорость обычного пешехода средней продолжительности составляет ~ 21% от нормальной скорости ходьбы. Выживший после инсульта может ходить без посторонней помощи. Мышцы-сгибатели подошв на паретичной стороне еще более ослаблены.Есть некоторая слабость в разгибателях бедра (максимальная ягодичная мышца) и разгибателях колена (четырехглавой мышце). Наряду со слабостью максимальные ягодичные мышцы, четырехглавые мышцы и подошвенные сгибатели начинают проявлять спастические реакции на быстрое растяжение. В результате в фазе средней стойки происходит чрезмерное сгибание колена и бедра. Из-за отсутствия предварительного движения вперед через коромысло носка, подошвенное сгибание лодыжки, сгибание колена и отрыв пятки неадекватны в конечной стойке. Тем не менее, оставшийся в живых все еще может достичь нейтрального положения ступни для освобождения в середине фазы замаха.

В группе медленно-вытянутой ходьбы четырехглавые мышцы еще больше ослаблены и не могут поддерживать колено во время фазы опоры. Несмотря на свою слабость, большая ягодичная мышца все же достаточно сильна, чтобы втягивать бедренную кость в гиперэкстензию колена и поддерживать тело. Существуют также контрактуры и спастичность подошвенных сгибателей, обеспечивающие необходимую стабильность голеностопного сустава. Во время фазы качания наблюдается стойкая спастичность максимальной ягодичной мышцы и подошвенного сгибателя голеностопного сустава. Для расчистки стопы выполняются походы по бедрам и обход ног.Пережившие инсульт в этой группе обычно нуждаются в вспомогательных приспособлениях для ходьбы. Скорость ходьбы дополнительно снижается на ~ 11% от нормальной скорости.

В группе ходунков с медленным сгибанием большая ягодичная мышца ослаблена до такой степени, что не может втягивать бедренную кость для стабилизации колена. Ограничение силы в тазобедренных, коленных и голеностопных суставах оставляет у выживших после инсульта способность ходить по доске. В средней стойке наблюдается чрезмерное сгибание бедра и колена, тыльное сгибание голеностопного сустава и наклон туловища вперед.Эта поза сохраняется в фазе качания с помощью. Скорость вспомогательной ходьбы составляет около 10% от нормальной скорости.

Патофизиология гемипареза и спастичности после инсульта

Спастичность и мышечная слабость (т. Е. Спастический парез) являются основными двигательными нарушениями и создают серьезные проблемы для ухода за пациентами. По оценкам, спастичность присутствует примерно у 20–40% выживших после инсульта (Zorowitz et al., 2013). Клинически постинсультная спастичность легко распознается как феномен зависящего от скорости увеличения тонических рефлексов растяжения («мышечный тонус») с усиленными подергиваниями сухожилий, возникающими в результате повышенной возбудимости рефлекса растяжения (Lance, 1980).На основе десятилетий исследований на животных и недавних исследований на людях (Brown, 1994; Gracies, 2005; Nielsen et al., 2007; Mukherjee and Chakravarty, 2010; Burke et al., 2013; Stecco et al., 2014; Li and Francisco, 2015), есть успехи в понимании патофизиологии спастичности и ее связи с парезом (Li and Francisco, 2015; Li, 2017). Краткое изложение представлено здесь. У переживших инсульт со спастической гемиплегией происходит повреждение моторной коры и нисходящего кортикоспинального тракта (CST).Эти повреждения вызывают мышечную слабость (обычно гемипарез) сразу после инсульта, включая мышцы верхних конечностей, туловища и нижних конечностей на стороне поражения. С другой стороны, нейропластичность возникает и после инсульта. Из-за поражения кортикобульбарных путей, сопровождающегося поражением моторной коры и / или нисходящей CST, развивается бульбоспинальная гипервозбудимость из-за потери супраспинального торможения. В основном это явление растормаживания или разоблачения. Есть несколько потенциальных кандидатов, включая ретикулоспинальные (RST), вестибулоспинальные (VST) и руброспинальные проекции (Miller et al., 2014; Ли и Франциско, 2015; Оуэн и др., 2017). Гипервозбудимость медиальной RST, по-видимому, является наиболее вероятным механизмом, связанным с постинсультной спастичностью (Li and Francisco, 2015). Гипервозбудимость RST обеспечивает беспрепятственный нисходящий возбуждающий сигнал в цепи рефлекса растяжения позвоночника, что приводит к повышенной возбудимости спинномозговых мотонейронов. Это адаптивное изменение может объяснить большинство клинических проявлений спастичности, например, преувеличенный рефлекс растяжения, зависящее от скорости сопротивление растяжению, гиперактивность мышц или спонтанные срабатывания двигательных единиц.Спастичность обычно приводит к синергетическому паттерну активации во время стояния и ходьбы, например синергии сгибателей в верхней конечности и синергии разгибателей в нижней конечности (Francisco and Li, 2016). Сообщается также о взаимосвязи активации между конечностями между верхними и нижними конечностями (Kline et al., 2007).

Новый взгляд на гемиплегическую походку

Эти недавние достижения в понимании патофизиологии спастичности и ее связи со слабостью мышц могут помочь нам лучше понять гемиплегическую походку у лиц, переживших инсульт.Учитывая, что расторможенные нисходящие пути ствола мозга (RST и VST) связаны с постинсультной спастичностью, реорганизацией модульного контроля и спастической синергической активацией, новая перспектива для понимания гемиплегической походки схематически проиллюстрирована на рисунке 1. Слабость мышц в первую очередь является результатом повреждение моторной коры и их нисходящей КСТ после инсульта. Сила мышц, особенно сила разгибателей колена, определяет независимость походки (Akazawa et al., 2017). Расторможенные нисходящие пути ствола мозга (RST и VST) гипервозбудимы.Эти нисходящие выступы диффузны, а активированные мышцы организованы в меньшее количество модулей или моторных синергий, которые обеспечивают поддержку тела, стабильность позы и движения (Nielsen, 2003; Beyaert et al., 2015). Кроме того, они также опосредуют спастичность и спастические синергетические паттерны. Наиболее часто наблюдаемые паттерны включают синергию сгибателей в верхней конечности и синергию сгибателей в нижней конечности. Эти спастические активации также приводят к ненормальному сцеплению внутри конечности (Finley et al., 2008) и между конечностями (Kline et al., 2007). Взаимодействие между мышечной слабостью, спастичностью и спастической активацией действует на туловище, таз и ноги. Механические последствия этих взаимодействий — клинически наблюдаемые нарушения походки. Примером может служить стереотипная гемиплегическая походка. Это обычно описывается как разгибание бедра, приведение и медиальное вращение, разгибание колена, подошвенное сгибание голеностопного сустава и инверсия. Спастические мышцы синергетически активируются для разгибания бедер и колен во время фазы опоры при ходьбе.Аномальная активация не позволяет бедру и колену сгибаться для освобождения стопы. Чтобы компенсировать эти нарушения, выжившие после инсульта обычно поднимают бедро и обходят пораженную ногу во время фазы качания, чтобы ступня освободилась. Как таковая, она известна как «обходная походка». В зависимости от тяжести слабости и спастичности, а также степени поражения (очаговое, региональное или обширное) клинически наблюдается широкий спектр нарушений походки, как описано выше.

Рисунок 1. Измененный нервный контроль походки после инсульта. CST, кортикоспинальный тракт; RST, ретикулоспинальный тракт; VST, вестибулоспинальный тракт.

Последствия для лечения гемиплегической походки

Повышение безопасности и скорости ходьбы является основной целью реабилитации после инсульта при ходьбе для предотвращения падений и последующего улучшения качества жизни (Olney and Richards, 1996; Dobkin, 2005). Обычно используется комплексный междисциплинарный подход, который поощряется для получения максимальных клинических результатов для выживших после инсульта.Программы реабилитации походки включают тренировку силы мышц, тренировку походки для конкретных задач, тренировку на беговой дорожке, электромеханическую и роботизированную тренировку ходьбы, функциональную электрическую стимуляцию, ортезы голеностопного сустава (AFO), виртуальную реальность, мысленную практику с двигательными образами и инъекции ботулотоксина. спастические мышцы (Verma et al., 2012; Tenniglo et al., 2014; Beyaert et al., 2015; Hsu et al., 2017; Jacinto, Reis Silva, 2018). Предлагаемая новая перспектива также имеет клиническое значение для улучшения лечения гемиплегической походки.Некоторые области обсуждаются здесь в качестве примеров.

Спастическая кинетическая цепь и ортопедическое лечение

Как указано выше и на Рисунке 1, аномалия походки является механическим следствием изменения нервного контроля после инсульта. Аномальная осанка сустава во время фазы опоры представляет собой чистый результат взаимодействия между силой реакции опоры и активацией спастических паретичных мышц. Например, неадекватная поддержка квадрицепса часто приводит к уникальной аномалии суставов во время фазы стойки, т.е.е., большее сгибание колена в группе ходоков со средней степенью ходьбы. В этом положении колена сила реакции опоры направляется дальше вперед от голеностопного сустава, сзади от коленного сустава и впереди от тазобедренного сустава. В ответ на увеличенный момент, приложенный к каждому суставу кинетической цепи, спастическая активация ягодичных мышц для помощи разгибанию бедра, четырехглавых мышц для помощи разгибанию колена, а также подошвенных сгибателей и инверторов голеностопного сустава для содействия тыльному сгибанию и стабилизации голеностопного сустава. Для такой спастической кинетической цепи фиксация ортезом на голеностопном суставе для уменьшения угла тыльного сгибания голеностопного сустава, вероятно, эффективна для изменения вектора силы реакции опоры (Owen, 2010).Силы, необходимые для поддержания положения сустава в каждом суставе, уменьшаются, а поддержка тела и стабильность суставов улучшаются.

Выбор мышц для терапии ботулотоксином

Терапия ботулотоксином часто используется для лечения спастичности мышц ног с целью улучшения походки (Esquenazi et al., 2015; Baker et al., 2016). Ботулинический токсин (BoNT) блокирует пресинаптическое высвобождение ацетилхолина в нервно-мышечном соединении, поэтому внутримышечная инъекция BoNT может привести к снижению спастичности (Jahn, 2006).Из-за этого инъекция BoNT также приводит к мышечной слабости. Как указано выше, повышенная спастичность четырехглавой мышцы, вероятно, является частью синергетической активации поддержки тела и стабилизации позы. Сила и поддержка четырехглавой мышцы определяют независимость при ходьбе (Akazawa et al., 2017). Хотя спастичность четырехглавой мышцы часто связана с ригидностью коленного сустава, требуется разумное рассмотрение лечения спастичности из-за побочного эффекта мышечной слабости от BoNT. Другое распространенное наблюдение — у выживших после инсульта наблюдается подошвенное сгибание и инверсия голеностопного сустава.Внутримышечные ЭМГ-исследования могут выявить потенциалы спонтанной активации двигательных единиц (MUAP) в большинстве соответствующих мышц, таких как задняя большеберцовая мышца, икроножная мышца, камбаловидная мышца, передняя большеберцовая мышца, длинные мышцы-разгибатели большого пальца стопы, т.е. др., 2013). Неудивительно обнаружить спастичность во всех этих мышцах, учитывая диффузную активацию нисходящих путей ствола мозга. Клиническая картина подошвенного сгибания голеностопного сустава и инверсии голеностопного сустава предполагает, что эта аномалия в первую очередь вызвана задней большеберцовой мышцей, икроножной и камбаловидной мышцами, или спастичность этих мышц перекрывает спастичность передней большеберцовой мышцы и длинных разгибателей большого пальца стопы.Не все мышцы со спастичностью в этом случае нуждаются в инъекции ботулотоксина. Скорее, отбор мышц основан на механических последствиях спастических мышц и их связи с положением голеностопного сустава и стопы во время ходьбы.

Мышцы таза и контроля осанки

Основные кинематические детерминанты были первоначально предложены для объяснения вклада отдельных суставов (движения таза, тазобедренного, коленного и голеностопного суставов) в минимизацию смещения центра тяжести. Цель состояла в том, чтобы понять походку человека в целом и объяснить аномалию походки после ортопедических нарушений, в частности, таких как сращение тазобедренного сустава.Как упоминалось выше, эти кинематические детерминанты были в целом подтверждены современным инструментальным анализом походки. Несмотря на то, что три из шести кинематических детерминант связаны с движением таза, исследования ЭМГ почти ограничиваются мышцами ног. Обычно исследуется только одна мышца (большая ягодичная мышца), связанная с движением таза (Perry and Burnfield, 2010). Механизмы нервного контроля (спинномозговая сеть) задействуют мышцы туловища и другие мышцы, связанные с движениями таза. Постинсультный спастический гемипарез может поражать все мышцы пораженной стороны.В зависимости от клинических проявлений эти мышцы таза могут быть основными виновниками нарушений походки (рис. 2). Здесь представлены два случая, чтобы подчеркнуть важность спастической широчайшей мышцы спины и средней ягодичной мышцы и мышц, напрягающих широкую фасцию (TFL), в контроле походки после инсульта. Письменное информированное согласие было получено для научной публикации от обоих пациентов.

Рис. 2. (A, B) Выживший после инсульта со спастичностью, которая привела к резкому боковому сгибанию туловища и движению бедра до и после инъекции ботулотоксина; (C, D) Выживший после инсульта со спастичностью, которая привела к динамическому приведению бедра и вращению таза кпереди до и после инъекции ботулинического токсина.Подробности см. В тексте.

Корпус 1

Женщина-правша 62 лет перенесла ишемический инсульт правой средней мозговой артерии 6 лет назад с остаточной левой спастической гемиплегией. Она могла передвигаться без вспомогательных приспособлений со средней скоростью ходьбы. У нее была умеренная циркулярная походка. Боковое сгибание туловища в левую сторону и походка на левое бедро были заметными и постоянными во время ходьбы. Судя по распространенному происхождению широчайшей мышцы спины от нижних 3–4 ребер, нижнего грудного отдела позвоночника, поясничного отдела позвоночника и гребня подвздошной кости, а также ее прикреплению к межбубчатой ​​борозде плечевой кости, спастическая широчайшая мышца спины считалась причиной развития этого пациента. неправильная осанка во время ходьбы, включая вертикальное поднятие таза в коронарной плоскости, боковое сгибание туловища, приведение плеча и внутреннее вращение (рис. 2А).Под контролем УЗИ в эту мышцу было введено в общей сложности 150 единиц онаботулинтоксина А. Боковое сгибание туловища и подъем таза значительно улучшились через 6 недель после инъекции. Как показано на Рисунке 2B, вертикальное возвышение таза уменьшилось с 19 до 9 ° после инъекции.

Корпус 2

У 27-летней правши в анамнезе был инсульт после черепно-мозговой травмы 20 лет назад, в результате которой возникла правосторонняя спастическая гемиплегия. В первые 3 года после аварии она несколько раз получала инъекции ботулотоксина.В положении сидя или лежа на спине у нее была только очень легкая мышечная слабость в правой верхней и нижней конечностях с минимальной или незначительной спастичностью. Основная жалоба заключалась в том, что ее пальцы правой ноги задевали пальцы левой ноги во время фазы маха, то есть проблемного внутреннего вращения и приведения правого бедра, вторичных по отношению к динамическому тонусу (рис. 2С). Согласно возможной патомеханике, динамическая спастичность в правой передней средней ягодичной мышце и мышцах TFL может вызывать чрезмерную переднюю ротацию таза в поперечной плоскости и внутреннюю ротацию бедра, тогда как спастичность приводящей мышцы бедра способствует дальнейшему приведению бедра.В общей сложности 200 единиц инкоботулинумтоксина А вводили в эти мышцы под контролем ультразвуковой визуализации (75 единиц в среднюю ягодичную мышцу, 50 единиц в TFL и 75 единиц в приводящие мышцы бедра). Улучшение осанки при ходьбе при контрольном посещении через 6 недель после инъекции подтвердило анализ патомеханики (рис. 2D).

Заключительные замечания

Учитывая, что расторможенные нисходящие пути ствола мозга (RST и VST) связаны с постинсультной спастичностью, реорганизацией модульного контроля и спастической синергической активацией, предлагается новая перспектива для понимания гемиплегической походки.Эта новая точка зрения выделяет постинсультные гемиплегические нарушения походки как механические последствия измененных нейронных механизмов контроля походки человека. Гемиплегическая походка не является результатом изолированного нарушения скелетной мускулатуры, которое часто наблюдается после ортопедических нарушений. При клиническом обсервационном анализе необходимо учитывать мышечную слабость, спастичность и спастическую активацию паретичной руки, туловища и ноги. Эта новая перспектива также продвигает стратегии клинического ведения, как описано выше.Однако это примеры и случаи. Они нуждаются в подтверждении в будущих лабораторных и клинических исследованиях.

Авторские взносы

SL разработала первоначальную версию рукописи и создала рисунки. GF и PZ критически отредактировали рукопись и внесли значительный вклад в разработку рукописи. Все авторы прочитали и одобрили окончательную рукопись.

Финансирование

Это исследование было частично поддержано NIH NICHD / NCMRR R21HD087128, R21HD0.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

Акадзава Н., Окава Н., Тамура К. и Морияма Х. (2017). Определение порогового значения силы разгибателей колена для определения независимости походки у лиц, переживших хронический инсульт. J. Rehabil. Med. 49, 765–767.DOI: 10.2340 / 16501977-2279

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бейкер Р., Эскенази А., Бенедетти М. Г. и Десловере К. (2016). Анализ походки: клинические факты. евро. J. Phys. Rehabil. Med. 52, 560–574.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Бенджамин, Э. Дж., Блаха, М. Дж., Чиув, С. Е., Кушман, М., Дас, С. Р., Део, Р. и др. (2017). Обновление статистики сердечных заболеваний и инсульта-2017: отчет Американской кардиологической ассоциации. Тираж 135, e146 – e603. DOI: 10.1161 / CIR.0000000000000485

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бернштейн, Н. А. (1967). Координация и регулирование движений. Оксфорд: T. Pergamon Press.

Google Scholar

Бейерт, К., Ваза, Р., Фрикберг, Г. Э. (2015). Постинсультная походка: патофизиология и стратегии реабилитации. Neurophysiol. Clin. 45, 335–355. DOI: 10.1016 / j.neucli.2015.09.005

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чанг, С. Х., Франциско, Г. Э., Чжоу, П., Раймер, В. З., и Ли, С. (2013). Спастичность, слабость, изменчивость силы и устойчивые спонтанные разряды двигательных единиц покоящихся спастически-паретичных мышц двуглавой мышцы плеча при хроническом инсульте. Мышечный нерв 48, 85–92. DOI: 10.1002 / mus.23699

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кларк, Д. Дж., Тинг, Л. Х., Заяц, Ф. Э., Нептун, Р. Р., и Каутц, С. А. (2010). Объединение здоровых двигательных модулей предсказывает снижение двигательной активности и сложность координации мышц после инсульта. J. Neurophysiol. 103, 844–857. DOI: 10.1152 / jn.00825.2009

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дрю, Т., Каласка, Дж., И Кручев, Н. (2008). Синергия мышц во время передвижения у кошек: модель управления моторной корой головного мозга. J. Physiol. 586, 1239–1245.DOI: 10.1113 / jphysiol.2007.146605

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дункан, П. В., Зоровиц, Р., Бейтс, Б., Чой, Дж. Й., Гласберг, Дж. Дж., Грэм, Г. Д. и др. (2005). Управление реабилитационной помощью у взрослых после инсульта. руководство по клинической практике. Ход 36, e100 – e143. DOI: 10.1161 / 01.STR.0000180861.54180.FF

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эскенази, А., Мун, Д., Викофф, А., и Сейл, П.(2015). Гемипаретическая походка и изменения функциональных возможностей из-за инъекции онаботулинтоксина А в мышцы нижних конечностей. Toxicon 107, 109–113. DOI: 10.1016 / j.toxicon.2015.08.004

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Финли, Дж. М., Перро, Э. Дж., И Дахер, Ю. Ю. (2008). Рефлекторная связь растяжения между бедром и коленом: последствия для нарушения походки после инсульта. Exp. Brain Res. 188, 529–540. DOI: 10.1007 / s00221-008-1383-z

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Франциско, Г.Э., и Ли, С. (2016). Спастичность. Физическая медицина и реабилитация, 5-е изд. , изд. D. X. CIfu (Филадельфия, Пенсильвания: Elsevier), 487–489.

Гард, С.А., и Чилдресс, Д.С. (1997). Влияние тазового крена на вертикальное смещение туловища при нормальной ходьбе. Поза походки 5, 233–238. DOI: 10.1016 / S0966-6362 (96) 01089-2

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гард, С.А., и Чилдресс, Д.С. (1999). Влияние сгибания колена в фазе стояния на вертикальное смещение туловища при нормальной ходьбе. Arch. Phys. Med. Rehabil. 80, 26–32. DOI: 10.1016 / S0003-9993 (99) -9

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Hayot, C., Sakka, S., и Lacouture, P. (2013). Вклад шести основных факторов походки в вертикальную траекторию центра масс и вертикальную силу реакции опоры. Hum. Mov. Sci. 32, 279–289. DOI: 10.1016 / j.humov.2012.10.003

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хендрикс, Х.Т., ван Лимбек, Дж., Геуртс, А. К., и Звартс, М. Дж. (2002). Восстановление моторики после инсульта: систематический обзор литературы. Arch. Phys. Med. Rehabil. 83, 1629–1637. DOI: 10.1053 / apmr.2002.35473

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хсу, К. Дж., Ким, Дж., Рот, Э. Дж., Раймер, В. З. и Ву, М. (2017). Принудительное использование паретичной ноги, вызванное ограничивающей силой, приложенной к непаретичной ноге, у людей, перенесших инсульт во время ходьбы. Neurorehabil.Ремонт нейронов 31, 1042–1052. DOI: 10.1177 / 1545968317740972

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хайндман Д., Эшберн А. и Стак Э. (2002). События падений среди людей, перенесших инсульт, живущих в сообществе: обстоятельства падений и характеристики падших. Arch. Phys. Med. Rehabil. 83, 165–170. DOI: 10.1053 / apmr.2002.28030

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хасинто, Л. Дж., И Рейс Сильва, М.(2018). Анализ походки в контексте лечения спастичности. Биосист. Биоробот. 19, 471–487. DOI: 10.1007 / 978-3-319-72736-3_31

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лэнс, Дж. У. (1980). «Краткий обзор симпозиума», в Спастичность: нарушение моторного контроля , ред. Р. Г. Фельдман, Р. Р. Янг и В. П. Коэлла (Чикаго, Иллинойс: Издательство Year Book Medical), 485–494.

Макгоуэн, К. П., Нептун, Р. Р., Кларк, Д. Дж., И Каутц, С. А. (2010).Модульное управление ходьбой человека: адаптация к изменившимся механическим требованиям. J. Biomech. 43, 412–419. DOI: 10.1016 / j.jbiomech.2009.10.009

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Миллер Д. М., Кляйн С. С., Суреш Н. Л. и Раймер В. З. (2014). Асимметрия вестибулярных вызванных миогенных потенциалов у выживших после хронического инсульта со спастической гипертонией: доказательства вестибулоспинальной роли. Clin. Neurophysiol. 125, 2070–2078. DOI: 10.1016 / j.clinph.2014.01.035

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Моттрам, К. Дж., Суреш, Н. Л., Хекман, К. Дж., Горассини, М. А., и Раймер, В. З. (2009). Причины аномальной возбудимости мотонейронов двуглавой мышцы плеча у выживших после спастически-паретического инсульта. J. Neurophysiol. 102, 2026–2038. DOI: 10.1152 / jn.00151.2009

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Моттрам, К. Дж., Уоллес, К. Л., Чикандо, К.Н., Раймер В. З. (2010). Причины спонтанной активации двигательных единиц в спастически-паретичной двуглавой мышце плеча у выживших после инсульта. J. Neurophysiol. 104, 3168–3179. DOI: 10.1152 / jn.00463.2010

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Малрой С., Гронли Дж., Вайс В., Ньюзэм К. и Перри Дж. (2003). Использование кластерного анализа для классификации паттернов походки пациентов на ранних и поздних этапах восстановления после инсульта. Поза походки 18, 114–125.DOI: 10.1016 / S0966-6362 (02) 00165-0

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Нильсен, Дж. Б., Кроун, К. и Халтборн, Х. (2007). Спинальная патофизиология спастичности — с точки зрения фундаментальной науки. Acta Physiol. 189, 171–180. DOI: 10.1111 / j.1748-1716.2006.01652.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Олни, С. Дж., И Ричардс, К. (1996). Гемипаретическая походка после инсульта. Часть I: Характеристики. Поза походки 4, 136–148. DOI: 10.1016 / 0966-6362 (96) 01063-6

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Оуэн, Э. (2010). Важность серьезного отношения к кинематике голени и бедра, особенно при использовании ортезов голеностопного сустава. Prosthet. Orthot. Int. 34, 254–269. DOI: 10.3109 / 030

.2010.485597

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Оуэн, М., Инго, К., и Девальд, Дж. П. А. (2017). Двигательные нарушения верхних конечностей и микроструктурные изменения бульбоспинальных путей при хроническом гемипаретическом инсульте. Фронт. Neurol. 8: 257. DOI: 10.3389 / fneur.2017.00257

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Перри, Дж., И Бернфилд, Дж. М. (2010). Анализ походки: нормальная и патологическая функция, 2-е изд. . Торофар, Нью-Джерси: SLACK Incorporated.

Ричардс, К. Л., и Олни, С. Дж. (1996). Гемипаретическая походка после инсульта. Часть II: восстановление и физиотерапия. Поза походки 4, 149–162. DOI: 10.1016 / 0966-6362 (96) 01064-8

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рутсон, Р.Л., Каутц, С. А., Нептун, Р. Р. (2014). Модульная организация при изменении требований к выполнению задач при здоровой походке и походке после инсульта. Physiol. Реп. 2: e12055. DOI: 10.14814 / phy2.12055

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сондерс, Дж. Б., Инман, В. Т., и Эберхарт, Х. Д. (1953). Основные факторы, определяющие нормальную и патологическую походку. J. Bone Joint Surg. Являюсь. 35-А, 543–558. DOI: 10.2106 / 00004623-1

CrossRef Полный текст

Стекко, А., Стекко, К., Рагхаван, П. (2014). Периферические механизмы, способствующие спастичности и последствиям для лечения. Curr. Phys. Med. Rehabil. Rep. 2, 121–127. DOI: 10.1007 / s40141-014-0052-3

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Теннигло, М. Дж., Недерханд, М. Дж., Принсен, Э. К., Нене, А. В., Ритман, Дж. С., и Буурке, Дж. Х. (2014). Эффект химиоденервации прямой мышцы бедра у взрослых с жесткой походкой в ​​коленях из-за спастического пареза: систематический обзор с метаанализом у пациентов с инсультом. Arch. Phys. Med. Rehabil. 95, 576–587. DOI: 10.1016 / j.apmr.2013.11.008

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Верма Р., Арья К. Н., Шарма П. и Гарг Р. К. (2012). Понимание контроля походки в постинсультном периоде: значение для лечения. J. Bodyw. Mov. Ther. 16, 14–21. DOI: 10.1016 / j.jbmt.2010.12.005

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Зоровиц, Р. Д., Гиллард, П. Дж., И Брайнин, М.(2013). Постинсультная спастичность: последствия и нагрузка для переживших инсульт и лиц, осуществляющих уход. Неврология 80, S45 – S52. DOI: 10.1212 / WNL.0b013e3182764c86

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Нейропластические эффекты тренировки конечных эффекторов роботизированной походки при гемипаретическом инсульте: рандомизированное контролируемое исследование

JMIR Биомедицинская инженерия — Ритмические тактильные подсказки для реабилитации людей с гемипарезом: количественное исследование походки

Введение

Повреждение головного мозга в результате несчастного случая или инсульта может привести к изменению жизни неврологических состояний и общей слабости с одной стороны тела.Двигательный контроль одной стороны тела может серьезно пострадать с односторонней потерей чувствительности и координации мышц как верхних, так и нижних конечностей.

Недостаток моторного контроля может привести к пространственной и временной асимметрии, влияющей на ходьбу в состоянии, известном как гемипаретическая походка. Асимметрия может привести к тому, что страдающие гемипаретической походкой будут чрезмерно использовать свою непораженную (непаретичную) ногу, подвергая ее потенциально опасным, более высоким вертикальным силам [,], в то время как недостаточное использование паретичной (пораженной) ноги может привести к потере мышечного тонуса и сокращению костной ткани. минеральная плотность [].Эти эффекты, в свою очередь, увеличивают риск проблем с коленями и суставами, переломов бедра и костей и падений [].

Было показано, что ходьба в соответствии с внешним метрономическим ритмом улучшает походку, побуждая переживших инсульт ходить более симметрично [] и меньше пренебрегать пораженной ногой.

Ранние исследования Prassas et al [] с использованием ритмической слуховой стимуляции (РАС) — неврологической техники, использующей звуковые ритмы для облегчения реабилитации, развития и поддержания движений, которые в основе своей являются биологически ритмичными, — показали немедленные пространственные преимущества с увеличением длины шага. более симметричный.Кроме того, работа Prassas et al [] обнаружила, что диапазон движений тазобедренного сустава увеличивается, а смещение центра масс уменьшается во время ходьбы с РАС, что делает общее движение вперед более плавным.

Более поздние исследования показали, что люди, пережившие инсульт, могут легко синхронизировать свои шаги с ритмичным звуковым метрономом при ходьбе по беговой дорожке; это привело к улучшениям различных временных симметрий, включая улучшенную симметрию времени шага между паретичной и непаретичной ногами [], а также уменьшило вариабельность паретичного времени шага [].

Эти результаты показывают, что РАС и, в более широком смысле, ходьба в ритме имеют очевидное клиническое значение, поскольку асимметрия шагов является основной причиной многих проблем, связанных с неврологическими состояниями, такими как гемипаретическая походка []. В частности, улучшения симметрии и вариативности предполагают шаги к функциональному восстановлению механики походки, поскольку они кинематически связаны со здоровой походкой [].

Однако слуховые сигналы могут быть непрактичными для использования вне клиники или в ситуациях, когда желательно поддерживать экологическую осведомленность или социальную активность.Более того, способ представления звуковых сигналов пациентам во время реабилитации в клинике накладывает определенные ограничения. Чтобы поддерживать связь между пациентами и физиотерапевтами, звуковые сигналы обычно воспроизводятся через динамики. Кроме того, для оптимальных результатов увлечения темп должен соответствовать темпу ходьбы пациента []. Следовательно, только один пациент может получать звуковые сигналы одновременно, ограничивая количество сеансов, которые могут выполняться одновременно в одном пространстве, одним.Это может быть проблематично в ситуациях, когда одно и то же пространство (например, тренажерный зал в реабилитационной клинике) используется более чем одним физиотерапевтом.

Тактильные ритмы, с другой стороны, могут быть направлены более чем одному пациенту одновременно, каждый со своим собственным темпом, чтобы соответствовать их каденции, не мешая друг другу. Это позволяет более эффективно распределять ресурсы между медицинскими работниками и физиотерапевтами.

Сигнализация шагов каждой ноги продемонстрировала более сильную слухомоторную синхронизацию, чем сигнализация только одной ноги (паретичной или непаретичной) [].Однако интерпретация звукового ритма, который различает сигналы паретичной и непаретичной ног, может бросить вызов тем, кто вообще нуждается в концентрации, чтобы ходить.

Пилотное исследование, пытающееся назначить реплики разной высоты тона каждой ноге [], выявило ряд ограничений этого подхода, в основном иллюзию, создаваемую различиями высоты тона между последовательными репликами, из-за которых изохронный (регулярный) ритм воспринимается как нерегулярный. В дополнение к этой акустической иллюзии, участники того же пилотного исследования сообщили, что наличие двухтонального ритма трудно понять, поскольку один участник выбыл из исследования, потому что им «не понравился двухтональный» [].

Тактильное чувство, с другой стороны, способно сосредоточить внимание и проприоцепцию на каждой ноге, просто прикладывая тактильный импульс к каждой ноге по очереди, более воплощенным, прямо пространственным и менее обременительным образом.

В качестве систематического расширения более раннего пилотного проекта [], это исследование разработано для изучения влияния ритмических тактильных сигналов на различные характеристики походки, связанные со здоровой кинематикой и паттернами походки. К ним относятся пространственные характеристики (например, длина шага), временные характеристики (например, время шага, стойки и поворота) и производные асимметрии, рассчитанные на основе пространственно-временных характеристик.

Методы

Процедура

Это было одноразовое исследование с многократными измерениями. Участников с гемипаретической травмой головного мозга сначала попросили пройти небольшое расстояние без вмешательства, чтобы установить исходный уровень, а затем их темп был согласован с изохронным (регулярным) тактильным ритмом, период которого соответствовал симметричной версии их естественной частоты вращения педалей, рассчитанной путем усреднения времени. в миллисекундах между каждым последующим шагом. Впоследствии любые результирующие остаточные эффекты (такие как постоянство ритма и способность ходить в ритме по памяти) были протестированы, попросив участников вскоре после этого пройти в ритм по памяти.

По умолчанию носимые устройства, которые мы разработали для передачи тактильного ритма, называемые «Тактильные браслеты», располагались на ноге около колена. Эта область, выбранная на основании результатов более раннего пилотного исследования [], покрыта так называемой «волосатой кожей», которая имеет низкую концентрацию определенных механорецепторов (сенсорных нейронов), ответственных за восприятие вибрационных стимулов, а именно тельцов Пачиниана и Мейснера . Однако волосатая кожа содержит окончания диска Меркель и Руффини, которые могут определять давление и растяжение кожи [].Как правило, тактильные сигналы, исходящие от вибротактильных приводов наших устройств, воспринимаются скорее как ощущение прикосновения, чем как вибрация, как сообщили несколько участников пилотных испытаний []. Это говорит о том, что доминирующий способ восприятия не будет вибрационным.

Во время этого исследования при выборе интенсивности сигналов предпочтение было отдано неформальному качественному подходу, при котором участники сначала могли почувствовать сигналы, а затем регулировать интенсивность в соответствии с личными предпочтениями.Автор TG [] подробно обсуждает техническую реализацию устройств, конструкцию тактильных сигналов, особые соображения, направленные на усиление ощущения касания каждой реплики, и лабораторные испытания для уточнения устройства и его размещения в Главе 5 Руководства. его работа «Ритмическая тактильная подсказка для реабилитации походки у выживших после гемипаретического инсульта и травм головного мозга».

Для определения количественных изменений походки были собраны два типа данных, включая временную и пространственную асимметрию, соответственно; эти меры часто играют роль в принятии решения врачом о лечении [].Это включало измерения паретичного и непаретичного времени шагов и меры паретичной и непаретичной длины шага.

Временные данные были собраны у всех участников, использующих носимые устройства Haptic Bracelets. Тактильные браслеты являются частью носимой прототипной системы, разработанной и разработанной в Открытом университете с целью мониторинга походки и восстановления походки с помощью ритмических тактильных сигналов [].

Тактильные браслеты работают парами (по одному на каждую ногу). Каждый браслет содержит датчики, встроенные в блок контроля инерции (IMU) для записи соответствующих данных о движении.Эти данные используются для расчета характеристик походки, включая асимметрию походки и вариабельность шагов с точки зрения значений коэффициента общей временной асимметрии (OTA). Каждое устройство также имеет вибротактильный привод, способный производить тактильные сигналы комфортного качества, но с достаточной интенсивностью, чтобы их мог почувствовать пользователь. Наличие одного устройства на каждой ноге создает тактильный метроном с несколькими конечностями, воспроизводящий тактильные сигналы на чередующихся ногах. Это позволяет управлять каждой конечностью независимо, облегчая исследование эффектов, связанных с вниманием и проприоцепцией, в контексте реабилитации походки.Кроме того, этот многосторонний подход имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что данные о движении собираются независимо от каждой ноги. Это позволяет легко и четко различать движения паретичной ноги (обусловленной неврологическим состоянием) и непаретичной ноги. Это повышает точность измерения временных характеристик и анализа асимметрии.

Временные данные были собраны для всех 11 участников (легко в любом месте с помощью тактильных браслетов). Однако из-за ограничений географической доступности участников сбор пространственных данных был ограничен только 6 участниками, так как это было возможно только на объекте оптического захвата движения, который был локальным для этих 6 участников.показывает лабораторную установку во время этого исследования.

Участники

Участниками этого исследования были 11 взрослых, проживающих в сообществах, амбулаторных больных (7 мужчин и 4 женщины) с хроническим гемипарезом («хронический» определяется как> 6 месяцев с момента начала инсульта).У 10 из 11 участников гемипарез последовал за инсультом; для другого участника это произошло из-за травмы мозга в результате несчастного случая. Показан возрастной диапазон участников, а время, прошедшее с момента инсульта, варьировалось от 8 месяцев до 12 лет. Все участники дали письменное информированное согласие на участие.

Набор участников проводился через местные группы поддержки и по рекомендациям частных физиотерапевтов. Медицинские работники, сотрудничавшие с нашей командой в этом исследовании, несли ответственность за определение условий всех критериев включения и исключения.Критерии включения: (1) инвалидность при ходьбе, но с сохраненной или впоследствии восстановленной способностью стоять и ходить; (2) способность ходить без опоры (но при необходимости со вспомогательными приспособлениями) на минимальное расстояние 10 метров; (3) оценка по шкале Rivermead Motor Assessment (RMA) более 8 баллов.

RMA — стандартный и широко используемый тест для оценки функциональной подвижности в походке, равновесии и перемещениях после инсульта [].После обсуждения с физиотерапевтами в качестве критерия включения была выбрана оценка 8 и выше. Оценки RMA были собраны в частном порядке медицинскими работниками (частными физиотерапевтами и другими медицинскими работниками, работающими в группах поддержки), которые занимались нашим набором.

Участники были исключены, если у них были когнитивные нарушения, мешающие пониманию задачи. В испытаниях участники могли использовать свои вспомогательные устройства (шину для ортеза на голеностопный сустав или трость).

Подготовка к предварительному исследованию

По причинам, указанным выше, исследование проводилось в двух местах: 6 местных участников посетили кинематическую лабораторию в Манчестере с оптической системой отслеживания движения, а 5 оставшихся участников посетили большую лабораторию наблюдений в Милтоне. Кейн.У всех участников были собраны временные данные, но только те, кто посещал лабораторию оптического слежения (6 из 11), имели пространственные данные, собранные одновременно (). В обоих местах выполнялась идентичная процедура, за исключением того, что потребовалось 3 дополнительных подготовительных шага для удовлетворения потребностей системы оптического слежения за движением. А именно, участников кинематической лаборатории попросили переодеться в шорты, обученному технику потребовалось от 30 до 45 дополнительных минут, чтобы разместить все оптические маркеры слежения на своем теле (), и были произведены биометрические измерения (т. масса).

9048

В обоих местах тактильные браслеты прикреплялись с помощью ремней Velcro к большеберцовой кости каждой ноги около лодыжки. Вибротактиль (часть устройства, которая дает тактильный сигнал) был прикреплен с помощью другого ремня на липучке возле колена ().

Размещение вибротактиля было первоначально основано на предложении физиотерапевтов, участвовавших в более раннем исследовании [].Однако позже выяснилось, что это решение основано на объединении физиотерапевтами реакции на стимул с увлечением (т. Е. На объединении функциональной электрической стимуляции, направленной на прямую мышечную реакцию, с нейронным увлечением, когда регулярный внешний импульс приводит к соответствию, предсказуемому внутреннему увлечению). нейронный резонанс []). Тем не менее, впоследствии было решено сохранить это положение для данного исследования по двум основным причинам: (1) близость к основным нервам, что дает тактильным сигналам хороший шанс почувствовать; и (2) размещение вибротактильного блока вдали от IMU тактильного браслета помогает минимизировать нежелательный шум в данных о походке.

У участников, у которых не проводился мониторинг пространственных данных, была более простая подготовка, чем у тех, у кого был мониторинг; им не нужно было носить какие-либо кинематические маркеры, и они могли просто носить пару тактильных браслетов поверх или под своей повседневной одеждой (в зависимости от предпочтений).

Тест тактильного тапа

Перед первым испытанием всех участников попросили пройти тест тактильного восприятия ритма, который называется тактильным тап-тестом. Показатели в этом тесте не использовались в качестве критерия включения в исследование, а скорее использовались для изучения способности участников к восприятию ритма.

Во время сеансов реабилитации на основе ритма нелегко отличить выживших после инсульта, которые просто испытывают физические трудности при ходьбе в ритме, от участников, которые не могут вовлечься в ритм по другим причинам восприятия или познания. На эту способность воспринимать ритм может повлиять травма определенных частей мозга []. Такой дефицит может остаться незамеченным медицинскими работниками и не выявляется стандартными тестами оценки походки, такими как индекс мобильности Ривермида [] и тест на время и вперед (TUG) [].

Поэтому мы провели тест на восприятие ритма. В этом тесте пациенты нажимают кнопку, следуя устойчивому ритму, который им тактильно предъявляется через вибрирующий блок, закрепленный на их запястье (). Их способность синхронизировать свой темп с ритмом может использоваться для оценки их способности воспринимать и следовать, или увлекать в данный ритм. Следовательно, этот тест может быть использован для идентификации пациентов, которые (1) способны увлекаться ритмами и (2) не нарушены в способности увлекаться ритмом, представленным тактильно.

Тактильный тап-тест позволяет эмпирически определить когнитивные и перцептивные способности участников вовлечься в ритм для двигательной реабилитации, с целью оценить способность людей воспринимать и воспроизводить ритм (хотя и путем постукивания), воспринимаемый через тактильные ощущения. модальность.

Для проведения теста тактильным прикосновением участников просили постукивать указательным пальцем по датчику в соответствии с диапазоном ритмов. Ритм передавался тактильно на паретическое запястье с использованием проводной версии Haptic Bracelets. Время касания регистрировалось в цифровом виде. Постукивание выполнялось непаретичной рукой, чтобы избежать каких-либо физических ограничений, связанных с гемипарезом или эффектами тактильной маскировки []. Тактильная маскировка описывает ситуации, когда тактильное ощущение временно приглушается или ослабляется движением прилегающих мышц.Все участники были протестированы с ритмическими периодами 500, 600 и 700 мс. Основываясь на опыте пилотных испытаний и в предыдущем аналогичном исследовании с участием здоровых участников, каждое испытание длилось всего 20 секунд, чтобы минимизировать утомляемость участников. Возможность постукивания наблюдалась визуально во время выполнения задания, а также анализировалась из журнала цифровых данных после завершения каждого сеанса. Безупречной работы не требовалось; общей способности идти в ногу с ритмом было достаточно, чтобы пройти тест.

Прогулка до испытаний на ритм

Это исследование проводилось по схеме повторных измерений с тремя условиями: исходный уровень, указание и пост. Участникам было предложено пройти 10-метровую взлетно-посадочную полосу 6 раз для каждого условия. Между каждым условием был предложен 5-минутный перерыв.

Исходное состояние

Исходное состояние позволяло измерить исходную походку каждого участника, включая среднее время шага. Среднее время шага использовалось для установки периода тактильного метронома для последующего состояния с указанием сигналов с учетом любых окончательных настроек.

Выбор периода для условия подачи сигнала

Этот подход к выбору периода подсказки был мотивирован литературой, но с возможностью практических корректировок, чтобы справиться с реалиями и удобством участников с гемипаретической болезнью. Один из основных неврологических принципов, определенных в методике реабилитации РАС, состоит в том, чтобы подчинять шаги внешнему ритму, который, насколько это возможно, соответствует предпочтительной (необработанной) каденции пациента []. Независимо, Рурдинк [], работая с пожилыми трудоспособными участниками, обнаружил оптимальную производительность при использовании сигналов с регулярным периодом, близким к естественным предпочтениям каждого человека.Сигналы в этом исследовании доставлялись на альтернативные ноги, а свидетельства слуховых сигналов подчеркивали преимущества этого подхода [].

Принимая во внимание характерную временную асимметрию гемипаретической походки, средний период , рассчитанный на основе предпочтительного темпа гемипаретического человека, может быть слишком быстрым для одной ноги и слишком медленным для другой; это говорит о том, что могут быть желательны некоторые корректировки периода методом проб и ошибок. Кроме того, некоторым участникам необходимо было приложить сознательные усилия, чтобы ходить естественно, и поэтому некоторые могут чувствовать себя менее уверенно, когда их просят выполнить дополнительное задание во время ходьбы.По этим двум причинам была разрешена некоторая свобода в предпочтительной корректировке периода.

Период ознакомления

Чтобы найти комфортный период, близкий к предпочтительному периоду перед началом ходьбы с указаниями, участников по-разному просили постучать ногой, сидя, или встать на место, стоя, или пройтись. следуя ритму, который им удобнее всего. Этот ознакомительный период позволил окончательно скорректировать период и интенсивность тактильного сигнала.Интенсивность тактильных сигналов была скорректирована в соответствии с личными предпочтениями каждого участника, чтобы они могли чувствовать это во время ходьбы, а не пытаться сосредоточиться на определенных частотах активации механорецепторов.

Результаты более раннего исследования, основанного на методе исследования технологии [], подчеркнули важность четких инструкций по увлечению шагов ритмом. Участников проинструктировали рассчитывать шаги своих непаретичных ног в такт, но не беспокоиться о ритме паретичной ноги.Их побуждали чувствовать ритм так же, как и в песне. После тестирования различных инструкций методом проб и ошибок во время более раннего пилотного исследования [] и с пилотными добровольцами в лаборатории было обнаружено, что эта инструкция в целом приводит к более сбалансированной походке, чем просьба участников явно рассчитать шаги обеих ног по отношению к их ногам. соответствующие удары.

Здесь возникает интересная проблема. У кого-то может возникнуть соблазн придумать сигнал, в котором соотношение периодов шага между ногами находится в некоторой промежуточной точке между базовой асимметрией участника и идеально сбалансированной симметрией.Тем не менее, широкий спектр исследований [-] показывает, что ритмы с точно регулярной периодичностью лучше всего взаимодействуют с человеческими нейронными механизмами для вовлечения, позволяя точно предсказать предстоящие удары, тем самым облегчая увлечение телом. Аналогичные соображения применимы при воспроизведении ранее услышанных ритмов [,,]. Эти результаты согласуются с наблюдениями во время лабораторного пилотного тестирования, где участникам обычно было гораздо легче увлечься обычным ритмом, чем нерегулярным или «колеблющимся» ритмом (в музыкальной терминологии).

Cued Condition

После того, как участники подтвердили, что они поняли инструкции, их попросили пройти шесть 10-метровых отрезков в соответствии с тактильным ритмом. Временные данные и, в случае участников манчестерской лаборатории, пространственные данные записывались для каждой прогулки. Между условиями подачи и поста был предложен короткий 5-минутный перерыв.

Состояние поста

Сразу после условия подачи сигнала и после короткого 5-минутного перерыва каждого участника попросили повторить еще шесть 10-метровых прогулок без тактильных сигналов.Целью этого условия поста было исследование любых остаточных эффектов ходьбы в ритме. Это было вдохновлено литературой по болезни Паркинсона, сообщающей о сохранении ритма [-], а также комментариями участника пилотного исследования [], который отметил, как ритм остался в их памяти; “ Если он выключен […], он все еще там. […] в моей голове. ” (Участник 4 []).

В дополнение к короткому 5-минутному перерыву, запланированному между условиями, участникам сказали, что они могут сделать перерыв в любой момент во время исследования.Исследование завершилось коротким, неструктурированным обсуждением опыта участников при ходьбе с тактильным ритмом, чтобы помочь нам понять, как воспринимался наш метод восстановления походки и были ли какие-либо методологические или технологические улучшения или изменения. Все испытания были записаны на видео для последующего просмотра опытными физиотерапевтами, поскольку, даже если они присутствовали в комнате во время подачи сигналов и условий поста, они часто больше концентрировались на безопасности участника, чем на тонких изменениях в модели походки и движениях тела.

Анализ данных

При оценке походки полезно разбить ходьбу на различные составляющие элементы. На каждом шаге ступня отрывается от земли, поворачивается вперед, ударяется о землю и стоит до тех пор, пока не будет готова снова оттолкнуться, образуя цикл одного шага ().

Многоступенчатые циклы происходят для каждого чередующегося участка. Следовательно, каждая нога действует как осциллятор, выполняющий принципиально циклический процесс на каждом шаге.Однако, в отличие от простого маятника, время цикла нормальной походки не определяется чисто механически и может иметь любой из широкого диапазона периодов. Паттерны походки могут быть увлечены подходящим внешним ритмом с помощью неврологически опосредованного процесса, как описано в следующем резюме, адаптированном из Holland et al []. Концепция увлечения, изначально пришедшая из физики, описывает, как два или более физически связанных ритмических процесса могут взаимодействовать друг с другом, чтобы приспосабливаться к общей или тесно связанной периодичности и фазе и, в конечном итоге, блокировать их.Однако эта концепция находит неожиданное применение в самых разных областях, таких как восприятие, познание и музыка. Лучшее современное объяснение лежащих в основе мозговых механизмов происходит из теории нейрорезонанса [,]; он предполагает, что у людей есть специализированный нервный орган, состоящий из группы осцилляторов с активным питанием с временными периодами от примерно 200 мс до 2 секунд. Увлечение человека можно объяснить тем, как эти гипотетические осцилляторы имеют тенденцию увлекаться сенсорным входом и, в свою очередь, способны увлекать двигательные процессы, такие как походка.Учитывая, что восстановление ритма и походки являются фокусом этого исследования, способность походки увлекаться внешними ритмами имеет жизненно важное значение.

В этом исследовании были записаны и проанализированы временные и пространственные данные. Временные данные относятся к промежуткам времени между событиями (например, времени между последующими ударами пятки) и другим характеристикам походки, которые могут быть рассчитаны по этим временам. В частности, были проанализированы и оценены временные данные с использованием коэффициента OTA.

Коэффициент общей временной асимметрии (OTA)

Сначала рассчитывается коэффициент маховой стойки для каждой ноги (1).Это соотношение (1) между махом (SW) и временем стойки (ST) для каждой ноги по очереди.

Коэффициент OTA (2) сравнивает коэффициент маховой стойки паретичной ноги и непаретичной ноги.

Для здорового человека значение OTA должно быть между 0,9 и 1,1, что является диапазоном, описываемым как здоровый или нормативный []. В случае неврологических состояний обычно наблюдаются более высокие коэффициенты размаха. Например, в случае гемипареза одна сторона тела поражается односторонне, что обычно приводит к более медленному раскачиванию пораженной ноги.Из-за слабости и потери чувствительности люди, перенесшие инсульт, часто теряют доверие к пораженной ноге, сомневаясь, что она сможет их поддержать. Это дополнительно заставляет их быстрее размахивать здоровой (непаретичной) ногой, чтобы минимизировать время, затрачиваемое на стояние на пораженной ноге. Следовательно, время поворота непаретичной ноги уменьшается (т. Е. Махи быстрее), что приводит к уменьшению времени стояния паретичной ноги.

Эти комбинированные изменения стойки и времени поворота обеих ног повышают значение OTA.Обычно, в то время как от 0,9 до 1,1 описывает нормальную асимметрию, значения от 1,1 до 1,5 описывают умеренную асимметрию, а значения более 1,5 описывают серьезную асимметрию []. Как уже отмечалось ранее, вовлечение в внешний ритм снижает асимметрию походки и приводит к более симметричному и менее изменчивому паттерну походки [].

Анализ пространственных данных

Пространственные данные используются для определения характеристик походки, относящихся к пространству, например длины шага. Пространственные данные были записаны с использованием системы оптического захвата движения Qualisys.Система состоит из 8 оптоэлектронных камер с частотой дискретизации 100 Гц []. Траектории 20 маркеров, размещенных на анатомических ориентирах нижних конечностей, и 4 дополнительных кластера отслеживания, размещенных на правой и левой голени и бедре (), были собраны и отфильтрованы с использованием низкочастотного фильтра Баттерворта четвертого порядка с нулевой задержкой и частотой среза 6 Гц. выключенный.

Каждый маркер отслеживается камерами, триангулируя его положение в пространстве. Это позволяет отслеживать движение с 3 степенями свободы с точностью до миллиметра.Для пространственных данных движение маркеров в прямом направлении рассчитывалось для каждого шага.

Пространственные и временные данные, собранные во время прохождения сигналов и пост-условий, сравнивались с исходными данными, чтобы выявить любые эффекты, которые могут иметь тактильные ритмические сигналы для походки участников. Сравнение данных с базовыми показателями позволило каждому участнику действовать как собственный контроль, проясняя любые эффекты ходьбы, вызванные сигналом.

Результаты

Выбросы

Все данные были проверены на наличие выбросов.Значения выбросов были определены с использованием метода забора Тьюки. Метод забора Тьюки определяет выбросы как любые значения, находящиеся на расстоянии более чем в 1,5 раза превышающем межквартильный размах. Для характеристик, которые совместно влияют на время шага (например, время поворота и стойки), если какое-либо значение считалось выбросом, оба значения исключались из анализа.

Временные данные

Как обсуждалось ранее, время паретичного и непаретичного шагов определялось по начальному контакту с ногами с помощью встроенных датчиков тактильного браслета.Анализ данных от разных датчиков и объединение информации вместе позволили проанализировать время стойки и поворота. Исходя из них, было рассчитано значение коэффициента OTA для каждого участника в каждом состоянии (исходный уровень, запрос и публикация).

Среднее снижение значений OTA для всех участников указывает на общее улучшение, при этом значение OTA приближается к нормативным уровням асимметрии (нормативный диапазон: 0,9–1,1 []). Результаты представлены в.

Рис. 5. Средние значения общей временной асимметрии (OTA) для всех участников для всех трех условий: исходный уровень, указание и пост.Цифра включает нормативные уровни, указывающие на симметрию здоровой ходьбы. Планки погрешностей показывают 1 стандартную ошибку среднего. Просмотр этого рисунка

Методологическое примечание: сравнение исходных условий, условий с подачей запросов и пост-условий

Из-за высокой степени вариабельности между выжившими после гемипаретического инсульта () и относительно небольшого числа участников статистика раскрывает только ограниченную часть истории; дополнительную информацию можно почерпнуть из подробностей отдельных случаев.

Рассмотрение индивидуальных результатов

Из-за изначально большой вариабельности между отдельными выжившими после инсульта и черепно-мозговой травмы, изменения значения OTA были нормализованы путем расчета процентных изменений от исходного значения каждого человека.Отрицательные процентные значения указывают на благоприятные изменения (т.е. приближаются к диапазону нормативных значений от 0,9 до 1,1). Эти данные подробно показаны, в виде графиков и обобщены для ясности в.

Таблица 3. Общие значения временной асимметрии (OTA) всех участников во всех трех состояниях (исходный уровень, отправленный и пост; n = 11).6 12676 9048 -630

Код участника	OTA				Процентное изменение OTA по сравнению с базовым уровнем (%) a
	9448 опубликовано	79
MMUP01	1.32	1,23	1,51	-6,99 b		14,37
MMUP02	1,08	1,06	1,04	-1,96 b209 94		2,27	2,46	1,83	8,46		-19,16 b
MMUP04	1,11	1,04	1,25
MMUP05	1,84	1,58	1,64	-14,11 b		-10,88 b
MMUP06 9467 906 906 9019 9019 1,0	5,13
OUP01	0,85	0,92	0,88	-7,72 b		-3,06 b
1UP6702.14	1,14	1,18	0,44		3,80
OUP03	3,32	1,75	1,56	-47,35 b 94.9486 9048		0,79	0,80	-0,04 b		0,17
OUP05	0,86	0,76	0,74	11,68		903 909 909 909 нормативный диапазон симметрии (0.9 — 1.1), представляющих здоровую часть населения. b Отрицательные значения указывают на улучшение симметрии. Рисунок 6. Графическое представление значений OTA, представленных в таблице 3. Идеальная симметрия (1,0) и нормативные уровни асимметрии в диапазоне 0,9–1,1 показаны горизонтальными зелеными линиями. Посмотрите на этот рисунок Рисунок 7. Временные изменения. Распределение участников основано на процентном изменении их общей временной асимметрии по сравнению с исходным уровнем. Три условия исследования (исходное состояние, вызов и публикация) представлены тремя уровнями блок-схемы.Посмотреть этот рисунок Temporal Data Сводка результатов В этом исследовании были возможны три результата для условий подачи и поста: по сравнению с исходным уровнем OTA участника может улучшиться, ухудшиться или остаться прежним. Изменения ОТА считались значимыми, если их величина составляла ± 5% по сравнению с исходным уровнем каждого человека. Как показано на фиг. И, шесть из 11 участников с черепно-мозговой травмой продемонстрировали немедленное улучшение походки, при этом их значения OTA снизились в сторону лучшей симметрии в состоянии с указанием по сравнению с их исходным уровнем.Из этих 6, 2 сохранили более симметричное значение OTA в пост-состоянии по сравнению с их исходным исходным уровнем, 3 стали хуже с увеличением значений OTA и 1 вернулись к исходному уровню асимметрии. Во время условия подачи сигнала 2 из 11 участников стали более асимметричными, при этом их значения OTA увеличились по сравнению с исходным уровнем. Из этих двух участников один (код пациента OUP05) сохранил более асимметричное значение OTA в пост-состоянии, в то время как другой (код пациента MMUP03) показал значительное улучшение по сравнению с исходным уровнем. Из 11 участников трое не показали никаких изменений в своих значениях OTA ни в состоянии «cued», ни в «post». Эти данные суммированы в, где каждый уровень на блок-схеме представляет каждое условие (базовый уровень, очередь и публикация). Временные изменения походки для каждого участника имеют цветовую кодировку: зеленый цвет указывает на улучшение, красный указывает на усиление асимметрии, а синий указывает на отсутствие изменений. Все сравнения производятся с базовыми значениями каждого человека. Пространственные данные Пространственные данные полезно дополнять временные данные для оценки изменений симметрии походки.Длина шага является ценным показателем для оценки терапевтического эффекта ритма при реабилитации походки и может использоваться для расчета изменений пространственной асимметрии походки [,,]. Были проанализированы два аспекта пространственных данных: во-первых, длина шага в условиях cued и post сравнивалась с базовой линией, а во-вторых, значение пространственной асимметрии было вычислено с использованием той же формулы, описанной выше для OTA. Из-за большой разницы между участниками, полезную информацию можно извлечь, рассматривая как изменения средних значений, так и изменения в отдельных случаях.В первую очередь рассматриваются изменения средних значений. В отличие от изменения симметрии, средняя длина шага уменьшилась на на 16 мм в условном обозначении по сравнению с исходным уровнем и увеличилась почти на 50 мм в состоянии штифта по сравнению с исходным уровнем (). Принимая во внимание, что все участники этого исследования перенесли гемипаретический инсульт с различной степенью когнитивных и двигательных нарушений, возможно, что повышенная когнитивная нагрузка, связанная с соблюдением ритма, привела к более короткой длине шага.Связанный, но немного другой аргумент может заключаться в том, что просьба участников идти, следуя тактильному ритму, могла привести к более сознательному вниманию к их движениям, увеличению когнитивной нагрузки и побуждению их делать более короткие и осторожные шаги. Дальнейший свет на эти гипотезы проливается путем наблюдения за значительно более длинными шагами в состоянии поста, когда внешний тактильный ритм был удален, и участников просили ходить в ритме по памяти. Рис. 8. Средняя длина шага между всеми участниками для всех трех условий: исходный, поданный и пост.Длина шага рассчитывается на основе данных оптического маркера и анализируется с использованием индивидуальных алгоритмов. Планки погрешностей показывают 1 стандартную ошибку среднего. Посмотреть этот рисунок Значение стандартной ошибки оставалось одинаковым для всех условий: SE 215 мм, SE 223 мм и SE 217 мм. Это говорит о том, что в среднем длина шага не становилась более или менее изменчивой ни во время подачи сигнала, ни во время выполнения условия по сравнению с исходным уровнем. Неудивительно, что во всех условиях средняя длина паретичного шага была короче непаретичной длины шага (). Таблица 4. Средняя длина шага 6 участников с использованием данных оптического маркера от системы захвата движения Qualisys. Каждое значение представляет собой среднее значение испытаний в каждом состоянии (базовый уровень, отправка по очереди, публикация).67 Код участника Паретическая нога, средняя длина шага (мм) Непаретичная нога, средняя длина шага (мм) базовая линия Baseline Cued Post MMUP01 1106.71 1086,47 1110,63 1105,03 1080,39 1108,21 MMUP02 812,59 1001,08 1092,22 801,57 997,30 1090,41 MMUP03 647,08 586,77 717,40 685,90 621,79 749,60 MMUP04 1146,11 1182,15 1193.77 1148,95 1194,59 1208,98 MMUP05 743,89 709,52 630,48 841,82 727,63 767,68 MMUP06 1159,07 992,25 1117,81 1155,14 991,48 1113,84 Сводка результатов пространственных данных Как отмечалось ранее, в ситуациях с большими индивидуальными вариациями важно рассмотреть и проанализировать индивидуальные результаты всех участников, прежде чем делать твердые выводы.В этом разделе резюмируются отдельные изменения пространственных данных. Для 3 из 6 участников средняя длина шага была короче базовой. При получении команды 1 участник шел с большей длиной шага, а 2 не показали никаких изменений при ходьбе с сигналом. При ходьбе в ритме по памяти в состоянии поста длина шага у 2 участников увеличилась, у 1 уменьшилась, а у 3 не изменилось. Интересно, что одни и те же 2 участника не изменились во время репликации и публикации. Эти данные обобщены в; каждое условие (базовое, указанное и публикация) представлено разными уровнями в блок-схеме. Пространственные изменения для каждого участника обозначены цветом: зеленый означает улучшение, красный означает уменьшение длины шага, а синий означает отсутствие изменений. Все сравнения производятся с базовыми значениями каждого человека. Рисунок 9. Пространственные данные. Распределение участников основано на процентном изменении их длины шага по сравнению с исходным уровнем. Три условия исследования (исходное состояние, отслеживание, публикация) представлены тремя уровнями блок-схемы.Посмотреть этот рисунок Обсуждение Интерпретация результатов Целью этого исследования было изучить влияние ритмических тактильных сигналов на пространственные и временные характеристики походки людей с гемипарезом. Два вида улучшений (среди прочего), которых физиотерапевты и другие соответствующие специалисты здравоохранения стремятся достичь в походке переживших гемипаретический инсульт, — это лучшая временная симметрия и более длинная длина шага. Следует быть осторожным при интерпретации количественной информации с точки зрения средних результатов исследований с относительно небольшим количеством участников; тем не менее, мы наблюдали общее улучшение симметрии и более длинные шаги как во время, так и сразу после сигнала. Тем не менее, когда мы рассматриваем результаты отдельных лиц, разворачивается более тонкая и, возможно, более интересная история. Индивидуальные временные и пространственные результаты для каждого участника представлены отдельно в и. Симметрия временной ходьбы и шаблон временной походки Из 11 участников 6 показали немедленные улучшения в своих значениях OTA во время условия подачи сигнала (). Это указывает на более симметричный паттерн ходьбы, когда участники проводят больше времени на паретичной ноге, что снижает нагрузку на непаретичную ногу.Из этих 6 участников двое сохранили близкое к нормативному значение OTA в состоянии поста, в котором их просили ходить в ритме по памяти. Это предполагает сохранение ритма и продолжающееся вовлечение, влияющее на их двигательную реакцию после удаления сигнала. Аналогичный феномен был отмечен в прошлом Thaut [], когда пациентам с гемипарезом давали звуковой ритмический стимул в течение длительных периодов времени, прежде чем просить их идти в ритме по памяти. Наше исследование, по-видимому, является первым, демонстрирующим аналогичный эффект стойкости при тактильном ощущении и демонстрирующим, что это может проявляться при относительно коротком воздействии. Из 4 участников, которые продемонстрировали улучшения в условном обозначении, 1 вернулся к своей базовой симметрии, а остальные 3 продемонстрировали свидетельство в пост-состоянии того, что они стали на более асимметричными, чем их исходный уровень. Это увеличение асимметрии может быть связано с усталостью, так как состояние стойки было в конце исследования, когда участники уже прошли примерно 120 метров (2x6x10 метров). Хотя такое расстояние может не обременять здорового человека, оно может быть значительным для людей с гемипарезом.В комментариях двух участников говорится, что это была самая длинная ходьба, которую они прошли с момента инсульта. Усталость могла негативно повлиять на производительность других участников в почтовом состоянии, не опуская ее ниже базового уровня. Более того, 3 участника (коды участников MMUP02, OUP02 и OUP04;) не показали никаких изменений ни в условиях отправки, ни в почтовых условиях. Это может быть связано либо с тем, что они не понимали задачи или не выполняли ее, либо просто потому, что у них было гораздо меньше возможностей для улучшения, чем у других участников; у этих 3 участников были значения OTA, которые приблизились к нормативным в исходном состоянии (1.08, 1,14 и 0,79 соответственно при нормативах 0,9-1,1). Однако 1 из этих 3 участников (участник MMUP02) продемонстрировал улучшение длины шага для обоих условий по сравнению с ее исходным уровнем. Это указывает на возможность терапевтических преимуществ, связанных с походкой, и показывает изменение уверенности, которое может произвести простое вмешательство, а также его влияние на более здоровую кинематику, даже без изменения темпорального характера походки. К сожалению, для двух других участников (участников OUP02 и OUP04) не было собрано никаких пространственных данных. Изменения длины шага В этом исследовании только 1 из 6 участников показал немедленное улучшение длины шага, а также сохранил ее во время поста (). Участница MMUP02, которая обычно передвигается с тростью, попросила провести испытания без палки вопреки рекомендациям одного из присутствующих физиотерапевтов. Когда его спросили сразу после испытаний, участник MMUP02 прокомментировал: «Когда я вышел из [своего дома], у меня не было уверенности, поэтому у меня есть трость.[…] Я чувствовал себя намного сильнее, идя туда без палки. Разница в том, что у меня было немного больше уверенности. Я чувствовал себя уверенно без клюшки ». Когда ее спросили, возникла ли эта уверенность из-за присутствия команды физиотерапевтов в комнате с ней, она сначала согласилась, но затем предложила дополнительные причины: «Да, я чувствовала себя уверенно, когда она [физиотерапевт] была там [рядом с ней], но когда ее не было. Я все еще чувствовал эту уверенность »[Участник MMUP02]. Во время испытаний клинический аналитик походки, участвовавший в исследовании, также прокомментировал, как осанка этой участницы изменилась с сидения на корточках над своей тростью на прямую ходьбу и взгляд вперед.«Посмотрите, какой у нее рост [MMUP02]». Интересно, что участница MMUP02 является одной из участниц, не показавших никаких изменений в ее временных данных. Этот результат не совсем удивителен, поскольку в литературе есть свидетельства того, что пространственные и временные параметры не обязательно должны быть напрямую связаны []. Видеозапись исследования была неофициально показана опытным физиотерапевтам, участвовавшим в этом исследовании, которые помогли с первоначальным набором участников для этого исследования. Поскольку некоторые из участников исследования были их постоянными пациентами, их также попросили прокомментировать все, что они считали заслуживающим внимания.Один из физиотерапевтов заметил, что участница OUP02 (которая также является одним из ее постоянных пациентов физиотерапевта) изменила свои привычки после этого исследования, включив больше прогулок по пустым коридорам супермаркета ранним утром, когда там меньше людей. «[Участница OUP02] стала более уверенной… (и) начала использовать более легкую трость», что терапевт интерпретировал как еще один признак повышенной уверенности в своих силах. Во время просмотра видео участника OUP02, идущего в одном из испытаний, физиотерапевт прокомментировал, что «так приятно видеть, что она [OUP02] не слишком много думает о своей правой (паретичной) ноге.Просто отпусти; пусть течет ». После обсуждения вышеуказанных результатов с физиотерапевтами, участвовавшими в исследовании, была выявлена ​​интересная связь между настроением и одной конкретной пространственной (в отличие от временной) характеристикой походки, которая может иметь отношение к вышеуказанным результатам. Физиотерапевты и специалисты по реабилитации походки обычно ожидают, что уверенное настроение будет ассоциироваться с большими шагами. Напротив, в ситуациях, когда люди, ходящие с гемипаретической болезнью, не чувствуют себя уверенно и внимательно следят за тем, как они ходят, ожидаются более короткие шаги.Такое поведение обычно наблюдается независимо от каденции (т. Е. Темпа ходьбы). Следовательно, из-за особой связи уверенности с длиной шага, относительно короткое знакомство с этим новым подходом к ходьбе могло сыграть решающую роль в наблюдаемых пространственных изменениях. Ходьба в тактильном ритме, опосредованном метрономом с несколькими конечностями, необычна и нечасто встречается в повседневной жизни. Новизна этого подхода могла снизить уверенность некоторых участников, когда они шли с более короткими шагами, как это наблюдалось в состоянии с указанием. Тем не менее, с более глубоким знакомством с процедурой и удалением задачи по ощущению ритма при ходьбе, уверенность большинства участников увеличилась, и они стали ходить с большей длиной шага (по сравнению с их исходным уровнем) в исходном состоянии, когда их просили ходить. в ритм по памяти (). Выводы В данной статье представлено подробное эмпирическое исследование восстановления походки с использованием тактильного захвата. Это исследование, по-видимому, является первым систематическим исследованием тактильных сигналов для восстановления походки.Следовательно, для прямого сравнения не так много предыдущих работ. Однако, хотя звуковые ритмические подсказки для реабилитации обычно проводятся по-другому (например, с использованием беговых дорожек), в предыдущих исследованиях обычно использовались аналогичные показатели, такие как длина шага и время шага [-], и это было связано с аналогичными степень улучшения [,]. Учитывая большую вариабельность выживших после инсульта и ограниченное количество доступных участников, здесь нет никаких требований к статистическим данным, способным поддержать формальный экспериментальный результат улучшения походки.Однако с учетом этой вариативности участников это эмпирическое исследование походки можно рассматривать как набор из 11 тематических исследований, и можно сделать более скромные эмпирические утверждения. На уровне тематического исследования улучшения были замечены во временных данных 6 из 11 участников исследования. Было обнаружено общее положительное снижение значений OTA у гемипаретических участников, что указывает на немедленное улучшение и более симметричный и более здоровый паттерн походки у 6 из 11 участников. Пространственные данные были собраны у 6 из 11 участников с использованием системы захвата движения; он показал 3 из 6 участников с более короткими шагами по сигналу, чем во время их исходного уровня.Эти пространственные изменения могут быть связаны с уверенностью во время прогулки, при этом более короткие шаги указывают на временное снижение уровня уверенности или, возможно, на более высокую когнитивную нагрузку. Временная асимметрия оставалась улучшенной во время поста. Результаты исследования указывают на некоторое кратковременное сохранение ритма в памяти (состояние после сигнала) и увлечение ритмом из памяти. Это не первый раз, когда наблюдается это явление [,]; однако это впервые наблюдается в контексте увлечения походкой с использованием тактильно представленных ритмов.Это явление сохранения ритма может иметь серьезные последствия для некоторых пациентов с гемипарезом, страдающих дефицитом внимания, из-за которого сложно одновременно воспринимать ритм и ходить. Это предполагает ряд исследований для более глубокого изучения этого явления в будущем. Это исследование также эмпирически показало, что улучшение пространственно-временных характеристик походки может происходить сразу же после тактильных сигналов, что приводит к более симметричному и здоровому образцу походки для значительной части участников.Однако это было лабораторное исследование, в котором участники с гемипарезом получали ограниченное воздействие тактильного ритма. Влияние длительного воздействия тактильного ритма на восстановление походки в домашних условиях в настоящее время неизвестно. Может быть проведено продольное исследование для изучения влияния тактильного ритма на пациентов с гемипаретической походкой в ​​течение более длительного времени воздействия. Кроме того, продольное исследование может также включать возможные показатели удобства использования (например, повышение уверенности, принятие технологии), которые наблюдались в этом исследовании, но не исследовались официально. Наконец, подход, основанный на ритмических тактильных сигналах, может быть расширен, чтобы включить другие неврологические состояния, которые приводят к нарушениям моторики и походки. Литература по ритмической слуховой стимуляции свидетельствует о преимуществах увлечения при неврологических состояниях, таких как болезнь Паркинсона, церебральный паралич и болезнь Хантингтона. Подход, аналогичный подходу, принятому в этом исследовании для выживших после гемипаретического инсульта и черепно-мозговой травмы, может быть применен для изучения этих других состояний.Первоначальное тематическое исследование с одним участником, живущим с болезнью Хантингтона, дало некоторые обнадеживающие результаты []. Мы хотели бы поблагодарить наших участников, физиотерапевтов и медицинских работников, которые безоговорочно пожертвовали свое время, чтобы помочь нам в нашем исследовании. Доктор Теодорос Георгиу финансируется Открытым университетом. Доступ к некоторым участникам и частичным данным для одного исследования был обеспечен за счет финансирования Академической научной сети здравоохранения Большого Манчестера. Благоприятное этическое одобрение было предоставлено Комитетом по этике исследований на людях Открытого университета (HREC / 2015/2551 / Georgiou / 1) и Комитетом по этике Манчестерского столичного университета (Ref: 1368).Исследование было проведено в соответствии с принципами, изложенными в Хельсинкской декларации. Не заявлено. Под редакцией Г. Айзенбаха; подано 10.03.20; рецензировано Л. Шумом; комментарии к автору 27.04.20; доработанная версия получена 19.06.20; принята к печати 11.11.20; опубликовано 24.11.20 © Теодорос Георгиу, Саймон Холланд, Джанет ван дер Линден. Первоначально опубликовано в JMIR Biomedical Engineering (http://biomedeng.jmir.org), 24.11.2020. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (https: // creativecommons.org / licenses / by / 4. No related posts. 23.05.202114.03.2021 Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт