Биомеханические аспекты нарушений функции ходьбы после инсульта: аналитический обзор

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Восстановление функции ходьбы и равновесия после инсульта представляет собой важнейшую задачу современной неврологии. Постинсультные статолокомоторные нарушения — наиболее распространённые инвалидизирующие последствия, которые имеют критическое значение для качества жизни пациента и его базовой функциональной независимости.

Целью данного аналитического обзора явились комплексное рассмотрение и оценка биомеханических аспектов, влияющих на походку пациента с постинсультными статолокомоторными нарушениями.

В обзоре представлена многофакторная природа нарушений, включая изменения в нейромоторной координации, мышечную слабость, изменения проприоцепции и устойчивости, а также компенсаторных механизмов, развивающихся у пациентов.

Особое внимание уделено биомеханическим параметрам, включая кинематику и кинетику движений, которые позволяют глубже понять характер нарушений и разработать более эффективные стратегии лечения. Подчеркивается важность индивидуализации подхода к реабилитации, что должно основываться на специфических нарушениях каждого пациента.

Настоящий обзор позволяет расширить понимание биомеханических аспектов нарушений функции ходьбы с целью обозначения аспектов дальнейших исследований и разработки инновационных подходов в реабилитации. Представленные данные имеют важное значение для развития и оптимизации индивидуального плана медицинской реабилитации пациентов, перенёсших инсульт, и могут способствовать улучшению их функциональной независимости и качества жизни.

Об авторах

Максим С. Филиппов

Московский научно-практический центр медицинской реабилитации, восстановительной и спортивной медицины

Email: apokrife@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-9522-5082
SPIN-код: 8103-6730
Россия, Москва

Ирэна В. Погонченкова

Московский научно-практический центр медицинской реабилитации, восстановительной и спортивной медицины

Email: pogonchenkovaiv@zdrav.mos.ru
ORCID iD: 0000-0001-5123-5991
SPIN-код: 8861-7367

д-р мед. наук, доцент

Россия, Москва

Глеб М. Лутохин

Московский научно-практический центр медицинской реабилитации, восстановительной и спортивной медицины

Автор, ответственный за переписку.
Email: gleb.lutohin@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1312-9797
SPIN-код: 8589-8530

канд. мед. наук

Россия, Москва

Егор А. Майоров

Московский научно-практический центр медицинской реабилитации, восстановительной и спортивной медицины

Email: smotrinao@gmail.com
SPIN-код: 2357-8306
Россия, Москва

Список литературы

  1. Gerstl J.V.E., Blitz S.E., Qu Q.R., et al. Global, Regional, and National Economic Consequences of Stroke // Stroke. 2023. Vol. 54, N 9. P. 2380–2389. doi: 10.1161/STROKEAHA.123.043131
  2. Игнатьева В.И., Вознюк И.А., Шамалов Н.А., и др. Социально-экономическое бремя инсульта в Российской Федерации // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2023. Т. 123, № 8–2. С. 5–15. doi: 10.17116/jnevro20231230825
  3. Левин О.С., Боголепова А.Н. Постинсультные двигательные и когнитивные нарушения: клинические особенности и современные подходы к реабилитации // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2020. T. 120, № 11. С. 99–107. doi: 10.17116/jnevro202012011199
  4. Rosenblum D. Stroke Recovery and Rehabilitation // American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation. 2010. Vol. 89, N 8. P. 687. doi: 10.1097/PHM.0b013e3181e722c8
  5. Хатькова С.Е., Костенко Е.В., Акулов М.А., и др. Современные аспекты патофизиологии нарушений ходьбы у пациентов после инсульта и особенности их реабилитации // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2019. Т. 119, № 12–2. С. 43–50. doi: 10.17116/jnevro201911912243
  6. Ozgozen S., Guzel R., Basaran S., Coskun Benlidayi I. Residual Deficits of Knee Flexors and Plantar Flexors Predict Normalized Walking Performance in Patients with Poststroke Hemiplegia // Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases. 2020. T. 29, N 4. P. 104658. doi: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2020.104658
  7. Lamontagne A., Malouin F., Richards C.L., et al. Contribution of passive stiffness to ankle plantarflexor moment during gait after stroke // Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 2000. Vol. 81, N 3. P. 351–358. doi: 10.1016/S0003-9993(00)90083-2
  8. Mansfield A., Inness E.L., Mcilroy W.E. Chapter 13 — Stroke // Handbook of Clinical Neurology. 2018. Vol. 159. P. 205–228. doi: 10.1016/B978-0-444-63916-5.00013-6
  9. Nadeau S., Arsenault A.B., Gravel D., Bourbonnais D. Analysis of the clinical factors determining natural and maximal gait speeds in adults with a stroke // American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation. 1999. Vol. 78, N 2. P. 123–130. doi: 10.1097/00002060-199903000-00007
  10. Lee H.H., Lee J.W., Kim B.R., et al. Predicting independence of gait by assessing sitting balance through sitting posturography in patients with subacute hemiplegic stroke // Topics in Stroke Rehabilitation. 2021. Vol. 28, N 4. P. 258–267. doi: 10.1080/10749357.2020.1806437
  11. Manto M., Serrao M., Filippo Castiglia S., et al. Neurophysiology of cerebellar ataxias and gait disorders // Clinical Neurophysiology Practice. 2023. Vol. 8. P. 143–160. doi: 10.1016/j.cnp.2023.07.002
  12. Pedroso J.L., Vale T.C., Braga-Neto P., et al. Acute cerebellar ataxia: differential diagnosis and clinical approach // Arq. Neuro-Psiquiatr. 2019. Vol. 77, N 3. P. 184–193. doi: 10.1590/0004-282X20190020
  13. Rounis E., Binkofski F. Limb Apraxias: The Influence of Higher Order Perceptual and Semantic Deficits in Motor Recovery After Stroke // Stroke. 2023. Vol. 54, N 1. P. 30–43. doi: 10.1161/STROKEAHA.122.037948
  14. Alashram A.R., Annino G., Aldajah S., Raju M., Padua E. Rehabilitation of limb apraxia in patients following stroke: A systematic review // Applied Neuropsychology: Adult. 2022. Vol. 29, N 6. P. 1658–1668. doi: 10.1080/23279095.2021.1900188
  15. Солодимова Г.А., Спиркин А.Н. Информационно-измерительная система бионического протеза нижней конечности // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2018. № 1 (23). C. 57–65. doi: 10.21685/2307-5538-2018-1-9
  16. Yeo S.S. Changes of Gait Variability by the Attention Demanding Task in Elderly Adults // The Korea Society of Physical Therapy. 2017. Vol. 29, N 6. P. 303–306. doi: 10.18857/jkpt.2017.29.6.303
  17. Winter D.A. Biomechanics and Motor Control of Human Gait: Normal, Elderly and Pathological // Waterloo Biomechanics. 1991.
  18. Cicarello N.D.S., Bohrer R.C.D., Devetak G.F., et al. Control of center of mass during gait of stroke patients: Statistical parametric mapping analysis // Clinical Biomechanics. 2023. Vol. 107. P. 106005. doi: 10.1016/j.clinbiomech.2023.106005
  19. Perry J., Slac T., Davids J.R. Gait Analysis: Normal and Pathological Function // Journal of Pediatric Orthopaedics. 1992. Vol. 12, N 6. P. 815. doi: 10.1097/01241398-199211000-00023
  20. Fukuchi C.A., Fukuchi R.K., Duarte M. Effects of walking speed on gait biomechanics in healthy participants: a systematic review and meta-analysis // Syst Rev. 2019. Vol. 8. P. 153. doi: 10.1186/s13643-019-1063-z
  21. Auvinet B., Berrut G., Touzard C., et al. Reference data for normal subjects obtained with an accelerometric device // Gait & Posture. 2002. Vol. 16, N 2. P. 124–134. doi: 10.1016/S0966-6362(01)00203-X
  22. Al-Obaidi S., Wall J.C., Al-Yaqoub A., Al-Ghanim M. Basic gait parameters: a comparison of reference data for normal subjects 20 to 29 years of age from Kuwait and Scandinavia // J Rehabil Res Dev. 2003. Vol. 40, N 4. P. 361–6. doi: 10.1682/jrrd.2003.07.0361
  23. Скворцов Д.В. Диагностика двигательной патологии инструментальными методами: анализ походки, стабилометрия. Москва: Науч.-мед. фирма МБН, 2007. 617 с..
  24. Mohan D.M., Khandoker A.H., Wasti S.A., et al. Assessment Methods of Post-stroke Gait: A Scoping Review of Technology-Driven Approaches to Gait Characterization and Analysis // Front. Neurol. 2021. Vol. 12. P. 650024. doi: 10.3389/fneur.2021.650024
  25. Беляева И.А., Мартынов М.Ю., Пехова Я.Г., и др. Связь двигательного стереотипа и локализации очага в раннем восстановительном периоде легкого ишемического инсульта // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2019. № 119 (32). С. 5361. doi: 10.17116/jnevro201911903253
  26. Хатькова С.Е., Костенко Е.В., Акулов М.А., и др. Современные аспекты патофизиологии нарушений ходьбы у пациентов после инсульта и особенности их реабилитации // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2019. № 119. С. 4350. doi: 10.17116/jnevro201911912243
  27. Li S., Francisco G.E., Zhou P. Post-stroke Hemiplegic Gait: New Perspective and Insights // Front. Physiol. 2018. Vol. 9. P. 1021. doi: 10.3389/fphys.2018.01021
  28. Jonsdottir J., Recalcati M., Rabuffetti M., et al. Functional resources to increase gait speed in people with stroke: strategies adopted compared to healthy controls // Gait & Posture. 2009. Vol. 29, N 3. P. 355–359. doi: 10.1016/j.gaitpost.2009.01.008
  29. De Quervain I.A., Simon S.R., Leurgans S., Pease W.S., McAllister D. Gait Pattern in the Early Recovery Period after Stroke // The Journal of Bone & Joint Surgery. 1996. Vol. 78, N 10. P. 1506–1514. doi: 10.2106/00004623-199610000-00008
  30. Patterson K.K., Parafianowicz I., Danells C.J., et al. Gait Asymmetry in Community-Ambulating Stroke Survivors // Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 2008. Vol. 89, N 2. P. 304–310. doi: 10.1016/j.apmr.2007.08.142
  31. Dettmann M.A., Linder M.T., Sepic S.B. Relationships among walking performance, postural stability, and functional assessments of the hemiplegic patient // American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation. 1987. Vol. 66, N 2. P. 77–90.
  32. Brandstater M.E., de Bruin H., Gowland C., Clark B.M. Hemiplegic gait: analysis of temporal variables // Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 1983. Vol. 64, N 12. P. 583–587.
  33. Kim H., Kim Y.H., Kim S.J., Choi M.T. Pathological gait clustering in post-stroke patients using motion capture data // Gait & Posture. 2022. Vol. 94. P. 210–216. doi: 10.1016/j.gaitpost.2022.03.007
  34. Krasovsky T., Levin M.F. Review: Toward a Better Understanding of Coordination in Healthy and Poststroke Gait // Neurorehabilitation and Neural Repair. 2010. Vol. 24, N 3. P. 213–224. doi: 10.1177/1545968309348509
  35. Roelker S.A., Bowden M.G., Kautz S.A., Neptune R.R. Paretic propulsion as a measure of walking performance and functional motor recovery post-stroke: A review // Gait & Posture. 2019. Vol. 68. P. 6–14. doi: 10.1016/j.gaitpost.2018.10.027
  36. Chen C., Leys D., Esquenazi A. The interaction between neuropsychological and motor deficits in patients after stroke // Neurology. 2013. Vol. 80, N 3. P. 27–34. doi: 10.1212/WNL.0b013e3182762569
  37. Padmanabhan P., Rao K.S., Gulhar S., et al. Persons post-stroke improve step length symmetry by walking asymmetrically // Journal of Neuro Engineering and Rehabilitation. 2020. Vol. 17. P. 105. doi: 10.1186/s12984-020-00732-z
  38. Motoya R., Yamamoto S., Naoe M., et al. Classification of abnormal gait patterns of poststroke hemiplegic patients in principal component analysis // Japanese Journal of Comprehensive Rehabilitation Science. 2021. Vol. 12. P. 70–77. doi: 10.11336/jjcrs.12.70
  39. Скворцов Д.В., Булатова М.А., Ковражкина Е.А., и др. Комплексное исследование биомеханики движений у пациентов с постинсультными гемипарезами // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2012. Т. 112, № 6. С. 4549.
  40. Brough L.G., Kautz S.A., Neptune R.R. Muscle contributions to pre-swing biomechanical tasks influence swing leg mechanics in individuals post-stroke during walking // Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. 2022. Vol. 19. P. 55. doi: 10.1186/s12984-022-01029-z
  41. Nadeau S., Betschart M., Bethoux F. Gait Analysis for Poststroke Rehabilitation: The Relevance of Biomechanical Analysis and the Impact of Gait Speed // Phys Med Rehabil Clin. 2013. Vol. 24, N 2. P. 265–276. doi: 10.1016/j.pmr.2012.11.007
  42. Woolley S.M. Characteristics of Gait in Hemiplegia // Topics in Stroke Rehabilitation. 2001. Vol. 7, N 4. P. 1–18. doi: 10.1310/JB16-V04F-JAL5-H1UV
  43. Carlsöö S., Dahlöf A., Holm J. Kinetic analysis of the gait in patients with hemiparesis and in patients with intermittent claudication // Scand J Rehabil Med. 1974. Vol. 6, N 4. P. 166–179.
  44. Wong A.M., Pei Y.C., Hong W.H., et al. Foot contact pattern analysis in hemiplegic stroke patients: an implication for neurologic status determination // Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 2004. Vol. 85. P. 1625–30. doi: 10.1016/j.apmr.2003.11.039
  45. Lamontagne A., Stephenson J.L., Fung J. Physiological evaluation of gait disturbances post stroke // Clinical Neurophysiology. 2007. Vol. 118, N 4. P. 717–729. doi: 10.1016/j.clinph.2006.12.013
  46. Rogers A., Morrison S.C., Gorst T., et al. Repeatability of plantar pressure assessment during barefoot walking in people with stroke // Journal of Foot and Ankle Research. 2020. Vol. 13, N 1. P. 39. doi: 10.1186/s13047-020-00407-x
  47. Sanghan S., Chatpun S., Leelasamran W. Plantar pressure difference: decision criteria of motor relearning feedback insole for hemiplegic patients // Int Proc Chem Biol Environ Eng. 2012. Vol. 29. P. 29–33.
  48. Rusu L., Paun E., Marin M.I., et al. Plantar Pressure and Contact Area Measurement of Foot Abnormalities in Stroke Rehabilitation // Brain Sci. 2021. Vol. 11, N 9. P. 1213. doi: 10.3390/brainsci11091213
  49. Rogers A., Morrison S.C., Gorst T., et al. Repeatability of plantar pressure assessment during barefoot walking in people with stroke // J Foot Ankle Res. 2020. Vol. 13, N 1. P. 39. doi: 10.1186/s13047-020-00407-x
  50. Datar S., Rabinstein A.A. Cerebellar infarction // Neurologic Clinics. 2014. Vol. 32, N 4. P. 979–91. doi: 10.1016/j.ncl.2014.07.007
  51. Lee S.H., Kim J.S. Acute Diagnosis and Management of Stroke Presenting Dizziness or Vertigo // Neurologic Clinics. 2015. Vol. 33, N 3. P. 687–98. doi: 10.1016/j.ncl.2015.04.006
  52. Edlow J.A., Newman-Toker D.E., Savitz S.I. Diagnosis and initial management of cerebellar infarction // The Lancet Neurology. 2008. Vol. 7, N 10. P. 951–964. doi: 10.1016/S1474-4422(08)70216-3
  53. Cabaraux P., Agrawal S.K., Cai H., et al. Consensus Paper: Ataxic Gait // Cerebellum. 2023. Vol. 22. P. 394–430. doi: 10.1007/s12311-022-01373-9
  54. Kumar A., Lin C.C., Kuo S.H., Pan M.K. Physiological Recordings of the Cerebellum in Movement Disorders // Cerebellum. 2023. Vol. 22. P. 985–1001. doi: 10.1007/s12311-022-01473-6
  55. Serrao M., Pierelli F., Sinibaldi E., et al. Progressive Modular Rebalancing System and Visual Cueing for Gait Rehabilitation in Parkinson’s Disease: A Pilot, Randomized, Controlled Trial with Crossover // Front. Neurol. 2019. Vol. 10. doi: 10.3389/fneur.2019.00902
  56. Fiori L., Ranavolo A., Varrecchia T., et al. Impairment of Global Lower Limb Muscle Coactivation During Walking in Cerebellar Ataxias // Cerebellum. 2020. Vol. 19. P. 583–596. doi: 10.1007/s12311-020-01142-6
  57. Serrao M., Chini G., Casali C., et al. Progression of Gait Ataxia in Patients with Degenerative Cerebellar Disorders: a 4-Year Follow-Up Study // Cerebellum. 2017. Vol. 16. P. 629–637. doi: 10.1007/s12311-016-0837-2
  58. Serrao M., Conte C., Casali C., et al. Sudden Stopping in Patients with Cerebellar Ataxia // Cerebellum. 2013. Vol. 12. P. 607–616. doi: 10.1007/s12311-013-0467-x
  59. Conte C., Serrao M., Cuius L., et al. Effect of Restraining the Base of Support on the Other Biomechanical Features in Patients with Cerebellar Ataxia // Cerebellum. 2018. Vol. 17. P. 264–275. doi: 10.1007/s12311-017-0897-y
  60. Dale M.L., Curtze C., Nutt J.G. Apraxia of gait- or apraxia of postural transitions? // Parkinsonism & Related Disorders. 2018. Vol. 50. P. 19–22. doi: 10.1016/j.parkreldis.2018.02.024
  61. Zadikoff C., Lang A.E. Apraxia in movement disorders // Brain. 2005. Vol. 128, N 7. P. 1480–1497. doi: 10.1093/brain/awh560
  62. Grigorieva V.N. Classification and diagnosis of apraxia // S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2015. Vol. 115. P. 26–35. doi: 10.17116/jnevro20151156226-35

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Физиологический локомоторный цикл [19].

Скачать (118KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Кинетические параметры гемипаретической походки.

Скачать (618KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2024


 


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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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