Gait characteristics in children with cerebral palsy

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: A diagnosis of cerebral palsy presupposes the presence of motor function impairments, among which gait disturbances play a central role. The application of three-dimensional gait analysis is limited by its high cost and technical complexity. Instrumental gait analysis using inertial sensors addresses these limitations; consequently, studying the parameters derived from this method across different forms of cerebral palsy is a relevant research objective.

AIM: To investigate gait characteristics in children with different spastic forms of cerebral palsy by instrumental gait analysis using inertial sensors and to identify key pathological patterns.

METHODS: This was an observational, single-center, retrospective, census study. This study analyzed 88 gait analysis protocols from patients with confirmed cerebral palsy, collected during initial examination at the Department of Pediatric Medical Rehabilitation of the Russian Children’s Clinical Hospital between July 2021 and November 2024.

RESULTS: Instrumental gait analysis using inertial sensors identified the most significant markers of pathological gait depending on the spastic form of cerebral palsy (hemiplegia, diplegia, and tetraplegia), including compensatory changes in the non-paretic limb in hemiplegia.

CONCLUSIONS: The identified key pathological patterns are among the most important for determining priority rehabilitation targets for individuals with different spastic forms of cerebral palsy.

About the authors

Igor O. Vedernikov

Russian Children’s Clinical Hospital — branch of the Pirogov Russian National Research Medical University

Author for correspondence.
Email: pulmar@bk.ru
ORCID iD: 0009-0006-1327-2525
SPIN-code: 5047-2594
Russian Federation, Moscow

Olga A. Laisheva

Russian Children’s Clinical Hospital — branch of the Pirogov Russian National Research Medical University; Pirogov Russian National Research Medical University

Email: olgalaisheva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8084-1277
SPIN-code: 8188-2819

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Moscow; Moscow

Margarita A. Borovik

Russian Children’s Clinical Hospital — branch of the Pirogov Russian National Research Medical University; Pirogov Russian National Research Medical University

Email: a1180@rambler.ru
ORCID iD: 0009-0004-9663-4805
SPIN-code: 6307-8201
Russian Federation, Moscow; Moscow

Timofey S. Kovalchuk

Russian Children’s Clinical Hospital — branch of the Pirogov Russian National Research Medical University

Email: doctor@tim-kovalchuk.ru
ORCID iD: 0000-0002-9870-4596
Russian Federation, Moscow

Maria S. Ikonnikova

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: Vasya_ikonnikova@mail.ru
ORCID iD: 0009-0005-1687-9026
SPIN-code: 1996-4935
Russian Federation, Moscow

References

  1. Batysheva TT, editor. Physical and rehabilitation medicine for cerebral paralysis in children. National guideline. Part I. Moscow; 2021. (In Russ.)
  2. Graham HK, Thomason P, Willoughby K, et al. Musculoskeletal Pathology in Cerebral Palsy: A Classification System and Reliability Study. Children (Basel). 2021;8(3):252. doi: 10.3390/children8030252
  3. Tsitlakidis S, Horsch A, Schaefer F, et al. Gait Classification in Unilateral Cerebral Palsy. J Clin Med. 2019;8(10):1652. doi: 10.3390/jcm8101652
  4. Papageorgiou E, Nieuwenhuys A, Vandekerckhove I, et al. Systematic review on gait classifications in children with cerebral palsy: An update. Gait Posture. 2019;69:209–223. doi: 10.1016/j.gaitpost.2019.01.038
  5. Bekius A, Bach MM, van der Krogt MM, et al. Muscle Synergies During Walking in Children With Cerebral Palsy: A Systematic Review. Front Physiol. 2020;11:632. doi: 10.3389/fphys.2020.00632
  6. States RA, Krzak JJ, Salem Y, et al. Instrumented gait analysis for management of gait disorders in children with cerebral palsy: A scoping review. Gait Posture. 2021;90:1–8. doi: 10.1016/j.gaitpost.2021.07.009
  7. Korshunov SD, Davletyarova KV, Kapilevich LV. Biomechanical characteristics of gait of children with congenital locomotion disorders. Tomsk state university journal. 2014;(387):203–207. EDN: SXXBVD
  8. Surveillance of cerebral palsy in Europe: a collaboration of cerebral palsy surveys and registers. Surveillance of Cerebral Palsy in Europe (SCPE). Dev Med Child Neurol. 200042(12):816–24. doi: 10.1017/s0012162200001511
  9. Vitenzon AS. Patterns of Normal and Pathological Human Walking. Moscow: Zerkalo-M; 1998. (In Russ.)
  10. Skvortsov DV. Diagnosis of motor pathology by instrumental methods: gait analysis, stabilometry. Moscow: Nauch.-med. MBN company; 2007. (In Russ.) EDN: QLQAIN
  11. Prost S, Blondel B, Pomero V, et al. Description of spine motion during gait in normal adolescents and young adults. Eur Spine J. 2021;30(9):2520–2530. doi: 10.1007/s00586-021-06918-w
  12. Itoh N, Kagaya H, Saitoh E, et al. Quantitative assessment of circumduction, hip hiking, and forefoot contact gait using Lissajous figures. Japanese Journal of Comprehensive Rehabilitation Science. 2012;3(0):78–84. doi: 10.11336/jjcrs.3.78
  13. Skvortsov DV, Grebenkina NV, Kaurkin SN, Ivanova GE. Characteristics of gait function in hemiparetic patients with subacute period of ischemic stroke: a single-center retrospective study. Physical and rehabilitation medicine, medical rehabilitation. 2024;6(3):208–219. doi: 10.36425/rehab634515 EDN: BWVYHO
  14. Hausdorff JM, Zemany L, Peng C, Goldberger AL. Maturation of gait dynamics: stride-to-stride variability and its temporal organization in children. J Appl Physiol (1985). 1999;86(3):1040–7. doi: 10.1152/jappl.1999.86.3.1040
  15. O’Byrne JM, Jenkinson A, O’Brien TM. Quantitative Analysis and Classification of Gait Patterns in Cerebral Palsy Using a Three-Dimensional Motion Analyzer. J Child Neurol. 1998;13(3):101–108. doi: 10.1177/088307389801300302
  16. Szpala A, Winiarski S, Kołodziej M, et al. No Influence of Mechatronic Poles on the Movement Pattern of Professional Nordic Walkers. Int J Environ Res Public Health. 2022;20(1):163. doi: 10.3390/ijerph20010163
  17. Krägeloh-Mann I, Helber A, Mader I, et al. Bilateral lesions of thalamus and basal ganglia: origin and outcome. Dev Med Child Neurol. 2002;44(7):477–84. doi: 10.1017/s0012162201002389
  18. Bleyenheuft Y, Arnould C, Brandao MB, Bleyenheuft C, Gordon AM. Hand and Arm Bimanual Intensive Therapy Including Lower Extremity (HABIT-ILE) in Children With Unilateral Spastic Cerebral Palsy. Neurorehabil Neural Repair. 2015;29(7):645–57. doi: 10.1177/1545968314562109
  19. Himmelmann K, Lindh K, Hidecker MJC. Communication ability in cerebral palsy: A study from the CP register of western Sweden. Eur J Paediatr Neurol. 2013;17(6):568–74. doi: 10.1016/j.ejpn.2013.04.005

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

License URL: https://eco-vector.com/for_authors.php#07
 


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».