Modern technologies for post-stroke shoulder joint rehabilitation: combining evidence-based methods and promising technologies: a review

封面

如何引用文章

全文:

详细

Shoulder joint dysfunction after stroke, observed in 12%–64% of patients, leads to pain, the development of contractures and subluxation, significantly reducing patients’ quality of life and complicating their rehabilitation. To confirm that rehabilitation of shoulder joint dysfunction after stroke is a complex but achievable task, an analysis of 38 scientific articles published between 2014 and 2025 was conducted. A search of articles was performed using keywords in open-access databases including PubMed, Cochrane, eLIBRARY.RU, and Scopus. All materials relevant to the research topic and published in Russian and English were included in this review. This review presents a brief overview of shoulder joint anatomy and current evidence-based methods for restoring shoulder function impaired as a result of cerebrovascular disorders. Both traditional (orthoses, taping, braces, botulinum toxin therapy) and innovative (functional electrical stimulation, robotic therapy, virtual reality, computer vision, and artificial intelligence) technologies were analyzed. Emphasis is placed on the importance of early initiation of rehabilitation, focusing on scapulohumeral stabilization; a personalized comprehensive approach based on the degree of paresis, spasticity, and stroke stage; integration of high-tech solutions into clinical practice; and combining different rehabilitation methods, which is more effective than monotherapy. The results demonstrate that modern comprehensive rehabilitation strategies create new prospects for upper limb function recovery whereas highlighting the need to adapt novel tools for real-world clinical practice to improve the quality of life in patients after stroke.

作者简介

Daria Savchits

Professor V.F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University

编辑信件的主要联系方式.
Email: dar.shabalina@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9161-5235
SPIN 代码: 9425-5854
俄罗斯联邦, Krasnoyarsk

Semen Prokopenko

Professor V.F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University

Email: s.v.proc.58@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4778-2586
SPIN 代码: 1279-7072

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

俄罗斯联邦, Krasnoyarsk

Svetlana Subocheva

Professor V.F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University

Email: Sveta162007@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9916-6235
SPIN 代码: 1541-8273

MD, Cand. Sci. (Medicine), Assistant Professor

俄罗斯联邦, Krasnoyarsk

参考

  1. Li Y, Yang S, Cui L, et al. Prevalence, risk factor and outcome in middle-aged and elderly population affected by hemiplegic shoulder pain: an observational study. Front Neurol. 2023;13:1041263. doi: 10.3389/fneur.2022.1041263 EDN: GZZBHE
  2. Hao N, Zhang M, Li Y, Guo Y. Risk factors for shoulder pain after stroke: a clinical study. Pak J Med Sci. 2022;38(1):145–149. doi: 10.12669/pjms.38.1.4594 EDN: IYKLQA
  3. Kim MG, Lee SA, Park EJ, et al. Elastic dynamic sling on subluxation of hemiplegic shoulder in patients with subacute stroke: a multicenter randomized controlled trial. Int J Environ Res Public Health. 2022;19(16):9975. doi: 10.3390/ijerph19169975 EDN: MNRSSC
  4. Matozinho CV, Teixeira-Salmela LF, Samora GA, et al. Incidence and potential predictors of early onset of upper-limb contractures after stroke. Disabil Rehabil. 2021;43(5):678–684. doi: 10.1080/09638288.2019.1637949
  5. Jacinto J, Camхes-Barbosa A, Carda S, et al. A practical guide to botulinum neurotoxin treatment of shoulder spasticity 1: anatomy, physiology, and goal setting. Front Neurol. 2022;13:1004629. doi: 10.3389/fneur.2022.1004629 EDN: EGFAYV
  6. Yang S, Kim TU, Kim DH, Chang MC. Understanding the physical examination of the shoulder: a narrative review. Ann Palliat Med. 2021;10(2):2293–2303. doi: 10.21037/apm-20-1808 EDN: ZGCGGM
  7. Kim J, Lee J, Lee BH. Effect of scapular stabilization exercise during standing on upper limb function and gait ability of stroke patients. J Neurosci Rural Pract. 2017;8(4):540–544. doi: 10.4103/jnrp.jnrp_464_16
  8. Gao Z, Lv S, Ran X, et al. Influencing factors of corticomuscular coherence in stroke patients. Front Hum Neurosci. 2024;18:1354332. doi: 10.3389/fnhum.2024.1354332 EDN: RSSSGT
  9. Nadler M, Pauls M. Shoulder orthoses for the prevention and reduction of hemiplegic shoulder pain and subluxation: systematic review. Clin Rehabil. 2017;31(4):444–453. doi: 10.1177/0269215516648753
  10. Morone G, Princi AA, Iosa M, et al. Effects of shoulder brace usage on postural stability in stroke survivors: a pilot randomized controlled trial. NeuroRehabil. 2024;54(3):449–456. doi: 10.3233/NRE-230250 EDN: MEHBWI
  11. Zorowitz RD, Idank D, Ikai T, et al. Shoulder subluxation after stroke: a comparison of four supports. Arch Phys Med Rehabil. 1995;76(8):763–771. doi: 10.1016/s0003-9993(95)80532-x
  12. Ada L, Foongchomcheay A, Canning C. Supportive devices for preventing and treating subluxation of the shoulder after stroke. Cochrane Database Syst Rev. 2005;2005(1):CD003863. doi: 10.1002/14651858.CD003863.pub2
  13. Ravichandran H, Janakiraman B, Sundaram S, et al. Systematic review on effectiveness of shoulder taping in hemiplegia. J Stroke Cerebrovasc Dis. 2019;28(6):1463–1473. doi: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2019.03.021
  14. Wang Y, Li X, Sun C, Xu R. Effectiveness of kinesiology taping on the functions of upper limbs in patients with stroke: a meta-analysis of randomized trial. Neurol Sci. 2022;43(7):4145–4156. doi: 10.1007/s10072-022-06010-1 EDN: YCTCSS
  15. Kristensen MG, Busk H, Wienecke T. Neuromuscular electrical stimulation improves activities of daily living post stroke: a systematic review and meta-analysis. Arch Rehabil Res Clin Transl. 2021;4(1):100167. doi: 10.1016/j.arrct.2021.100167 EDN: ZTLZYQ
  16. Khan MA, Fares H, Ghayvat H, et al. A systematic review on functional electrical stimulation based rehabilitation systems for upper limb post-stroke recovery. Front Neurol. 2023;14:1272992. doi: 10.3389/fneur.2023.1272992 EDN: APCFRR
  17. Vafadar AK, Côté JN, Archambault PS. Effectiveness of functional electrical stimulation in improving clinical outcomes in the upper arm following stroke: a systematic review and meta-analysis. Biomed Res Int. 2015;2015:729768. doi: 10.1155/2015/729768
  18. Chih-Lin K, Gwo-Chi H. Post-stroke spasticity: a review of epidemiology, pathophysiology, and treatments. Int J Gerontology. 2018;12(4):280–284. doi: 10.1016/j.ijge.2018.05.005
  19. Shaw LC, Price CI, van Wijck FM, et al. Botulinum toxin for the upper limb after stroke (BoTULS) trial: effect on impairment, activity limitation, and pain. Stroke. 2011;42(5):1371–1379. doi: 10.1161/STROKEAHA.110.582197
  20. Xie HM, Guo TT, Sun X, et al. Effectiveness of botulinum toxin a in treatment of hemiplegic shoulder pain: a systematic review and meta-analysis. Arch Phys Med Rehabil. 2021;102(9):1775–1787. doi: 10.1016/j.apmr.2020.12.010 EDN: CAZEFG
  21. Ke M, Li D, Zhou P. Efficacy of botulinum toxin combined with rehabilitation treatments in the treatment of post-stroke spasticity: a systematic review and network meta-analysis. NeuroRehabil. 2024;55(4):399–416. doi: 10.1177/10538135241290110 EDN: EMAYDY
  22. Lee HS, Kim DH, Seo HG, et al. Efficacy of personalized rTMS to enhance upper limb function in subacute stroke patients: a protocol for a multi-center, randomized controlled study. Front Neurol. 2024;15:1427142. doi: 10.3389/fneur.2024.1427142 EDN: RKYLQK
  23. Chen YJ, Huang YZ, Chen CY, et al. Intermittent theta burst stimulation enhances upper limb motor function in patients with chronic stroke: a pilot randomized controlled trial. BMC Neurol. 2019;19(1):69. doi: 10.1186/s12883-019-1302-x EDN: IXLNCB
  24. Aprile I, Germanotta M, Cruciani A, et al. Upper limb robotic rehabilitation after stroke: a multicenter, randomized clinical trial. J Neurol Phys Ther. 2020;44(1):3–14. doi: 10.1097/NPT.0000000000000295 EDN: VAZROU
  25. Gnasso R, Palermi S, Picone A, et al. Robotic-assisted rehabilitation for post-stroke shoulder pain: a systematic review. Sensors. 2023;23(19):8239. doi: 10.3390/s23198239 EDN: DPSVYC
  26. Bertani R, Melegari C, de Cola MC, et al. Effects of robot-assisted upper limb rehabilitation in stroke patients: a systematic review with meta-analysis. Neurol Sci. 2017;38(9):1561–1569. doi: 10.1007/s10072-017-2995-5 EDN: BHCIWA
  27. Park JM, Park HJ, Yoon SY, et al. Effects of robot-assisted therapy for upper limb rehabilitation after stroke: an umbrella review of systematic reviews. Stroke. 2025;56(5):1243–1252. doi: 10.1161/STROKEAHA.124.048183 EDN: HKAMAV
  28. Akgün İ, Demirbüken İ, Timurtaş E, et al. Exoskeleton-assisted upper limb rehabilitation after stroke: a randomized controlled trial. Neurol Res. 2024;46(11):1074–1082. doi: 10.1080/01616412.2024.2381385
  29. Park JH, Park G, Kim HY, et al. A comparison of the effects and usability of two exoskeletal robots with and without robotic actuation for upper extremity rehabilitation among patients with stroke: a single-blinded randomised controlled pilot study. J Neuroeng Rehabil. 2020;17(1):137. doi: 10.1186/s12984-020-00763-6 EDN: LDDBXU
  30. Nicora G, Pe S, Santangelo G, et al. Systematic review of AI/ML applications in multi-domain robotic rehabilitation: trends, gaps, and future directions. J Neuroeng Rehabil. 2025;22(1):79. doi: 10.1186/s12984-025-01605-z
  31. Mani Bharat V, Manimegalai P, George ST. A systematic review of techniques and clinical evidence to adopt virtual reality in post-stroke upper limb rehabilitation. Virtual Reality. 2024;28(4):172. doi: 10.1007/s10055-024-01065-1
  32. Maqsood U, Naz S, Nazir Sh. The effect of virtual reality on rehabilitation outcomes in patients with stroke. J Health Rehabil Res. 2023;1(1):29–33. doi: 10.61919/jhrr.v3i1.16
  33. Bok SK, Song Y, Lim A, et al. High-tech home-based rehabilitation after stroke: a systematic review and meta-analysis. J Clin Med. 2023;12(7):2668. doi: 10.3390/jcm12072668 EDN: URNFCI
  34. Tong Q, Wei W, Zhang Y, et al. Survey on hand-based haptic interaction for virtual reality. IEEE Trans Haptics. 2023;16(2):154–170. doi: 10.1109/TOH.2023.3266199 EDN: DAFRUG
  35. Zhu Y, Wang C, Li J, et al. Effect of different modalities of artificial intelligence rehabilitation techniques on patients with upper limb dysfunction after stroke: a network meta-analysis of randomized controlled trials. Front Neurol. 2023;14:1125172. doi: 10.3389/fneur.2023.1125172 EDN: BREAIO
  36. Oubre B, Daneault JF, Jung HT, et al. Estimating upper-limb impairment level in stroke survivors using wearable inertial sensors and a minimally-burdensome motor task. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 2020;28(3):601–611. doi: 10.1109/TNSRE.2020.2966950 EDN: EEURFZ
  37. Senadheera I, Hettiarachchi P, Haslam B, et al. AI applications in adult stroke recovery and rehabilitation: a scoping review using AI. Sensors. 2024;24(20):6585. doi: 10.3390/s24206585 EDN: KZILGN

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Movements of the upper shoulder girdle. Source: adapted from [5].

下载 (873KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Muscles of the upper shoulder girdle. Source: adapted from [5].

下载 (748KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Shoulder brace N1-Neurosling. Source: borrowed from [10].

下载 (795KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Computer vision in shoulder joint rehabilitation (photographs by the authors).

下载 (743KB)
索引源数据

版权所有 © Eco-Vector, 2025

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。
 


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».