New approaches to spasticity management after spinal cord injury: application of multilevel magnetic stimulation

封面

如何引用文章

全文:

详细

BACKGROUND: Each year, 5–6 million injuries involving the nervous system are reported worldwide, of which 5%–9% are spinal cord injuries. Although these occur less frequently, the outcomes are severe: up to 100% of affected individuals develop disability or die. Muscle spasticity is one of the most common complications after spinal cord injury, particularly if the cervical and upper thoracic spine is involved. Spasticity develops as a result of damage to descending pathways and loss of inhibitory cortical control. Severe spasticity substantially limits rehabilitation, contributes to contractures and pressure ulcers, reduces quality of life, and increases socioeconomic burden, highlighting the need for more effective treatment methods.

AIM: This work aimed to assess the effectiveness of multilevel magnetic stimulation as a method for reducing the severity of muscle spasticity in patients with spastic mono- and paraplegia due to spinal cord injury.

METHODS: A comprehensive evaluation was performed in 30 patients with spinal cord injury who were assigned to either the main group or the control group. Spasticity was assessed using the Modified Ashworth Scale. The main group received standard of care combined with multilevel magnetic stimulation, whereas the control group received standard of care alone.

RESULTS: Data from 30 patients were analyzed. Four patients in the control group and three in the intervention group were excluded due to absence of spasticity. The mean Modified Ashworth Scale score decreased from 3.73 to 2.00 points in the main group and from 3.58 to 2.08 points in the control group. Although the reduction in both groups was statistically significant, clinical improvement was more pronounced when multilevel magnetic stimulation was used (Cohen’s d: 1.45 vs 0.91, respectively). Intergroup differences did not reach statistical significance, yet the effect size indicates a clear advantage of the experimental technique. The results support the feasibility of multilevel magnetic stimulation as part of comprehensive rehabilitation in spinal cord injury patients.

CONCLUSION: Multilevel magnetic stimulation combined with standard therapy provides a more clinically meaningful reduction in spasticity on the Modified Ashworth Scale compared with standard therapy alone. This method represents a promising area in rehabilitation after spinal cord injury and warrants further investigation.

作者简介

Daniil Solovev

Military Medical Academy

编辑信件的主要联系方式.
Email: dankrute@gmail.com
ORCID iD: 0009-0007-8821-348X
SPIN 代码: 8592-5718

Resident

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Vladimir Lobzin

Military Medical Academy; Saint Petersburg State University

Email: dankrute@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3109-8795
SPIN 代码: 7779-3569

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

俄罗斯联邦, Saint Petersburg; Saint Petersburg

Ivan Lupanov

Military Medical Academy

Email: dankrute@gmail.com
ORCID iD: 0009-0008-7918-9227
SPIN 代码: 2986-6679

MD, Cand. Sci. (Medicine)

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Daria Frunza

Military Medical Academy

Email: dankrute@gmail.com
ORCID iD: 0009-0004-6631-0420
SPIN 代码: 7177-8195

Neurologist

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Aleksandr Rodionov

Military Medical Academy

Email: dankrute@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-7455-8600
SPIN 代码: 4458-9650

Neurologist

俄罗斯联邦, Saint Peterburg

Aleksandr Ryabtsev

Military Medical Academy

Email: dankrute@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3832-2780
SPIN 代码: 9915-4960

MD, Cand. Sci. (Medicine)

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Pavel Dynin

Military Medical Academy

Email: dankrute@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5006-8394
SPIN 代码: 8323-3951

MD, Cand. Sci. (Medicine)

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Konstantin Naumov

Military Medical Academy

Email: dankrute@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7039-2423
SPIN 代码: 3996-2007

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

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Nikolay Tsygan

Military Medical Academy

Email: dankrute@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5881-2242
SPIN 代码: 1006-2845

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Igor Litvinenko

Military Medical Academy

Email: dankrute@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8988-3011
SPIN 代码: 6112-2792

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

参考

  1. Andreeva GO, Bazilevich SN, Bisaga GN, et al. Spinal Neurology: Textbook. Saint Petersburg: SpetsLit; 2024. 463 p. (In Russ.) ISBN 978-5-299-01204-0
  2. Odinak MM, Litvinenko IV, eds. Nervous diseases: Textbook for students of medical universities. Saint Petersburg: SpetsLit; 2020. 575 p. (In Russ.) ISBN 978-5-299-01025-1
  3. Filatov EV, Konovalova NG, Uryupin VYu. Time course of spastic syndrome in patients with traumatic spinal cord injury during treatment and its effects on motor ehabilitation. Polytrauma. 2018;(3):34–41. EDN: YKWDMT
  4. Pandyan AD. Spasticity: clinical perceptions, neurological realities and meaningful measurement. Disabil Rehabil. 2005;27(1–2):2–6. doi: 10.1080/09638280400014576
  5. Nene AV. Clinical assessment of spasticity in people with spinal cord damage: recommendations from the Ability Network, an international initiative. Arch Phys Med Rehabil. 2018;99(9):1917–1926. doi: 10.1016/j.apmr.2018.01.018
  6. Escaldi SV. Assessing competency in spasticity management: a method of development and assessment. Am J Phys Med Rehabil. 2012;91(3): 243–253. doi: 10.1097/phm.0b013e31823c73bf
  7. Glinsky J. Tardieu scale. J Physiother. 2016;62(4):229. doi: 10.1016/j.jphys.2016.07.007
  8. Kovalenko AP, Misikov VK, Iskra DA. Tardue scales in the diagnostic of spasticity. Zh Nevrol Psikhiatr Im S S Korsakova. 2019;119(9):83–90. doi: 10.17116/jnevro201911909183 EDN: LEKMZP
  9. Burns AS, Lanig I, Grabljevec K, et al. Optimizing the management of disabling spasticity following spinal cord damage: the Ability Network — an international initiative. Arch Phys Med Rehabil. 2016;97(12):2222–2228. doi: 10.1016/j.apmr.2016.04.025
  10. Chu VWT, Hornby TG, Schmit BD. Effect of antispastic drugs on motor reflexes and voluntary muscle contraction in incomplete spinal cord injury. Arch Phys Med Rehabil. 2014;95(4):622–632. doi: 10.1016/j.apmr.2013.11.001
  11. Parfenov V. A systems approach to treating spasticity. Use of muscle relaxants. Directory of outpatient physician. 2021;(1):48–53. (In Russ.) EDN: FXOOWE
  12. Pau C. Muscle Relaxants. In: First Aid Perioperative Ultrasound: Acute Pain Manual for Surgical Procedures. Cham: Springer International Publishing; 2023. P. 147–157. doi: 10.1007/978-3-031-21291-8_10
  13. Mukhambetova GA, Akhmetche AA, Demesinova BK. Methods of pharmacotherapy of spasticity syndrome in cerebral palsy (literature review). Vestnik KAZNMU. 2021;(4):325–332. EDN: JSFIVX
  14. Hodge JO, Brandmeir CL, Brandmeir NJ. Neuromodulation therapies for spasticity control: Now and beyond. Neurol India. 2020;68(Suppl 2): S241–S248. doi: 10.4103/0028-3886.302464
  15. Zibly Z, Averbuch S, Deogaonker M. Emerging technologies and indications of neuromodulation and increasing role of non-invasive neuromodulation. Neurol India. 2020;68(Suppl 2):S316–S321. doi: 10.4103/0028-3886.302453
  16. Piradov M.A. Transcranial Magnetic Stimulation in Clinical and Research Practice. Academician of the Russian Academy of Sciences Piradov MA, ed. Moscow, 2024. ISBN 978-5-9912-1063-8
  17. Henry R, Deckert M, Guruviah V, Schmidt B. Review of neuromodulation techniques and technological limitations. IETE Tech Rev. 2016;33(4):368–377. doi: 10.1080/02564602.2015.1106926
  18. Zhong G, Yang Z, Jiang T. Precise modulation strategies for transcranial magnetic stimulation: advances and future directions. Neurosci Bull. 2021;37(12):1718–1734. doi: 10.1007/s12264-021-00781-x
  19. Korzhova J, Sinitsyn D, Chervyakov A, et al. Transcranial and spinal cord magnetic stimulation in treatment of spasticity: a literature review and meta-analysis. Eur J Phys Rehabil Med. 2018;54(1):75–84. doi: 10.23736/s1973-9087.16.04433-6
  20. Nardone R. Effects of intermittent theta burst stimulation on spasticity after spinal cord injury. Restor Neurol Neurosci. 2017;35(3):287–294. doi: 10.3233/rnn-160701
  21. Nardone R. rTMS modulates reciprocal inhibition in patients with traumatic spinal cord injury. Spinal Cord. 2014;52(11):831–835. doi: 10.1038/sc.2014.136
  22. Gao W. Effects of high frequency repetitive transcranial magnetic stimulation on KCC2 expression in rats with spasticity following spinal cord injury. Curr Med Sci. 2017;37(5):777–781. doi: 10.1007/s11596-017-1804-y
  23. Pan JX. Effects of repetitive peripheral magnetic stimulation on spasticity evaluated with modified Ashworth scale/Ashworth scale in patients with spastic paralysis: A systematic review and meta-analysis. Front Neurol. 2022;13:997913. doi: 10.3389/fneur.2022.997913
  24. El Nahas N, Kenawy FF, Eldayem EH, et al. Peripheral magnetic theta burst stimulation to muscles can effectively reduce spasticity: a randomized controlled trial. J Neuroeng Rehabil. 2022;19(1):5. doi: 10.1186/s12984-022-00985-w
  25. Lomovtsev I, Tsvetkova E, Gusakova E. Impact of repetitive peripheral magnetic stimulation on post-stroke patients with upper limb spasticity: a randomized controlled trial. Int J Res Phys Med Rehabil. 2023;1(1):1–7. doi: 10.33425/2996-4377.1005
  26. Zschorlich VR. Repetitive peripheral magnetic nerve stimulation (rPMS) as adjuvant therapy reduces skeletal muscle reflex activity. Front Neurol. 2019;10:930. doi: 10.3389/fneur.2019.00930
  27. Andreeva GO, Bisaga GN, Vorobyov SV, et al. Spinal neurology: a textbook. Odinak M.M., ed. Saint Petersburg: SpetsLit; 2017. 430 p. (In Russ.) ISBN 978-5-299-00886-9
  28. Suponeva NA, Yusupova DG, Ilyina KA, et al. Validation of the Modified Ashworth Scale in Russia. Annals of Clinical and Experimental Neurology. 2020;14(1):89–96. doi: 10.25692/ACEN.2020.1.10 EDN: UJYSPN
  29. Nielsen JF, Sinkjaer T, Jakobsen J. Treatment of spasticity with repetitive magnetic stimulation; a double-blind placebo-controlled study. Mult Scler J. 1996;2(5):227–232. doi: 10.1177/135245859600200503
  30. Korzhova YuE, Chervyakov AV, Poydasheva AG, et al. Transcranial magnetic stimulation in the treatment of spasticity. Bulletin of Restorative Medicine. 2014;(1(59)):80–87. EDN: SPLCBH
  31. Jiang G. Low frequency of repetitive trans-spinal magnetic stimulation promotes functional recovery after spinal cord injury in mice through inhibiting TGF-β1/Smad2/3 signaling pathway. Neurosci Lett. 2024;836:137890. doi: 10.1016/j.neulet.2024.137890
  32. Estudillo-Guerra MA. Trans-spinal direct current stimulation in spasticity: a literature mini-review. Front Stroke. 2022;1:921450. doi: 10.3389/fstro.2022.921450
  33. Vinolo-Gil MJ. Effects of peripheral electromagnetic fields on spasticity: a systematic review. J Clin Med. 2022;11(13):3739. doi: 10.3390/jcm11133739

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2. Fig. 1. Diagram showing the formation of the patient sample.

下载 (303KB)
3. Fig. 2. Dynamics of changes on the Ashworth scale.

下载 (120KB)

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».