Оценка двигательной адаптации здоровых лиц по данным пространственно-временной кинематики

Актуальной проблемой современной клинической биомеханики остается выделение маркеров сложных движений, позволяющих оценивать сложные двигательные приспособительные реакции вне зависимости от возраста, пола и антропометрических девиаций. Цель исследования: разработать метод анализа двигательных приспособительных реакций человека по биомеханическим маркерам, полученным при выполнении разноплановых кинематических тестов. В исследовании приняли участие 90 добровольцев с правосторонним ведущим кинематическим звеном в возрасте 18,8 [16,8/20,8] лет, с ростом 171,8 [179,2/164,8] см и массой тела 65,3 [76,6/58,5] кг, соотношение мужчин и женщин – 5 : 4. В ходе исследования всем участникам проводили биомеханический анализ с применением системы дистанционного захвата движений «TESLASUIT», а также выполняли разноплановые кинематические тесты. В ходе проведения исследования разработан новый метод анализа двигательных приспособительных реакций человека, основанный на вычислении специфических маркеров времени активной фазы средней угловой девиации и инерциальной кинематики при выполнении стандартизированных кинематических тестов «фронтальная стабильность», «сагиттальная стабильность», «пространственная ориентация» и «идентификация стимула». Установлено, что специфическими (р < 0,001) маркерами первого теста являются показатели времени активной фазы, маркеры второго и четвертого тестов связаны с параметрами средней угловой девиации, специфическими индикаторами третьего теста может выступать инерциальная кинематика бедер, голеней и стоп.

1. Valid and reliable instruments for arm-hand assessment at ICF activity level in persons with hemiplegia: a systematic review / R. Lemmens [et al.] // BMC Neurol. – 2012. – Vol. 12, N 1. – Art. 21. https://doi.org/10.1186/1471-2377-12-21

2. Долгосрочные исходы мозгового инсульта в крупной городской популяции Беларуси / С. Д. Кулеш [и др.] // Вестн. ВГМУ. – 2011. – Т. 10, № 3. – С. 93–101.

3. Katan, M. Global Burden of Stroke / M. Katan, A. Luft // Semin. Neurol. – 2018. – Vol. 38, N 2. – P. 208–211. https://doi.org/10.1055/s-0038-1649503

4. Performance-based everyday functioning after stroke: relationship with IADL questionnaire and neurocognitive performance / J. R. Sadek [et al.] // J. Int. Neuropsychol. Soc. – 2011. – Vol. 17, N 5. – P. 832–840. https://doi.org/10.1017/s1355617711000841

5. Bertrand, A. M. Differences in the magnitude and direction of forces during a submaximal matching task in hemiparetic subjects / A. M. Bertrand, D. Bourbonnais, C. Mercier // Exp. Brain. Res. – 2004. – 157, N 1. – P. 32–42. https://doi.org/10.1007/s00221-003-1813-x

6. Abnormal muscle coactivation patterns during isometric torque generation at the elbow and shoulder in hemiparetic subjects / J. P. Dewald [et al.] // Brain. – 1995. – Vol. 118. – P. 495–510.

7. Dewald, J. P. Abnormal joint torque patterns in the paretic upper limb of subjects with hemiparesis / J. P. Dewald, R. F. Beer // Muscle Nerve. – 2001. – Vol. 24, N 2. – P. 273–283. https://doi.org/10.1002/1097-4598(200102)24:2%3C273::aid-mus130%3E3.0.co;2-z

8. Gladstone, D. J. The Fugl-Meyer assessment of motor recovery after stroke: a critical review of its measurement properties / D. J. Gladstone, C. J. Danells, S. E. Black // Neurorehabil. Neural. Repair. – 2002. – Vol. 16, N 3. – P. 232–240. https://doi.org/10.1177/154596802401105171

9. Bilateral assessment of functional tasks for robot-assisted therapy applications / M. J. Johnson [et al.] // Med. Biol. Eng. Comput. – 2011. – Vol. 49, N 10. – P. 1157–1171. https://doi.org/10.1007/s11517-011-0817-0

10. Test-retest reliability of robotic assessment measures for the evaluation of upper limb recovery / R. Colombo [et al.] // Neural. Syst. Rehabil. Eng. – 2014. – Vol. 22, N 5. – P. 1020–1029. https://doi.org/10.1109/tnsre.2014.2306571

11. Stroke survivors control the temporal structure of variability during reaching in dynamic environments / M. Mukherjee [et al.] // Ann. Biomed. Eng. – 2013. – Vol. 41, N 2. – P. 366–376. https://doi.org/10.1007/s10439-012-0670-9

12. Феноменология инерциальной кинематики в структуре формирования двигательных адаптаций / В. А. Лукашевич [и др.] // Докл. БГУИР. – 2020. – Т. 18, № 5. – С. 62–70. https://doi.org/10.35596/1729-7648-2020-18-5-62-70

13. Новые возможности количественной оценки качественной структуры адаптивной кинематики / В. А. Лукашевич [и др.] // Мед. журн. – 2020. – № 4. – С. 69–77.

14. Lukashevich, V. A. Classification of motor impairments after stroke in consequence of adaptive kinematic specificity / V. A. Lukashevich, V. V. Ponomarev // Intern. Neurol. J. – 2020. – Vol. 16, N 5. – P. 40–47. https://doi.org/10.22141/2224-0713.16.5.2020.209251

15. Метод оценки адаптивной кинематики в эксперименте постурального тестирования / В. А. Лукашевич [и др.] // Новости мед.-биол. наук. – 2020. – Т. 20, № 2. – С. 6–15.

16. Лукашевич, В. А. Опыт применения мобильного приложения для оценки состояния опорно-двигательного аппарата / В. А. Лукашевич, Т. А. Морозевич-Шилюк, Г. Г. Лесив // Мир спорта. – 2021. – № 2 (83). – С. 122–128.