[go: up one dir, main page]

RU2741860C1 - A method of using a virtual digital model of a patient's walking for the differentiated construction of an individual program of physical rehabilitation in the early recovery period of ischemic stroke, depending on the affected region - Google Patents

A method of using a virtual digital model of a patient's walking for the differentiated construction of an individual program of physical rehabilitation in the early recovery period of ischemic stroke, depending on the affected region Download PDF

Info

Publication number
RU2741860C1
RU2741860C1 RU2020127934A RU2020127934A RU2741860C1 RU 2741860 C1 RU2741860 C1 RU 2741860C1 RU 2020127934 A RU2020127934 A RU 2020127934A RU 2020127934 A RU2020127934 A RU 2020127934A RU 2741860 C1 RU2741860 C1 RU 2741860C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pelvis
walking
patient
rehabilitation
stroke
Prior art date
Application number
RU2020127934A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ирина Анатольевна Беляева
Михаил Юрьевич Мартынов
Яна Геннадьевна Пёхова
Андрей Петрович Рачин
Анатолий Дмитриевич Фесюн
Евгений Иванович Гусев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр реабилитации и курортологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «НМИЦ РК» Минздрава России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр реабилитации и курортологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «НМИЦ РК» Минздрава России) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр реабилитации и курортологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «НМИЦ РК» Минздрава России)
Priority to RU2020127934A priority Critical patent/RU2741860C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2741860C1 publication Critical patent/RU2741860C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Measuring devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor or mobility of a limb
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N3/00Computing arrangements based on biological models

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: medicine/neurology.
SUBSTANCE: invention relates to kinesiology, neurophysiology, medical rehabilitation, functional diagnostics, and can be used on outpatient basis, rehabilitation centers for diagnostics, differential diagnostics, methods of studying motor dysfunctions in acute cerebrovascular accident (ACVI), choice of rehabilitation methods and control of its effectiveness in patients with manifestations and consequences of strokes. To build an individual program of physical rehabilitation (IPFR), including the selection of physical exercises, specific kinematic parameters of walking should be considered, determined depending on area affected by ischemic stroke (IS) according to virtual digital model of patient's gait (VDMG) obtained during 3D video analysis of movements using high-resolution digital optoelectronic system SMART-D, equipped with high-resolution cameras with motion scanning frequency of up to 100 Hz per second, followed by animation and graphic construction of virtual motion model. The defining kinematic parameters of the motor pattern for VDMG in IS in the vertebrobasilar system (VBS) should follow correction-requiring signs: forward tilt of pelvis in sagittal plane during phase of support and transfer, with corresponding displacement of center of mass, with magnitude of angle of displacement of the pelvis anteriorly - more than 10° from average standard indicator of 7°, in absence of deviations of pelvis from standard indicators in frontal plane; on paretic and healthy side - increased flexion in hip joint (HJ) in transfer phase with insufficient extension in support phase, by more than 10° compared to upper limit of normative indicator given in table 1 in description, and insufficient plantar flexion of paretic and healthy side during the support-transfer period. As correction-requiring signs, following kinematic parameters of motor pattern of VDMG are taken in IS in the middle cerebral artery (MCA): displacement of pelvis in frontal plane with elevation of pelvis on paresis side by more than 1.5° compared to the norm in transfer phase with corresponding reciprocal lowering of pelvis on healthy side, in absence of pathological displacement of center of mass in sagittal plane; excessive internal rotation in hip joint in horizontal plane on both sides during entire step cycle compared to normative indicator, with impaired flexion and extension functions, with predominantly pronounced dysfunction of hip extensor muscles on paresis side, and insufficient plantar flexion on paretic and healthy side during support-transfer period.
EFFECT: method provides shorter physical rehabilitation times by increasing its personalization and quality characteristics, targeting elimination of neurological deficit, depending on affected area; targeted training provides more complete and high-quality restoration of motor functions.
1 cl, 2 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к области медицины, неврологии, кинезиологии, нейрофизиологии, методам, применяемым в медицинской реабилитации, функциональной диагностике, и может быть использовано в амбулаторных условиях, реабилитационных центрах при диагностике, дифференциальной диагностике, способах исследования нарушений двигательных функций при ОНМК, при выборе методов реабилитации и контроле ее эффективности у пациентов с проявлениями и последствиями инсультов.The invention relates to the field of medicine, neurology, kinesiology, neurophysiology, methods used in medical rehabilitation, functional diagnostics, and can be used on an outpatient basis, rehabilitation centers for diagnostics, differential diagnosis, methods for studying motor dysfunctions in stroke, when choosing rehabilitation methods and monitoring its effectiveness in patients with manifestations and consequences of strokes.

Инсульт – основная причина инвалидности при цереброваскулярной патологии. Более 80% пациентов после перенесенного острого нарушения мозгового кровообращения (ОНМК) имеют инвалидизацию различной степени выраженности. Улучшение функции ходьбы после перенесенного инсульта является одной из важнейших целей реабилитационной терапии.Stroke is the main cause of disability in cerebrovascular pathology. More than 80% of patients after acute cerebrovascular accident (ACVA) have disabilities of varying severity. Improving walking function after a stroke is one of the most important goals of rehabilitation therapy.

Ходьба представляет собой хорошо автоматизированную циклическую локомоцию. В области исследования походки сформирован набор первичных характеристик параметров и методов их регистрации: временных характеристик, кинематических характеристик, реакций опоры. Временные характеристики делятся на собственно общие параметры (время цикла шага, время опоры и переноса каждой ноги, время опоры на обе ноги и одну ногу) и специальные (момент и время опоры на различные отделы стопы). Основу метода исследования кинематических характеристик составляет регистрация движений в крупных суставах нижней конечности в трёх взаимно перпендикулярных плоскостях – сагиттальной, фронтальной и горизонтальной (Витензон А.С. Исследование биомеханических и нейрофизиологических закономерностей нормальной и патологической ходьбы человека. Москва, 1983; Скворцов Д.В. Биомеханические методы реабилитации патологии походки и баланса тела. Москва, 2008).Walking is a well-automated cyclic locomotion. In the field of gait research, a set of primary characteristics of parameters and methods of their registration was formed: temporal characteristics, kinematic characteristics, support reactions. Temporal characteristics are divided into general parameters themselves (time of the step cycle, time of support and transfer of each leg, time of support on both legs and one leg) and special (moment and time of support on various parts of the foot). The basis of the method for studying kinematic characteristics is the registration of movements in the large joints of the lower extremity in three mutually perpendicular planes - sagittal, frontal and horizontal (Vitenzon A.S. Research of biomechanical and neurophysiological patterns of normal and pathological human walking. Moscow, 1983; Skvortsov D.V. Biomechanical methods of rehabilitation of gait pathology and body balance. Moscow, 2008).

Основная функциональная единица ходьбы – цикл шага. Функционально правая и левая нога практически идентичны, имеется лишь незначительная физиологическая асимметрия. К основным характеристикам цикла шага относятся пространственно-временные, кинематические и кинетические показатели (S.J. Olney, C. Richards. Hemiparetic gait following stroke: part I: characteristics, Gait Posture 4 (2) (1996) 136–148; Д.В. Скворцов. Клинический анализ движений. Анализ походки. “Стимул”.1996). Измерения ​вариабельности параметров шага используются при оценке сенсомоторной функции (Grabiner PC, Biswas ST, Grabiner MD. Age-related changes in spatial and temporal gait variables. Arch Phys Med Rehabil 2001; 82: 31–35. doi:10.1053/apmr.2001.18219; Herman T, Giladi N, Gurevich T, Hausdorff JM. Gait instability and fractal dynamics of older adults with a “cautious” gait: why do certain older adults walk fearfully? Gait Posture 2005; 21: 178–185. doi: 10.1016/j.gaitpost.2004.01.014). The basic functional unit of walking is the step cycle. Functionally, the right and left legs are almost identical, with only slight physiological asymmetries. The main characteristics of the step cycle include spatio-temporal, kinematic and kinetic indicators (SJ Olney, C. Richards. Hemiparetic gait following stroke: part I: characteristics, Gait Posture 4 (2) (1996) 136-148; D.V. Skvortsov . Clinical analysis of movements. Analysis of gait. "Stimulus". 1996). Measurements of variability in step parameters are used to assess sensorimotor function (Grabiner PC, Biswas ST, Grabiner MD. Age-related changes in spatial and temporal gait variables. Arch Phys Med Rehabil 2001; 82: 31–35. Doi: 10.1053 / apmr.2001.18219 ; Herman T, Giladi N, Gurevich T, Hausdorff JM. Gait instability and fractal dynamics of older adults with a “cautious” gait: why do certain older adults walk fearfully? Gait Posture 2005; 21: 178–185. Doi: 10.1016 / j.gaitpost.2004.01.014).

«Золотым стандартом» исследований локомоций человека является биомеханический анализ видеоизображений движений (Wonsetler E.C., Bowden M.G. A systematic review of mechanisms of gait speed change poststroke. Part 2: Exercise capacity, muscle activation, kinetics, and kinematics. Top Stroke Rehabil 2017; 24(5): 394–403. doi:10.1080/10749357.2017.1282413; Andriacchi T.P., Alexander E.J. Studies of human locomotion: past, present and future. Journal of Biomechanics 2000; 33(10): 1217–1224. DOI:org/10.1016/S0021-9290(00)00061-0; T.B. Moeslund, E. Granum. A survey of computer vision based human motion capture. Computer Vision and Image Understanding 2001; 81: 231–268. doi:10.1006/cviu.2000.0897).The "gold standard" for human locomotion research is biomechanical analysis of video images of movements (Wonsetler EC, Bowden MG A systematic review of mechanisms of gait speed change poststroke. Part 2: Exercise capacity, muscle activation, kinetics, and kinematics. Top Stroke Rehabil 2017; 24 ( 5): 394-403. Doi: 10.1080 / 10749357.2017.1282413; Andriacchi TP, Alexander EJ Studies of human locomotion: past, present and future. Journal of Biomechanics 2000; 33 (10): 1217-1224. DOI: org / 10.1016 / S0021-9290 (00) 00061-0; TB Moeslund, E. Granum. A survey of computer vision based human motion capture. Computer Vision and Image Understanding 2001; 81: 231-268. Doi: 10.1006 / cviu.2000.0897).

Ранее видеоанализ использовался преимущественно в спорте высоких достижений для улучшения результатов и оценки тонких, высокоспециализированных движений. Сейчас уделяется пристальное внимание изучению особенностей пространственно-временных, кинематических и кинетических параметров цикла шага в медицинской реабилитации, их связи с патологическим процессом и возможностями восстановительного лечения (Jin Seok Seo, Hee Seung Yang, Suk Jung, Chang Soon Kang, Sunghun Jang, Dae Hyun Kim. Effect of reducing assistance during robotassisted gait training on step length asymmetry in patients with hemiplegic stroke. Medicine (Baltimore) 2018; 97(33):e11792. doi: 10.1097/MD.0000000000011792; Steven H. Collins, Arthur D. Kuo. Two Independent Contributions to Step Variability during. Over-Ground Human Walking. PLoS One. 2013; 28;8(8):e73597. doi: 10.1371/journal.pone.0073597; Hiba Souissi, Raphael Zorya, Julien Boudarhamb, Didier Pradonb, Nicolas Roche and Pauline Gerusa. Muscle force strategies for poststroke hemiparetic patients during gait. Тopics in stroke rehabilitation. Top Stroke Rehabil; 2018 Oct 24:1-8. doi: 10.1080/10749357.2018.1536023; Ying Xinga, Si-Dong Yangb, Fang Dongc, Man-Man Wanga, Ya-Shuo Fenga, Feng Zhang. The beneficial role of early exercise training following stroke and possible mechanism. Life Science 2018; 1; 198:32-37. doi: 10.1016/j.lfs.2018.02.018).Previously, video analysis was used primarily in high performance sports to improve performance and evaluate fine, highly specialized movements. Now close attention is paid to the study of the features of the spatio-temporal, kinematic and kinetic parameters of the step cycle in medical rehabilitation, their connection with the pathological process and the possibilities of restorative treatment (Jin Seok Seo, Hee Seung Yang, Suk Jung, Chang Soon Kang, Sunghun Jang, Dae Hyun Kim. Effect of reducing assistance during robotassisted gait training on step length asymmetry in patients with hemiplegic stroke Medicine (Baltimore) 2018; 97 (33): e11792. Doi: 10.1097 / MD.0000000000011792; Steven H. Collins, Arthur D. Kuo . Two Independent Contributions to Step Variability during. Over-Ground Human Walking. PLoS One. 2013; 28; 8 (8): e73597. Doi: 10.1371 / journal.pone.0073597; Hiba Souissi, Raphael Zorya, Julien Boudarhamb, Didier Pradonb , Nicolas Roche and Pauline Gerusa. Muscle force strategies for poststroke hemiparetic patients during gait. Topics in stroke rehabilitation. Top Stroke Rehabil; 2018 Oct 24: 1-8. Doi: 10.1080 / 10749357.2018.1536023; Yin g Xinga, Si-Dong Yangb, Fang Dongc, Man-Man Wanga, Ya-Shuo Fenga, Feng Zhang. The beneficial role of early exercise training following stroke and possible mechanism. Life Science 2018; one; 198: 32-37. doi: 10.1016 / j.lfs.2018.02.018).

Интерес к данному методу оценки двигательного паттерна проявляют ведущие научно-исследовательские центры за рубежом и в России. В ряде научных публикаций содержатся данные об изменениях двигательного акта при ишемическом инсульте (ИИ), полученные с помощью видеоанализа (C. Beyaert, R. Vasa, G.E. Frykberg. Gait post-stroke: Pathophysiology and rehabilitation strategies. Clinical Neurophysiology 2015; 45(4-5):335-55. doi: 10.1016/j.neucli.2015.09.005; Jin Seok Seo, Hee Seung Yang, Suk Jung, Chang Soon Kang, Sunghun Jang, Dae Hyun Kim. Effect of reducing assistance during robotassisted gait training on step length asymmetry in patients with hemiplegic stroke. Medicine (Baltimore) 2018; 97(33):e11792. doi: 10.1097/MD.0000000000011792). Leading research centers abroad and in Russia are showing interest in this method for assessing the motor pattern. A number of scientific publications contain data on changes in motor act in ischemic stroke (IS) obtained using video analysis (C. Beyaert, R. Vasa, GE Frykberg. Gait post-stroke: Pathophysiology and rehabilitation strategies. Clinical Neurophysiology 2015; 45 (4 -5): 335-55.doi: 10.1016 / j.neucli.2015.09.005; Jin Seok Seo, Hee Seung Yang, Suk Jung, Chang Soon Kang, Sunghun Jang, Dae Hyun Kim. Effect of reducing assistance during robotassisted gait training on step length asymmetry in patients with hemiplegic stroke. Medicine (Baltimore) 2018; 97 (33): e11792.doi: 10.1097 / MD.0000000000011792).

Предлагаемый нами способ явился результатом многолетних исследований особенностей изменения движения в зависимости от того или иного бассейна инсульта, что не исследовалось ранее.The proposed method was the result of many years of research into the features of changes in movement depending on a particular stroke basin, which had not been previously studied.

Хотя с возрастом развиваются субклинические структурные и функциональные изменения нервно-мышечной системы, однако, параметры ходьбы (абсолютная продолжительность цикла шага, частота, база шага, период опоры и период переноса, кинематические кривые) не претерпевают существенных перемен. Только скорость и длина шага статистически достоверно снижены в возрастных группах 67-86 лет. Проведенные ранее исследования не демонстрируют достоверных отличий амплитуд движений суставов у пожилых здоровых людей. Although subclinical structural and functional changes in the neuromuscular system develop with age, however, gait parameters (absolute duration of the step cycle, frequency, step base, support period and transfer period, kinematic curves) do not undergo significant changes. Only the speed and stride length were statistically significantly reduced in the age groups 67-86 years old. Previous studies do not demonstrate significant differences in the amplitudes of joint movements in elderly healthy people.

При нарушении же функции нижних конечностей в результате болезни, травмы происходит расщепление локомоторного процесса, обеспечивающего в норме одновременное выполнение основных функций: передвижения и сохранения равновесия (постуральный контроль). Походка лиц, перенесших инсульт, приобретает своеобразный рисунок, характеризуется уменьшением скорости, нарушением кинетических и кинематических профилей, патологической асимметрией, увеличением энергозатратности двигательного акта (C. Maria Kim, Eng J.J. Magnitude and pattern of 3D kinematic and kinetic gait profiles in persons with stroke: Relationship to walking speed. Gait Posture 2004; 20(2): 140-146. DOI: 10.1016/j.gaitpost.2003.07.002; Stanhope VA, Knarr BA, Reisman DS, Higginson JS. Frontal plane compensatory strategies associated with self-selected walking speed in individuals post-stroke. HHS Author Manuscripts 2014; 29(5): 518–522. doi: 10.1016/j.clinbiomech.2014.03.013; Tyrell CM, Roos MA, Rudolph KS, Reisman DS. Influence of Systematic Increases in Treadmill Walking Speed on Gait Kinematics After Stroke. Physical Therapy. 2011; 91(3): 392–403. doi: 10.2522/ptj.20090425). If the function of the lower extremities is impaired as a result of illness or injury, the locomotor process splits, which normally ensures the simultaneous performance of the main functions: movement and maintaining balance (postural control). The gait of persons who have suffered a stroke acquires a peculiar pattern, characterized by a decrease in speed, violation of kinetic and kinematic profiles, pathological asymmetry, an increase in the energy consumption of a motor act (C. Maria Kim, Eng JJ Magnitude and pattern of 3D kinematic and kinetic gait profiles in persons with stroke: Relationship to walking speed.Gait Posture 2004; 20 (2): 140-146.DOI: 10.1016 / j.gaitpost.2003.07.002; Stanhope VA, Knarr BA, Reisman DS, Higginson JS. Frontal plane compensatory strategies associated with self- selected walking speed in individuals post-stroke. HHS Author Manuscripts 2014; 29 (5): 518–522. doi: 10.1016 / j.clinbiomech.2014.03.013; Tyrell CM, Roos MA, Rudolph KS, Reisman DS. Influence of Systematic Increases in Treadmill Walking Speed on Gait Kinematics After Stroke. Physical Therapy. 2011; 91 (3): 392-403. Doi: 10.2522 / ptj.20090425).

Асимметричность параметров шага во многом зависит от развившихся различий пространственно-временных и кинематических характеристик между пораженной и здоровой стороной, мышечной силы и опороустойчивости паретичной конечности (Patterson KK, Parafianowicz I, Danells CJ, Closson V, Verrier MC, Staines WR, Black SE, McIlroy WE. Gait asymmetry in community-ambulating stroke survivors. Arch Phys Med Rehabil 2008; 89:304–10. doi: 10.1016/j.apmr.2007.08.142). The asymmetry of the step parameters largely depends on the developed differences in spatio-temporal and kinematic characteristics between the affected and healthy sides, muscle strength and support stability of the paretic limb (Patterson KK, Parafianowicz I, Danells CJ, Closson V, Verrier MC, Staines WR, Black SE, McIlroy WE. Gait asymmetry in community-ambulating stroke survivors. Arch Phys Med Rehabil 2008; 89: 304-10. Doi: 10.1016 / j.apmr.2007.08.142).

Эти нарушения негативно сказываются на функции ходьбы и приводят к тому, что люди после ОНМК ведут более пассивный образ жизни, чем сопоставимые по возрасту здоровые лица: более 80% времени тратится на сидячий образ жизни, следствием чего становится дальнейшее снижение кардиореспираторных резервов и общей выносливости, качество их реабилитации страдает (Lynch EA, Jones TM, Simpson DB, Fini NA, Kuys S, Borschmann K, Kramer S, Johnson L, Callisaya ML, Mahendran N, Janssen H, English C2. Activity monitors for increasing physical activity in adult stroke survivors. Cochrane Systematic Review. Stroke 2018; 21: STROKEAHA118023088. doi: 10.1161/STROKEAHA.118.023088).These disorders negatively affect the function of walking and lead to the fact that people after ACVA lead a more passive lifestyle than healthy persons of comparable age: more than 80% of the time is spent on a sedentary lifestyle, which results in a further decrease in cardiorespiratory reserves and general endurance. the quality of their rehabilitation suffers (Lynch EA, Jones TM, Simpson DB, Fini NA, Kuys S, Borschmann K, Kramer S, Johnson L, Callisaya ML, Mahendran N, Janssen H, English C2. Activity monitors for increasing physical activity in adult stroke survivors Cochrane Systematic Review Stroke 2018; 21: STROKEAHA118023088.doi: 10.1161 / STROKEAHA.118.023088).

Таким образом, перед медиками-исследователями и практиками стоит задача выявления таких специфических параметров, характеристик ходьбы при той или иной локализации инсульта, которые можно было бы учитывать для значимого ускорения и повышения качества физической реабилитации.Thus, medical researchers and practitioners are faced with the task of identifying such specific parameters, characteristics of walking in a particular localization of stroke, which could be taken into account for a significant acceleration and improvement of the quality of physical rehabilitation.

При исследованиях двигательных паттернов у пациентов с различной локализацией ишемических инсультов в разное время и разными исследователями изучались различные параметры движения, в частности ходьбы, среди которых медики пытались найти специфичные для той или иной локализации очага инсульта, но не бассейна инсульта.When studying movement patterns in patients with different localization of ischemic strokes at different times and different researchers studied various parameters of movement, in particular, walking, among which physicians tried to find specific for a particular localization of the stroke focus, but not the stroke basin.

Известен способ частичной оценки нарушений паттерна ходьбы при помощи биологической обратной связи, в том числе, с помощью системы «Локомат», у пациентов после инсульта, путем изучения влияния системы на клинические параметры ходьбы (скорость, длина шага, мобильность при передвижении) (Клочков А.С. Роботизированные системы в восстановлении навыка ходьбы у пациентов, перенесших инсульт, автореф. дисс…к.м.н., М., 2012, с.26). Так, характерным проявлением нарушения ходьбы у постинсультных пациентов являются патологические локомоторные синергии, определяемые как отсутствие возможности совершать изолированные произвольные движения в отдельном суставе вследствие того, что движения в других суставах, сопутствующие этому движению, перестают быть произвольно контролируемыми. С течением процесса восстановления двигательные синергии, изначально выборочные либо рефлекторные, приобретают тесную связь со спастичностью и содружественными реакциями (Knutsson E. et al., 1980; Mizrahi E.M. et al, 1979). A known method of partial assessment of violations of the walking pattern using biofeedback, including using the "Lokomat" system, in patients after a stroke, by studying the effect of the system on the clinical parameters of walking (speed, stride length, mobility when moving) (Klochkov A .S. Robotic systems in the restoration of walking skills in patients with stroke, abstract of thesis ... Ph.D., M., 2012, p. 26). Thus, pathological locomotor synergies are a characteristic manifestation of gait disorders in post-stroke patients, defined as the inability to perform isolated voluntary movements in a separate joint due to the fact that movements in other joints accompanying this movement cease to be voluntarily controlled. With the course of the recovery process, motor synergies, initially selective or reflex, acquire a close relationship with spasticity and friendly reactions (Knutsson E. et al., 1980; Mizrahi E.M. et al, 1979).

Показано, что патологический паттерн по доступным оцениваемым параметрам для «Lokomat» не изменяется. Оценка особенностей двигательного стереотипа ходьбы в данном известном способе представляет собой объективный анализ кинематики ходьбы человека с помощью оптико-электронной системы регистрации локомоций (Доценко В.И., Воронов А.В. и др., 2005). Получаемые с помощью этого анализа данные дают возможность определять биомеханические особенности движений человека, а также, что особенно важно, исследовать кинематику движений суставов, позволяющую объективно оценить изменения углов движения в суставах при ходьбе. В известном способе оценивали клинико-биомеханические характеристики ходьбы у больных с постинсультными гемипарезами, выявляя у них патологические локомоторные паттерны. Установлено, что у большинства больных с постинсультными гемипарезами наблюдается циркумдукция паретичной ноги в период переноса конечности. Степень выраженности циркумдукции может определить подтип патологического локомоторного паттерна. При этом особенность этих подтипов определяется не только клиническими особенностями и степенью выраженности циркумдукции, но также внутри- и межсуставными взаимодействиями, как в сагиттальной, так и фронтальной плоскостях в суставах паретичной ноги при ходьбе. При этом для видеоанализа движений использовали оптико-электронный аппаратно-программный комплекс «Видеоанализ движений», производства научно-медицинской фирмы «Статокин». С помощью программного обеспечения для паретичной конечности вычислялись такие временные параметры ходьбы, как время периода опоры и переноса в цикле шага, а также кинематические характеристики – амплитуда движений (А), диапазон угловой скорости (УС) в тазобедренном суставе (ТБС) в сагиттальной и фронтальной плоскостях и в коленном суставе (КС) в сагиттальной плоскости. Для изучения внутрисуставных и межсуставных угловых синкинезий в сагиттальной и фронтальной плоскостях были введены конкретные коэффициенты синкинезий (К). Обследование биомеханических характеристик ходьбы с использованием видеоанализа проводилось до и после курса реабилитации на беговой дорожке, движущейся со скоростью 0,5 км/ч. В результате клинико-биомеханического анализа было показано, что у больных с постинсультными гемипарезами имеет место достоверное нарушение временных и кинематических параметров ходьбы по сравнению с нормой.It is shown that the pathological pattern does not change according to the available estimated parameters for Lokomat. Assessment of the features of the motor stereotype of walking in this known method is an objective analysis of the kinematics of a person's walking using an opto-electronic system for registering locomotions (Dotsenko V.I., Voronov A.V. et al., 2005). The data obtained with the help of this analysis make it possible to determine the biomechanical features of human movements, and also, which is especially important, to study the kinematics of joint movements, which makes it possible to objectively assess changes in the angles of movement in the joints during walking. In the known method, the clinical and biomechanical characteristics of walking in patients with post-stroke hemiparesis were assessed, revealing pathological locomotor patterns in them. It was found that in most patients with post-stroke hemiparesis, circumduction of the paretic leg is observed during the transfer of the limb. The severity of circumduction can determine the subtype of the pathological locomotor pattern. At the same time, the peculiarity of these subtypes is determined not only by the clinical features and the severity of circumduction, but also by intra- and inter-articular interactions, both in the sagittal and frontal planes in the joints of the paretic leg when walking. At the same time, for video analysis of movements, we used the optoelectronic hardware and software complex "Video analysis of movements", produced by the scientific and medical firm "Statokin". With the help of software for the paretic limb, such temporal parameters of walking were calculated as the time of the support and transfer period in the step cycle, as well as the kinematic characteristics - the amplitude of movements (A), the range of angular velocity (AV) in the hip joint (HJ) in the sagittal and frontal planes and in the knee joint (KJ) in the sagittal plane. To study intra-articular and inter-articular angular synkinesias in the sagittal and frontal planes, specific synkinesia coefficients (K) were introduced. The examination of the biomechanical characteristics of walking using video analysis was carried out before and after the rehabilitation course on a treadmill moving at a speed of 0.5 km / h. As a result of clinical and biomechanical analysis, it was shown that patients with post-stroke hemiparesis have a significant violation of the temporal and kinematic parameters of walking in comparison with the norm.

Однако данный способ не обеспечивает определение четких критериев для выбора дифференцированной ИПФР постинсультного пациента, причем в зависимости от бассейна ишемического поражения (СМА или вертебробазилярная система, ВБС).However, this method does not provide the definition of clear criteria for the selection of a differentiated IPFR in a post-stroke patient, moreover, depending on the ischemic lesion basin (MCA or vertebrobasilar system, VBS).

Известно также (Борзиков В.В. и др. Видеоанализ движений человека в клинической практике (обзор)// СТМ ∫ 2015, т.7, №4, с. 201-210) использование для видеоанализа движений современных систем, позволяющих получать трехмерные изображения локомоций и совмещать данные видеоанализа с анализом сигналов, полученных с других измерительных устройств, таких как силовая платформа, миограф, стабилографическая платформа. Метод видеоанализа (видеозахвата) движений основан на технологии компьютерного анализа видеоизображений движений обследуемого, при этом видеозахват осуществляется бесконтактно, без использования кабельной связи регистрирующего устройства с объектом исследования. Существует два типа систем видеозахвата — маркерные (с использованием маркеров, или датчиков, которые прикрепляются к телу обследуемого), и безмаркерные, основанные на технологиях компьютерного зрения и распознавания образов. Маркеры бывают активными (передают информацию о своем состоянии, обеспечивают простоту и точность обработки информации, но зачастую имеют большой размер и поэтому могут затруднять само движение объекта) и пассивными (маркеры-отражатели). Безмаркерные технологии видеоанализа основаны на анализе взаимного расположения неоднородных частей изображений объекта на последовательных кадрах и требуют более сложных вычислений. Наиболее широко распространены технологии видеозахвата с использованием пассивных маркеров. К телу обследуемого прикрепляют световозвращающие датчики, сигналы от которых регистрируются видеокамерами; данные передаются в компьютер, где на основании конкретной компьютерной модели проводится обработка информации: движения реального объекта анимируются, и формируется отчет, позволяющий проанализировать наглядно представленные угловые и линейные кинематические характеристики изучаемых движений. Получение объективной и полезной информации зависит от количества видеокамер, конструкции, числа и расположения маркеров, построения отвечающей задачам исследования модели и выбора программного пакета аналитической обработки данных. It is also known (Borzikov V.V. et al. Video analysis of human movements in clinical practice (review) // STM ∫ 2015, v. 7, No. 4, pp. 201-210) the use of modern systems for video analysis of movements that allow obtaining three-dimensional images locomotion and combine video analysis data with the analysis of signals received from other measuring devices, such as a force platform, myograph, stabilographic platform. The method of video analysis (video capture) of movements is based on the technology of computer analysis of video images of the subject's movements, while video capture is carried out contactlessly, without using a cable connection between the recording device and the object of study. There are two types of video capture systems - marker (using markers, or sensors that are attached to the subject's body), and markerless, based on computer vision and pattern recognition technologies. Markers are active (transmit information about their state, provide simplicity and accuracy of information processing, but are often large and therefore can impede the movement of the object itself) and passive (reflector markers). Markerless video analysis technologies are based on the analysis of the relative position of inhomogeneous parts of an object's images in successive frames and require more complex calculations. The most widespread video capture technologies are using passive markers. Reflective sensors are attached to the subject's body, the signals from which are recorded by video cameras; the data is transferred to a computer, where information is processed on the basis of a specific computer model: the movements of a real object are animated, and a report is generated that allows you to analyze the graphically presented angular and linear kinematic characteristics of the studied movements. Obtaining objective and useful information depends on the number of video cameras, the design, the number and location of markers, the construction of a model that meets the research objectives and the choice of a software package for analytical data processing.

Применяемые при биомеханической видеосъемке пассивные маркеры обычно имеют шаровидную форму, малые размеры (диаметр около 10–15 мм) и малую массу, их покрывают световозвращающим (т.е. направленно отражающим свет) материалом. Направленная подсветка маркеров осуществляется инфракрасными светодиодами, расположенными вокруг объективов камер (применение инфракрасного диапазона позволяет проводить исследование при видимом свете); свет отражается от маркеров и возвращается в объектив камеры с последующим определением координат маркеров в пространстве.Passive markers used in biomechanical video filming are usually spherical, small in size (about 10–15 mm in diameter) and low in weight; they are covered with a retroreflective (ie directionally reflecting light) material. Directional illumination of markers is carried out by infrared LEDs located around the camera lenses (the use of the infrared range makes it possible to conduct research in visible light); light is reflected from the markers and returns to the camera lens with the subsequent determination of the coordinates of the markers in space.

Для регистрации положения исследуемого сегмента тела в пространстве необходимо, чтобы одновременно работало несколько камер. Они должны располагаться под разными углами так, чтобы объект исследования все время находился в пределах их видимости. Существуют двумерные (анализируют перемещение объекта на плоскости) и трехмерные, более востребованные системы захвата движений. Для получения трехмерных изображений минимальное число камер должно быть не менее восьми; большее число камер повышает точность исследования, но делает его более трудозатратным и дорогостоящим. Все камеры в системах видеозахвата синхронизированы, их управление осуществляется с помощью локальной компьютерной сети. Частота видеосъемки обычно составляет 100 Гц (100 кадров в секунду), т.е. распознавание маркеров обновляется 100 раз в секунду, что в несколько раз превосходит частотный спектр угловых перемещений при наземных локомоциях. Для того, чтобы каждая пара камер образовывала бинокулярное поле видения необходимых размеров, площадь помещения, где проводят видеоанализ, должна составлять 100-150 м2. Взаиморасположение камер и система координат зоны исследования определяют с помощью процедуры калибровки (для этого используют эталонный маркированный объект с известными геометрическими характеристиками и положением в пространстве).To register the position of the studied body segment in space, it is necessary that several cameras work simultaneously. They should be located at different angles so that the object of study is always within their line of sight. There are two-dimensional (analyze the movement of an object on a plane) and three-dimensional, more popular motion capture systems. To obtain three-dimensional images, the minimum number of cameras must be at least eight; the greater the number of cameras increases the accuracy of the study, but makes it more labor intensive and expensive. All cameras in video capture systems are synchronized, their control is carried out using a local computer network. The video recording rate is usually 100 Hz (100 frames per second), i.e. marker recognition is updated 100 times per second, which is several times higher than the frequency spectrum of angular displacements during ground locomotion. In order for each pair of cameras to form a binocular field of vision of the required dimensions, the area of the room where the video analysis is carried out should be 100-150 m2. The interposition of the cameras and the coordinate system of the study area are determined using the calibration procedure (for this, a reference marked object with known geometric characteristics and position in space is used).

Число маркеров, устанавливаемых на сегменты тела, зависит от задачи исследования: в пределах видимости как минимум двух камер всегда должно быть не менее трех маркеров (так как плоскость определяется в пространстве тремя точками). В реальных условиях для учета изменения положения сегмента тела во время движения и перекрытия зон перемещения различных сегментов обычно используют значительно большее число маркеров. Как правило, современные системы видеозахвата предоставляют уже готовые кластеры маркеров в виде пластинок с размещенными на них четырьмя маркерами для длинных сегментов конечностей, «шапочки» с маркерами для головы и т.д.The number of markers installed on body segments depends on the research task: there should always be at least three markers within the visibility of at least two cameras (since the plane is defined in space by three points). In real conditions, a significantly larger number of markers are usually used to account for changes in the position of a body segment during movement and overlapping of the movement zones of different segments. As a rule, modern video capture systems provide ready-made clusters of markers in the form of plates with four markers placed on them for long segments of the limbs, “caps” with markers for the head, etc.

Распознавание формы и положения сегментов тела на основании получаемой от датчиков информации является наиболее сложным этапом видеоанализа. В современных системах видеоанализа обычно реализована возможность построения любых двух- и трехмерных многозвенных моделей исследования, позволяющих отображать интересующие исследователя сегменты локомоторного аппарата.Recognition of the shape and position of body segments based on information received from sensors is the most difficult stage of video analysis. In modern video analysis systems, the possibility of constructing any two- and three-dimensional multi-link research models is usually realized, allowing to display the segments of the locomotor apparatus of interest to the researcher.

Для «привязки» индивидуальных размеров регистрируемых сегментов тела к компьютерной модели перед началом исследования проводят калибровку обследуемого. Для этого на нем размещают калибровочные маркеры, которые необходимы для определения физических размеров исследуемых сегментов, как, например, предусмотрено программой Simi Motion (Германия). Калибровочные маркеры устанавливают на костные выступы тела обследуемого таким образом, чтобы обозначить границы сегментов конечностей или туловища; точная локализация этих маркеров определяется используемой компьютерной моделью и принятыми стандартами.To "tie" the individual dimensions of the recorded body segments to the computer model, the subject is calibrated before the start of the study. For this, calibration markers are placed on it, which are necessary to determine the physical dimensions of the studied segments, as, for example, provided by the Simi Motion program (Germany). Calibration markers are placed on the bony protrusions of the subject's body in such a way as to indicate the boundaries of the limb or trunk segments; the exact localization of these markers is determined by the used computer model and accepted standards.

Программные средства современных систем видеоанализа обеспечивают предоставление первичных кинематических данных в соответствии со стандартами Международного общества биомехаников (International Society of Biomechanics). Эти стандарты были разработаны Комитетом по стандартизации и терминологии этого общества для того, чтобы первичные данные всех биомеханических исследований кинематики человека, предоставляемые разными исследователями, были сопоставимы между собой. Software tools of modern video analysis systems provide the provision of primary kinematic data in accordance with the standards of the International Society of Biomechanics. These standards were developed by the Committee for Standardization and Terminology of this society so that the primary data of all biomechanical studies of human kinematics provided by different researchers were comparable with each other.

Стандарты биомеханического отчета о кинематике суставов основаны на использовании системы координат суставов, которая была предложена еще в 1983 г. E.S. Grood и W.Y. Suntay для коленного сустава. Стандарты регламентируют терминологию, костные ориентиры для определения границ сегментов тела, виды движений и их систему координат (оси). Такие стандарты разработаны для движений стопы, голени, бедра, таза, позвоночника, кисти, предплечья, плеча (Wu G. et al. ISB recommendation on definitions of joint coordinate systems of various joints for the reporting of human joint motion — part II: shoulder, elbow, wrist and hand. J Biomech 2005; 38(5): 981–992, http://dx.doi.org/10.1016/j.jbiomech.2004.05.042; Wu G. et al. ISB recommendation on definitions of joint coordinate system of various joints for the reporting of human joint motion — part I: ankle, hip, and spine. J Biomech 2002; 35(4):543–548). Например, для описания движений стопы в голеностопном суставе анатомическими ориентирами являются верхушка медиальной лодыжки, верхушка латеральной лодыжки, наиболее медиально расположенная точка внутреннего мыщелка большеберцовой кости, наиболее латерально расположенная точка наружного мыщелка большеберцовой кости, бугристость большеберцовой кости, середина расстояния между верхушками медиальной и латеральной лодыжек, середина расстояния между крайними точками внутреннего и наружного мыщелков большеберцовой кости. The standards for biomechanical reporting of joint kinematics are based on the use of a joint coordinate system that was proposed back in 1983 by E.S. Grood and W.Y. Suntay for the knee joint. The standards regulate terminology, bone landmarks for determining the boundaries of body segments, types of movements and their coordinate system (axes). Such standards have been developed for movements of the foot, lower leg, thigh, pelvis, spine, hand, forearm, shoulder (Wu G. et al. ISB recommendation on definitions of joint coordinate systems of various joints for the reporting of human joint motion - part II: shoulder , elbow, wrist and hand. J Biomech 2005; 38 (5): 981–992, http://dx.doi.org/10.1016/j.jbiomech.2004.05.042; Wu G. et al. ISB recommendation on definitions of joint coordinate system of various joints for the reporting of human joint motion - part I: ankle, hip, and spine. J Biomech 2002; 35 (4): 543-548). For example, to describe the movements of the foot in the ankle joint, anatomical landmarks are the apex of the medial malleolus, the apex of the lateral malleolus, the most medially located point of the inner condyle of the tibia, the most laterally located point of the lateral condyle of the tibia, tuberosity of the tibia, the median malleolus distance between the latices , the middle of the distance between the extreme points of the inner and outer condyles of the tibia.

С учетом указанных костных ориентиров даются определения стандартных анатомических плоскостей движения в голеностопном суставе (фронтальная, сагиттальная, поперечная, торсионная), нейтрального положения в голеностопном суставе, системы координат (осей) движений в нем.Taking into account the indicated bone landmarks, definitions of standard anatomical planes of motion in the ankle joint (frontal, sagittal, transverse, torsional), neutral position in the ankle joint, coordinate systems (axes) of movements in it are given.

В клинической практике видеоанализ движений человека используют с целью диагностики локомоторных нарушений и мониторирования динамики восстановления двигательных функций в процессе лечения (Simon R.S. Quantification of human motion: gait analysis benefits and limitations to its application to clinical problems. J Biomech 2004; 37(12): 1869–1880, http://dx.doi.org/10.1016/j.jbiomech.2004.02.047). Он позволяет изучать кинематику (пространственную организацию, или геометрию, движений и их изменения во времени без учета действующих сил). Комбинированное применение видеоанализа, тензодинамометрических платформ, электромиографии позволяет исследовать кинетику (силовые и энергетические характеристики) движений, уровень активности различных мышечных групп, межмышечные взаимодействия и синергии двигательных актов.In clinical practice, video analysis of human movements is used to diagnose locomotor disorders and monitor the dynamics of recovery of motor functions during treatment (Simon RS Quantification of human motion: gait analysis benefits and limitations to its application to clinical problems. J Biomech 2004; 37 (12): 1869-1880, http://dx.doi.org/10.1016/j.jbiomech.2004.02.047). It allows you to study kinematics (spatial organization, or geometry, movements and their changes in time without taking into account the acting forces). The combined use of video analysis, tensodinamometric platforms, electromyography makes it possible to study the kinetics (power and energy characteristics) of movements, the level of activity of various muscle groups, intermuscular interactions and synergy of motor acts.

Наиболее существенное влияние на качество принимаемых решений видеоанализ оказывает в восстановительной медицине (оптимизация режимов кинезотерапии, оценка результатов реабилитации пациентов с ДЦП, последствиями инсульта, ЧМТ), в травматологии и ортопедии (при принятии решения об оперативном вмешательстве, при апробации ортопедического оборудования), при подборе протезов и средств опоры.Video analysis has the most significant impact on the quality of decisions made in restorative medicine (optimization of kinesitherapy regimens, assessment of the results of rehabilitation of patients with cerebral palsy, the consequences of stroke, TBI), in traumatology and orthopedics (when deciding on surgery, when testing orthopedic equipment), when selecting prostheses and means of support.

В зависимости от решаемых задач с помощью видеоанализа изучают ходьбу пациента, движения отдельных сегментов верхних или нижних конечностей. Наиболее частым типом локомоций, который изучается с помощью видеосистем, является именно ходьба. Полный цикл ходьбы (период двойного шага) слагается для каждой ноги из фазы опоры и фазы переноса конечности и ограничен периодом времени от начала контакта стопы с опорой до начала следующего контакта этой же стопы с опорой. При проведении биомеханической видеосъемки пациент ходит по размеченной локомоторной дорожке, вдоль и снаружи которой расположены видеокамеры. Объект съемки все время должен находиться в бинокулярном поле, т.е. быть виден одновременно минимум двумя соседними камерами. Охватываемая видеокамерой область локомоторной дорожки носит название активной зоны. Длина активной зоны определяется длиной двойного шага: в активную зону должны попасть как минимум один двойной шаг и еще около 50% его длины с каждой стороны.Depending on the tasks to be solved, the patient's walking, movements of individual segments of the upper or lower extremities are studied using video analysis. The most common type of locomotion studied with the help of video systems is walking. The full walking cycle (double step period) is composed for each leg from the support phase and the limb transfer phase and is limited by the time period from the beginning of contact of the foot with the support until the beginning of the next contact of the same foot with the support. When conducting biomechanical video filming, the patient walks along a marked locomotor track, along and outside of which there are video cameras. The subject should be in the binocular field all the time, i.e. be seen simultaneously by at least two adjacent cameras. The area of the locomotive track covered by the video camera is called the active zone. The length of the core is determined by the length of the double step: at least one double step and about 50% of its length on each side must enter the core.

Характер и темп исследуемой ходьбы (обычная, с опорой, с вспомогательными приспособлениями, в привычном или в ином темпе) определяются задачами исследования. Например, при анализе ходьбы в произвольном темпе обследуемого просят идти по дорожке с привычной скоростью в комфортном темпе; дойдя до конца дорожки, испытуемый поворачивается на 180° и идет к другому концу дорожки. При кинематическом анализе ходьбы определяют перемещение общего центра масс тела и угловые перемещения в суставах нижних конечностей с расчетом линейных и угловых скоростей и ускорений, с определением формы и площади фазовых траекторий в суставах (Whittle M.W. et al. Defining normal ranges for gait parameter. In: Gait Anal Med Photogramm. Vol. 1–3. Oxford, Headington; 1987; p. 46–47).The nature and pace of the studied walking (normal, with support, with assistive devices, at the usual or at a different pace) are determined by the objectives of the study. For example, when analyzing walking at an arbitrary pace, the subject is asked to walk along the path at the usual speed at a comfortable pace; Having reached the end of the track, the subject turns 180 ° and goes to the other end of the track. In the kinematic analysis of gait, the movement of the general center of mass of the body and angular displacement in the joints of the lower extremities are determined with the calculation of linear and angular velocities and accelerations, with the determination of the shape and area of phase trajectories in the joints (Whittle MW et al. Defining normal ranges for gait parameter. In: Gait Anal Med Photogramm. Vol. 1-3. Oxford, Headington; 1987; pp. 46-47).

Часто одновременно регистрируют биоэлектрическую активность мышц, участвующих в ходьбе, и силовую реакцию опоры, что позволяет изучать межмышечные взаимодействия и синергии двигательного акта. Используют различные протоколы и биомеханические модели видеоанализа кинематики и кинетики туловища, таза и нижних конечностей во время ходьбы, при этом получаемые на их основе данные, как показало сравнительное исследование, хорошо коррелируют между собой и поэтому пригодны для сопоставления (Gorton G.E., Hebert D.A., Gannotti M.E. Assessment of the kinematic variability among 12 motion analysis laboratories. Gait and Posture 29(3): 398–402, http://dx.doi.org/10.1016/j.gaitpost.2008.10.060; Ferrari A. et al. Quantitative comparison of five current protocols in gait analysis. Gait Posture 2008; 28(2): 207–216, http://dx.doi.org/10.1016/j.gaitpost.2007.11.009).The bioelectrical activity of the muscles involved in walking and the strength response of the support are often recorded simultaneously, which makes it possible to study intermuscular interactions and synergies of the motor act. Various protocols and biomechanical models of video analysis of the kinematics and kinetics of the trunk, pelvis and lower extremities during walking are used, while the data obtained on their basis, as shown by a comparative study, correlate well with each other and therefore are suitable for comparison (Gorton GE, Hebert DA, Gannotti ME Assessment of the kinematic variability among 12 motion analysis laboratories.Gait and Posture 29 (3): 398–402, http://dx.doi.org/10.1016/j.gaitpost.2008.10.060; Ferrari A. et al. Quantitative comparison of five current protocols in gait analysis. Gait Posture 2008; 28 (2): 207-216, http://dx.doi.org/10.1016/j.gaitpost.2007.11.009).

У больных, перенесших мозговой инсульт, видеоанализ походки дает возможность выявить патологические паттерны ходьбы и определить направления реабилитации, дополняя традиционные методы биомеханического обследования пациентов (Stokic D.S. et al. Agreement between temporospatial gait parameters of an electronic walkway and a motion capture system in healthy and chronic stroke populations. Am J Phys Med Rehabil 2009; 88(6):437–444, http://dx.doi.org/10.1097/PHM.0b013e3181a5b1ec). In patients with cerebral stroke, video gait analysis makes it possible to identify pathological walking patterns and determine the directions of rehabilitation, complementing traditional methods of biomechanical examination of patients (Stokic DS et al. Agreement between temporospatial gait parameters of an electronic walkway and a motion capture system in healthy and chronic stroke populations. Am J Phys Med Rehabil 2009; 88 (6): 437-444, http://dx.doi.org/10.1097/PHM.0b013e3181a5b1ec).

Известно проведение трехмерного анализа кинематических кривых при разных скоростях ходьбы у 20 пациентов с гемипарезом, развившимся вследствие инсульта (Kim C.M., Eng J.J. Magnitude and pattern of 3D kinematic and kinetic gait profiles in persons with stroke: relationship to walking speed. Gait Posture 2004; 20(2): 140–146, http://dx.doi.org/10.1016/j.gaitpost.2003.07.002). Показано, что даже при незначительных двигательных нарушениях, когда больному удается поддерживать скорость ходьбы, сопоставимую со скоростью ходьбы здоровых лиц, паттерн ходьбы значительно меняется. Описано несколько типичных паттернов патологической походки, при этом наиболее выраженные изменения регистрировались во фронтальной и сагиттальной плоскостях, в первую очередь проявляясь гиперфункцией приводящих мышц бедра, недостаточным сгибанием в коленном и ТБС и снижением угла тыльного сгибания стопы.It is known to conduct a three-dimensional analysis of kinematic curves at different walking speeds in 20 patients with hemiparesis, which developed as a result of stroke (Kim CM, Eng JJ Magnitude and pattern of 3D kinematic and kinetic gait profiles in persons with stroke: relationship to walking speed. Gait Posture 2004; 20 (2): 140-146, http://dx.doi.org/10.1016/j.gaitpost.2003.07.002). It was shown that even with minor movement disorders, when the patient manages to maintain a walking speed comparable to that of healthy individuals, the walking pattern changes significantly. Several typical pathological gait patterns have been described, with the most pronounced changes recorded in the frontal and sagittal planes, primarily manifested by hyperfunction of the adductor muscles of the thigh, insufficient flexion in the knee and hip joint, and a decrease in the dorsiflexion angle of the foot.

Степень нарушений коррелировала со скоростью ходьбы. Авторы убедительно доказывают, что детальный анализ трехмерных кинематических и кинетических профилей походки дает возможность целенаправленно стимулировать те или иные мышцы и добиваться более высокого уровня реабилитации больных, перенесших мозговой инсульт (см. выше: Kim C.M., Eng J.J., 2004).The degree of impairment correlated with walking speed. The authors convincingly prove that a detailed analysis of three-dimensional kinematic and kinetic profiles of gait makes it possible to purposefully stimulate certain muscles and achieve a higher level of rehabilitation in patients who have suffered a cerebral stroke (see above: Kim C.M., Eng J.J., 2004).

В целом, видеоанализ движений дает возможность получать важную для клинициста объективную информацию, позволяющую уточнять характер нарушений моторики при различных заболеваниях опорно-двигательного аппарата и нервной системы и контролировать процессы восстановления с большей точностью и с меньшими затратами времени.In general, video analysis of movements makes it possible to obtain objective information that is important for the clinician, which makes it possible to clarify the nature of motor disorders in various diseases of the musculoskeletal system and the nervous system and monitor recovery processes with greater accuracy and with less time.

Однако в упомянутых известных методиках отсутствует указание критериев, которые можно было бы использовать при исследовании и оценке нарушений двигательного паттерна ходьбы у постинсультных пациентов, чтобы составить ИПФР в зависимости от наличия этих нарушений с учетом определенной локализации инсульта (бассейн СМА или ВБС).However, in the above-mentioned known methods, there is no indication of the criteria that could be used in the study and assessment of violations of the motor pattern of walking in post-stroke patients in order to compile an IPFR depending on the presence of these disorders, taking into account a certain localization of the stroke (MCA pool or VHD).

Известно проведение видеоанализа движений постинсультных пациентов (Воронов А.В. и др. Диагностические и прогностические возможности компьютерного видеоанализа движений в нейрореабилитации, http://expodata.ru/~expopress/2005/mr/pmr05tez_voronov.php) с помощью упомянутого выше компьютерного комплекса «Видеоанализ движений» («Статокин»), функционирующего с использованием видеооборудования различных форматов: VHS, S-VHS, DIGITAL VIDEO. Регистрация кинематических параметров движений в зависимости от используемого аппаратно-программного обеспечения возможна с различной частотой: 25-50 Гц (PAL) и 30-60 Гц (NTSC). В минимальной конфигурации можно использовать всего лишь одну видеокамеру со стандартным вводом видеоизображений в компьютер. Аппаратная и программная части комплекса позволяют воссоздавать и анализировать кинематические параметры шага и других движений в так называемой «плоской», двумерной модели, что, естественно, вносит определённые ограничения в проведение биомеханических исследований. Результаты такого исследования сравнивались с результатами исследований движений на компьютерном комплексе Qualisys Medical (Швеция), воссоздающем объёмную модель движения. В работе этого комплекса используются программные пакеты Qualisys Track Manager (Швеция) и Visual3D (C-Motion Inc., США).It is known to conduct a video analysis of the movements of post-stroke patients (Voronov A.V. et al. Diagnostic and prognostic capabilities of computer video analysis of movements in neurorehabilitation, http://expodata.ru/~expopress/2005/mr/pmr05tez_voronov.php) using the above-mentioned computer complex "Video motion analysis" ("Statokin"), functioning with the use of video equipment of various formats: VHS, S-VHS, DIGITAL VIDEO. Registration of kinematic parameters of movements, depending on the used hardware and software, is possible with different frequencies: 25-50 Hz (PAL) and 30-60 Hz (NTSC). In a minimal configuration, you can use only one video camera with standard video input to a computer. The hardware and software parts of the complex make it possible to recreate and analyze the kinematic parameters of the step and other movements in the so-called “flat”, two-dimensional model, which naturally introduces certain restrictions on biomechanical research. The results of such a study were compared with the results of motion studies using the Qualisys Medical computer complex (Sweden), which recreates a volumetric motion model. This complex uses software packages Qualisys Track Manager (Sweden) and Visual3D (C-Motion Inc., USA).

При наличии ряда ограничений, связанных с отсутствием объёмной модели движения пациента, отечественный аппаратно-программный комплекс «Видеоанализ движений», тем не менее, позволял исследователю получать все классические показатели угловой и линейной кинематики человека, его фазовых траекторий и угловых синкинезий, а также осуществлял математическое моделирование оптимальных режимов нейромоторного «перевоспитания» пациента. Это моделирование достигалось в данном известном способе путём определения травмобезопасных режимов локомоций и другой двигательной деятельности путем минимизации межсуставных сил, с учетом полученных результатов видеоанализа движений. В данном способе это показано на примере пациентов с ДЦП, у которых на фоне лечения прослеживалось постепенное приведение к нормативным показателям значений суставных углов, их соотношений в различные фазы шага. Указанная нормализация динамических характеристик локомоции наблюдалась раньше, чем закреплялся лечебный эффект лечения в своем максимальном выражении. По мнению авторов данного исследования, это позволяет надеяться на последующее определение критериев прогноза эффективности того или иного лечения в самом начале его использования. In the presence of a number of restrictions associated with the absence of a volumetric model of the patient's movement, the domestic hardware and software complex "Video Analysis of Motions", nevertheless, allowed the researcher to obtain all the classical indicators of the angular and linear kinematics of a person, his phase trajectories and angular synkinesias, and also carried out mathematical modeling of optimal modes of neuromotor "re-education" of the patient. This modeling was achieved in this known method by determining trauma-safe modes of locomotion and other motor activity by minimizing inter-articular forces, taking into account the results of video analysis of movements. In this method, this is shown on the example of patients with cerebral palsy, in whom, during treatment, there was a gradual reduction to the normative indicators of the values of the articular angles, their ratios in different phases of the step. This normalization of the dynamic characteristics of locomotion was observed earlier than the therapeutic effect of the treatment was consolidated in its maximum expression. According to the authors of this study, this allows us to hope for the subsequent determination of the criteria for predicting the effectiveness of a particular treatment at the very beginning of its use.

Однако данная известная публикация также не раскрывает выбор критериев, которые можно было бы использовать для построения ИПФР пациента после ишемического инсульта (ИИ) с учетом его локализации (бассейна СМА или ВБС).However, this well-known publication also does not disclose the choice of criteria that could be used to construct the IPFR of a patient after ischemic stroke (IS), taking into account its localization (MCA basin or VHD).

Известен также способ количественной оценки эффектов реабилитации больных после инсульта с поражением нижних конечностей (CN 106821388 A, 13.06.2017, авторы: GE FEIYANG et al., заявитель: UNIV. SHANGHAI), относящийся к технологии захвата движения и ее применению при оценке реабилитации функции конечностей, а именно к скорости шага, частоте шага, разности шагов влево и вправо, как на пораженной, так и на здоровой стороне. Оценку восстановления функции нижних конечностей проводят по величине боковой опоры по сравнению с контрлатеральным качанием пораженной стороны. Для этого производят системный захват движения, используя систему отображения, сочетая использование информационных технологий и медицины для анализа параметров походки человека через всю систему захвата движения тела. Этапы оценки заключаются в следующем: There is also known a method for quantifying the effects of rehabilitation of patients after a stroke with lesions of the lower extremities (CN 106821388 A, 06/13/2017, authors: GE FEIYANG et al., Applicant: UNIV. SHANGHAI), relating to the technology of motion capture and its use in assessing the rehabilitation of function extremities, namely to step speed, step frequency, difference of steps to the left and to the right, both on the affected and on the healthy side. The restoration of the function of the lower extremities is assessed by the amount of lateral support compared with the contralateral swing of the affected side. For this, a systemic motion capture is performed using a display system, combining the use of information technology and medicine to analyze the parameters of a person's gait through the entire body motion capture system. The assessment steps are as follows:

-через систему захвата движения всего тела интеллектуальная компьютерная система собирает и обрабатывает данные о положении и о вращении человеческого скелета в режиме реального времени;- through the whole body motion capture system, the intelligent computer system collects and processes data on the position and rotation of the human skeleton in real time;

-принимая здоровую сторону пациента в качестве объекта сравнения, измеряют темп, частоту шага, разницу левого и правого шага, в качестве критериев количественной оценки степени реабилитации нижних конечностей как на текущий момент, так и на протяжении всего периода реабилитации рассчитывают «значение поддержки пораженной стороны» и «значение качания здоровой стороны». - taking the patient's healthy side as an object of comparison, measure the pace, step frequency, the difference between the left and right steps, as criteria for quantitatively assessing the degree of rehabilitation of the lower extremities, both at the current moment and throughout the entire rehabilitation period, calculate the "value of support for the affected side" and "healthy face swing value".

Ходьба является целенаправленным действием, которое инициируется индивидуумом произвольно и контролируется корой больших полушарий мозга. Основная функциональная единица ходьбы – цикл шага. Среднее время цикла шага при естественной ходьбе приближается к одной секунде. Цикл шага для каждой конечности состоит из двух периодов: периода опоры и периода переноса. Продолжительность периода опоры составляет от 58 до 61% цикла шага, а периода переноса – от 42 до 39%. В соответствии с наличием правой и левой конечности различают правый и левый цикл шага. Походка у лиц, перенесших острое нарушение мозгового кровообращения (ОНМК), по сравнению с походкой здоровых людей характеризуется уменьшением произвольной скорости, изменением кинематических и кинетических профилей походки (диапазон углов движения в суставах, пиковый момент, пиковая мощность) и рисунка движения в различных плоскостях.Walking is a deliberate action that is initiated voluntarily by an individual and is controlled by the cerebral cortex. The basic functional unit of walking is the step cycle. The average step cycle time for natural walking approaches one second. The stride cycle for each limb consists of two periods: the support period and the carryover period. The length of the stance period is 58 to 61% of the stride cycle, and the carryover period is 42 to 39%. In accordance with the presence of a right and left limb, a right and left step cycle is distinguished. The gait in persons with acute cerebrovascular accidents (ACVI), compared with the gait of healthy people, is characterized by a decrease in voluntary speed, changes in the kinematic and kinetic profiles of gait (range of angles of motion in the joints, peak moment, peak power) and pattern of movement in various planes.

Метод видеоанализа позволяет уточнить характер нарушений моторики, предоставляет возможности для целенаправленной реабилитации, а также контроля процесса восстановления.The video analysis method makes it possible to clarify the nature of motor disorders, provides opportunities for targeted rehabilitation, as well as monitoring the recovery process.

Физическая реабилитация признана стратегией первой линии для уменьшения нарушений сенсомоторной функции и двигательного дефицита при ишемическом инсульте (ИИ), стимулирования мозговой реорганизации и уменьшения очага поражения. По данным AHA/ASA Guidelines for Adult Stroke Rehabilitation and Recovery от 2016 г. методы физической реабилитации имеют различную степень доказательной базы от уровня 1А до II B. Physical rehabilitation is recognized as a first-line strategy for reducing impairments of sensorimotor function and motor deficits in ischemic stroke (IS), stimulating brain reorganization, and reducing the lesion. According to the 2016 AHA / ASA Guidelines for Adult Stroke Rehabilitation and Recovery, physical rehabilitation methods have varying degrees of evidence from level 1A to II B.

Ранее, как зарубежными исследователями, (Elizabeth C. Wonsetler et al. A systematic review of mechanisms of gait speed change post-stroke. Part 2: Exercise capacity, muscle activation, kinetics, and kinematics// Top Stroke Rehabil. 2017 July; 24(5): 394–403. doi:10.1080/10749357.2017.1282413), так и отечественными, в частности, в работах соавторов данного изобретения, было показано (Беляева И.А., М.Ю. Мартынов, Я.Г. Пехова, А.А. Вершинин, А.П. Рачин, М.А. Еремушкин, Е.И. Гусев. Связь двигательного стереотипа и локализации очага в раннем восстановительном периоде легкого ишемического инсульта// Журнал неврологии и психиатрии, 2019, т.119, No.3, с.53-61), что паттерны ходьбы имеют большое значение для оценки функционального состояния пациента в восстановительном периоде после инсульта. При этом наши исследования явились приоритетными в установлении четких корреляционных связей нарушений тех или иных конкретных характеристик индивидуального паттерна ходьбы пациента и локализации его инсульта в бассейне внутренней сонной артерии (чаще – непосредственно в бассейне средней мозговой артерии, СМА) или в бассейне вертебробазилярной системы (ВБС).Previously, as foreign researchers, (Elizabeth C. Wonsetler et al. A systematic review of mechanisms of gait speed change post-stroke. Part 2: Exercise capacity, muscle activation, kinetics, and kinematics // Top Stroke Rehabil. 2017 July; 24 (5): 394-403. Doi: 10.1080 / 10749357.2017.1282413) and domestic, in particular, in the works of the co-authors of this invention, it was shown (Belyaeva I.A., M.Yu. Martynov, Ya.G. Pekhova , A. A. Vershinin, A. P. Rachin, M. A. Eremushkin, E. I. Gusev. Relationship between the motor stereotype and localization of the focus in the early recovery period of mild ischemic stroke // Journal of Neurology and Psychiatry, 2019, vol. 119 , No.3, pp.53-61) that walking patterns are of great importance for assessing the functional state of the patient in the recovery period after a stroke. At the same time, our studies were a priority in establishing clear correlations between violations of certain specific characteristics of the patient's individual walking pattern and the localization of his stroke in the basin of the internal carotid artery (more often directly in the basin of the middle cerebral artery, MCA) or in the basin of the vertebrobasilar system (VBS) ...

Прототипом предлагаемого способа использования виртуальной цифровой модели ходьбы пациента для дифференцированного построения индивидуальной программы физической реабилитации (ИПФР) пациента в зависимости от бассейна поражения при ишемическом инсульте (ИИ) в раннем восстановительном периоде можно считать способ, раскрытый в предыдущей публикации соавторов изобретения (Беляева И.А., М.Ю. Мартынов, Я.Г. Пехова, А.А. Вершинин, А.П. Рачин, М.А. Еремушкин, Е.И. Гусев. Связь двигательного стереотипа и локализации очага в раннем восстановительном периоде легкого ишемического инсульта// Журнал неврологии и психиатрии, 2019, т.119, No.3, с.53-61). В нем показано исследование в раннем восстановительном периоде ИИ отличий в нарушениях двигательного стереотипа в зависимости от бассейна, в котором произошел инсульт: СМА (средней мозговой артерии) или ВБС (вертебрально-базилярной системы), а также даны общие рекомендации в отношении того, что программу реабилитации таких пациентов следует подбирать в зависимости от конкретных нарушений ходьбы, устанавливаемых при той или иной локализации ИИ с помощью системы видеоанализа движений. The prototype of the proposed method for using a virtual digital model of a patient's walking for differentiated construction of an individual program of physical rehabilitation (IPFR) of a patient depending on the lesion basin in ischemic stroke (IS) in the early recovery period can be considered the method disclosed in a previous publication of the co-authors of the invention (Belyaeva I.A. ., M.Yu. Martynov, Ya.G. Pekhova, A. A. Vershinin, A. P. Rachin, M. A. Eremushkin, E. I. Gusev. Relationship between the motor stereotype and localization of the focus in the early recovery period of lung ischemic stroke // Journal of Neurology and Psychiatry, 2019, t.119, No.3, pp.53-61). It shows a study in the early recovery period of AI of differences in motor stereotype disorders depending on the basin in which the stroke occurred: SMA (middle cerebral artery) or VBS (vertebrobasilar system), and also gives general recommendations regarding the program rehabilitation of such patients should be selected depending on the specific gait disorders identified with one or another IS localization using a video motion analysis system.

В данном известном способе с помощью биомеханического анализа видеоизображений движений (видеоанализа движений) уточняли характер нарушений моторики, исследуя множество различных характеристик ходьбы: In this known method, using biomechanical analysis of video images of movements (video analysis of movements), the nature of motor disorders was clarified by examining many different characteristics of walking:

а) пространственно-временные параметры цикла шага (длина, база, скорость, частота шага, угол разворота стопы, процентное соотношение периода опоры и переноса), a) spatio-temporal parameters of the stride cycle (length, base, speed, stride frequency, foot turn angle, percentage of the period of support and transfer),

б) кинематику (пространственную организацию движений в суставах), b) kinematics (spatial organization of movements in the joints),

в) кинетические параметры, c) kinetic parameters,

г) уровень активности различных мышечных групп и межмышечные взаимодействия при движении при помощи динамической электромиографии.d) the level of activity of various muscle groups and intermuscular interactions during movement using dynamic electromyography.

Видеоанализ движений проводился в специализированной лаборатории, оснащённой высокоточной цифровой оптико-электронной системой высокого разрешения SMART-D для анализа всех типов движения. Исследование проводилось дважды на 2-14 дни после поступления в стационар. На обследуемого, согласно протоколу Davis, прикреплялись 22 светоотражающих датчика размером до 20 мм, сигналы от которых регистрировались 10 основными цифровыми камерами, а также 3мя видеокамерами для дополнительной видеосъемки. Камеры имеют матрицы высокой чувствительности и частоту сканирования 100 Гц, что во много раз превосходит частотный спектр угловых перемещений при обычных движениях. Все камеры были синхронизированы, их управление осуществлялось с помощью локальной компьютерной сети с передачей данных в компьютер и последующей обработкой информации. При видеосъёмке пациенту предлагалось ходить по размеченной локомоторной дорожке привычной походкой в комфортном темпе, совершая 3-5 последовательных циклов. Движения анимировались, и создавался отчет, позволяющий наглядно проанализировать представленные кинематические характеристики движений. В результате исследования создавался «индивидуальный рисунок» (паттерн) движения, т.е. его виртуальная модель.Video analysis of movements was carried out in a specialized laboratory equipped with a high-precision digital high-resolution optical-electronic system SMART-D for the analysis of all types of movement. The study was carried out twice, 2-14 days after admission to the hospital. According to the Davis protocol, 22 reflective sensors up to 20 mm in size were attached to the subject, the signals from which were recorded by 10 main digital cameras, as well as 3 video cameras for additional video filming. The cameras have high-sensitivity matrices and a scanning frequency of 100 Hz, which is many times higher than the frequency spectrum of angular movements during normal movements. All cameras were synchronized, their control was carried out using a local computer network with data transfer to a computer and subsequent information processing. When filming the video, the patient was offered to walk along the marked locomotor track with a usual gait at a comfortable pace, making 3-5 consecutive cycles. The movements were animated, and a report was generated to visually analyze the presented kinematic characteristics of the movements. As a result of the study, an “individual drawing” (pattern) of movement was created, i.e. its a virtual model.

При сравнительном анализе пространственно-временных параметров цикла шага и бассейна ИИ установлено, что независимо от бассейна ИИ достоверно уменьшались длина и скорость шага, в результате чего, цикл шага увеличивался. Однако, при инсульте в бассейне СМА, несмотря на наличие пареза от легкого до умеренного, изменения данных параметров были менее выражены, чем при инсульте в ВБС без силовых парезов. При оценке длины шага в зависимости от бассейна ИИ установлены достоверные различия для паретичной конечности: у больных с локализацией очага в ВБС шаг был достоверно короче, чем у больных с локализацией в СМА (t=2,46, p=0,036). Длина шага здоровой конечностью также различалась между группами: t=1,93, p=0,085 – тенденция к достоверным различиям. In a comparative analysis of the spatio-temporal parameters of the step cycle and the IS pool, it was found that regardless of the IS pool, the length and speed of the step significantly decreased, as a result of which the step cycle increased. However, in stroke in the MCA basin, despite the presence of mild to moderate paresis, changes in these parameters were less pronounced than in stroke in the VHD without force paresis. When assessing the stride length depending on the IS pool, significant differences were found for the paretic limb: in patients with the lesion localized in the VHD, the stride was significantly shorter than in patients with the MCA localization (t = 2.46, p = 0.036). The stride length of the healthy limb also differed between the groups: t = 1.93, p = 0.085 - a tendency towards significant differences.

Исследовался также такой важный параметр цикла шага, как ширина (база) шага, определяющая устойчивость при ходьбе. Типичная реакция при инсульте – увеличение базы шага – указывает на нарушение равновесия. Ширина шага при обоих вариантах локализации инсульта (ВБС и СМА) достоверно увеличивалась по сравнению с нормой (t>3,72, p<0,003). При локализации инсульта в бассейне ВБС отмечалось более выраженное увеличение ширины шага, чем при локализации в СМА. Сравнительный анализ движения показал, что база шага связана не только со снижением мышечной силы, но и со снижением функции постурального контроля и моторики. We also studied such an important parameter of the step cycle as the width (base) of the step, which determines the stability when walking. A typical stroke response — an increase in stride base — indicates imbalance. The step width in both variants of stroke localization (VPS and MCA) significantly increased compared to the norm (t> 3.72, p <0.003). With the localization of stroke in the VPS basin, a more pronounced increase in the step width was noted than with localization in the MCA. Comparative analysis of the movement showed that the base of the step is associated not only with a decrease in muscle strength, but also with a decrease in the function of postural control and motor skills.

Постуральный контроль определяется как способность стабилизации центра массы тела над поверхностью опоры при динамическом движении, как предугадывание места приложения центра тяжести (центровка) и сохранения корректным соотношения сегментов тела для равновесия.Postural control is defined as the ability to stabilize the center of mass of the body above the support surface during dynamic movement, as predicting the place of application of the center of gravity (centering) and maintaining the correct ratio of body segments for balance.

Постуральная моторика – двигательная работа, гарантирующая поддержку выравнивания центра масс при статических и динамических условиях в определенных пределах, с целью сохранения корректных пропорций тела и равновесия. Postural motor skills are motor work that guarantees support for the alignment of the center of mass under static and dynamic conditions within certain limits, in order to maintain the correct body proportions and balance.

При анализе показателей времени, составляющих цикл шага, отмечалось достоверное увеличение как абсолютного, так и относительного времени периода опоры паретичной конечности в сек и % (t>2,19, p<0,048) и удлинение цикла шага по сравнению с нормой (t>2,19, p<0,048), что является следствием снижения скорости и/или частоты шага. Важно отметить, что цикл шага в несколько большей степени увеличивался на здоровой стороне, чем на паретичной. При анализе фазовых показателей, составляющих цикл шага, у пациентов с легкой степенью двигательных расстройств выраженных отклонений от нормы обнаружено не было.When analyzing the time indicators that make up the step cycle, there was a significant increase in both the absolute and relative time of the support period of the paretic limb in sec and% (t> 2.19, p <0.048) and the lengthening of the step cycle compared to the norm (t> 2 , 19, p <0.048), which is a consequence of a decrease in speed and / or step frequency. It is important to note that the stride cycle increased somewhat more on the healthy side than on the paretic side. When analyzing the phase indicators that make up the step cycle, no pronounced deviations from the norm were found in patients with a mild degree of movement disorders.

Проводился сравнительный анализ кинематических параметров цикла шага в зависимости от бассейна ИИ. В течение цикла шага таз в норме совершает движения во фронтальной плоскости амплитудой около 4°. При анализе данных у пациентов с ОНМК в бассейне СМА таз на стороне пареза был поднят выше здоровой стороны в среднем на 1,5°. Выраженного смещения таза кпереди в сагиттальной плоскости не отмечалось. A comparative analysis of the kinematic parameters of the step cycle was carried out depending on the IS basin. During the step cycle, the pelvis normally moves in the frontal plane with an amplitude of about 4 °. When analyzing the data in patients with stroke in the MCA basin, the pelvis on the paresis side was raised above the healthy side by an average of 1.5 °. There was no pronounced displacement of the pelvis anteriorly in the sagittal plane.

Напротив, у пациентов с ИИ в бассейне ВБС выявляли выраженное смещение таза кпереди (угол отклонения от нормы более 10°), что предполагает и смещение центра массы. Установка таза кпереди вероятнее всего обусловлена укорочением мышц-сгибателей бедра (напрягатель широкой фасции бедра) и удлинением (недостаточностью) мышц разгибателей ТБС (большая и средняя ягодичные мышцы), функцией которых является стабилизация таза в сагиттальной плоскости. На гипофункцию разгибателей ТБС также указывает чрезмерное сгибание ТБС при недостаточном разгибании в сагиттальной плоскости. Более выраженный наклон таза кпереди также связан со смещением центра массы. У лиц с ИИ в системе СМА такой зависимости не отмечено. On the contrary, in patients with IS in the IHD basin, a pronounced displacement of the pelvis anteriorly (the angle of deviation from the norm is more than 10 °) was revealed, which also suggests a displacement of the center of mass. The anterior position of the pelvis is most likely due to the shortening of the hip flexor muscles (the tendon of the wide fascia of the thigh) and the lengthening (insufficiency) of the hip extensor muscles (gluteus maximus and medius), whose function is to stabilize the pelvis in the sagittal plane. Hypofunction of the extensors of the hip joint is also indicated by excessive flexion of the hip joint with insufficient extension in the sagittal plane. A more pronounced tilt of the pelvis anteriorly is also associated with a shift in the center of mass. In individuals with IS, no such dependence was noted in the SMA system.

Таким образом, в прототипе представлено описательное исследование целого ряда упомянутых параметров движения пациентов в зависимости от бассейна ишемического ОНМК, но без выделения конкретных исчерпывающих критериев для определения конкретной – индивидуальной программы физической реабилитации (ИПФР) для пациента с поражением в бассейне СМА или ВБС.Thus, the prototype presents a descriptive study of a number of the above-mentioned parameters of movement of patients depending on the pool of ischemic ACVA, but without highlighting specific exhaustive criteria for determining a specific individual program of physical rehabilitation (IPFR) for a patient with lesions in the MCA or VHD pool.

Анализ полученных результатов показал, что у пациентов с ИИ, даже при незначительной степени выраженности пареза, когда удается поддерживать скорость ходьбы, близкую к варианту нормы, паттерн ходьбы значительно изменен. Отмечены отклонения как пространственно-временных параметров, так и кинематических. Нарушается подвижность в суставах (в первую очередь страдает сгибание/разгибание в ТБС и коленном суставе), смещается центр массы тела, увеличивается база шага, изменяется поза нижней конечности при движении в результате нарушения функции мышц и постуральной моторики. При более выраженных парезах страдают все пространственно-временные параметры, нарушается структура цикла шага, нарастает патологическая асимметрия движения.The analysis of the obtained results showed that in patients with IS, even with a slight severity of paresis, when it is possible to maintain a walking speed close to the normal variant, the walking pattern is significantly changed. Deviations of both spatio-temporal and kinematic parameters are noted. Mobility in the joints is impaired (flexion / extension in the hip joint and knee joint suffers first of all), the center of body mass is shifted, the base of the step increases, the posture of the lower limb changes during movement as a result of muscle dysfunction and postural motility. With more pronounced paresis, all spatio-temporal parameters suffer, the structure of the step cycle is disrupted, and pathological asymmetry of movement increases.

Для дальнейших исследований нами была поставлена задача определения критериальных параметров нарушений ходьбы, которые позволяли бы составлять ИПФР из целевых упражнений, направленных на устранение непосредственно выявляемых нарушений, имеющих ключевую роль в развитии патологического двигательного стереотипа, в отличие от целого ряда других нарушений, представляющих собой лишь следствие данных первичных нарушений. Это позволило бы сократить сроки реабилитации за счет повышения ее индивидуализации, целевой направленности на устранение первоначальных, ключевых двигательных нарушений, зависящих от бассейна поражения.For further research, we set the task of determining the criterion parameters of gait disorders, which would make it possible to compose IPFR from target exercises aimed at eliminating directly detected disorders that have a key role in the development of a pathological motor stereotype, in contrast to a number of other disorders that are only a consequence data of primary violations. This would make it possible to shorten the terms of rehabilitation by increasing its individualization, targeting it to eliminate the initial, key motor disorders that depend on the affected area.

Так, клинические и экспериментальные исследования убедительно доказывают, что активный физический тренинг является основным средством реабилитации, превосходит по эффективности широко распространенные методы (массаж, физио-, рефлексо-, фитотерапия и др.) при восстановлении двигательного паттерна. Отдельно выделяется роль целенаправленных тренировок на определенные группы мышц и моторные нарушения, преимущественно страдающие при том или ином виде пареза. Задача целевого тренинга – максимально улучшать функции, нарушенные в связи с инсультом, с целью восстановления конкретных двигательных навыков. Недифференцированная кинезиотерапия уступает по эффективности результатов целевому тренингу. Thus, clinical and experimental studies convincingly prove that active physical training is the main means of rehabilitation, surpasses in efficiency the widespread methods (massage, physiotherapy, reflexology, herbal medicine, etc.) in restoring the motor pattern. Separately, the role of targeted training for certain muscle groups and motor disorders, mainly those suffering from one type of paresis or another, is highlighted. The goal of targeted training is to maximize functional impairments due to stroke in order to restore specific motor skills. Undifferentiated kinesiotherapy is inferior to the effectiveness of the results of targeted training.

В настоящее время все больше внимания уделяется дифференциации между истинными (очаговое поражение вещества мозга) нарушениями двигательных функций и компенсаторными, приспособительными реакциями организма к уже имеющемуся дефициту, различию процессов истинного восстановления и адаптации в реабилитации после инсульта (C. Beyaert, R. Vasa, G.E. Frykberg. Gait post-stroke: Pathophysiology and rehabilitation strategies. Clinical Neurophysiology 2015; 45(4-5):335-55. doi: 10.1016/j.neucli.2015.09.005; Van Criekinge T, Saeys W, Hallemans A, Velghe S, Viskens PJ, Vereeck L, De Hertogh W, Truijen S. Trunk biomechanics during hemiplegic gait after stroke: A systematic review. Gait Posture 2017; 54:133-143. DOI: 10.1016/j.gaitpost.2017.03.004). Currently, more and more attention is paid to the differentiation between true (focal lesion of the brain substance) disorders of motor functions and compensatory, adaptive reactions of the body to the existing deficit, the difference in the processes of true recovery and adaptation in rehabilitation after a stroke (C. Beyaert, R. Vasa, GE Frykberg. Gait post-stroke: Pathophysiology and rehabilitation strategies. Clinical Neurophysiology 2015; 45 (4-5): 335-55. Doi: 10.1016 / j.neucli.2015.09.005; Van Criekinge T, Saeys W, Hallemans A, Velghe S, Viskens PJ, Vereeck L, De Hertogh W, Truijen S. Trunk biomechanics during hemiplegic gait after stroke: A systematic review. Gait Posture 2017; 54: 133-143. DOI: 10.1016 / j.gaitpost.2017.03.004).

В то же время, на настоящий момент еще нет понимания критериев выбора оптимальной модели физического тренинга для восстановления двигательного стереотипа. Стандартные реабилитационные программы пациентов, перенесших ИИ, направлены на работу с паретичной конечностью. До недавнего времени функция здоровой стороны использовалась в качестве контрольной точки. Также отсутствовала дифференциация лечебных занятий в зависимости от бассейна ОНМК. At the same time, at the moment there is still no understanding of the criteria for choosing the optimal model of physical training for restoring a motor stereotype. Standard rehabilitation programs for patients who have undergone IS are aimed at working with a paretic limb. Until recently, the healthy side function was used as a reference point. There was also no differentiation of treatment activities depending on the ONMK basin.

Важной деталью, позволяющей выбрать эффективную индивидуальную модель тренировок (ИПФР) после перенесенного ИИ, является знание особенностей кинематических параметров двигательного паттерна при ОНМК в СМА или ВБС. Истинные нарушения двигательных функций необходимо распознавать и восстанавливать при помощи специальной программы упражнений; вторичные же, компенсаторные нарушения могут не требовать конкретных реабилитационных вмешательств и решаются уже путем устранения лишь основных двигательных нарушений.An important detail that makes it possible to choose an effective individual training model (IPFR) after undergoing AI is knowledge of the features of the kinematic parameters of the motor pattern in stroke in MCA or IHD. True motor impairments need to be recognized and rehabilitated with a dedicated exercise program; secondary, compensatory disorders may not require specific rehabilitation interventions and are solved by eliminating only the main motor disorders.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в сокращении сроков реабилитации за счет повышения индивидуализации физической реабилитации, ее целевой направленности на устранение конкретных ключевых неврологических нарушений, зависящих от бассейна поражения – СМА или ВБС, при этом компенсаторные нарушения не требуют специальной реабилитации, восстановления, поскольку нивелируются в последующем за счет восстановления ключевых движений, такой целевой тренинг обеспечивает более полное и качественное восстановление двигательных функций. The technical result of the proposed invention is to reduce the rehabilitation period by increasing the individualization of physical rehabilitation, its targeted focus on the elimination of specific key neurological disorders that depend on the lesion basin - SMA or VHD, while compensatory disorders do not require special rehabilitation, recovery, since they are leveled in the future by restoring key movements, such targeted training provides a more complete and high-quality restoration of motor functions.

Для этого нами предложен способ использования виртуальной цифровой модели ходьбы пациента в дифференцированном построении индивидуальной программы физической реабилитации (ИПФР) в раннем восстановительном периоде ишемического инсульта (ИИ) в зависимости от бассейна поражения.For this, we have proposed a method for using a virtual digital model of a patient's walking in the differentiated construction of an individual program of physical rehabilitation (IPFR) in the early recovery period of ischemic stroke (IS), depending on the affected area.

Для построения ИПФР, включающей подбор физических упражнений, учитывают конкретные кинематические параметры ходьбы, определяемые в зависимости от бассейна ИИ по виртуальной цифровой модели ходьбы пациента, полученной при проведении 3D видеоанализа движений с помощью цифровой оптико-электронной системы высокого разрешения SMART-D, оснащенной камерами с матрицами высокого разрешения с частотой сканирования движений до 100 Гц в секунду, последующей анимацией и графическим построением виртуальной модели движения.To construct an IPFR, including the selection of physical exercises, specific kinematic parameters of walking are taken into account, which are determined depending on the AI pool using a virtual digital model of a patient's walking, obtained during 3D video analysis of movements using a high-resolution digital optical-electronic system SMART-D, equipped with cameras with high-resolution matrices with a motion scanning frequency of up to 100 Hz per second, followed by animation and graphic construction of a virtual motion model.

При этом в качестве кинематических параметров двигательного паттерна для характеристики виртуальной цифровой модели ходьбы пациента при ИИ в вертебробазилярной системе (ВБС) принимают наличие сочетания следующих признаков, требующих коррекции:At the same time, the presence of a combination of the following features requiring correction is taken as the kinematic parameters of the motor pattern for characterizing the virtual digital model of a patient with IS in the vertebrobasilar system (VBS):

- наклон вперёд таза в сагиттальной плоскости во время фазы опоры и переноса, с соответствующим смещением центра масс, с величиной угла смещения таза кпереди – более 10° от среднего нормативного показателя 7°, при отсутствии отклонений таза от нормативных показателей во фронтальной плоскости,- the forward tilt of the pelvis in the sagittal plane during the phase of support and transfer, with a corresponding displacement of the center of mass, with an angle of displacement of the pelvis anteriorly - more than 10 ° from the average standard indicator of 7 °, in the absence of deviations of the pelvis from the standard indicators in the frontal plane,

- на паретичной и здоровой стороне – усиление сгибания в тазобедренном суставе (ТБС) в фазу переноса при недостаточности разгибания в фазу опоры, более чем на 10° по сравнению с верхней границей нормативного показателя, приведенного в таблице 1 в описании,- on the paretic and healthy side - increased flexion in the hip joint (HJ) in the transfer phase with insufficient extension in the support phase, by more than 10 ° compared to the upper limit of the standard indicator given in table 1 in the description,

- недостаточность подошвенного сгибания паретичной и здоровой стороны в период опоры-переноса.- insufficiency of plantar flexion of the paretic and healthy side during the support-transfer period.

В качестве кинематических параметров двигательного паттерна для характеристики виртуальной цифровой модели ходьбы пациента при ИИ в бассейне средней мозговой артерии (СМА) принимают наличие сочетания следующих признаков, требующих коррекции:As the kinematic parameters of the motor pattern to characterize the virtual digital model of the patient's walking with IS in the middle cerebral artery (MCA) basin, the presence of a combination of the following features requiring correction is taken:

-смещение таза во фронтальной плоскости с поднятием таза на стороне пареза более чем на 1,5° по сравнению с нормативным показателем (таблица 1, норма – диапазон от -4 до 4°) в фазу переноса с соответствующим реципрокным опусканием таза на здоровой стороне, при отсутствии патологического смещения центра масс в сагиттальной плоскости, - displacement of the pelvis in the frontal plane with the raising of the pelvis on the side of paresis by more than 1.5 ° compared to the standard indicator (table 1, the norm is the range from -4 to 4 °) in the transfer phase with the corresponding reciprocal lowering of the pelvis on the healthy side, in the absence of pathological displacement of the center of mass in the sagittal plane,

- избыточная внутренняя ротация в ТБС в горизонтальной плоскости с обеих сторон в течение всего цикла шага по сравнению с нормативным показателем, с нарушением функций сгибания и разгибания, с преимущественно выраженным нарушением функций мышц-разгибателей бедра на стороне пареза. Ротация определяется в положении больного на спине, с вытянутыми ногами. Надколенники обращены кверху. Подошвы стоп находятся под углом 90° к голени. Угломер приставляется к середине стопы, бранши сомкнуты, идут ко второму пальцу, винт угломера на середине пятки. Возможно определение ротационных движений при согнутой конечности в тазобедренном и коленном суставах под углом 90°, бранши угломера расположены по оси голени. При ротации внутрь или кнаружи вся нога поворачивается внутрь или кнаружи, при этом одна бранша следует за движением стопы, другая остается на месте. В норме (нормативные показатели) ротация кнаружи на 60°, внутрь 45° (зависит от эластичности и тренированности связочного аппарата). При определении по Марксу ротация наружная/внутренняя 50°/0°/50°;- excessive internal rotation in the hip joint in the horizontal plane on both sides during the entire step cycle compared to the standard indicator, with dysfunction of flexion and extension, with predominantly pronounced dysfunction of the hip extensor muscles on the side of paresis. Rotation is determined with the patient supine, with legs extended. The patella is facing up. The soles of the feet are at a 90 ° angle to the lower leg. The protractor is attached to the middle of the foot, the jaws are closed, going to the second toe, the protractor screw is in the middle of the heel. It is possible to determine rotational movements with a bent limb in the hip and knee joints at an angle of 90 °, the goniometer branches are located along the axis of the lower leg. When rotating inward or outward, the entire leg rotates inward or outward, while one branch follows the movement of the foot, the other remains in place. Normally (standard indicators) rotation outwards by 60 °, inward 45 ° (depends on the elasticity and fitness of the ligamentous apparatus). When determined by Marx, rotation is external / internal 50 ° / 0 ° / 50 °;

- недостаточность подошвенного сгибания на паретичной и здоровой стороне в период опоры-переноса.- lack of plantar flexion on the paretic and healthy side during the support-transfer period.

Ниже приведены клинические данные (пример), подтверждающие возможность осуществления предлагаемого способа и достижения его технического результата.Below are clinical data (example) confirming the possibility of implementing the proposed method and achieving its technical result.

В раннем восстановительном периоде ИИ было обследовано 30 пациентов. Клинический диагноз и локализация ишемического очага подтверждена результатами нейровизуализации – МРТ/КТ головного мозга. Ишемический очаг у 50% пациентов локализовался в бассейне СМА (средняя мозговая артерия, СМА), и у 50% – ВБС. Мужчин было 13, женщин – 17. В группе пациентов, перенесших инсульт в ВБС, количество женщин было выше (66,7% и 33,3% соответственно); в группе с инсультом в СМА женщины и мужчины составили примерно одинаковое количество (53,3% и 46,7% соответственно). Средний возраст в группе СМА составил 61,7±7,2, в группе ВБА – 59,5±5,3 лет. Обследованные пациенты сопоставимы по индексу массы тела, наличию сахарного диабета и проценту курения. Среди сосудистых факторов риска в обеих группах пациентов, в основном, отмечались следующие: атеросклероз брахиоцефальных сосудов различной степени выраженности, плохо контролируемая артериальная гипертензия, курение, дислипидемия. При этом в исследуемых группах отсутствовали: сердечная недостаточность III степени и выше, нестабильная стенокардия, пороки сердца. In the early recovery period of IS, 30 patients were examined. The clinical diagnosis and localization of the ischemic focus was confirmed by the results of neuroimaging - MRI / CT of the brain. The ischemic focus in 50% of patients was localized in the MCA basin (middle cerebral artery, MCA), and in 50% - VHD. There were 13 men and 17 women. In the group of patients who had suffered a stroke in the VHD, the number of women was higher (66.7% and 33.3%, respectively); in the group with stroke in SMA, women and men accounted for approximately the same number (53.3% and 46.7%, respectively). The average age in the SMA group was 61.7 ± 7.2 years, in the VBA group - 59.5 ± 5.3 years. The examined patients were comparable in terms of body mass index, the presence of diabetes mellitus and the percentage of smoking. Among the vascular risk factors in both groups of patients, the following were mainly noted: atherosclerosis of the brachiocephalic vessels of varying severity, poorly controlled arterial hypertension, smoking, dyslipidemia. At the same time, in the study groups there were no: heart failure of the III degree and higher, unstable angina pectoris, heart defects.

В исследование включались пациенты без выраженных двигательных нарушений со снижением мышечной силы до 3-4,5 баллов. Критерием включения пациентов в исследование было отсутствие заболеваний опорно-двигательного аппарата и эндопротезирования суставов. The study included patients without pronounced movement disorders with a decrease in muscle strength up to 3-4.5 points. The criterion for the inclusion of patients in the study was the absence of diseases of the musculoskeletal system and arthroplasty.

При поступлении на второй этап реабилитации (3-4 неделя после перенесенного ИИ, ранний восстановительный период) всем пациентам проведено клинико-неврологическое обследование, которое показало сопоставимость клинического течения заболевания. Upon admission to the second stage of rehabilitation (3-4 weeks after the underwent IS, early recovery period), all patients underwent clinical and neurological examination, which showed the comparability of the clinical course of the disease.

Всем пациентам проведен клинический осмотр с использованием валидизированных оценочных международных шкал. Независимость в сфере повседневной жизни, мобильность и способность пациента к самообслуживанию определялись с помощью шкалы функциональной независимости в повседневной жизни (Functional Independence Measure – FIM). Степень выраженности пареза и проявления спастичности оценивалась при помощи 6-балльной шкалы оценки выраженности пареза и модифицированной шкалы спастичности Ашфорта (Modified Ashworth Scale for Grading Spasticity, modifided Bohannon and Smith), соответственно. Оценка функции кисти, мелкой моторики, ловкости пальцев проводилась при тестировании с колышками и девятью отверстиями (NINE-HOLE PEG TEST – NHPT). Оценка мобильности пациента определялась с помощью теста «Встань и иди» (Тime up and go test – TUG). Функция баланса исследовалась при помощи теста баланса Берга (Berg Balance Scale – BBS) и 20-балльной шкалы головокружения. Для оценки эмоционального статуса и когнитивных функций использовали краткую шкалу оценки психического статуса (Mini-Mental State Examination – MMSE), опросник депрессии Бека (Beck Depression Inventory – BDI), шкалу тревоги Спилбергера (State-Trait Anxiety Inventory – STAI). Пациенты, включенные в исследование, не имели грубых парезов, выраженных проявлений спастичности и когнитивных нарушений. All patients underwent clinical examination using validated international rating scales. Independence in daily life, mobility, and patient self-care were assessed using the Functional Independence Measure (FIM) scale. The severity of paresis and manifestations of spasticity was assessed using the 6-point scale for assessing the severity of paresis and the Modified Ashworth Scale for Grading Spasticity, modifided Bohannon and Smith, respectively. Hand function, fine motor skills, and finger dexterity were assessed using pegs and nine holes (NINE-HOLE PEG TEST - NHPT). Patient mobility was assessed using the Time up and go test (TUG). Balance function was evaluated using the Berg Balance Scale (BBS) test and a 20-point vertigo scale. Emotional status and cognitive functions were assessed using the Mini-Mental State Examination (MMSE), the Beck Depression Inventory (BDI), and the Spielberger anxiety scale (State-Trait Anxiety Inventory - STAI). The patients included in the study did not have severe paresis, pronounced manifestations of spasticity and cognitive impairment.

Всем пациентам, включенным в исследование, проведено обследование при помощи видеоанализа движения на 3-4 неделе после острого периода ИИ для уточнения особенностей изменений кинематических параметров двигательного паттерна при невыраженных парезах в зависимости от бассейна поражения.All patients included in the study underwent examination using video analysis of movement at 3-4 weeks after the acute period of IS to clarify the features of changes in the kinematic parameters of the motor pattern in case of unexpressed paresis, depending on the affected area.

Видеоанализ движений проводился в специализированной лаборатории SMART (Германия), оснащённой высокоточной цифровой оптико-электронной системой высокого разрешения SMART-D для анализа всех типов движения, как и в способе-прототипе.Video analysis of movements was carried out in a specialized laboratory SMART (Germany), equipped with a high-precision digital high-resolution optical-electronic system SMART-D for the analysis of all types of movement, as in the prototype method.

Средняя продолжительность исследования составляет 60 мин, из которых работа с пациентом – 20-30 мин и 30 мин формирование протокола заключения. При анализе ходьбы используют валидизированный международный протокол Davis. Согласно протоколу, используют 22 светоотражающих датчика размером до 20 мм, сигналы от которых регистрируются камерами. Камеры имеют частоту сканирования 100 Гц, что во много раз превосходит частотный спектр угловых перемещений при обычных движениях. Камеры синхронизированы, управление осуществляется при помощи локальной компьютерной сети с передачей данных в компьютер с последующей обработкой информации. The average duration of the study is 60 minutes, of which work with the patient is 20-30 minutes and the formation of the conclusion protocol is 30 minutes. The gait analysis uses the validated international Davis protocol. According to the protocol, 22 reflective sensors up to 20 mm in size are used, the signals from which are recorded by cameras. The cameras have a scanning frequency of 100 Hz, which is many times higher than the frequency spectrum of angular displacements during normal movements. The cameras are synchronized, control is carried out using a local computer network with data transfer to a computer with subsequent information processing.

В систему также включены силовые платформы на пьезоэлектрических датчиках. Платформы мультикомпонентные и регистрируют силовые кинетические параметры ходьбы в трех направлениях x, y и z (поперечная, продольная и вертикальная реакции опоры), проекцию центра тяжести (Px, Py) и момент силы (Mz).The system also includes power platforms based on piezoelectric sensors. The platforms are multicomponent and register the force kinetic parameters of walking in three directions x, y and z (transverse, longitudinal and vertical support reactions), the projection of the center of gravity (Px, Py) and the moment of force (Mz).

Во время исследования пациенту предлагалось ходить по размеченной дорожке привычной походкой, босиком в комфортном темпе, совершая 5 последовательных циклов движений. Движение анимировалось, и создавался отчет, позволяющий проанализировать наглядно представленные кинематические характеристики движений. В результате исследования создавался «индивидуальный рисунок» движения – виртуальная цифровая модель ходьбы. Обработка информации осуществлялась при помощи программного инструмента Smart-Clinic. During the study, the patient was asked to walk along the marked path with a usual gait, barefoot at a comfortable pace, performing 5 consecutive cycles of movements. The movement was animated and a report was generated to analyze the visualized kinematic characteristics of the movements. As a result of the study, an "individual pattern" of movement was created - a virtual digital model of walking. Information processing was carried out using the Smart-Clinic software tool.

Статистический анализ проводился с помощью программ Microsoft Excel для Windows ХР и IBM SPSS Statistics, version 23, 2015. В исследовании использовались методы описательной и сравнительной статистики. Для оценки количественных параметров проводилось вычисление среднего арифметического значения и стандартного отклонения (М±SD). При анализе использовался непараметрический критерий Манна-Уитни для несвязанных (несопряженных) совокупностей, как наиболее мощный для выборок менее 30 наблюдений. Статистически значимыми считались различия при вероятности ошибки (р) менее 0,05. Statistical analysis was performed using Microsoft Excel for Windows XP and IBM SPSS Statistics, version 23, 2015. Descriptive and comparative statistics were used in the study. To evaluate quantitative parameters, the arithmetic mean and standard deviation (M ± SD) were calculated. The analysis used the nonparametric Mann-Whitney test for unrelated (non-conjugated) populations, as the most powerful for samples of less than 30 observations. Differences were considered statistically significant if the error probability (p) was less than 0.05.

С помощью трехмерного видеоанализа функции движения и опоры формировалась индивидуальная программа локомоторного реконструирования, задавались целевые показатели для реабилитационных стратегий, направленные на восстановление эффективного функционирования пациента. With the help of a three-dimensional video analysis of the function of movement and support, an individual program of locomotor reconstruction was formed, and targets were set for rehabilitation strategies aimed at restoring the effective functioning of the patient.

В нашем исследовании пациенты обеих групп (с инсультами в бассейнах СМА и ВБС) клинически не различались по степени выраженности центрального пареза в ноге, имели незначительные, но достоверные различия степени пареза в руке. Расположение очагов при инсультах в системе СМА и ВБС было характерным по локализации для каждого из бассейнов. При этом по данным МРТ не выявлено особенностей локализации очагов поражения, влияющих на выраженность пареза ноги.In our study, patients of both groups (with strokes in the MCA and VHD basins) did not differ clinically in the severity of central paresis in the leg, had minor but significant differences in the degree of paresis in the arm. The location of the foci in stroke in the MCA and VHD system was characteristic of localization for each of the pools. At the same time, according to the MRI data, there were no localization features of the lesions affecting the severity of leg paresis.

Вместе с тем изучение структуры ходьбы при центральном парезе у данных пациентов методом видеоанализа показало достоверные отличия кинематических параметров двигательного паттерна бассейнов СМА и ВБС.At the same time, the study of the gait structure in these patients with central paresis by the video analysis method showed significant differences in the kinematic parameters of the motor pattern of the MCA and VPS basins.

Нормальные и патологические (в зависимости от бассейна поражения) значения амплитуд движений таза (пояса нижних конечностей) и суставов нижних конечностей при передвижении представлены в таблице 1.Normal and pathological (depending on the area of the lesion) values of the amplitudes of movements of the pelvis (girdle of the lower extremities) and joints of the lower extremities during movement are presented in Table 1.

Таблица 1Table 1

Параметры кинематических характеристик таза (пояса нижней конечности) и нижней конечности в зависимости от бассейна (М±SD).Parameters of the kinematic characteristics of the pelvis (girdle of the lower limb) and lower limb, depending on the basin (M ± SD).

ПоказательIndicator Бассейн СМА
(n=15)
SMA pool
(n = 15)
НормаNorm
градусыdegrees
Бассейн ВБС
(n=15)
Pool VBS
(n = 15)
p-value
(между группами)
на стороне пареза
p-value
(between groups)
on the side of paresis
Здоровая
сторона
(градусы)
Healthy
side
(degrees)
Паретичная сторона
(градусы)
Paretic side
(degrees)
Здоровая
сторона
(градусы)
Healthy
side
(degrees)
Паретичная сторона
(градусы)
Paretic side
(degrees)
Косой наклон таза (фронтальная плоскость)Oblique pelvic tilt (frontal plane) -4,6±1,5*-4.6 ± 1.5 * 4,6±1,5*4.6 ± 1.5 * От -4 From -4
до 4up to 4
-2,4±1,9-2.4 ± 1.9 2,4±1,92.4 ± 1.9 < 0,003**<0.003 **
Прямой наклон таза (сагиттальная плоскость)Straight pelvic tilt (sagittal plane) 8,1±3,38.1 ± 3.3 8,1±3,38.1 ± 3.3 7±57 ± 5 16,4±3,8*16.4 ± 3.8 * 16,4±3,8*16.4 ± 3.8 * < 0,001**<0.001 ** Сгибание бедраHip flexion 36,7±6,5*36.7 ± 6.5 * 36,5±7,5*36.5 ± 7.5 * 30 ± 1030 ± 10 45,4±7,2*45.4 ± 7.2 * 43,9±8,4*43.9 ± 8.4 * 0,02**0.02 ** Разгибание бедраHip extension -5±8*-5 ± 8 * -3,5±8,1*-3.5 ± 8.1 * -10 ± 5-10 ± 5 5,3±7,0*5.3 ± 7.0 * 6,6±9,2*6.6 ± 9.2 * 0,002**0.002 ** Сгибание коленаKnee flexion 59,5±7,459.5 ± 7.4 60±8,560 ± 8.5 60 ± 560 ± 5 64,6±8,464.6 ± 8.4 61,6±11,361.6 ± 11.3 0,490.49 Разгибание коленаKnee extension 6±7,5*6 ± 7.5 * 9,1±5,6*9.1 ± 5.6 * 2 ± 82 ± 8 13,2±11,7*13.2 ± 11.7 * 13,7±11,6*13.7 ± 11.6 * 0,270.27 Тыльное сгибание стопыDorsiflexion of the foot 16,8±5,1*16.8 ± 5.1 * 17,8±4,917.8 ± 4.9 15 ± 515 ± 5 20,2±3,5*20.2 ± 3.5 * 18,8±3,4*18.8 ± 3.4 * 0,290.29 Подошвенное сгибание стопыPlantar flexion of the foot -4±6,4*-4 ± 6.4 * -4,5±5,2*-4.5 ± 5.2 * -15 ± 3-15 ± 3 -0,9±7,9*-0.9 ± 7.9 * -2,3±6,9*-2.3 ± 6.9 * 0,200.20

Примечание: * - отличия от нормы достоверны при p<0,05; Note: * - differences from the norm are reliable at p <0.05;

** - отличия между группами достоверны при p<0,05.** - differences between groups are significant at p <0.05.

В норме движения таза во фронтальной плоскости характеризуются отклонениями, не превышающими 4° (таблица 1). Стабилизация таза достигается сочетанным функционированием мышц-стабилизаторов позвоночника: поперечная мышца живота, мышца, выпрямляющая позвоночник, подвздошно-поясничная мышца; ягодичные мышцы и мышцы бедра. Мышца-напрягатель широкой фасции бедра, совместно со средней и малой ягодичной мышцами, вносит основной вклад в поддержку горизонтального положения таза (стабилизация во фронтальной плоскости), а большая ягодичная мышца – в стабилизацию таза в сагиттальной плоскости. Normally, the movement of the pelvis in the frontal plane is characterized by deviations not exceeding 4 ° (table 1). Stabilization of the pelvis is achieved by the combined functioning of the muscles-stabilizers of the spine: the transverse abdominal muscle, the muscle that straightens the spine, the iliopsoas muscle; gluteal muscles and muscles of the thigh. The muscle-tensor of the wide fascia of the thigh, together with the middle and small gluteus muscles, makes the main contribution to maintaining the horizontal position of the pelvis (stabilization in the frontal plane), and the gluteus maximus muscle - to stabilize the pelvis in the sagittal plane.

Цикл шага для каждой конечности состоит из двух основных периодов: опоры и переноса. При этом углы движения в суставах имеют прямую связь с пространственно-временными показателями цикла шага (длина, частота, скорость шага). В середине фазы переноса ТБС, коленный и голеностопный суставы находятся в положении максимального сгибания.The stride cycle for each limb consists of two main periods: support and transfer. In this case, the angles of movement in the joints are directly related to the spatio-temporal indicators of the step cycle (length, frequency, step speed). In the middle of the transfer phase of the hip joint, the knee and ankle joints are in the position of maximum flexion.

Проведенный видеоанализ показал, что у всех пациентов после ИИ рисунок ходьбы во всех трех плоскостях отклоняется от нормальных показателей. Происходит изменение как кинематических, так и пространственно-временных характеристик. Пространственно-временные параметры цикла шага достоверно отличались от нормы в сторону уменьшения для длины и скорости шага, в результате чего цикл шага удлинялся (время опоры и время переноса паретичной и одновременно здоровой конечности); отмечено значимое увеличение базы шага. При этом статистически значимых различий между здоровой и паретичной стороной обнаружено не было. The video analysis showed that in all patients after IS, the walking pattern in all three planes deviated from normal values. There is a change in both kinematic and space-time characteristics. The spatio-temporal parameters of the step cycle significantly differed from the norm in the direction of decreasing for the length and speed of the step, as a result of which the step cycle was lengthened (the time of support and the time of transfer of the paretic and simultaneously healthy limb); a significant increase in the step base is noted. At the same time, no statistically significant differences were found between the healthy and paretic sides.

Однако исследование также показало, что по сравнению с нормой меняются такие кинематические параметры, как: смещение таза в сагиттальной и фронтальной плоскости, углы отклонений ТБС, коленного и голеностопного суставов в зависимости от бассейна поражения. Причем наибольшее значение имеют изменения именно в ТБС и голеностопе. Данные нарушения снижают надежность походки, повышают риск падений и затрудняют постуральный контроль во время движения. При этом именно для упомянутых кинематических параметров двигательного акта нами были установлены значимые отличия в зависимости от бассейна ишемического инсульта. However, the study also showed that, in comparison with the norm, such kinematic parameters as : displacement of the pelvis in the sagittal and frontal planes, the angles of deviations of the hip joint, knee and ankle joints, depending on the affected area, change . Moreover, the changes in the hip joint and ankle are of the greatest importance. These impairments reduce gait reliability, increase the risk of falls, and complicate postural control during movement. At the same time, for the aforementioned kinematic parameters of the motor act, we established significant differences depending on the ischemic stroke basin.

При оценке движений таза после ИИ в ВБС отмечалось его выраженное смещение вперёд в сагиттальной плоскости во время фазы опоры и переноса (движения). Во фронтальной плоскости отклонений в движении таза от нормативных показателей не установлено (таблица 1). Наклон таза вперёд в сагиттальной плоскости связан со смещением центра масс вперед, что в разы уменьшает надежность и безопасность ходьбы, повышает риск падений при ходьбе, увеличивает энерготраты при выравнивании постурального тонуса и сохранения баланса тела. Наклон таза обусловлен компенсаторными механизмами поддержания позы. When assessing the movements of the pelvis after IS in the VPS, its pronounced forward displacement in the sagittal plane was noted during the phase of support and transfer (movement). In the frontal plane, there were no deviations in the movement of the pelvis from the standard indicators (table 1). The forward tilt of the pelvis in the sagittal plane is associated with the forward displacement of the center of mass, which significantly reduces the reliability and safety of walking, increases the risk of falls when walking, increases energy consumption when leveling the postural tone and maintaining body balance. The tilt of the pelvis is due to compensatory mechanisms for maintaining the posture.

Одной из важнейших функций мышц-разгибателей ТБС, в частности большой ягодичной мышцы, является стабилизация таза в сагиттальной плоскости. Смещение таза вперед указывает на гипофункцию большой и средней ягодичных мышц (таблица 1, рисунок 1, I.А). При невозможности произвести полное разгибание в ТБС включается один из механизмов компенсации за счет противоположного ТБС. Здоровая конечность «копирует» рисунок движения паретичной, то есть на здоровой стороне также происходит усиление сгибания в ТБС при недостаточном разгибании – механизм компенсации нарушений. Если, несмотря на данный компенсаторный механизм, достичь оптимальной вертикализации тела не удается, смещается центр массы, что мы и видим у этой группы пациентов – происходит наклон таза вперед. От наклона таза в данной плоскости зависит расположение центра масс, а, следовательно, безопасность и надежность движения. В связи с этим, величина смещения таза кпереди, вследствие нарушения функций перечисленных конкретных мышц, в данном случае была выбрана как один из важнейших признаков, на который должна быть направлена целевая физическая реабилитация.One of the most important functions of the hip joint extensor muscles, in particular the gluteus maximus muscle, is the stabilization of the pelvis in the sagittal plane. Anterior displacement of the pelvis indicates hypofunction of the gluteus maximus and medius (Table 1, Figure 1, I.A). If it is impossible to make full extension in the hip joint, one of the compensation mechanisms is activated due to the opposite hip joint. A healthy limb “copies” the pattern of movement of the paretic one, that is, on the healthy side, flexion in the hip joint is also enhanced with insufficient extension - a mechanism for compensating for violations. If, despite this compensatory mechanism, it is not possible to achieve optimal verticalization of the body, the center of mass shifts, which we see in this group of patients - the pelvis is tilted forward. The location of the center of mass, and, consequently, the safety and reliability of movement, depends on the inclination of the pelvis in this plane. In this regard, the magnitude of the anterior displacement of the pelvis due to the dysfunction of the listed specific muscles, in this case, was chosen as one of the most important signs, which should be targeted at targeted physical rehabilitation.

При анализе движений в ТБС после инсульта в бассейне ВБС отмечены изменения кинематики движений в сагиттальной плоскости и отсутствие изменений во фронтальной. В сагиттальной плоскости регистрировалось избыточное сгибание ТБС в период переноса и недостаточное разгибание в фазу опоры как на паретичной, так и на здоровой стороне (таблица 1, рисунок 1, II.А). Даже при легких парезах выявлялось увеличение сгибания, что рассматривается как приспособительная реакция, необходимая для увеличения длины шага. Недостаточное разгибание могло быть также обусловлено спастическим тонусом мышц-сгибателей (напрягатель широкой фасции бедра, прямая мышца бедра) и/или недостаточностью мышц-разгибателей (большая ягодичная мышца, задняя группа мышц бедра). When analyzing movements in the hip joint after a stroke in the basin of the IHD, changes in the kinematics of movements in the sagittal plane and no changes in the frontal plane were noted. In the sagittal plane, excessive flexion of the hip joint was recorded during the transfer period and insufficient extension during the support phase on both the paretic and healthy sides (Table 1, Figure 1, II.A). Even with mild paresis, an increase in flexion was detected, which is regarded as an adaptive response necessary for an increase in stride length. Insufficient extension could also be due to spastic tone of the flexor muscles (fascia lata tenor, rectus femoris) and / or insufficiency of the extensor muscles (gluteus maximus, posterior thigh muscle group).

При выраженности пареза не более 4 баллов кинематические параметры движения коленного сустава укладывались в рамки референтных значений (таблица 1). При более выраженных парезах (менее или равно 3 балла) отмечалось усиление сгибания в коленном суставе при его недостаточном разгибании (таблица 1, рисунок 1, III.А). Однако в данном случае изменения в коленном суставе расценивались больше как производные от патологических изменений в двух других крупных суставах – ТБС и голеностопном, в последующем эти изменения в работе коленного сустава нивелировались при осуществлении реабилитационных мероприятий, направленных на два эти основные сустава.With the severity of paresis no more than 4 points, the kinematic parameters of the knee joint movement were within the reference values (Table 1). With more pronounced paresis (less than or equal to 3 points), there was an increase in flexion in the knee joint with its insufficient extension (Table 1, Figure 1, III.A). However, in this case, changes in the knee joint were regarded more as derivatives of pathological changes in two other large joints - the hip joint and the ankle; subsequently, these changes in the work of the knee joint were leveled out during the implementation of rehabilitation measures aimed at these two main joints.

В голеностопном суставе отмечалась недостаточность подошвенного сгибания с 2-х сторон в период опоры-переноса (таблица 1, рисунок 1, IV.А).In the ankle joint, there was a lack of plantar flexion from 2 sides during the support-transfer period (Table 1, Figure 1, IV.A).

Таким образом, выявлялась гиперфункция мышц-сгибателей при недостаточности функции мышц-разгибателей ТБС и коленного суставов (нарушение функциональных взаимоотношений мышц-агонистов и антагонистов), смещение таза кпереди в сагиттальной плоскости (таблица 2), что объясняет повышение риска падений у данной группы пациентов даже при невыраженных силовых парезах.Thus, hyperfunction of the flexor muscles was detected in case of insufficient function of the extensor muscles of the hip joint and knee joints (impaired functional relationships between agonist and antagonist muscles), displacement of the pelvis anteriorly in the sagittal plane (Table 2), which explains the increased risk of falls in this group of patients even with unexpressed power paresis.

Таблица 2table 2

Особенности кинематических характеристик двигательного паттерна у лиц в раннем восстановительном периоде ИИ в зависимости от бассейна пораженияFeatures of the kinematic characteristics of the motor pattern in individuals in the early recovery period of IS, depending on the area of the lesion

Исследуемый параметрThe investigated parameter ВБСVBS СМАSMA Смещение таза
сагиттальная плоскость
Displacement of the pelvis
sagittal plane
Значительное смещение таза кпереди в сагиттальной плоскости (угол отклонения более 10°), p<0,001 * Significant displacement of the pelvis anteriorly in the sagittal plane (angle of deviation more than 10 °), p <0.001 * Нет выраженного смещения таза кпереди (угол отклонения не более 5-10°), p=0,36 There is no pronounced displacement of the pelvis anteriorly (the angle of deviation is not more than 5-10 °), p = 0.36
Смещение таза
фронтальная плоскость
Displacement of the pelvis
frontal plane
Движения таза во фронтальной плоскости не нарушены, p=0,7 Pelvic movements in the frontal plane are not disturbed, p = 0.7 Выраженный тазовый наклон во фронтальной плоскости (сторона таза на уровне пареза приподнята), p<0,001 * Pronounced pelvic tilt in the frontal plane (the side of the pelvis at the level of paresis is raised), p <0.001 *
ТБС
сгибание/разгибание
TBS
flexion / extension
Усиленное сгибание в ТБС ( p<0,001 * ) при недостаточном разгибании с 2-х сторон (угол отклонения более 10°), p<0,001 * Increased flexion in the hip joint ( p <0.001 * ) with insufficient extension from 2 sides (angle of deviation more than 10 °), p <0.001 * Менее выраженное разгибание в ТБС, преимущественно выраженное на стороне пареза ( p<0,001 * ) при нормальном сгибании с 2-х сторон.
Увеличение внутренней ротации бедра, преимущественно на стороне пареза.
Less pronounced extension in the hip joint, mainly pronounced on the side of paresis ( p <0.001 * ) with normal flexion from 2 sides.
Increased internal rotation of the thigh, mainly on the side of the paresis.
Коленный сустав
сгибание/разгибание
Knee-joint
flexion / extension
Нормальное, либо усиленное сгибание в коленном суставе ( p<0,14) при недостаточном разгибании с 2-х сторон, p<0,001 * Normal or increased flexion in the knee joint ( p <0.14) with insufficient extension from 2 sides, p <0.001 * Нормальное сгибание в коленном суставе с 2-х сторон ( p=1 на стороне пареза, p=0,65 на здоровой стороне) , при менее выраженном разгибании на стороне пареза, p<0,001 * Normal flexion in the knee joint from 2 sides ( p = 1 on the paresis side, p = 0.65 on the healthy side) , with less pronounced extension on the paresis side, p <0.001 *
Голеностопный сустав
сгибание/разгибание
Ankle joint
flexion / extension
Недостаточность подошвенного сгибания с 2-х сторон, p<0,001 * Insufficiency of plantar flexion on 2 sides, p <0.001 * Недостаточность подошвенного сгибания с 2-х сторон, p<0,001 * Insufficiency of plantar flexion on 2 sides, p <0.001 *

Примечание: * - отличия от нормы достоверны при p<0,05Note: * - differences from the norm are reliable at p <0.05

Особенностью движений таза при локализации очагов в бассейне СМА был наклон таза во фронтальной плоскости (смещение вверх-вниз, косой наклон), в то время как в сагиттальной плоскости движения таза укладывались в рамки нормативных значений. Наклон таза во фронтальной плоскости характеризовался тем, что таз приподнимался на паретичной стороне в фазу переноса и не полностью опускался в фазу опоры, показатели достоверно отличались от нормы (Таблица 1, Рисунок 1, I.B). При этом на здоровой стороне происходило реципрокное опускание таза. A feature of the pelvic movements in the localization of foci in the MCA basin was the inclination of the pelvis in the frontal plane (up-and-down displacement, oblique tilt), while in the sagittal plane the pelvic movements were within the standard values. The inclination of the pelvis in the frontal plane was characterized by the fact that the pelvis was raised on the paretic side during the swing phase and did not fully descend during the stance phase, the indicators were significantly different from the norm (Table 1, Figure 1, I.B). At the same time, reciprocal lowering of the pelvis occurred on the healthy side.

При анализе движений в сагиттальной плоскости отмечалась преимущественная недостаточность разгибания в ТБС. Нарушение разгибания выявлялось на поражённой и здоровой стороне, но более выражено было на стороне пареза. Сгибание в ТБС на паретичной и здоровой стороне достоверно отличалось от нормы, но нарушения были достоверно менее выраженные, чем при ОНМК в ВБС (Таблица 1, Рисунок 1, II.B).When analyzing the movements in the sagittal plane, a predominant lack of extension in the hip joint was noted. Extension disorders were detected on the affected and healthy side, but more pronounced on the paresis side. Flexion in the hip joint on the paretic and healthy sides significantly differed from the norm, but the disturbances were significantly less pronounced than in stroke in the VHD (Table 1, Figure 1, II.B).

При анализе движений ТБС в горизонтальной плоскости в отличие от бассейна поражения в ВБС при поражении в бассейне СМА выявлялось избыточное внутреннее вращение (ротация) с обеих сторон с увеличением амплитуды движений и недифференцируемыми максимумами (то есть рисунок движения отклонялся от нормальной картины, отсутствовали пиковые отклонения в ТБС при внутренней ротации бедра). Ротация была более выражена на стороне пареза в течение всего цикла шага. Это может объясняться слабостью мышц, участвующих в наружной ротации бедра: большой ягодичной мышцы, грушевидной и других коротких мышц, вращающих бедро кнаружи (верхняя и нижняя близнецовые, внутренняя запирательная, квадратная мышца бедра), или повышением тонуса внутренней группы мышц бедра.When analyzing the movements of the hip joint in the horizontal plane, in contrast to the basin of the lesion in the IHD, with a lesion in the basin of the MCA, excessive internal rotation (rotation) was revealed on both sides with an increase in the range of motion and undifferentiated maxima (that is, the pattern of movement deviated from the normal picture, there were no peak deviations in Hip joint with internal rotation of the thigh). Rotation was more pronounced on the side of paresis during the entire step cycle. This can be explained by the weakness of the muscles involved in the external rotation of the thigh: the gluteus maximus muscle, the piriformis and other short muscles that rotate the thigh outward (the upper and lower twins, the internal obturator, the square muscle of the thigh), or an increase in the tone of the internal thigh muscle group.

При анализе движений коленного сустава в сагиттальной плоскости наиболее общей тенденцией являлось недостаточное разгибание с двух сторон, но более выраженное на стороне пареза (Таблица 2, Рисунок 1, III.B). Недостаточность разгибания в коленном суставе могла быть обусловлена гипофункцией передней группы мышц бедра, т.е. была связана с уже имеющимися нарушениями в ТБС. При сгибании коленного сустава достоверных отличий с нормой не обнаружено (таблица 1).When analyzing the knee joint movements in the sagittal plane, the most common tendency was insufficient extension on both sides, but more pronounced on the paresis side (Table 2, Figure 1, III.B). Lack of extension in the knee joint could be due to hypofunction of the anterior thigh muscle group, i.e. was associated with existing violations in the TBS. No significant differences with the norm were found in knee flexion (Table 1).

При локализации очага в бассейне СМА, так же, как и при локализации в ВБС, выявлена недостаточность подошвенного сгибания с 2-х сторон (Таблица 1, рисунок 1, IV.B), что влияет на значимый клинический показатель – скорость ходьбы и связано с инвалидизацией пациента. Достоверных отличий между группами пациентов с инсультом в СМА и ВБС при этом не получено. Однако данный сустав, как играющий большую роль в функции опоры, является одним из ключевых для целей реабилитации.With the localization of the lesion in the MCA basin, as well as with localization in the IHD, there was a lack of plantar flexion on 2 sides (Table 1, Figure 1, IV.B), which affects a significant clinical indicator - walking speed and is associated with disability of the patient. At the same time, no significant differences were found between the groups of patients with stroke in MCA and VHD. However, this joint, as it plays an important role in the function of support, is one of the key ones for rehabilitation purposes.

Развивающаяся после инсульта патологическая асимметричность параметров движения во многом зависит от различий кинематических характеристик между пораженной и здоровой стороной; мышечной силы и опороустойчивости паретичной конечности. В проведённом нами исследовании у пациентов обеих групп в патологический двигательный акт вовлекалась и здоровая сторона. Вовлечение здоровой стороны свидетельствовало о недостаточности опорной функции паретичной ноги. Вследствие мышечной слабости паретичной ноги уменьшался период времени ее опоры, что в свою очередь приводило к уменьшению периода переноса на здоровой стороне, а, следовательно, и длины шага здоровой стороны. The pathological asymmetry of movement parameters that develops after a stroke largely depends on the differences in kinematic characteristics between the affected and healthy sides; muscle strength and support stability of the paretic limb. In our study, in patients of both groups, the healthy side was also involved in the pathological motor act. Involvement of the healthy side indicated a lack of support function of the paretic leg. Due to the muscular weakness of the paretic leg, the period of its support decreased, which in turn led to a decrease in the period of transfer on the healthy side, and, consequently, the stride length on the healthy side.

Таким образом, именно нарушения кинематических параметров движения крупных суставов в определенных плоскостях на паретичной стороне, смещение центра масс в сагиттальной или фронтальной плоскости в зависимости от локализации очага инсульта в соответствующем бассейне приводят к изменениям, которые вовлекают в патологический процесс и здоровую конечность. Поэтому направленное устранение нарушенных функций на паретичной стороне через тренинг определенных групп мышц, участвующих в движении основных крупных суставов нижней конечности, реципрокно приводит к улучшению функции и здоровой стороны, сокращая время реабилитации и улучшая качество двигательного паттерна.Thus, it is the disturbances in the kinematic parameters of movement of large joints in certain planes on the paretic side, the displacement of the center of mass in the sagittal or frontal plane, depending on the localization of the stroke focus in the corresponding basin, that lead to changes that involve a healthy limb in the pathological process. Therefore, the targeted elimination of impaired functions on the paretic side through the training of certain muscle groups involved in the movement of the main large joints of the lower limb reciprocally leads to an improvement in the function and the healthy side, reducing the rehabilitation time and improving the quality of the motor pattern.

Проведенный сравнительный видеоанализ ходьбы пациентов в раннем восстановительном периоде ИИ в бассейнах СМА и ВБС позволил выявить особенности и различия нарушений кинематики двигательного стереотипа, которые важны при выборе реабилитационных упражнений с фокусом на целевых мышечных группах целевых суставов (таблица 1, таблица 2). При этом установленными с помощью анализа корреляционных связей значимыми показателями из них были признаны следующие:A comparative video analysis of the walking of patients in the early recovery period of IS in the basins of the MCA and VBS made it possible to identify the features and differences in the disorders of the kinematics of the motor stereotype, which are important when choosing rehabilitation exercises with a focus on the target muscle groups of the target joints (Table 1, Table 2). At the same time, the following were recognized as significant indicators established using the analysis of correlations:

1. В качестве кинематических параметров двигательного паттерна для характеристики виртуальной цифровой модели ходьбы пациента при ИИ в вертебробазилярной системе (ВБС) принимают наличие сочетания следующих признаков, требующих коррекции:1. As the kinematic parameters of the motor pattern for the characteristics of the virtual digital model of the patient's walking with IS in the vertebrobasilar system (VBS) , the presence of a combination of the following features requiring correction is taken:

- наклон вперёд таза в сагиттальной плоскости во время фазы опоры и переноса, с соответствующим смещением центра масс, с величиной угла смещения таза кпереди – более 10° от среднего нормативного показателя 7°, при отсутствии отклонений таза от нормативных показателей во фронтальной плоскости,- the forward tilt of the pelvis in the sagittal plane during the phase of support and transfer, with a corresponding displacement of the center of mass, with an angle of displacement of the pelvis anteriorly - more than 10 ° from the average standard indicator of 7 °, in the absence of deviations of the pelvis from the standard indicators in the frontal plane,

- на паретичной и здоровой стороне – усиление сгибания в тазобедренном суставе (ТБС) в фазу переноса при недостаточности разгибания в фазу опоры, более чем на 10° по сравнению с верхней границей нормативного показателя, приведенного в таблице 1 в описании,- on the paretic and healthy side - increased flexion in the hip joint (HJ) in the transfer phase with insufficient extension in the support phase, by more than 10 ° compared to the upper limit of the standard indicator given in table 1 in the description,

- недостаточность подошвенного сгибания паретичной и здоровой стороны в период опоры-переноса.- insufficiency of plantar flexion of the paretic and healthy side during the support-transfer period.

2. В качестве кинематических параметров двигательного паттерна для характеристики виртуальной цифровой модели ходьбы пациента при ИИ в бассейне средней мозговой артерии (СМА) принимают наличие сочетания следующих признаков, требующих коррекции:2. As the kinematic parameters of the motor pattern for the characteristics of the virtual digital model of the patient's walking with IS in the middle cerebral artery (MCA) basin , the presence of a combination of the following signs requiring correction is taken:

- смещение таза во фронтальной плоскости с поднятием таза на стороне пареза более чем на 1,5° по сравнению с нормативным показателем в фазу переноса с соответствующим реципрокным опусканием таза на здоровой стороне, при отсутствии патологического смещения центра масс в сагиттальной плоскости,- displacement of the pelvis in the frontal plane with an elevation of the pelvis on the paresis side by more than 1.5 ° compared to the standard indicator in the transfer phase with the corresponding reciprocal lowering of the pelvis on the healthy side, in the absence of pathological displacement of the center of mass in the sagittal plane,

- избыточная внутренняя ротация в ТБС в горизонтальной плоскости с обеих сторон в течение всего цикла шага по сравнению с нормативным показателем, с нарушением функций сгибания и разгибания, с преимущественно выраженным нарушением функций мышц-разгибателей бедра на стороне пареза,- excessive internal rotation in the hip joint in the horizontal plane on both sides during the entire cycle of the stride compared to the normative indicator, with impaired flexion and extension functions, with predominantly pronounced impairment of the functions of the hip extensor muscles on the side of paresis,

- недостаточность подошвенного сгибания на паретичной и здоровой стороне в период опоры-переноса.- lack of plantar flexion on the paretic and healthy side during the support-transfer period.

В связи с этим для реабилитации пациентов с ИИ в бассейне ВБС и СМА прицельно использовали упражнения, направленные на устранение нарушений функций соответствующих мышц, отвечающих за движения в ТБС и голеностопном суставах.In this regard, for the rehabilitation of patients with IS in the basin of the IHD and MCA, exercises aimed at eliminating the dysfunctions of the corresponding muscles responsible for movements in the hip joint and ankle joints were used.

Исследуемые группы с локализацией ИИ в бассейнах СМА и ВБС распределялись пополам (по 7-8 человек из двух групп по 15 человек каждая, всего – 30 человек), при этом одной части пациентов физическую реабилитацию проводили с учетом выявленных нарушений кинематических параметров ходьбы (согласно заявленному способу), а второй части – физическую реабилитацию недифференцированно, без учета локализации инсульта и конкретных, выявленных нами критериальных признаков, принципиально характеризующих модель ходьбы в зависимости от бассейна поражения в СМА или ВБС.The study groups with IS localization in the MCA and VBS pools were divided in half (7-8 people from two groups of 15 people each, a total of 30 people), while one part of the patients underwent physical rehabilitation taking into account the revealed violations of the kinematic parameters of walking (according to the declared method), and the second part - physical rehabilitation in an undifferentiated manner, without taking into account the localization of the stroke and the specific criteria we identified that fundamentally characterize the walking model depending on the lesion basin in the MCA or VHD.

Помимо активных и пассивных физических упражнений, направленных на расслабление или стимуляцию тонуса конкретных, соответствующих мышц, согласно установленным при видеоанализе дифференцированных нарушений характеристикам кинематической цепи движений таза и нижних конечностей, в рамках физической реабилитации у всех пациентов проводились упражнения с использованием аппаратных методик, например, функциональной электромиостимуляции ослабленных мышц, тренинг ходьбы на сенсорной нейродорожке, стабилометрический тренинг для контроля центра масс. Использовались также упражнения для нижних конечностей и корпуса в рамках работы системы НИРВАНА (http://www.keleanz.ru/catalog/65/195/), программированные таким образом, чтобы задействовать соответствующие выявленным критериальным нарушениям мышцы. Однако при работе этой системы в данном случае недостатком являлось наличие достаточно выраженного зрительного контроля, в то время как для целей заявляемой реабилитации более важным является формирование именно осознанного обучающего двигательного акта для формирования рефлекторного проприоцептивного контроля. С этой целью использовали обычную активную и пассивную лечебную гимнастику, включающую упражнения на восстановление функций соответствующих групп мышц, выявленных при построении упомянутой виртуальной цифровой модели ходьбы. In addition to active and passive physical exercises aimed at relaxing or stimulating the tone of specific, corresponding muscles, according to the characteristics of the kinematic chain of movements of the pelvis and lower extremities established by video analysis of differentiated disorders, as part of physical rehabilitation, all patients underwent exercises using hardware techniques, for example, functional electromyostimulation of weakened muscles, gait training on a sensory neuropath, stabilometric training to control the center of mass. We also used exercises for the lower extremities and the trunk within the framework of the NIRVANA system (http://www.keleanz.ru/catalog/65/195/), programmed in such a way as to use the muscles corresponding to the identified criterional disorders. However, during the operation of this system in this case, the disadvantage was the presence of a sufficiently pronounced visual control, while for the purposes of the claimed rehabilitation, it is more important to form a conscious teaching motor act for the formation of reflex proprioceptive control. For this purpose, we used the usual active and passive therapeutic gymnastics, including exercises to restore the functions of the corresponding muscle groups identified during the construction of the mentioned virtual digital walking model.

Для данных целей, кроме того, возможны целенаправленные программы тренировки с использованием движений по контролю за положением центра массы тела, соответственно, в сагиттальной или во фронтальной плоскости (например, движения с наклонами туловища с добавочным грузом вперед-назад или в стороны и др., с тренировкой удержания достигнутого положения).For these purposes, in addition, targeted training programs are possible using movements to control the position of the center of mass of the body, respectively, in the sagittal or in the frontal plane (for example, movements with torso tilts with additional weight forward and backward or to the sides, etc., with training to hold the achieved position).

Клинический пример 1.Clinical example 1.

Пациент О., 58 лет, поступил с диагнозом: Ишемический инсульт в бассейне правой СМА, ранний восстановительный период, умеренный левосторонний гемипарез, нарушение функций конечностей и ходьбы. Фоновое заболевание: Гипертоническая болезнь III ст., риск 4. Неврологический статус: ЧМН - ц. парез VII n. слева. Объем активных движений ограничен в левых конечностях. Мышечная сила снижена в проксимальных отделах руки до 4 баллов, в дистальных – до 3 баллов; в н/к до 3 баллов проксимально, 3,5 баллов дистально. Мышечный тонус слегка повышен по спастическому типу слева. Походка гемипаретическая. Сухожильные рефлексы с в/к, н/к S>D. С-м Бабинского (+) слева. Гемигипестезия слева. В позе Ромберга неустойчивость, без сторонности; координаторные пробы: справа - выполняет удовлетворительно; слева - выполнение затруднено из-за пареза. Тазовые функции контролирует.Patient O., 58 years old, was admitted with a diagnosis of ischemic stroke in the right MCA basin, early recovery period, moderate left-sided hemiparesis, dysfunction of the limbs and walking. Background disease: Hypertension grade III, risk 4. Neurological status: FMN - c. paresis VII n. left. The range of active movements is limited in the left limbs. Muscle strength is reduced in the proximal arm up to 4 points, in the distal - up to 3 points; in n / c up to 3 points proximally, 3.5 points distally. Muscle tone is slightly spastic on the left. Gait is hemiparetic. Tendon reflexes with i / c, n / c S> D. S. Babinsky (+) on the left. Left hemigipesthesia. In the Romberg position, there is instability, without sideways; coordination tests: on the right - performs satisfactorily; on the left - the execution is difficult due to paresis. Controls pelvic functions.

Оценка выраженности неврологического дефицита: Тест Индекс мобильности Ривермид: 10/15. Тест Ходьба с регистрацией времени и расстояния: пройденное расстояние: 215 м; затраченное время: 6 мин; скорость ходьбы: 0,6 м/с; Тест Индекс ходьбы Хаузера (Hauser Ambulation Index) - 3 балла; индекс Бартела - 85.Assessment of the severity of neurological deficits: Test Rivermead Mobility Index: 10/15. Walking test with time and distance registration: distance covered: 215 m; elapsed time: 6 minutes; walking speed: 0.6 m / s; Test Hauser Ambulation Index - 3 points; Bartel's index - 85.

При исследовании когнитивного статуса, эмоционально-личностной сферы с применением нейропсихологического обследования выявлены: следующее: умеренная ситуативная и высокая личная тревожность; смешанный тип отношения к болезни (обсессивно-фобический). Снижение показателей по параметрам, определяющим качество жизни (шкала SF-36): 1) PF (физическое функционирование) - 0; 2) RP (влияние физического состояния на ролевое функционирование (работу, выполнение будничной деятельности) - 0; 3) ВР (интенсивность боли и ее влияние на способность заниматься повседневной деятельностью) - 21; 4) GH (общее состояние здоровья) - 40; 5) VT (жизнеспособность (подразумевает ощущение себя полным сил и энергии или, напротив, обессиленным) - 30; 6) SF (социальное функционирование) - 12; 7) RE (влияние эмоционального состояния на ролевое функционирование) - 0; 8) МН (самооценка психического здоровья, характеризует настроение (наличие депрессии, тревоги, общий показатель положительных эмоций) - 68; РН (общий показатель «Физический компонент здоровья») - 21; МН (общий показатель «Физический компонент здоровья») - 31,56. По шкале ВАШ пациент качество жизни оценивал в 1 балл.In the study of the cognitive status, emotional and personal sphere with the use of neuropsychological examination, the following were revealed: moderate situational and high personal anxiety; mixed type of attitude towards the disease (obsessive-phobic). Decrease in indicators for the parameters that determine the quality of life (scale SF-36): 1) PF (physical functioning) - 0; 2) RP (influence of physical condition on role functioning (work, performance of everyday activities) - 0; 3) VR (intensity of pain and its effect on the ability to engage in daily activities) - 21; 4) GH (general health) - 40; 5) VT (vitality (implies feeling full of strength and energy or, on the contrary, exhausted) - 30; 6) SF (social functioning) - 12; 7) RE (the influence of an emotional state on role functioning) - 0; 8) MN (self-assessment of mental health, characterizes mood (presence of depression, anxiety, general indicator of positive emotions) - 68; PH (general indicator “Physical component of health”) - 21; MN (general indicator “Physical component of health”) - 31, 56. On the VAS scale, the patient assessed the quality of life at 1 point.

Для подбора индивидуальной программы физической реабилитации проводился, в соответствии с предлагаемым способом, видеоанализ движений при ходьбе. Установлено наличие сочетания критериальных характеристик кинематической цепи движений таза и нижних конечностей при ходьбе для бассейна ишемического поражения СМА (смещение таза во фронтальной плоскости на 2,5° на паретичной стороне с реципрокным опусканием таза на здоровой стороне, избыточная внутренняя ротация таза с преимущественным нарушением функций разгибателей бедра, недостаточность подошвенного сгибания с обеих сторон).To select an individual program of physical rehabilitation, video analysis of movements during walking was carried out, in accordance with the proposed method. The presence of a combination of criterion characteristics of the kinematic chain of movements of the pelvis and lower extremities during walking for the basin of ischemic lesion of the MCA was established (displacement of the pelvis in the frontal plane by 2.5 ° on the paretic side with reciprocal lowering of the pelvis on the healthy side, excessive internal rotation of the pelvis with predominantly dysfunction of the extensors thigh, plantar flexion failure on both sides).

Использовали целевой тренинг при помощи роботизированной механотерапии, в т.ч. занятия на сенсорной нейродорожке с БОС, занятия на стабилоплатформе с БОС, также занятия с инструктором ЛФК по целевым программам для улучшения функции мышц, участвующих в указанных двигательных нарушениях.We used targeted training using robotic mechanotherapy, incl. lessons on a sensory neuropathic pathway with biofeedback, lessons on a stabiloplatform with biofeedback, also lessons with an exercise therapy instructor on targeted programs to improve the function of muscles involved in these motor disorders.

Для тренировки подошвенного сгибания стопы использовался аппаратный роботизированный механокомплекс с БОС «Contrex» в режиме тренировки подошвенного сгибания в голеностопном суставе с постепенным увеличением интенсивности нагрузки, продолжительностью сеанса от 10 до 20 мин. To train the plantar flexion of the foot, a robotic mechanical complex with biofeedback “Contrex” was used in the mode of training plantar flexion in the ankle joint with a gradual increase in the intensity of the load, the session duration was from 10 to 20 minutes.

Использовали также следующие упражнения (по К. Б. Петрову, Д. М. Иванчину, Новокузнецкий институт усовершенствования врачей, Федеральный научно-практический центр медико-социальной экспертизы и реабилитации инвалидов. г. Новокузнецк):We also used the following exercises (according to K. B. Petrov, D. M. Ivanchin, Novokuznetsk Institute for Advanced Training of Physicians, Federal Scientific and Practical Center for Medical and Social Expertise and Rehabilitation of the Disabled. Novokuznetsk):

- Пациент смещает центр тяжести вперед, что способствует переразгибанию коленных суставов и активации преимущественно верхних отделов икроножных мышц (рефлекс прыжка).- The patient shifts the center of gravity forward, which contributes to hyperextension of the knee joints and activation of mainly the upper gastrocnemius muscles (jump reflex).

- Больной сидит на стуле, закинув ногу на ногу «по-европейски». Тренируемая нога располагается сверху. Слегка разгибая ногу в коленном суставе, пациент пытается одновременно сделать подошвенное сгибание стопы.- The patient sits on a chair with his legs crossed "in a European way." The trained leg is on top. By slightly unbending the leg at the knee joint, the patient tries to simultaneously do plantar flexion of the foot.

- Пациент сидит на стуле, тренируемая нога опирается на пятку, коленный сустав слегка согнут (полусогнут). Разгибая ногу в колене через рычаг, образованный пяткой, пациент добивается пассивного подошвенного сгибания стопы. Для стимуляции подошвенной флексии методист усиливает сгибание пальцев своей рукой.- The patient sits on a chair, the exercised leg rests on the heel, the knee joint is slightly bent (half bent). By extending the leg at the knee through the lever formed by the heel, the patient achieves passive plantar flexion of the foot. To stimulate plantar flexion, the facilitator strengthens the flexion of the fingers with his hand.

- Пациент стоит на коленях и отклоняет туловище вперед, стараясь удержать при этом равновесие. Методист поддерживает больного за нижнюю треть голеней. Стабилизация тела достигается в основном за счет ишиокруральных мышц, однако, при этом синергично напрягаются и икроножные мышцы.- The patient is on his knees and tilts the torso forward, trying to maintain balance. The methodologist supports the patient for the lower third of the legs. Stabilization of the body is achieved mainly by the ischiocrural muscles, however, the calf muscles are also tense synergistically.

- Пациент оказывает давление на подпружиненную педаль или толстый поролон передним отделом стопы.- The patient applies pressure to a spring-loaded pedal or thick foam rubber with the forefoot.

-Пациент крутит педали велотренажера. Отягощение педалей постепенно увеличивается.-The patient pedals the exercise bike. The weight of the pedals gradually increases.

- Пациент стоит лицом к стене, упираясь в нее обеими ладонями и грудью. Одна нога выпрямлена и замкнута в коленном суставе, тренируемая нога согнута в колене и всей плоскостью стопы упирается в горизонтальную опору. Из этого положения пациент разгибает ногу в колене, пытаясь пассивно замкнуть ее, что способствует напряжению икроножной мышцы.- The patient stands facing the wall, resting against it with both palms and chest. One leg is straightened and closed at the knee joint, the trained leg is bent at the knee and the entire plane of the foot rests against the horizontal support. From this position, the patient extends the leg at the knee, trying to passively close it, which contributes to the tension of the gastrocnemius muscle.

- Придерживаясь за опору, пациент приподнимается и опускается на носках стоп. Передний отдел стопы для увеличения экскурсий движения можно установить на возвышении. Обувь должна быть на толстой мягкой подошве.- Holding onto the support, the patient rises and falls on the toes. The forefoot can be elevated to increase movement excursions. Shoes should have thick, soft soles.

Параллельно также проводились упражнения на восстановление функций верхних конечностей.In parallel, exercises to restore the functions of the upper limbs were also conducted.

На 15-й день пребывания в стационаре пациент отмечал улучшение общего самочувствия, настроения; кроме того, расширился объем активных движений в паретичных конечностях, мышечная сила наросла в руке до 4 баллов; в проксимальном отделе ноги до 3,5 баллов, в дистальных отделах до 4 баллов; улучшились показатели шаговой ходьбы, наросли скорость и темп передвижения. Тест Индекс мобильности Ривермид 13/15. Тест Ходьба с регистрацией времени и расстояния: пройденное расстояние: 340 м; затраченное время: 6 мин. Скорость ходьбы: 0,74 м/с; Тест Индекс ходьбы Хаузера – 4 балла; индекс Бартела – 100; оценка качества жизни по шкале ВАШ – 5 баллов.On the 15th day of hospitalization, the patient noted an improvement in general health, mood; in addition, the volume of active movements in the paretic limbs expanded, the muscle strength increased in the hand to 4 points; in the proximal part of the leg up to 3.5 points, in the distal parts up to 4 points; the indicators of walking walking improved, the speed and pace of movement increased. Rivermead Mobility Index test 13/15. Walking test with registration of time and distance: distance covered: 340 m; elapsed time: 6 min. Walking speed: 0.74 m / s; Hauser Walking Index test - 4 points; Bartel's index - 100; life quality assessment according to the YOUR scale - 5 points

Кроме того, у пациента сгладились тревожно-фобические черты. Исследование качества жизни по тесту SF-36 выявило достоверное улучшение по показателям: «физическое функционирование» (40 б.), «общее состояние здоровья» (70 б.), «жизнеспособность» (65 б.), «социальное функционирование» (38 б.), «эмоциональная роль» (33 б.), «физический компонент здоровья» (31 б.), «психический компонент здоровья» (42 б.).In addition, the patient's anxiety-phobic features were smoothed out. The study of the quality of life using the SF-36 test revealed a significant improvement in terms of indicators: "physical functioning" (40 points), "general health" (70 points), "vitality" (65 points), "social functioning" (38 b.), "emotional role" (33 p.), "physical component of health" (31 p.), "mental health component" (42 p.).

Уменьшилось время поиска чисел по таблицам Шульте; увеличилось количество приводимых пациентом ассоциаций (существительных) за 1 мин, улучшились показатели внимания и концептуализации по Монреальской шкале. Улучшились стабилографические показатели. По данным контрольного видеоанализа движений ходьбы критериальные характеристики кинематической цепи движений таза и нижних конечностей приближены к нормальным значениям.Decreased the search time for numbers in Schulte tables; the number of associations (nouns) cited by the patient increased in 1 min, the indicators of attention and conceptualization according to the Montreal scale improved. The stabilographic indicators have improved. According to the control video analysis of walking movements, the criterion characteristics of the kinematic chain of pelvic and lower limb movements are close to normal values.

Клинический пример 2.Clinical example 2.

Пациент Н., 56 лет, находился на реабилитации с диагнозом: Ишемический инсульт в вертебро-базилярном бассейне (ранний восстановительный период), атеротромботический патогенетический подтип. Умеренно выраженный атактический синдром. Patient N., 56 years old, was undergoing rehabilitation with a diagnosis of ischemic stroke in the vertebrobasilar basin (early recovery period), atherothrombotic pathogenetic subtype. Moderately pronounced atactic syndrome.

При поступлении состояние удовлетворительное. АД 130/80 мм рт ст. ЧСС 76 ударов в минуту. ЧДД 17 в минуту. Тоны сердца приглушены, ритм правильный.Upon admission, the condition is satisfactory. BP 130/80 mm Hg. Heart rate 76 beats per minute. NPV 17 per minute. The heart sounds are muffled, the rhythm is correct.

Неврологический статус: в сознании, контактен. Менингеальных знаков нет. ЧМН: глазные щели d>=s. Установочный горизонтальный нистагм в крайних отведениях глазных яблок. Фотореакции сохранены. Реакция на конвергенцию и аккомодацию снижена. Сглаженность левой носогубной складки. Бульбарных нарушений нет. Язык по средней линии. Объем активных и пассивных движений не ограничен. Тонус не изменен. Левосторонний гемипарез до 4 баллов. Периостальные и сухожильные рефлексы d<=s, средней живости. Патологических знаков нет. Координаторные пробы: ПНП – с мимопопаданием слева, ПКП – с атаксией слева. Дисдиадохокинез. В позе Ромберга не устойчив. Neurological status: conscious, in contact. There are no meningeal signs. FMN: palpebral fissures d> = s. Positioning horizontal nystagmus in the extreme abduction of the eyeballs. Photoreactions are saved. The reaction to convergence and accommodation is reduced. Smoothness of the left nasolabial fold. There are no bulbar violations. Tongue in the midline. The range of active and passive movements is not limited. The tone is not changed. Left-sided hemiparesis up to 4 points. Periosteal and tendon reflexes d <= s, medium liveliness. There are no pathological signs. Coordination tests: PNP - with a short hit on the left, EPP - with ataxia on the left. Dysdiadochokinesis. Not stable in the Romberg position.

При проведении видеоанализа движений ходьбы пациента выявлены критериальные признаки ишемического поражения в бассейне ВБС (наклон таза вперед (смещение центра масс в сагиттальной плоскости при сохранении положения во фронтальной плоскости), нарушение сгибания-разгибания в ТБС при ходьбе, недостаточность подошвенного сгибания.When conducting a video analysis of the patient's gait movements, criterion signs of ischemic lesion in the IHD basin were revealed (forward tilt of the pelvis (displacement of the center of mass in the sagittal plane while maintaining the position in the frontal plane), impaired flexion-extension in the hip joint when walking, and plantar flexion failure.

Пациенту проводились занятия на стабилометрической платформе в течение 5 мин, выполняли тренировочный тест «Мишень», 3 занятия. Затем время выполнения тренировочного теста «Мишень» увеличивалось на каждом занятии на 2 минуты, доведя до 20 минут. The patient was trained on a stabilometric platform for 5 minutes, the training test "Target" was performed, 3 sessions. Then the execution time of the training test "Target" was increased at each lesson by 2 minutes, bringing it to 20 minutes.

После занятий на стабилометрической платформе пациент отдыхал в течение 10 минут. Затем после контроля состояния пациента начинали целевые упражнения на тренинг динамического баланса, упражнения на стабилизацию центра масс в сагиттальной плоскости.After exercising on a stabilometric platform, the patient rested for 10 minutes. Then, after monitoring the patient's condition, targeted exercises for training dynamic balance, exercises for stabilizing the center of mass in the sagittal plane began.

Для тренировки подошвенного сгибания параллельно, после занятий на стабилометрической платформе и короткого перерыва, применялись методики, описанные в примере 1.To train plantar flexion in parallel, after exercise on a stabilometric platform and a short break, the techniques described in Example 1 were used.

На фоне проведенного лечения отмечалась положительная динамика: уменьшилась выраженность головокружения, пациент стал более активен, возросла точность выполнения координационных проб и устойчивость при ходьбе. Также отмечена положительная динамика показателей по данным шкалы оценки баланса в положении стоя (R.Bohannon, 1989) с 0 баллов до 2 баллов; шкалы функциональной мобильности при ходьбе (Perry J. et al., 1995) с 0 до 2 баллов; шкалы оценки нарушений ходьбы (Столяровой Л.Г. и др., 1982) с 4 до 2 балла; тревоги и депрессии Спилбергера-Ханина с 43 до 34 балла. Критериальные показатели, определяемые посредством видеоанализа движений ходьбы, значимо улучшились.Against the background of the treatment, there was a positive trend: the severity of dizziness decreased, the patient became more active, the accuracy of the coordination tests and the stability when walking increased. Also, there was a positive dynamics of indicators according to the scale for assessing balance in a standing position (R. Bohannon, 1989) from 0 points to 2 points; scales of functional mobility when walking (Perry J. et al., 1995) from 0 to 2 points; scales for assessing walking disorders (Stolyarova L.G. et al., 1982) from 4 to 2 points; Spielberger-Hanin anxiety and depression from 43 to 34 points. The criterion indicators determined by video analysis of gait movements improved significantly.

При наблюдении через 3, 6 месяцев – состояние пациента оставалось стабильным. Ухудшений отмечено не было. Через 6 месяцев после повторного курса реабилитации – упомянутые критериальные показатели приближаются к нормативным.When observed after 3, 6 months, the patient's condition remained stable. No deterioration was noted. 6 months after the repeated course of rehabilitation, the mentioned criterion indicators approach the normative ones.

Статистически значимо было показано, что среди пациентов соответствующих групп с той или иной локализацией инсульта (в бассейне СМА или ВБС) более быстрое восстановление паттерна ходьбы, уменьшение проявлений выраженности центрального пареза наблюдалось у пациентов, получавших целевую дифференцированную реабилитационную программу, построенную с учетом изменений кинематических параметров двигательного паттерна и функций определенных мышечных групп в зависимости от локализации бассейна ИИ, согласно нашему способу, в сравнении с пациентами, получавшими общепринятую стандартную программу реабилитации, составленную без взаимосвязи с бассейном локализации инсульта и выявленными нами критериальными показателями нарушений. It was statistically significant that among patients of the corresponding groups with one or another localization of stroke (in the MCA or VHD basin), a faster recovery of the walking pattern, a decrease in the manifestations of the severity of central paresis was observed in patients who received a targeted differentiated rehabilitation program, built taking into account changes in kinematic parameters. the motor pattern and functions of certain muscle groups depending on the localization of the IS pool, according to our method, in comparison with patients who received the generally accepted standard rehabilitation program, drawn up without interconnection with the stroke localization pool and the criterion indicators of disorders we identified.

Сроки восстановления параметров ходьбы пациентов при использовании предлагаемого способа сокращались примерно на 30%, поскольку использовались направленные целевые упражнения, корригирующие определенные кинематические показатели, непосредственно влияющие на ключевые мышечные группы и стимулирующие заданные нейрональные связи, в то время как остальные нарушения нивелировались в кинематической цепи движения опосредованно и постепенно, уже вслед за ключевыми звеньями двигательного паттерна. The recovery time of patients' gait parameters when using the proposed method was reduced by about 30%, since targeted targeted exercises were used that corrected certain kinematic indicators, directly affecting key muscle groups and stimulating specified neuronal connections, while other disorders were leveled in the kinematic chain of movement indirectly and gradually, following the key links of the motor pattern.

Кроме того, как показали повторные исследования с помощью валидных клинических тестов, перечисленных выше, ускорение сроков реабилитации и повышение ее эффективности имело значимое положительное влияние и на общее состояние пациентов (уменьшение общей утомляемости и повышение выносливости пациентов, снижение тревоги и депрессии по данным соответствующих шкал), поскольку приводило к более быстрой и наиболее полной социализации, восстанавливало жизненную активность, повышало удовлетворенность пациентов лечением.In addition, as shown by repeated studies using valid clinical tests listed above, the acceleration of the rehabilitation period and an increase in its effectiveness had a significant positive effect on the general condition of patients (a decrease in general fatigue and an increase in patient endurance, a decrease in anxiety and depression according to the corresponding scales) , since it led to faster and more complete socialization, restored vitality, and increased patient satisfaction with treatment.

Следовательно, целевой дифференцированный подход к реабилитации в зависимости от бассейна локализации ИИ позволяет повысить эффективность реабилитации, производительность и ускорить восстановительные процессы контроля движения после ИИ. При этом составление индивидуальных программ тренировок по восстановлению паттерна ходьбы в раннем восстановительном периоде ИИ необходимо проводить с учетом выявленных нами критериальных признаков, специфичных для бассейна инсульта, использовать при постановке реабилитационного диагноза по Международной классификации функционирования (МКФ, ICF), определения реабилитационного потенциала, а также для выбора индивидуально направленных целевых методик физической реабилитации восстановления двигательного паттерна в зависимости от бассейна ОНМК, улучшающих целевой контроль работы определенных групп мышц, нарушенный при инсульте в соответствующем сосудистом бассейне.Consequently, a targeted differentiated approach to rehabilitation, depending on the reservoir of IS localization, makes it possible to increase the effectiveness of rehabilitation, productivity and accelerate the recovery processes of motion control after AI. At the same time, the preparation of individual training programs for the restoration of the walking pattern in the early recovery period of IS should be carried out taking into account the criterion signs that we identified that are specific to the stroke pool, used in the formulation of a rehabilitation diagnosis according to the International Classification of Functioning (ICF, ICF), determination of the rehabilitation potential, as well as for the selection of individually directed target methods of physical rehabilitation for the restoration of the motor pattern, depending on the ACVA pool, improving the target control of the work of certain muscle groups, impaired in stroke in the corresponding vascular pool.

Claims (10)

Способ использования виртуальной цифровой модели ходьбы пациента для дифференцированного построения индивидуальной программы физической реабилитации (ИПФР) в раннем восстановительном периоде ишемического инсульта (ИИ) в зависимости от бассейна поражения, A method of using a virtual digital model of a patient's gait for the differentiated construction of an individual physical rehabilitation program (IPFR) in the early recovery period of ischemic stroke (IS), depending on the area of the lesion, где для построения ИПФР, включающей подбор физических упражнений, учитывают конкретные кинематические параметры ходьбы, определяемые в зависимости от бассейна ИИ по виртуальной цифровой модели ходьбы пациента, полученной при проведении 3D-видеоанализа движений с помощью цифровой оптико-электронной системы высокого разрешения SMART-D, оснащенной камерами с матрицами высокого разрешения с частотой сканирования движений до 100 Гц в секунду, последующей анимацией и графическим построением виртуальной модели движения; where, to construct an IPFR, including the selection of physical exercises, specific kinematic parameters of walking are taken into account, determined depending on the AI pool according to a virtual digital model of the patient's walking, obtained during 3D video analysis of movements using a high-resolution digital optical-electronic system SMART-D, equipped with cameras with high-resolution matrices with a motion scanning frequency of up to 100 Hz per second, followed by animation and graphic construction of a virtual motion model; при этом в качестве кинематических параметров двигательного паттерна для характеристики виртуальной цифровой модели ходьбы пациента при ИИ в вертебробазилярной системе (ВБС) принимают наличие сочетания следующих признаков, требующих коррекции:at the same time, as the kinematic parameters of the motor pattern for the characteristics of the virtual digital model of the patient's gait with IS in the vertebrobasilar system (VBS) take the presence of a combination of the following signs that require correction: - наклон вперёд таза в сагиттальной плоскости во время фазы опоры и переноса, с соответствующим смещением центра масс, с величиной угла смещения таза кпереди – более 10° от среднего нормативного показателя 7°, при отсутствии отклонений таза от нормативных показателей во фронтальной плоскости,- the forward tilt of the pelvis in the sagittal plane during the phase of support and transfer, with a corresponding displacement of the center of mass, with an angle of displacement of the pelvis anteriorly - more than 10 ° from the average standard indicator of 7 °, in the absence of deviations of the pelvis from the standard indicators in the frontal plane, - на паретичной и здоровой стороне - усиление сгибания в тазобедренном суставе (ТБС) в фазу переноса при недостаточности разгибания в фазу опоры более чем на 10° по сравнению с верхней границей нормативного показателя, приведенного в таблице 1 в описании,- on the paretic and healthy side - increased flexion in the hip joint (HJ) in the transfer phase with insufficient extension in the support phase by more than 10 ° in comparison with the upper limit of the standard indicator given in table 1 in the description, - недостаточность подошвенного сгибания паретичной и здоровой стороны в период опоры-переноса;- insufficiency of plantar flexion of the paretic and healthy side during the support-transfer period; а в качестве кинематических параметров двигательного паттерна для характеристики виртуальной цифровой модели ходьбы пациента при ИИ в бассейне средней мозговой артерии (СМА) принимают наличие сочетания следующих признаков, требующих коррекции:and as the kinematic parameters of the motor pattern to characterize the virtual digital model of the patient's walking with IS in the middle cerebral artery (MCA) basin, the presence of a combination of the following features requiring correction is taken: - смещение таза во фронтальной плоскости с поднятием таза на стороне пареза более чем на 1,5° по сравнению с нормативным показателем в фазу переноса с соответствующим реципрокным опусканием таза на здоровой стороне, при отсутствии патологического смещения центра масс в сагиттальной плоскости,- displacement of the pelvis in the frontal plane with an elevation of the pelvis on the paresis side by more than 1.5 ° compared to the standard indicator in the transfer phase with the corresponding reciprocal lowering of the pelvis on the healthy side, in the absence of pathological displacement of the center of mass in the sagittal plane, - избыточная внутренняя ротация в ТБС в горизонтальной плоскости с обеих сторон в течение всего цикла шага по сравнению с нормативным показателем, с нарушением функций сгибания и разгибания, с преимущественно выраженным нарушением функций мышц-разгибателей бедра на стороне пареза,- excessive internal rotation in the hip joint in the horizontal plane on both sides during the entire cycle of the stride compared to the normative indicator, with impaired flexion and extension functions, with predominantly pronounced impairment of the functions of the hip extensor muscles on the side of paresis, - недостаточность подошвенного сгибания на паретичной и здоровой стороне в период опоры-переноса.- lack of plantar flexion on the paretic and healthy side during the support-transfer period.
RU2020127934A 2020-08-21 2020-08-21 A method of using a virtual digital model of a patient's walking for the differentiated construction of an individual program of physical rehabilitation in the early recovery period of ischemic stroke, depending on the affected region RU2741860C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020127934A RU2741860C1 (en) 2020-08-21 2020-08-21 A method of using a virtual digital model of a patient's walking for the differentiated construction of an individual program of physical rehabilitation in the early recovery period of ischemic stroke, depending on the affected region

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020127934A RU2741860C1 (en) 2020-08-21 2020-08-21 A method of using a virtual digital model of a patient's walking for the differentiated construction of an individual program of physical rehabilitation in the early recovery period of ischemic stroke, depending on the affected region

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2741860C1 true RU2741860C1 (en) 2021-01-29

Family

ID=74554446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020127934A RU2741860C1 (en) 2020-08-21 2020-08-21 A method of using a virtual digital model of a patient's walking for the differentiated construction of an individual program of physical rehabilitation in the early recovery period of ischemic stroke, depending on the affected region

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2741860C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115116143A (en) * 2022-08-30 2022-09-27 中国科学院自动化研究所 Motion capture method, device, system, electronic device and storage medium
RU2794811C1 (en) * 2022-11-01 2023-04-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации Walking occupational therapy method in rehabilitation of patients with locomotion disorders

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2454235C2 (en) * 2010-10-11 2012-06-27 Елена Сергеевна Кипарисова Method of treating patients with acute carabrovascular pathology with underlying posttraumatic stres disorder ensured by combined psychopharmacological therapy
RU2487739C1 (en) * 2012-05-03 2013-07-20 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации Method of treating locomotor disorders accompanying acute ischemic stroke
RU2688723C1 (en) * 2018-05-25 2019-05-22 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Московской области "Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского" (ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского) Method of rehabilitation of patients with post-stroke disturbances

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2454235C2 (en) * 2010-10-11 2012-06-27 Елена Сергеевна Кипарисова Method of treating patients with acute carabrovascular pathology with underlying posttraumatic stres disorder ensured by combined psychopharmacological therapy
RU2487739C1 (en) * 2012-05-03 2013-07-20 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации Method of treating locomotor disorders accompanying acute ischemic stroke
RU2688723C1 (en) * 2018-05-25 2019-05-22 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Московской области "Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского" (ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского) Method of rehabilitation of patients with post-stroke disturbances

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Bulatova M.A. Assessment of motor function in paresis due to cerebral stroke in the process of kinesitherapy: dis. - GOUVPO "Russian State Medical University", 2013. *
I. A. BELYAEVA et al. Relationship between the motor stereotype and localization of the focus in the early recovery period of mild ischemic stroke. Journal of Neurology and Psychiatry, 2019, vol.119, N.3, pp.53-61. *
V. V. Borzikov et al. Video analysis of human movements in clinical practice (review). Modern technologies in medicine. - 2015. - T. 7. - N. 4. *
БЕЛЯЕВА И.А. и др. Связь двигательного стереотипа и локализации очага в раннем восстановительном периоде легкого ишемического инсульта. Журнал неврологии и психиатрии, 2019, т.119, N.3, с.53-61. *
БОРЗИКОВ В.В. и др. Видеоанализ движений человека в клинической практике (обзор). Современные технологии в медицине. - 2015. - Т. 7. - N. 4. БУЛАТОВА М.А. Оценка двигательной функции при парезе вследствие церебрального инсульта в процессе кинезотерапии: дис. - ГОУВПО " Российский государственный медицинский университет", 2013. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115116143A (en) * 2022-08-30 2022-09-27 中国科学院自动化研究所 Motion capture method, device, system, electronic device and storage medium
RU2794811C1 (en) * 2022-11-01 2023-04-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации Walking occupational therapy method in rehabilitation of patients with locomotion disorders
RU2829423C2 (en) * 2023-04-13 2024-10-30 Государственное автономное учреждение здравоохранения города Москвы "Московский научно-практический центр медицинской реабилитации, восстановительной и спортивной медицины Департамента здравоохранения города Москвы" (ГАУЗ МНПЦ МРВСМ ДЗМ) Method for rehabilitation of patients with neurological disorders after ischemic stroke
RU2819008C1 (en) * 2023-06-19 2024-05-08 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации Diagnostic technique for sagittal kinematic instability of knee joint in old ruptures of anterior cruciate ligament
RU2823510C1 (en) * 2023-12-28 2024-07-23 Общество с ограниченной ответственностью "Медтехника Реботек" Method for rehabilitation of patients with brain injury using hardware system of pneumatic compression and virtual reality
RU2847304C1 (en) * 2024-11-08 2025-10-03 Виктор Викторович Матвиенко Method for iliopsoas muscle strength evaluating
RU2843784C1 (en) * 2025-01-21 2025-07-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for diagnosing motor function disorders in individuals with motor disorders of various geneses by means of an intelligent system with biological feedback

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Salzman Gait and balance disorders in older adults
Kim et al. Effects of isokinetic strength training on walking in persons with stroke: a double-blind controlled pilot study
Horak et al. Central programming of postural movements: adaptation to altered support-surface configurations
Kwon et al. Changes of kinematic parameters of lower extremities with gait speed: a 3D motion analysis study
Van Asseldonk et al. The effects on kinematics and muscle activity of walking in a robotic gait trainer during zero-force control
Hao et al. Backward walking training improves balance in school-aged boys
McGibbon et al. Tai Chi and vestibular rehabilitation improve vestibulopathic gait via different neuromuscular mechanisms: preliminary report
Mañago et al. Trunk and pelvis movement compensation in people with multiple sclerosis: Relationships to muscle function and gait performance outcomes
Lu et al. Symmetrical kinematic changes in highly functioning older patients post-stroke during obstacle-crossing
Olama et al. Role of three side support ankle–foot orthosis in improving the balance in children with spastic diplegic cerebral palsy
RU2741860C1 (en) A method of using a virtual digital model of a patient&#39;s walking for the differentiated construction of an individual program of physical rehabilitation in the early recovery period of ischemic stroke, depending on the affected region
Aoyama et al. Effect of upper extremity load on pelvic movements during wheeled upright walker use
Wirz et al. Robotic gait training in specific neurological conditions: Rationale and application
Thorsen Effects of increased Q-factor on knee biomechanics during cycling
Salari et al. Effects of 8 weeks aquatic exercises on balance recovery strategies and center of pressure sways in blind women: A randomized controlled trial
Seuser et al. Motion analysis in children with haemophilia
Huh Balance control in dance positions
Eliseev et al. Application of 2D gait analysis for the assessment of gait disturbance in patients with spastic tetraparesis
Abdollahi et al. Comparison of Intersegmental Coordination and Movement Variability in Athletes with and without Persistent Low Back Pain.
Yamada et al. Effect of spasticity of the ankle plantar flexors on the walking speed of hemiplegic stroke patients after maximum walking speed exercises
Li Dynamic Postural Stability of Old Tai Chi Practitioners During Obstacle-crossing
Walton et al. Usefulness of digital gait analysis for assessing patients with Guillain-Barré syndrome
Gait Clinical Assessment of Gait
PANDA et al. Biomechanics in Physiotherapy
Wallace et al. Observation and Analysis of Movement