uzspbgmuУчёные записки Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени академика И. П. ПавловаThe Scientific Notes of the Pavlov University1607-41812541-8807Academician I.P. Pavlov First St. Petersburg State Medical University10.24884/1607-4181-2016-23-3-28-31uzspbgmu-211Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ РАБОТЫORIGINAL PAPERSКИНЕМАТИЧЕСКИЙ ПОРТРЕТ ПАЦИЕНТА КАК ОБЪЕКТИВНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ В ПРОЦЕССЕ НЕЙРОРЕАБИЛИТАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭКЗОСКЕЛЕТА РУКИ, УПРАВЛЯЕМОГО ИНТЕРФЕЙСОМ «МОЗГ – КОМПЬЮТЕР»The kinematic portrait of a patient as an objective indicator of motor function in the process of neurorehabilitation with hand exoskeleton controlled by the brain – computer interfaceКондурА. А.KondurА. А.noemail@neicon.ruБирюковаЕ. В.BiryukovaЕ. V.

старший научный сотрудник  лаб. математической нейробиологии обучения, институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН к.ф.-м.н., Бирюкова Е.В.

старший научный сотрудник отдела нейрокомпьютерных интерфейсов Института трансляционной медицины РНИМУ им.Пирогова

ebiryukova@mail.ruКотовС. В.KotovS. V.

руководитель неврологического отделения, 

заведующий кафедрой неврологии ФУВ ГБУЗ МО МОНИКИ д.м.н., профессор  Котов С.В.

 

Kotovsv@yandex.ruТурбинаЛ. Г.TurbinaL. G.vpturbin@rambler.ruФроловА. А.FrolovА. А.

Доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией математической нейробиологии Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН

Зав.отдела нейрокомпьютерных интерфейсов Института трансляционной медицины РНИМУ им. Пирогова

aafrolov@mail.ruМосковский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф.Владимирского (МОНИКИ)Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН; Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И.Пирогова2016300920162332831Copyright © Кондур А.А., Бирюкова Е.В., Котов С.В., Турбина Л.Г., Фролов А.А., 20162016Кондур А.А., Бирюкова Е.В., Котов С.В., Турбина Л.Г., Фролов А.А.Kondur А.А., Biryukova Е.V., Kotov S.V., Turbina L.G., Frolov А.А.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.sci-notes.ru/jour/article/view/211

Приведены результаты биомеханического анализа двигательной функции (ДФ) руки постинсультного больного в процессе проведения курса нейрореабилитации с использованием экзоскелета кисти, управляемого интерфейсом «мозг–компьютер». В начале и по окончании курса регистрировался кинематический портрет пациента – произвольные изолированные движения по каждой из семи степеней свободы как паретичной, так и сохранной руки. Угловые ускорения принимались в качестве оценки силы мышц, число возвратных движений – в качестве оценки спастичности сустава, кинематический состав движения – в качестве описания патологической синергии, возникшей после инсульта. Эти параметры дают объективную численную оценку как состояния ДФ, так и эффективности реабилитационных процедур.

The results of biomechanical analysis of the motor function of the arm of poststroke patient in the process of neuroreha bilitation with exoskeleton of the hand controlled by brain – computer interface are presented in this paper. At the beginning and end of the course it was registered the kinematic portrait of the patient– isolated random movements for each of the seven degrees of freedom as the paretic and intact arms.Angular accelerations were taken as an assessment of muscle forces, the number of reverse movements was taken as an assessment of joint spasticity, and the kinematic content of the movement as a description of pathological synergy arising after stroke. These parameters give an objective numerical asses sment of motor function as well as of rehabilitation technology effectiveness.

двигательная функция рукикинематический портретбиомеханический анализвосстановление движений после инсультаmotor function of the armkinematic portraitbiomechanical analysispoststroke motor recoveryМинистерство образования и науки Российской Федерации (Соглашение от 27.10.2015 № 14.607.21.0128), грантами РФФИ № 16-04-01506а и 16-04-00962аReferencesКотов С.В., Турбина Л.Г., Бобров П.Д. и др. Реабилитация больных, перенесших инсульт, с помощью биоинженерного комплекса «интерфейс мозг - компьютер + экзоскелет» // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. – 2014. - № 12. – С. 66-72.Котов С.В., Турбина Л.Г., Бобров П.Д. и др. Реабилитация больных, перенесших инсульт, с помощью биоинженерного комплекса «интерфейс мозг - компьютер + экзоскелет» // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. – 2014. - № 12. – С. 66-72.Фролов А.А., Мокиенко О. А., Люкманов Р. Х. и др. Предварительные результаты контролируемого исследования эффективности технологии ИМК–экзоскелет при постинсультном парезе руки // Вестник РГМУ. – 2016. - № 2. – С. 17-25.Фролов А.А., Мокиенко О. А., Люкманов Р. Х. и др. Предварительные результаты контролируемого исследования эффективности технологии ИМК–экзоскелет при постинсультном парезе руки // Вестник РГМУ. – 2016. - № 2. – С. 17-25.Alt Murphy M.A., Häger C.K. Kinematic analysis of the upper extremity after stroke – how far have we reached and what have we grasped? // Physical Therapy Reviews. - 2015. - V. 20. - P. 137-155.Alt Murphy M.A., Häger C.K. Kinematic analysis of the upper extremity after stroke – how far have we reached and what have we grasped? // Physical Therapy Reviews. - 2015. - V. 20. - P. 137-155.Ang K.K., Chua K.S., Phua K.S. et al. A Randomized Controlled Trial of EEG-Based Motor Imagery Brain-Computer Interface Robotic Rehabilitation for Stroke // Clinical EEG and Neuroscience. – 2015. – V. 46. - № 4. – P. 310-320.Ang K.K., Chua K.S., Phua K.S. et al. A Randomized Controlled Trial of EEG-Based Motor Imagery Brain-Computer Interface Robotic Rehabilitation for Stroke // Clinical EEG and Neuroscience. – 2015. – V. 46. - № 4. – P. 310-320.Biryukova E.V., Roby-Brami A., Frolov A.A. et al. Kinematics of human arm reconstructed from Spatial Tracking System recordings // J. of Biomechanics. – 2000. – V. 33. - № 8. – P. 985-995.Biryukova E.V., Roby-Brami A., Frolov A.A. et al. Kinematics of human arm reconstructed from Spatial Tracking System recordings // J. of Biomechanics. – 2000. – V. 33. - № 8. – P. 985-995.Broeks J.G., Lankhorst G.J., Rumping K. et al. The longterm outcome of arm function after stroke: results of a follow-up study // Disabil. Rehabil. - 1999. - V. 21. - P. 357-364 .Broeks J.G., Lankhorst G.J., Rumping K. et al. The longterm outcome of arm function after stroke: results of a follow-up study // Disabil. Rehabil. - 1999. - V. 21. - P. 357-364 .Brunnström S. Movement Therapy in Hemiplegia: A Neurophysiological Approach / 1st Edn Hagerstown, MD - Harper & Row, 1970.Brunnström S. Movement Therapy in Hemiplegia: A Neurophysiological Approach / 1st Edn Hagerstown, MD - Harper & Row, 1970.Buch E., Weber C., Cohen L.G. et al. Think to move: a neuromagnetic brain-computer interface (BCI) system for chronic stroke // Stroke. - 2008. - V. 39. - P. 910-917.Buch E., Weber C., Cohen L.G. et al. Think to move: a neuromagnetic brain-computer interface (BCI) system for chronic stroke // Stroke. - 2008. - V. 39. - P. 910-917.Nakayama H., Jorgensen H.S., Raaschou H.O. et al. Recovery of upper extremity function in stroke patients: the Copenhagen Stroke Study // Arch. Phys. Med. Rehabil. - 1994. - V. 75. - P. 394-398.Nakayama H., Jorgensen H.S., Raaschou H.O. et al. Recovery of upper extremity function in stroke patients: the Copenhagen Stroke Study // Arch. Phys. Med. Rehabil. - 1994. - V. 75. - P. 394-398.Persson H.C., Parziali M., Danielsson A. et al. Outcome and upper extremity function within 72 hours after first occasion of stroke in an unselected population at a stroke unit. A part of the SALGOT study // BMC Neurol. - 2012. - V.12. - P.162.Persson H.C., Parziali M., Danielsson A. et al. Outcome and upper extremity function within 72 hours after first occasion of stroke in an unselected population at a stroke unit. A part of the SALGOT study // BMC Neurol. - 2012. - V.12. - P.162.Scott S.H., Dukelow S.P. Potential of robots as next-generation technology for clinical assessment of neurological disorders and upper-limb therapy // Journal of Rehabilitation Research & Development. - 2011. - V.48. - P. 335-353.Scott S.H., Dukelow S.P. Potential of robots as next-generation technology for clinical assessment of neurological disorders and upper-limb therapy // Journal of Rehabilitation Research & Development. - 2011. - V.48. - P. 335-353.Zackowski K.M., Dromerick A.W., Sahrmann S.A. et al. How do strength, sensation, spasticity and joint individuation relate to the reaching deficits of people with chronic hemiparesis? // Brain. - 2004. - V.127. - P. 1035-1046.Zackowski K.M., Dromerick A.W., Sahrmann S.A. et al. How do strength, sensation, spasticity and joint individuation relate to the reaching deficits of people with chronic hemiparesis? // Brain. - 2004. - V.127. - P. 1035-1046.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.