Investigation of the Kinematic Upper-Limb Movement Assessment (KUMA): A Pilot Study

Physiother Can. 2022 Jul 8;74(3):316-323. doi: 10.3138/ptc-2019-0023. eCollection 2022 Aug.

Abstract

Purpose: Upper limb movement disorders are common after stroke and can severely impact activities of daily living. Available clinical measures of these disorders are subjective and may lack the sensitivity needed to track a patient's progress and to compare different therapies. Kinematic analyses can provide clinicians with more objective measures for evaluating the effects of rehabilitation. We present a novel method to assess the quality of upper limb movement: the Kinematic Upper-limb Movement Assessment (KUMA). This assessment uses motion capture to provide three kinematic measures of upper limb movement: active range of motion, speed, and compensatory trunk movement. The researchers sought to evaluate the ability of the KUMA to distinguish motion in the affected versus unaffected limb. Method: We used the KUMA with three participants with stroke to assess three single-joint movements in: wrist flexion and extension, elbow flexion and extension, and shoulder flexion/extension and abduction/adduction. Participants also completed the Modified Ashworth Scale and the Chedoke-McMaster Stroke Assessment, two clinical measures of functional ability. Results: The KUMA distinguished between affected and unaffected upper limb motion. Conclusions: The KUMA provides clinicians with supplementary objective information for motion characterization that is not available through clinical measures alone. The KUMA can complement existing clinical measures such as the MAS and CMSA and can be helpful for monitoring patient progress.

Objectif : les troubles des mouvements de membres supérieurs sont courants après un accident vasculaire cérébral et peuvent nuire fortement aux activités de la vie quotidienne. Les mesures cliniques disponibles pour ces troubles sont subjectives et ne possèdent peut-être pas la sensibilité nécessaire pour suivre le progrès d’un patient et comparer les diverses thérapies. Les analyses de cinématique peuvent fournir aux cliniciens des mesures plus objectives pour évaluer les effets de la réadaptation. Les auteurs présentent une nouvelle méthode pour évaluer la qualité des mouvements des membres supérieurs : l’évaluation cinématique des mouvements des membres supérieurs (KUMA, pour Kinematic Upper-limb Movement Assessment ). Cette évaluation fait appel à la capture des mouvements pour fournir trois mesures cinématiques des mouvements des membres supérieurs : l’amplitude de mouvements actifs, la vitesse et le mouvement compensatoire du tronc. Les chercheurs ont cherché à évaluer la capacité de la KUMA à distinguer le mouvement du membre touché par rapport au membre non touché. Méthodologie : les chercheurs ont utilisé la KUMA auprès de trois participants ayant subi un accident vasculaire cérébral pour évaluer trois mouvements monoarticulaires : flexion et extension du poignet, flexion et extension du coude, et flexion et extension, abduction et adduction de l’épaule. Les participants ont également utilisé l’échelle modifiée d’Ashworth (MAS) et l’évaluation Chedoke-McMaster de l’accident vasculaire cérébral (AVC), deux mesures cliniques de la capacité fonctionnelle. Résultats : la KUMA distinguait le mouvement du membre supérieur atteint de celui qui ne l’était pas. Conclusions : La KUMA fournit aux cliniciens de l’information objective supplémentaires pour caractériser les mouvements d’une manière qui n’est pas disponible par les seules mesures cliniques. La KUMA peut compléter les mesures cliniques en place comme l’échelle modifiée d’Ashworth et l’évaluation Chedoke-McMaster de l’AVC et peut être utile pour surveiller le progrès des patients.

Keywords: clinical outcome; kinematics; spasticity; stroke; upper limb.