Upper limb function and brain reorganization after constraint-induced movement therapy in children with hemiplegia

Abstract

Objective: The aims of this study were to (1) investigate the effectiveness of CIMT for children with hemiplegia, (2) determine the feasibility of using fMRI for describing brain activity patterns before and after CIMT and (3) describe changes in brain reorganization after CIMT in children with hemiplegia using fMRI.

Design: Before and after study with one group.

Methods: Ten children aged 7–14 years (M = 11.0, SD = 2.5) with hemiplegia received CIMT over a 2-week period using a before and after design. Clinical measures included the Melbourne Assessment of Unilateral Upper Limb Function, upper limb kinematics and parent questionnaire. Children were measured with fMRI before and after CIMT.

Results: Findings showed that CIMT may be effective at improving upper limb function in some, but not all children; those children with a moderate degree of impairment seemed to benefit the most. fMRI findings correlated moderately with clinical measures.

Conclusion: Although unique challenges with fMRI data collection exist for this population, it provides potentially valuable information to better understand mechanisms of change after interventions such as CIMT.

• constraint-induced movement therapy
• cerebral palsy
• hemiplegia
• upper limb
• fMRI
• brain reorganization

Objetivo: Los objetivos del presente estudio fueron (1) investigar la efectividad de la terapia de movimiento inducido por restricción (CIMT) en niños con hemiplejía, (2) determinar la factibilidad de utilizar imagen por resonancia magnética funcional (fMRI) para describir los patrones de actividad cerebral antes y después del uso de CIMT, y (3) describir por medio de la fMRI los cambios en la reorganización cerebral después de la CIMT en niños con hemiplejía.

Diseño: Estudio antes y después, con un solo grupo.

Métodos: Diez niños con edades comprendidas en los 7 y 14 años (M = 11.0, DE = 2.5) con hemiplejía recibieron CIMT durante un periodo de dos semanas, utilizando un diseño antes y después. Las mediciones clínicas se realizaron mediante el Melbourne Assessment of Unilateral Upper Limb Function, evaluación cinemática del miembro superior, y un cuestionario aplicado a los padres. Los niños fueron medidos por fMRI antes y después de la CIMT.

Resultados: Los hallazgos mostraron que la CIMT puede ser efectiva para mejorar la funcionalidad del miembro torácico en algunos, pero no todos los niños. Los niños con grado moderado de discapacidad parecieron beneficiarse de manera más importante. Los hallazgos en la fMRI se relacionan moderadamente con las mediciones clínicas.

Conclusión: Aunque existen desafíos únicos en la recolección de información por medio de la fMRI en la población estudiada, el estudio aporta información potencialmente valiosa para una mejor comprensión de los mecanismos de cambio posteriores a intervenciones como la CIMT.

Palabras clave: terapia de movimiento inducido por restricción, CIMT, parálisis cerebral, hemiplejía, extremidad superior, miembro torácico, fMRI, reorganización cerebral.