Health ministry of the Republic Uzbekistan Institute of medical education of Tashkent Incorporated company of the»Schark«publishing house Neurologic Association of the Republic Uzbekistan Reviewed trade journal

Original study

Health ministry of the Republic Uzbekistan  

Institute of medical education of Tashkent  

Incorporated company of the »Schark« publishing house

Neurologic Association of the Republic Uzbekistan

Reviewed trade journal 

»Neurology«

Published 4 times per year

1 (53), 2012

Chief Editor

Madzhidova J. N.

Editorial staff:

Алимов У.Х.

Асадуллаев М.М.

Гафуров Б.Г.

(зам. главного редактора)

Захидов А.Я.

Ибрагимов У.К.

Наджмиддинов С.А.

(ответственный секретарь)

Мирджураев Э.М.

Рахимбаева Г.С.

Сабиров Д.М.

Садыкова Г.К.

Самибаев М.Х.

Халимова Х.М.

Ходжаев А.И.

Ходжаева Н.И.

Шагулямов И.Ш.

Шамансуров Ш.Ш.

Chairman of the editorial staff:

Gafurov B. G.

Reviewers:

Борнштейн Н. (Израиль)

Гехт А.Б. (Россия)

Громова О.А. (Россия)

Гусев Е.И. (Россия)

Евтушенко С.К. (Украина)

Заваденко Н.Н. (Россия)

Левин Я.И. (Россия)

Мурзалиев А.М. (Киргизстан)

Никонов А.А. (Россия)

Новикова Л.Б. (Россия)

Нургужаев Е.С. (Казахстан)

Скоромец А.А. (Россия)

Суслина З.А. (Россия)

Contact address:

Republic Uzbekistan

700007, Tashkent, Parkentskaya street 51

Phone [phone]

The editorial staff is responsible  

for this publication.

Approved for publication: 04/13/2012

Format: 60 x 90 1/8

License 11, 16. Specialist literature 7, 6.

Copies: 400 pcs. Price: as agreed upon

•

Technical documentation: C. Makhmudov

Operator: O. Mirzamukhamedova

This journal is registered with the administration  

for press and information of Tashkent.  

Registration number: No. 129 on 01/11/2007.

© NEVROLOGIYA 1/2012

Please visit www.med.uz  

for an electronic version of the journal 

Published with kind support Companies:

»EWER neyro pharma« (main sponsor),  

»BERLIN-CHEMIE«, and »ARTERIUM«

NEVROLOGIYA – 

НЕВРОЛОГИЯ

NEUROLOGY

Original study

Originalarbeit

35

»NEVROLOGIYA« – 1 (53), 2012

НЕВРОЛОГИЯ

Effectiveness of motor-assisted MOTOmed

®

 movement therapy in the 

rehabilitation of children diagnosed with infantile cerebral palsy

S. Nurmatova

1

, F. Khamraev

1

, A. Mirsaev

1

, W. Diehl

2

1 

Republican pediatric psycho-neurologic institution Prof. Kurbanov, Uzbekistan

2 

German sports university, Cologne, Germany

Abstract: From 2009 to 2011, 120 patients in the Republican pediatric psycho-neurologic institution received active and passive treatment with the movement 

therapy device MOTOmed gracile12. In the treatment results, improved gait was measured as one of the biomechanical parameters. Step length was increased 

from 39.8 cm (15.7 in) to 43.3 cm (17 in). Moreover, active (+ 6.2°) and passive (+ 8.5°) mobility of knee and ankle joint were improved as well. On average, 

muscle tone could be reduced by one point on the Ashworth scale. 

Study  design:  From  2009  until  2011,  120  patients  with 

spastic types of cerebral palsy participated in the clinical study 

on the effectiveness of motor-assisted movement therapy in 

neurologic rehabilitation. 66 boys (55 %) and 54 girls (45 %) 

ages between 5 and 14 years (Ø age: 6.7 years) took part in 

the study. 

75  of  the  test  persons  (62.5 %)  suffered  from  spastic 

diplegia,  45  patients  (37.5 %)  from  hemiplegia.  Therapy 

success  on  motor  level  was  measured  in  common  test 

procedures  (stabilography,  dynamometry,  and  goniometry), 

pre- and post-test results of each procedure were compared. 

The Ashworthscale was used in order to evaluate muscle tone 

or respectively the resistance against passive movement.

In  addition  to  conventional  therapy  measures,  the  test 

persons  received  cyclic  movement  training  by  means  of  the 

MOTOmed  gracile12  movement  therapy  device  for  upper  

and lower extremities. Moderate intensity (slightly exhausting) 

was  chosen.  Medical  staff  could  adapt  the  preset  training 

parameters  (speed,  duration,  resistance  level,  movement 

direction)  to  the  daily  condition  of  each  child  at  any  time. 

During  the  complete  training,  safety  was  ensured  by  the  

protective  program  of  the  device  (MOTOmed  Movement- 

Protector with SpasmControl) which was developed especially 

for children with spastic movement disorders. This protective 

program works in the background automatically and is active 

during training of the upper as well as the lower extremities.

By regular use of motor-assisted movement therapy with 

the aid of a MOTOmed gracile12 movement therapy device, 

the following therapy goals were pursued:

1)  improvement or maintenance of gait 

2)  reduce spasticity, ease the musculature

3)  remove or alleviate outcomes of lack of movement

4)  improvement of the movement coordination

5)  improvement of proprioception

6)  improvement of the general capability

 

Introduction: 

Movement  is  an  essential  characteristic 

of all living organisms. It configures the body, activates and 

strengthens  it  –  from  the  inside  and  outside  [1].  The  term 

infantile  cerebral  palsy  (ICP)  defines  movement  disorders 

deriving from infantile brain damage. The disability caused by 

it is characterized by disorders of the nervous and muscular 

system in the area of random movement coordination [5].

The  Republican  psycho-neurologic  pediatric  institution 

Prof.  Kurbanov  is  known  as  an  institution  specialized  on 

pediatric  rehabilitation  and  offers  holistic  therapy  for 

children suffering from ICP in many regions of the Republic 

Uzbekistan.  The  holistic  therapy  of  children  suffering  from 

disorders  in  the  area  of  random  movement  coordination  is 

one of the main working aspects in the institution. The most 

important  basic  principles  of  holistic  rehabilitation  should 

be  mentioned  here  as  well:  Each  therapy  should  take  place 

immediately,  individually,  and  multidisciplinary.  Moreover,  it  

is  very  important  in  the  rehabilitation  of  children  with 

disorders  of  the  central  nervous  system  (CNS)  to  introduce 

therapy  measures  as  soon  as  possible  and  to  integrate  the 

parents into the rehabilitation process [2].

Due  to  the  variety  of  movement  disorders,  introducing 

modern  technical  aids  into  the  rehabilitation  of  neurologic 

patients  opens  up  new  perspectives  and  mostly  leads  to  

positive effects. Therefore, active-passive movement therapy 

with  the  aid  of  a  movement  therapy  device  represents  an 

effective  component  of  holistic  rehabilitation  in  children 

suffering  from  cerebral  palsy.  The  model  gracile12  of  the 

company  RECK  Medizintechnik  GmbH  (www.motomed.com) 

belongs  to  the  motor-assisted  movement  therapy  devices 

mentioned above.

This  prospective  study  aims  at  verifying  the  non-

objection  of  motor-assisted  movement  therapy  with  the 

MOTOmed gracile12 movement therapy device in the therapy 

of  children  suffering  from  ICP  as  well  as  examining  the 

effectiveness regarding the improvement of gait ability. The 

present  study  was  carried  out  with  scientific  support  of  a 

graduate of the German sports university Cologne (Germany). 

Original study

Originalarbeit

36

»

НЕВРОЛОГИЯ« – 1 (53), 2012

НЕВРОЛОГИЯ

Exclusion criteria for this study were: 

1)  evident cognitive restrictions of the test person 

2)  negative attitude of the test person towards such therapy

 

MOTOmed  training  took  place  in  sitting  position  and  under 

guidance  of  an  experienced  movement  therapist  (image  1). 

During  their  inpatient  stay  of  15  to  20  days  the  children 

received an additional daily training from 10 to 25 minutes 

(depending  on  age,  physical  endurance,  and  the  present 

limitations) on the movement therapy device.

Image 1  Child is training with the MOTOmed gracile12

Each therapy unit consisted of three phases: 

1)  warm-up: passive training in accordance to the  

  preset parameters (speed, movement direction,  

  duration of training)

2)  main part: active or assistive (servo) training with  

  individual intensity

3)   finish: active training with lower intensity or  

  passive training

During  and  after  the  training,  the  user  received  clearly 

legible  feedback  on  the  large  screen:  training  duration, 

covered  distance,  performance,  muscle  tension  (spasticity), 

energy  consumption,  etc.  were  displayed  on  the  screen. 

The  achieved  results  could  also  be  saved  permanently  and 

analyzed  on  a  chip  card  which  can  be  ordered  additionally. 

Results:  Observing  patients  of  different  age  groups  who 

received  an  additional  training  with  the  MOTOmed  gracile12 

movement therapy device in the course of holistic therapy lets 

us come to the conclusion that MOTOmed movement training as 

therapeutic sports application represents an additional therapy 

method  which  in  many  aspects  is  effective  and  efficient  for 

children suffering from cerebral palsy due to its functional and 

psycho-social effects.

By  means  of  the  performance  tests,  clear  improvements 

in mobility and reduced stiffness of the joints were found in 

most of the patients. When the study began, the average active 

training  phase  of  especially  “weak”  children  was  less  than  

15 % whereas the test persons could cycle actively for approx. 

50 %  of  the  preset  training  time  in  the  last  training  week. 

In  the  more  “able-bodied”  children,  an  evident  increase  in 

covered distance on the MOTOmed gracile12 was documented 

which on one hand is based on an increased active training 

duration and on the other hand on the increased performance 

or respectively an increased exercise tolerance.

After the seventh or eighth day of holistic rehabilitation, an 

evidently decreased muscle tone, increased muscular strength, 

and improved general mobility could already be observed in 

most children who had trained using the MOTOmed gracile12. 

All  children  exercised  with  the  MOTOmed  by  choice  and 

enjoyed it so that their motivation to continue the MOTOmed 

therapy increased continuously.

The authors of a similar study by Polonskaya et al. in 2010 

(Russia) used a MOTOmed gracile12 movement therapy device 

in combination with functional electric stimulation (FES) and 

not only observed an improvement in movement kinematics 

(increased mobility in knee and ankle joint), but also positive 

dynamic  concerning  the  reduction  of  muscle  tone  and  the 

increase of random muscle activity in the extensors [4].

The  results  of  biomechanical  tests  carried  out  after  the 

15th or 20th  day  of  treatment  presented  the  following 

changes (table 1):

1)  extension of step length from Ø 39.8 cm (15.7 in) 

  to Ø 43.3 cm (17 in) (+ 8.8 %) which indicates less 

  movement restriction when walking

2)  on average, the range of motion of the ankle joint 

  supination was improved by 2.2° and therefore almost 

  complied with the physiologic range of motion

Original study

Originalarbeit

37

»NEVROLOGIYA« – 1 (53), 2012

НЕВРОЛОГИЯ

3)  the active (Ø + 6.2°) and passive (Ø + 8.5°) range of 

  motion of knee and ankle joint were enlarged (image 2)

4)  muscle strength was increased by Ø 17.4 %

Image 2  Diagram of active and passive range of motion in knee and  

 

 

ankle joint, measured in degrees (°).

Moreover  an  evidently  decreased  spastic  muscle  tone 

could  be  observed  in  the  extremitites  (Ø  ~  -1  level  on  the 

Ashworthscale).

Shen et al. achieved similar results in 2009 [7] in their 

study  about  children  suffering  from  cerebral  palsy  who 

received a daily MOTOmed training for 20 minutes in the 

context  of  their  holistic  therapy  (Bobath,  Voita,  etc.).  In 

comparison  to  the  control  group  (n = 24),  significantly 

decreased  muscle  tone  (p < 0.05)  and  improved  muscle 

strength  in  the  upper  and  lower  extremities  (p < 0.05) 

could be found in the intervention group (n = 24).

The results of interviews with the parents of the children 

who  participated  in  the  MOTOmed  study  confirmed  that 

approx. 75 % of the children actively tried to randomly move 

their  extremities  after  the  intervention  had  taken  place.  

More or less complicated motion sequences like crawling or 

walking  could  be  carried  out  more  easily  in  those  children 

who  received  more  than  10 – 15  therapy  units.  Most  of  the 

children were able to maintain their achieved biomechanical 

improvements  even  after  the  study  period  was  over  if 

individual  holistic  therapy  measures  continued  according  to 

the basic principles of rehabilitation.

Summary: Without meaning to belittle the advantages 

of  conventional  therapies,  the  analysis  of  the  results 

leads  to  the  following  conclusions  concerning  MOTOmed 

movement therapy:

1)  supports the decrease of spastic muscle tone, which leads  

  to an increased range of motion in the corresponding 

  joints

2)  supports children in learning complex motion sequences

3)  improves balance and gait symmetry

4)  increases self-dependence in everyday life

5)  preserves resources

6)  increases the child’s motivation to continue with therapy  

  independently

7)  shortens duration of therapy

Effects of regular motor-assisted movement therapy

Functional factors

Pre-test

Post-test

Difference

Step length

39.8 ± 1.62

43.3 ± 1.47

+ 8.8 %

Foot mobility

-1.40 ± 0.94

0.82 ± 0.50*

+ 2.2°

Muscle strength

2.3 ± 0.09

2.7 ± 0.11*

+ 17.4 %

Muscle tone

3.0 ± 0.12

2.1 ± 0.07**

 ~ -1 level (Ashworth)

Table 1 

Results marked by asterisk indicate significant differences in the pre-post-comparison: * p < 0.05; ** p < 0.001.

Original study

Originalarbeit

38

»

НЕВРОЛОГИЯ« – 1 (53), 2012

НЕВРОЛОГИЯ

Particular  advantages  of  motor-assisted  movement 

therapy with the aid of the MOTOmed gracile12 compared to  

conservative treatment methods in children suffering from ICP:

1)  non-invasive therapy method 

2)  safety and easy operation 

3)  simultaneous monitoring of several children 

4)  increases motivation to continue therapy 

5)  moderate gear control for children with different  

  stages of the illness

GB 7

13.6/W80 06.12 ebnS

The data analysis contributes to the conclusion that motor-

assisted MOTOmed movement therapy should be an inherent 

part  in  holistic  rehabilitation  of  children  suffering  from  

cerebral  palsy.  Regular  use  of  the  MOTOmed  gracile12 

movement therapy device can contribute to an improvement 

in  mobility  and  range  of  motion  and  therefore  offers  new 

perspectives for social adaption of the children into modern 

society.

The  staff  members  of  the  psycho-neurologic  institution 

Prof. Kurbanov want to thank the “AB FORM SISTEM” company 

(Taschkent)  for  technically  and  logistically  supporting  this 

study.

Literature