Can the positions of the spastic upper limb in stroke survivors help muscle choice for botulinum toxin injections?

Abstract

Motor impairments in stroke survivors are prevalent and contribute to dependence in daily activities, pain and overall disability, which can further upper-limb disability. Treatment with botulinum toxin A (BoNT-A) is indicated for focal spasticity and requires knowledge of biomechanics and anatomy to best select muscles to be injected in the limb. Objective: We aimed to describe the frequency of posture patterns in a Brazilian sample of stroke survivors and correlate them with recommendations of muscle selection for treatment with BoNT-A. Methods: Fifty stroke patients with spastic upper limbs scheduled for neuromuscular block were photographed and physically examined, to be classified by three independent evaluators according to Hefter's classification. Muscles that were injected with BoNT-A by their routine doctors were retrieved from medical charts. Results: Pattern III and IV were the most common (64.7%, 21.6%). We further subclassified pattern III according to the rotation of the shoulder, which effectively interfered in muscle choice. The muscles most frequently treated were shoulder adductors and internal rotators, elbow flexors and extensors, in forearm, the pronator teres and finger and wrist flexors, and, in the hand the adductor pollicis. Conclusion: Frequencies of upper-limb postures differed from previous reports. Other clinical features, besides spasticity, interfered with muscle choice for BoNT-A injection, which only partially followed the recommendations in the literature.

The Effectiveness of Botulinum Toxin Type A (BoNT-A) Treatment in Brazilian Patients with Chronic Post-Stroke Spasticity: Results from the Observational, Multicenter, Prospective BCause Study

“…The use of BoNT-A in the reduction of pain and improvement of ROM in the shoulder has been shown in a number of previous studies [24][25][26], with results from a meta-analysis of randomized controlled trials also reporting that BoNT injections showed more persistent clinical benefits in pain reduction and ROM compared with placebo or steroid injections [27]. The majority (82.8%) of patients in the current study presented with an adducted internally rotated shoulder; Gomes et al (2019) reported similar results in Brazilian patients with post-stroke motor impairment, with 76% of patients presenting with this pattern of UL spasticity [28]. Improving ROM, motor function, and mobility, and reducing pain are all common goals during rehabilitation post-stroke [29].…”

Distribución de patrones espásticos en extremidad superior posterior a un daño de motoneurona superior

“…Si bien existen estudios recientes que analizan la utilidad y distribución de frecuencias de los patrones de Hefter, la evidencia es limitada respecto al análisis específico de los patrones de muñeca y dedo, restringiendo así el análisis integral de la extremidad superior 9 .…”

“…La evaluación incluyó una observación clínica estandarizada, identificando: datos demográficos y clínicos, mas la pesquisa de patrones de EES, referidos a Hefter, muñeca, dedos y pulgar, los que se observaron en posición sedente y, cuando fue posible, en bipedestación sin asistencia o con ayuda de un bastón. Esta metodología ya fue empleada por investigadores anteriores 6,9 pero, a diferencia de ellos, este estudio utilizó la observación directa, a fin de hacer más objetiva la evaluación. No se adicionaron registros de video ni tampoco pruebas dinámicas (deambulación con o sin ayuda para la marcha) con el propósito de obtener el patrón natural de la extremidad superior, sin generar patrones sincinéticos que pudieran cambiar la posición del segmento evaluado ante los esfuerzos, fenómeno común en el SMNS 10 , y que ha sido reportado como un elemento que dificulta la clasificación de patrones 9 .…”

“…Esta metodología ya fue empleada por investigadores anteriores 6,9 pero, a diferencia de ellos, este estudio utilizó la observación directa, a fin de hacer más objetiva la evaluación. No se adicionaron registros de video ni tampoco pruebas dinámicas (deambulación con o sin ayuda para la marcha) con el propósito de obtener el patrón natural de la extremidad superior, sin generar patrones sincinéticos que pudieran cambiar la posición del segmento evaluado ante los esfuerzos, fenómeno común en el SMNS 10 , y que ha sido reportado como un elemento que dificulta la clasificación de patrones 9 . Por ello, las posturas transitorias causadas por un movimiento o respuestas involuntarias a actos motores como el bostezo, no fueron consideradas.…”

A practical guide to botulinum neurotoxin treatment of shoulder spasticity 1: Anatomy, physiology, and goal setting

“…For example, patients may be using slings to prevent capsular distension and reduce pain, which over time can result in deltoid muscle atrophy and affect posture independently of the spastic muscles. Furthermore, UL position can vary for rest/sitting vs. walking, potentially altering the observed spasticity pattern ( 36 ). Table 2 shows which muscles are typically affected for commonly reported impaired activities.…”