The responsiveness and correlation between Fugl-Meyer Assessment, Motor Status Scale, and the Action Research Arm Test in chronic stroke with upper-extremity rehabilitation robotic training

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Abstract

Responsiveness of clinical assessments is an important element in the report of clinical effectiveness after rehabilitation. The correlation could reflect the validity of assessments as an indication of clinical performance before and after interventions. This study investigated the correlation and responsiveness of Fugl-Meyer Assessment (FMA), Motor Status Scale (MSS), Action Research Arm Test (ARAT) and the Modified Ashworth Scale (MAS), which are used frequently in effectiveness studies of robotic upper-extremity training in stroke rehabilitation. Twenty-seven chronic stroke patients were recruited for a 20-session upper-extremity rehabilitation robotic training program. This was a rater-blinded randomized controlled trial. All participants were evaluated with FMA, MSS, ARAT, MAS, and Functional Independent Measure before and after robotic training. Spearman’s rank correlation coefficient was applied for the analysis of correlation. The standardized response mean (SRM) and Guyatt’s responsiveness index (GRI) were used to analyze responsiveness. Spearman’s correlation coefficient showed a significantly high correlation (ρ=0.91–0.96) among FMA, MSS, and ARAT and a fair-to-moderate correlation (ρ=0.40–0.62) between MAS and the other assessments. FMA, MSS, and MAS on the wrist showed higher responsiveness (SRM=0.85–0.98, GRI=1.59–3.62), whereas ARAT showed relatively less responsiveness (SRM=0.22, GRI=0.81). The results showed that FMA or MSS would be the best choice for evaluating the functional improvement in stroke studies on robotic upper-extremity training with high responsiveness and good correlation with ARAT. MAS could be used separately to evaluate the spasticity changes after intervention in terms of high responsiveness.

Das Ansprechen auf klinische Evaluierungen ist ein wichtiges Element im Bericht über die klinische Effektivität nach einer Rehabilitation. Die Korrelation könnte die Validität der Evaluierungen als Anhaltspunkt der klinischen Leistungsfähigkeit vor und nach Interventionen widerspiegeln. Die vorliegende Studie untersuchte die Korrelation und das Ansprechen von Fugl-Meyer-Score (FMA), Motor Status Scale (MSS), Action Research Arm Test (ARAT) und der modifizierten Ashworth-Skala (MAS), die häufig bei Effektivitätsstudien von roboterassistiertem Training der oberen Extremitäten in der Rehabilitation nach Schlaganfall eingesetzt werden. Insgesamt wurden 27 chronische Schlaganfallpatienten für ein roboterassistiertes Trainingsprogramm der oberen Extremitäten mit 20 Sitzungen rekrutiert. Es handelte sich um eine randomisierte, Prüfarzt-verblindete Kontrollstudie. Alle Teilnehmer wurden vor und nach dem roboterassistierten Training anhand von FMA, MSS, ARAT, MAS und dem funktionalen Selbständigkeitsindex (Functional Independence Measure) evaluiert. Der Korrelationskoeffizient nach Spearman wurde zur Analyse der Korrelation herangezogen. Der standardisierte Antwortmittelwert (standardized response mean, SRM) und der Guyatt Ansprechindex (Guyatt’s responsiveness index, GRI) wurden zur Analyse des Ansprechens herangezogen. Der Korrelationskoeffizient nach Spearman wies eine signifikant hohe Korrelation (ρ=0.91–0.96) zwischen FMA, MSS und ARAT auf und eine mittlere bis moderate Korrelation (ρ=0.40–0.62) zwischen MAS und den anderen Evaluierungen. FMA, MSS und MAS am Handgelenk wiesen ein höheres Ansprechen auf (SRM=0.85–0.98, GRI=1.59–3.62), ARAT dagegen ein relativ geringes Ansprechen (SRM=0.22, GRI=0.81). Die Ergebnisse zeigten, dass FMA oder MSS die beste Wahl für die Evaluierung der Funktionsfähigkeit bei Schlaganfallstudien mit roboterassistiertem Training der oberen Extremitäten mit hohem Ansprechen und einer guten Korrelation mit ARAT wäre. MAS ließe sich bzgl. der hohen Ansprechrate separat zur Evaluierung der Veränderungen der Spastizität nach Intervention verwenden.

La sensibilidad de las pruebas clínicas constituye un elemento importante en cuanto a la eficacia clínica tras la rehabilitación. La correlación podría reflejar la validez de las pruebas como un signo de rendimiento clínico antes y después de las intervenciones. En este estudio se investigaron la correlación y la sensibilidad de la puntuación Fugl-Meyer (FMA, por sus siglas en inglés), la puntuación del índice de motricidad (MSS), la prueba de la función del brazo (ARAT) y la Escala Modificada de Ashworth (MAS), a menudo utilizadas en estudios de efectividad del entrenamiento robótico de las extremidades superiores, como parte de la rehabilitación de pacientes con ictus. Veintisiete pacientes con ictus crónico participaron en un programa de 20 sesiones de entrenamiento robótico de las extremidades superiores. Se trató de un ensayo aleatorizado controlado con enmascaramiento del evaluador. Se evaluó a todos los participantes mediante FMA, MSS, ARAT, MAS y la medida de independencia funcional antes y después del entrenamiento robótico. Para realizar el análisis de la correlación, se aplicó el coeficiente de correlación por rangos de Spearman. Para analizar la sensibilidad, se utilizaron la respuesta media estandarizada (SRM) y el índice de sensibilidad de Guyatt (GRI). El coeficiente de correlación de Spearman mostró una correlación significativamente elevada (ρ=0.91–0.96) entre FMA, MSS y ARAT, así como una correlación de leve a moderada (ρ=0.40–0.62) entre MAS y el resto de las pruebas. Se observó una sensibilidad elevada de FMA, MSS y MAS en la muñeca (SRM=0.85–0.98, GRI=1.59–3.62), mientras que ARAT presentó una sensibilidad relativamente menor (SRM=0.22, GRI=0.81). Los resultados demostraron que FMA o MSS constituirían la mejor opción para evaluar la mejora funcional de los estudios de ictus sobre el entrenamiento robótico de las extremidades superiores con sensibilidad elevada y una buena correlación con ARAT. MAS podría aplicarse por sí solo tras la intervención con el fin de evaluar los cambios producidos en la espasticidad en términos de alta sensibilidad.

La réceptivité des évaluations cliniques est un élément important dans le rapport d'efficacité clinique après la rééducation. La corrélation pourrait refléter la validité des évaluations comme indication de la performance clinique, avant et après les interventions. Cette étude a examiné la corrélation et la réceptivité de l'évaluation de Fugl-Meyer (FMA), de l'échelle de statut moteur (MSS), du test ARAT (Action Research Arm Test) et de l'échelle d'Ashworth modifiée (MAS), qui sont fréquemment utilisés dans les études d'efficacité de l'entraînement robotique des extrémités supérieures lors de la rééducation après un AVC. Vingt-sept patients chroniques victimes d'AVC ont été recrutés pour un programme d'entraînement robotique de rééducation des extrémités supérieures de 20 séances. Il s'agissait d'un essai contrôlé et randomisé en aveugle pour l'évaluateur. Tous les participants ont été évalués pour les données FMA, MSS, ARAT, MAS et pour la mesure indépendante fonctionnelle avant et après l'entraînement robotique. Le coefficient de corrélation de rang de Spearman a été appliqué pour l'analyse de corrélation. La réponse moyenne standardisée (SRM) et l'indice de réactivité de Guyatt (GRI) ont été employés pour analyser la réactivité. Le coefficient de corrélation de Spearman a montré une corrélation significativement élevée (ρ=0.91–0.96) pour FMA, MSS et ARAT et une corrélation de moyenne à modérée (ρ=0.40–0.62) entre MAS et les autres évaluations. Les mesures FMA, MSS et MAS pour le poignet ont affiché une plus grande réactivité (SRM=0.85–0.98, GRI=1.59–3.62, alors qu'ARAT a donné une réactivité relativement moindre (SRM=0.22, GRI=0.81). Les résultats ont montré que FMA ou MSS serait le meilleur choix pour évaluer l'amélioration fonctionnelle dans les études sur les AVC portant sur l'entraînement robotique des extrémités supérieures avec une grande réactivité et une bonne corrélation avec ARAT. MAS pourrait être utilisé séparément pour évaluer les changements de spasticité après l'intervention en termes de réactivité élevé.

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