Modern hardware technologies with biofeedback (HandTutor) for normalizing muscle strength and tone in post-ischemic stroke patients

Full Text

АКТУАЛЬНОСТЬ

Инсульт представляет собой клинический синдром, для которого характерно быстрое развитие очаговых или общемозговых функциональных нарушений, сохраняющихся более 24 ч, либо приводящих к гибели пациента в течение более короткого срока вследствие цереброваскулярных нарушений [1]. Несмотря на произошедший в последние годы прорыв в профилактике и лечении острого периода инсультов, острые нарушения мозгового кровообращения по-прежнему прочно удерживают пятую строчку в рейтинге основных причин смерти в экономически развитых странах и остаются ведущей причиной приобретения стойкой инвалидности населением [2]. Более чем в 80% случаев после инсульта у пациентов развивается гемипарез и сохраняются нарушения функций верхней конечности, что существенно снижает качество жизни и функциональную активность больных [1, 2].

Современная концепция нейрореабилитации наряду с использованием классического лечебного массажа и суставной гимнастики включает применение различных кинезиологических и физиотерапевтических методов, а также современных биоинформационных технологий, в частности, виртуальной реальности [3–26].

В то же время следует отметить, что сообщения о результатах применения методов реабилитации тонкой моторики у пациентов, представленные в доступной литературе, немногочисленны, не систематизированы. Отсутствуют данные об эффективности использования подобного подхода в комбинации с другими методами реабилитации, не разработаны подходы к стандартизации их применения в клинической практике. Всё это свидетельствует о высокой актуальности исследований, направленных не оценку результатов применения аппаратных методов для восстановления нарушенной тонкой моторики кисти у пациентов, перенёсших инсульт.

Цель исследования — изучить особенности влияния применения аппаратного метода с биологической обратной связью (БОС) в сочетании с функциональной программируемой электро- (ФПЭС) и магнитной стимуляцией (МС) на мышечную силу и мышечный тонус у пациентов, перенёсших ишемический инсульт (ИИ).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В исследование включены 117 человек с перенесённым ИИ, давностью от 3 дней до 12 мес, в возрасте от 50 до 75 лет (средний возраст — 61,2±3,4 года), с верифицированным диагнозом по Международной классификации болезней 10 — «постинсультное состояние». Среди них были 68 (58,1%) мужчин и 49 (41,9%) женщин, рандомизированных в четыре группы в зависимости от комбинаций методов на фоне единой базовой немедикаментозной терапии:

• группа 1 (контрольная — ФПЭС) — 28 пациентов, которым проводили комплекс мероприятий для восстановления тонкой моторики в сочетании с ФПЭС;
• группа 2 (контрольная — МС) — 30 больных, которым выполняли дополнительные мероприятия, направленные на восстановление тонкой моторики, в сочетании с МС;
• группа 3 (БОС + ФПЭС) — 32 пациента, которым осуществляли реабилитационные мероприятия с использованием аппаратных технологий с БОС (HandTutor) в сочетании с ФПЭС;
• группа 4 (БОС + МС) — 27 пациентов, которым проводили реабилитационные мероприятия с использованием аппаратных технологий с БОС (HandTutor) в сочетании с МС.

Сопоставимость групп пациентов подтверждена отсутствием значимых различий по полу, возрасту, проявлениям сопутствующей патологии, локализации очага ИИ.

Схема применения реабилитационных методов:

• функциональную программируемую электростимуляцию (ФПЭС) проводили с использованием аппарата АКорд ежедневно в течение 10 дней;
• МС выполняли с помощью аппарата Magstim Rapid ежедневно в течение 10 дней;
• дополнительный комплекс мероприятий для восстановления тонкой моторики конечности осущесвляли в группах 1 и 2 групп в течение 30 мин 5 раз в неделю, всего — 20 процедур;
• процедуры с использованием аппаратных технологий с БОС (HandTutor) проводили пациентам 3-й и 4-й групп в течение 30 мин 5 раз в неделю, всего — 20 процедур [10].

РЕЗУЛЬТАТЫ

У абсолютного большинства пациентов, включённых в исследование, в исходном состоянии выявлен неврологический дефицит в виде гемипареза от 2 до 5 баллов по шкале оценки мышечной силы, лишь у 6 (5,1%) больных отмечали сохранённую мышечную силу в кисти, однако у них наблюдали нарушения координационного характера. Мышечный тонус пациентов, включённых в исследование, соответствовал диапазону 0–2 балла, что согласовывалось с лёгким и умеренным повышением мышечного тонуса с возможностью выполнения пассивных движений.

Подтверждено наличие в каждой группе пациентов с минимальными признаками нарушений моторики и пациентов с допустимыми грубыми поражениями в сходных пропорциях.

Оценка мышечной силы и мышечного тонуса

Установлено, что до начала реабилитационных мероприятий у пациентов всех четырех групп исследования величина оценки мышечной силы по шестибалльной шкале была схожей и находилась в диапазоне от 2,71±0,29 балла (в группе 2) до 2,78±0,28 балла (в группе 3) (табл. 1). Большинство пациентов осуществляли движение пальцев поражённой конечности в горизонтальной плоскости.

 

Таблица 1. Уровни мышечной силы по шестибалльной шкале, M±m

Table 1. Levels of muscle strength on a six-point scale, M±m

Срок наблюдения	Группа 1 (контрольная — ФПЭС) n=28	Группа 2 (контрольная — МС) n=30	Группа 3 (БОС + ФПЭС) n=32	Группа 4 (БОС + МС) n=27
До реабилитации	2,76±0,26	2,71±0,29	2,73±0,27	2,78±0,28
По окончании курса	3,04±0,33	3,01±0,32	3,68±0,41*#	3,58±0,36*#
Через 3 мес	3,22±0,31	3,18±0,32	4,01±0,42*#	3,97±0,35*#
Через 6 мес	3,34±0,35	3,27±0,34	4,28±0,48*#	4,12±0,44*#
Через 12 мес	3,39±0,37	3,32±0,39	4,37±0,49*#	4,16±0,47*#

Примечание здесь и в табл. 2. *различия статистически значимы (p <0,05) относительно группы 1; ^# — относительно группы 2. ФПЭС — функциональная программируемая электростимуляция; БОС — биологическая обратная связь; МС — магнитная стимуляция.

Note. *differences are statistically significant (p <0.05) relative to group 1; # — relative to group 2; & — relative to group 3.

 

По окончании реабилитационных мероприятий во всех группах отмечали положительную динамику в виде увеличения мышечной силы, причём наиболее выраженный прирост показателя мышечной силы по шестибалльной шкале наблюдали в группе БОС + ФПЭС, где средняя оценка мышечной силы после курса реабилитации составила 3,68±0,41 балла. Несколько менее выраженная динамика была в группе БОС + МС, где оценка мышечной силы непосредственно после реабилитации повысилась до 3,58±0,36 балла. В группах контроля после окончания реабилитационных мероприятий средняя оценка мышечной силы достигла величины 3,04±0,33 балла (контроль — ФПЭС) и 3,01±0,32 балла (контроль — МС).

Через 3 мес после окончания реабилитации сохранялась положительная динамика мышечной силы в основных группах исследования, где отмечен дальнейший прирост средней оценки мышечной силы до 4,01±0,42 балла в группе БОС + ФПЭС и 3,97±0,35 балла в группе БОС + МС. В группах контроля 1 и 2 дополнительный прирост через 3 мес после окончания реабилитационных мероприятий был незначительным — средняя оценка мышечной силы в указанных группах составила 3,22±0,31 и 3,18±0,32 балла соответственно.

Через 6 мес после окончания реабилитации во всех группах исследования наблюдали дальнейший прирост динамики мышечной силы: в основных группах исследования БОС + ФПЭС и БОС + МС средняя оценка мышечной силы по шестибалльной шкале повысилась до 4,28±0,48 и 4,12±0,44 балла соответственно. В группах контроля через полгода наблюдения средние оценки мышечной силы были практически равны 3,34±0,35 балла (контроль — ФПЭС) и 3,27±0,34 балла (контроль — МС).

Через 12 мес после окончания курса реабилитации мышечная сила во всех группах исследования существенно не изменилась по сравнению с предшествующей временной точкой. В основных группах 3 и 4 средняя оценка мышечной силы составила 4,37±0,49 и 4,16±0,47 балла соответственно. В группах контроля среднее значение указанного показателя было равно 3,39±0,37 балла в группе 1 и 3,32±0,39 балла в группе 2. Таким образом, после пройденного реабилитационного курса большинство пациентов из 3-й и 4-й группы были способны приподнимать пальцы поражённой конечности против небольшого сопротивления и фиксировать до 5 с.

Следует отметить, что во все сроки исследования после окончания реабилитационных мероприятий, у пациентов, в лечении которых использовали метод БОС, значение данного параметра было выше (p <0,05) по сравнению с соответствующими показателями в группах контроля.

Значение показателя в группе 3 (БОС+ФПЭС) в течение этого времени было выше соответствующего уровня у пациентов группы 4 (БОС+МС), хотя при этом значимых межгрупповых отличий выявлено не было.

Величина показателя оценки мышечного тонуса до начала реабилитационных мероприятий во всех группах исследования составляла около одного балла по шкале Ашфорт (в диапазоне от 1,25±0,09 балла в группе 4 до 1,31±0,07 балла в группе 3) (табл. 2).

 

Таблица 2. Показатели мышечного тонуса по шестибалльной шкале, M±m

Table 2. Muscle tone indicators on a six-point scale, M±m

Срок наблюдения	Группа 1 (контрольная — ФПЭС) n=28	Группа 2 (контрольная — МС) n=30	Группа 3 (БОС + ФПЭС) n=32	Группа 4 (БОС + МС) n=27
До реабилитации	1,25±0,09	1,30±0,12	1,31±0,07	1,27±0,11
По окончании курса	0,80±0,08	0,93±0,10	0,48±0,06*#	0,63±0,08*#&
Через 3 мес	0,70±0,08	0,85±0,09	0,40±0,05*#	0,56±0,06*#&
Через 6 мес	0,63±0,06	0,78±0,07	0,35±0,04*#	0,49±0,04*#&
Через 12 мес	0,61±0,06	0,75±0,06	0,32±0,05*#	0,48±0,04*#&

 

По окончании реабилитационных мероприятий в каждой из групп отметили положительную динамику в виде улучшения показателей мышечного тонуса. При этом в основных группах, где средние показатели оценки мышечного тонуса по шкале Ашфорт после окончания реабилитации составили 0,48±0,06 балла в группе БОС + ФПЭС и 0,63±0,08 балла в группе БОС + МС, динамика была статистически значимо более выраженной (p <0,05), чем в контрольных группах 1 и 2, в которых средняя оценка мышечного тонуса была равна 0,80±0,08 и 0,93±0,10 балла соответственно.

Через 3 мес после окончания реабилитационных мероприятий регистрировали дальнейшее снижение мышечного тонуса во всех группах исследования, однако в 3-й и 4-й группах были значимо более низкие (p <0,05) средние показатели оценки мышечного тонуса — 0,40±0,05 балла в группе 3 и 0,56±0,06 балла в группе 4 — по сравнению с группами контроля — 0,70±0,08 и 0,85±0,09 балла в группах контроля ФПЭС и МС соответственно.

Через полгода и через год после окончания реабилитации во всех группах исследования сохранялась положительная динамика по сравнению с предшествующими временными точками наблюдения. В основных группах 3 и 4 средняя оценка мышечного тонуса через 6 мес снизилась до 0,35±0,04 и 0,49±0,04 балла соответственно; через 12 мес после окончания реабилитации среднее значение показателя в указанных группах составило 0,32±0,05 и 0,48±0,04 балла соответственно. В то же время в группах контроля отметили снижение средней оценки мышечного тонуса до 0,63±0,06 балла в группе 1 и 0,78±0,07 балла в группе 2 через 6 мес и до 0,61±0,06 и 0,75±0,06 балла в 1-й и 2-1 группах через год. При этом как через 6, так и спустя 12 мес после окончания курса реабилитации у пациентов основных групп (3 и 4) сохранялись статистически значимо более низкие (p <0,05) показатели мышечного тонуса, чем в обеих группах контроля.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты исследования показали, что лечебно-реабилитационные мероприятия в отношении пациентов с ИИ во всех четырёх группах способствовали повышению уровня мышечной силы и нормализации мышечного тонуса, при этом включение метода, выполняемого на аппарате HandTutor, основанного на использовании принципа БОС, в комплекс лечебно-реабилитационных мероприятий, проводимых пациентам с нарушениями тонкой моторики после ИИ, способствует (относительно показателей групп сравнения) статистически значимому увеличению показателя мышечной силы после реабилитационного курса на 17,7–22,3% (через 12 мес — 22,7–31,6%) и снижению мышечного тонуса по шкале оценки спастичности на 21,3–48,4% (через 12 мес — 21,3–57,3%).

Включение методов БОС в сочетании с ФПЭС и МС в комплекс реабилитационных мероприятий, проводимых пациентам с нарушениями тонкой моторики верхней конечности после инсульта, приводит к улучшению показателей мышечной силы и мышечного тонуса.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией). Наибольший вклад распределён следующим образом: И.В. Сидякина — идея статьи, утверждение окончательного варианта статьи; К.В. Лупанова — разработка методологии исследования, сбор и анализ материала; Е.С. Конева — редактирование материала статьи.

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования и подготовке публикации.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с проведённым исследованием и публикацией настоящей статьи.

ADDITIONAL INFORMATION

Authors’ contribution. Thereby, all authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work. The largest contribution is distributed as follows: I.V. Sidyakina — the idea of the article, approval of the final version of the article; K.V. Lupanova — development of research methodology, collection and analysis of material; E.S. Koneva —editing of the article material.

Funding source. This work was not supported by any external sources of funding.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

About the authors

Irina V. Sidyakina

Medsi Group of Companies; Federal Medical Center named after A.I. Burnazyan of the Federal Medical and Biological Agency of Russia

Email: sidneuro@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0998-9252

MD, Dr. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Moscow; Moscow

Ksenia V. Lupanovа

Petrovsky National Research Centre of Surgery

Author for correspondence.
Email: kabobel.ksenia@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3128-4264

Graduate Student

Russian Federation, Moscow

Elizaveta S. Koneva

Medsi Group of Companies; Petrovsky National Research Centre of Surgery

Email: elizaveta.coneva@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9859-194X

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Moscow; Moscow

References

Supplementary files