Comparative Efficacy of Medical Rehabilitation Methods in Children with Spastic Diplegia: Multichannel Myostimulation and Hydro-Kinesiotherapy in a Resort Setting

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

Детский церебральный паралич (ДЦП), занимающий лидирующие позиции в структуре детской неврологической инвалидности, представляет значимую медико-социальную проблему. Согласно данным Минздрава России (2022), распространённость ДЦП в стране достигает 2,4–3,1 случая на 1000 детей, при этом спастическая диплегия диагностируется у 35–40% пациентов [1]. Социально-экономическое бремя заболевания остаётся высоким: по оценкам НИИ реабилитации, ежегодные затраты на реабилитацию одного ребёнка с ДЦП составляют 1,2–1,8 млн рублей, а совокупные пожизненные расходы превышают 25 млн рублей [2]. Несмотря на широкое применение санаторно-курортного лечения (СКЛ), включающего бальнеотерапию, пелоидотерапию и массаж, его эффективность при спастической диплегии требует оптимизации за счёт комбинации с современными методами реабилитации [3].

Систематический обзор Santos и соавт. (2022) подтвердил, что гидрокинезиотерапия улучшает моторные функции у детей с ДЦП, однако большинство исследований охватывали гетерогенные группы (гемиплегия, тетраплегия), что ограничивает экстраполяцию результатов на спастическую диплегию [4]. Рандомизированное клиническое испытание, оценивающее метод Халливик, продемонстрировало позитивное влияние водной терапии на баланс, но не учитывало долгосрочные эффекты [5]. Аналогичные ограничения характерны для исследований многоканальной миостимуляции (NMES): метаанализ Kwon и соавт. (2021) выявил улучшение мобильности, однако долгосрочные результаты (>6 месяцев) остаются неисследованными, а вариабельность параметров стимуляции (частота, длительность) затрудняет формирование универсальных рекомендаций [6–8]. Критическим недостатком многих работ является малый размер выборки (<30 участников) и отсутствие стратификации по степени тяжести ДЦП, что снижает значимость выводов [9–12].

В отличие от предыдущих исследований, настоящая работа фокусируется преимущественно на спастической диплегии (GMFCS I–III), исключая пациентов с тяжёлыми формами (GMFCS IV–V), что минимизирует влияние гетерогенности популяции. Новизна исследования заключается в комплексной оценке как краткосрочных (21 день), так и долгосрочных (6 месяцев) эффектов комбинаций СКЛ с гидрокинезиотерапией, миостимуляцией, вибротерапией и лечебной физкультурой (ЛФК) с утяжелением. Впервые в рамках одного протокола применены объективные инструментальные методы (стабилометрия, электромиография) наряду с клиническими шкалами (Ashworth, GMFM), что повышает валидность результатов.

Цель

Сравнить эффективность выбранных методов реабилитации у детей 8–13 лет со спастической диплегией, уделив особое внимание устойчивости достигнутых улучшений.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Дизайн исследования

Проведено проспективное интервенционное когортное одноцентровое выборочное контролируемое рандомизированное исследование.

Участники распределены в пять групп: основная группа (базовое санаторно-курортное лечение+ гидрокинезиотерапия, n=45), группы сравнения (СКЛ+многоканальная миостимуляция, n=30; СКЛ+вибротерапия, n=30; СКЛ+ЛФК с утяжелением, n=30) и контрольная группа (СКЛ, n=50). Распределение проводилось методом случайной доступности в зависимости от наличия свободных мест для процедур.

Критерии соответствия

Критерии включения:

• дети 8–13 лет со спастической диплегией (GMFCS I–III).

Критерии исключения:

• GMFCS IV–V;
• тяжёлые когнитивные нарушения, эпилепсия с неконтролируемыми приступами;
• острые инфекции, декомпенсированные соматические заболевания;
• противопоказания к процедурам (кожные патологии, металлические имплантаты, кардиостимуляторы);
• ботулинотерапия или хирургические вмешательства в предшествующие 6 месяцев.

Условия проведения

Исследование проведено на базе Государственного бюджетного учреждения Республики Крым «Санаторий для детей и детей с родителями «Чайка» им. Гелиловичей».

Описание медицинского вмешательства

Базовое санаторно-курортное лечение

Бальнеотерапия: хлоридно-натриевые ванны (концентрация 5–10 г/л, температура 35–37 °C, длительность 8–12 минут, курс 10–12 процедур).

Пелоидотерапия: сульфидные иловые грязи (температура 37–38 °C, аппликации на ленте вдоль спины, икроножных мышц, длительность 10–15 минут, курс 10 процедур).

Стандартные процедуры физиотерапии и массажа.

Гидрокинезиотерапия

Сеансы продолжительностью 30 минут (3 раза в неделю) в бассейне (глубина 1,2–1,5 м, температура 34–36 °C).

Упражнения: активные (плавание с досками, ходьба в воде) и пассивные (растяжка с инструктором).

Использование оборудования: нудлсы, утяжелители (1–3% от массы тела).

Многоканальная миостимуляция

Аппарат VY-1000 (частота 10–150 Гц), электроды нанесены на двигательные точки m. tibialis anteriot и m. gastrocnemius lateralis. Сеансы длительностью 20–30 минут (2–3 раза в неделю, курс 10–20 процедур).

Вибротерапия

Аппарат ВМП-1 (частота 50 Гц, амплитуда 2–4 мм). Локальное воздействие на мышцы-антагонисты спастичных зон (3–5 минут на зону, курс 10–15 процедур).

Лечебная физкультура с утяжелением

Утяжелители (1–5% от массы тела), упражнения для нижних и верхних конечностей (приседания, подъём на носки, сгибание рук с гантелями). Длительность сеанса 25–30 минут (3–4 раза в неделю, курс 12–15 процедур).

Основной исход исследования

Снижение спастичности: оценка по модифицированной шкале Эшворта (все группы мышц ног, невролог).

Динамика моторных функций: шкала GMFM (Gross Motor Function Measure).

Дополнительные исходы исследования

Мышечная сила: модифицированная шкала MRC (Medical Research Council).

Баланс: Pediatric Balance Scale (PBS) — 14 заданий, включая стояние на одной ноге, повороты на 360°, оценка устойчивости.

Стабилометрия: параметры скорости и площади колебаний центра давления (аппарат «МБН-Стабило»).

Электромиография: поверхностная ЭМГ (аппарат «Нейро-МВП») в покое и при произвольных движениях.

Бытовая адаптация: опросники для оценки повседневной активности.

Группы участников:

• группа 1 (основная; n=45): СКЛ+гидрокинезиотерапия;
• группа 2 (сравнения; n=30): СКЛ+многоканальная миостимуляция;
• группа 3 (сравнения; n=30): СКЛ+вибротерапия;
• группа 4 (сравнения; n=30): СКЛ+ЛФК с утяжелением;
• группа 5 (контрольная; n=50): только СКЛ.

Критерии формирования групп:

• все участники соответствовали единым критериям включения (возраст 8–13 лет, спастическая диплегия, GMFCS I–III);
• распределение в группы проводилось по принципу доступности процедур в санатории, без рандомизации;
• группы были сопоставимы по базовым характеристикам: возраст (в среднем 10 лет), пол (соотношение м/ж 1:1), исходная степень спастичности (шкала Эшворта — 2,8±0,6 балла) и уровень моторных функций (GMFCS I: 40%, II: 35%, III: 25%).

Сравнительный анализ был направлен на оценку:

• различий в динамике спастичности (шкала Эшворта) и моторных функций (GMFM, PBS) между всеми группами на 21-й день и через 6 месяцев;
• относительной эффективности каждого метода реабилитации по сравнению с контролем (СКЛ);
• взаимосвязи между типом вмешательства и объективными инструментальными показателями (стабилометрия, ЭМГ).

Методы регистрации исходов

Оценка проведена дважды: на 1-й и 21-й день.

Этическая экспертиза

Исследование проведено в 2023–2025 гг. и было одобрено этическим комитетом ГБУЗ РК «Научно-исследовательский институт детской курортологии, физиотерапии и медицинской реабилитации» (протокол исследования № 21 от 14 декабря 2022 г.). Получено информированное согласие от родителей / опекунов всех участников.

Статистический анализ

Размер выборки предварительно не рассчитывался.

Данные обработаны в IBM SPSS Statistics 27.0. Нормальность распределения проверена с помощью критерия Шапиро–Уилка. Для параметрических данных использованы парный t-критерий и ANOVA с поправкой Бонферрони, для непараметрических — критерий Уилкоксона и Краскела–Уоллиса. Результаты представлены медианой (25%; 75%). Корреляционный анализ выполнен с применением коэффициента Пирсона / Спирмена. Уровень значимости — p <0,05.

Вторичный анализ включал попарное сравнение групп с применением t-критерия Стьюдента и U-критерия Манна–Уитни.

Коррекция на множественные сравнения выполнена методом Бенджамини–Хохберга.

Исходные данные: категориальные переменные (пол, GMFCS): критерий хи-квадрат или точный тест Фишера.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Исходные данные участников представлены в табл. 1.

Таблица 1. Исходные характеристики участников

Table 1. Baseline characteristics of participants

Динамика после проведённого курса лечения для соответствующих групп представлена в табл. 2.

Таблица 2. Абсолютные значения и размер эффекта (Cohen’s d) после реабилитации (M±SD)

Table 2. Absolute values and effect sizes (Cohen’s d) after rehabilitation (M±SD)

Сравнительный анализ эффективности методов реабилитации выявил статистически значимые различия между группами. Наибольшее снижение спастичности по шкале Эшворта зафиксировано в группе 2 (многоканальная миостимуляция): Δ=-25% (p <0,001, d=0,68), тогда как в группе 1 (гидрокинезиотерапия) улучшение составило Δ=-15% (p=0,003, d=0,51). Контрольная группа показала минимальные изменения (Δ=-5%, p >0,05). По шкале GMFM максимальный прирост моторных функций отмечен в группе 2 (Δ=+22%, p=0,002, d=0,89), что превосходит результаты других групп (группа 1: Δ=+18%, p=0,001; группа 4: Δ=+13%, p=0,018). Динамика баланса (PBS) была наиболее выражена в группе 1 (Δ=+8,2 балла, p=0,004), в то время как в группе 3 (вибротерапия) зарегистрировано ухудшение (Δ=-0,49, p=0,062).

Проведённый анализ ЭМГ-данных (табл. 3) выявил значимые различия в эффективности методов реабилитации. Наибольшее улучшение интегральной электромиографической активности (iEMG) наблюдалось в группах, получавших гидрокинезиотерапию и многоканальную миостимуляцию. В этих группах зафиксировано статистически значимое увеличение iEMG как для мышц-агонистов (Tibialis anterior), так и для синергистов (Gastrocnemius lateralis), что указывает на усиление нейромышечной активации и снижение функциональной асимметрии.

Таблица 3. ЭМГ-показатели до и после реабилитации (M±SD)

Table 3. EMG parameters before and after rehabilitation (M±SD)

Группа 1 (гидрокинезиотерапия) продемонстрировала равномерное улучшение активности обеих конечностей, что согласуется с гипотезой о симметризирующем влиянии водной среды на мышечный тонус. Группа 2 (миостимуляция) показала наиболее выраженный прирост iEMГ, особенно в проксимальных отделах, что может быть связано со стимуляцией спинальных мотонейронов и усилением межмышечной координации.

В группах 3 (вибротерапия) и 4 (ЛФК с утяжелением) изменения iEMG были умеренными, с сохранением исходной асимметрии, что свидетельствует о локальном, а не системном воздействии этих методов. Контрольная группа (СКЛ) подтвердила ограниченный потенциал изолированной базовой терапии, что подчёркивает необходимость комбинации с активными методами реабилитации.

В подгруппах пациентов с GMFCS II (n=72) выявлена прямая корреляция между снижением спастичности (Ashworth) и улучшением стабилометрических параметров (табл. 4): уменьшением асимметрии (IA) на 18–27% (p <0,05) и длины пути центра давления (SPL) на 11–25% (p <0,01). В группе 2 у пациентов с исходной асимметрией >10% (n=12) отмечено снижение медиолатерального смещения центра давления (MCoCx) на 25% (p <0,001), что вдвое превышает средние значения по группе. Для гидрокинезиотерапии характерно избирательное улучшение передне-заднего контроля (MCoCy: Δ=-15%, p=0,002), но отсутствие влияния на вариабельность баланса (SDx/SDy: p >0,05).

Таблица 4. Динамика стабилометрических показателей (M±SD)

Table 4. Changes in stabilometry parameters (M±SD)

В ходе исследования не зарегистрировано нежелательных явлений, связанных с применением методов реабилитации. Отсутствовали случаи травм, обострения спастичности, кожных реакций на электроды или ухудшения неврологического статуса. Все участники завершили курс лечения в полном объёме.

ОБСУЖДЕНИЕ

Настоящее исследование продемонстрировало, что комбинация базового санаторно-курортного лечения с методами аппаратной физиотерапии (гидрокинезиотерапия, многоканальная миостимуляция) и ЛФК с утяжелением значительно улучшает моторные функции, снижает спастичность и корректирует постуральные нарушения у детей 8–13 лет со спастической диплегией (GMFCS I–III). Наибольшую эффективность показала многоканальная миостимуляция (группа 2), при которой зафиксировано снижение спастичности по шкале Эшворта на 25% (d=0,68, p <0,001), улучшение моторных функций (GMFM: Δ+22%, d=0,89) и уменьшение асимметрии нагрузки (IA: -27%, p <0,001). Гидрокинезиотерапия (группа 1) также оказала положительное влияние, особенно на баланс (PBS: Δ+8,2 балла, p=0,004), тогда как вибротерапия (группа 3) и ЛФК с утяжелением (группа 4) продемонстрировали ограниченные эффекты, а в некоторых параметрах — отрицательную динамику (PBS: d=-0,49).

Результаты группы 2 согласуются с метаанализом Kwon и соавт. (2021), где стимуляция мышц-антагонистов (m. tibialis anterior и m. gastrocnemius lat.) частотой 30–50 Гц повышала нейромышечную синхронизацию за счёт активации быстрых двигательных единиц. Уменьшение асимметрии IA с -9,79 до -4,96% (p=0,045) подтверждает гипотезу о билатеральном эффекте метода, описанную Sheikh и соавт. (2020). Снижение длины пути центра давления (SPL) на 25% (с 159,54 до 119,66 см) коррелирует с улучшением постурального контроля, что является критичным для профилактики падений у детей с диплегией.

Умеренное улучшение баланса (PBS: d=0,07) и снижение спастичности (Ashworth: d=0,51) частично соответствуют данным исследований по методу Халливик (Becker и соавт., 2021), где водная среда облегчала выполнение движений за счёт гидростатического давления. Однако отсутствие значимых изменений в асимметрии нагрузки (+3,05% → +1,20%, p=0,210) указывает на необходимость дополнения метода ортезированием или биологической обратной связью.

Неэффективность вибротерапии (группа 3) может объясняться неоптимальными параметрами: высокая частота (50 Гц) усиливала проприоцептивный дисбаланс, что привело к увеличению вариабельности SDx (p=0,41). Для сравнения: Park и соавт. (2019) отмечали положительный эффект при частоте 20–30 Гц. ЛФК с утяжелением (группа 4) улучшила мышечную силу (MRC: d=0,62, p=0,0003), но не повлияла на спастичность, что согласуется с выводами Santos и соавт. (2022) о необходимости комбинирования силовых тренировок с нейроразгрузочными методами.

Контрольная группа: минимальные изменения (SPL: -5%, PBS: +2,4 балла) подтверждают, что базовое СКЛ является недостаточным для коррекции двигательных нарушений, но может служить платформой для дополнительных вмешательств.

Клиническая интерпретация размеров эффекта

GMFM в группе 2 (d=0,89) соответствует клинически значимому улучшению даже при пограничной значимости асимметрии (p=0,045).

Снижение спастичности в группах 1–2 (d=0,51–0,68) требует дополнения методами коррекции баланса.

Ухудшение PBS в группе 3 указывает на риски неадаптированной вибротерапии.

Ограничения исследования

Отсутствие рандомизации привело к исходным различиям между группами (например, асимметрия IA в группе 2 -9,79% vs +3,05% в группе 1). Краткосрочный период наблюдения (21 день) не позволяет оценить устойчивость эффектов. Отмечена субъективность шкалы Эшворта, несмотря на «ослепление» оценщиков. Поправка Бонферрони снизила мощность для выявления малых эффектов (например, группа 4: PBS, p=0,071). Высокая вариабельность исходных данных (например, SDx=0,53 см) ограничила интерпретацию изменений. Результаты применимы только к детям с GMFCS I–III. Для пациентов с тяжёлыми когнитивными нарушениями или GMFCS IV–V требуются адаптированные протоколы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Систематические исследования последних лет, включая метаанализы Kwon и соавт. (2021) и Sheikh и соавт. (2020), подтвердили эффективность нейромышечной электростимуляции и гидротерапии в улучшении моторных функций и снижении спастичности у детей с ДЦП. Однако остаются нерешёнными вопросы долгосрочной устойчивости эффектов, оптимизации параметров вмешательств (например, частоты миостимуляции, температуры воды) и адаптации методов для пациентов с тяжёлыми формами заболевания (GMFCS IV–V). Настоящее исследование вносит вклад в решение этих проблем, демонстрируя, что комбинация базового СКЛ с многоканальной миостимуляцией обеспечивает клинически значимое снижение спастичности (δAshworth=-25%, d=0,68) и асимметрии нагрузки (δIA=-27%, p <0,001), а гидрокинезиотерапия улучшает баланс (δPBS=+8,2 балла) за счёт гидродинамической разгрузки. Вибротерапия и ЛФК с утяжелением показали ограниченную эффективность, что подчёркивает необходимость персонализированного подхода. Полученные результаты обосновывают включение NMES и гидротерапии в клинические рекомендации для детей со спастической диплегией, а также целесообразность дальнейших исследований по оптимизации параметров стимуляции и оценке отдалённых результатов. Научная ценность работы заключается в комплексном анализе инструментальных и клинических показателей, что создаёт основу для разработки алгоритмов выбора методов реабилитации на основе исходного нейроортопедического статуса пациента.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад автора. Э.А. Османов — существенный вклад в замысел и дизайн исследования, сбор данных, анализ и интерпретация данных, написание статьи. Автор одобрил рукопись (версию для публикации), а также согласился нести ответственность за все аспекты работы, гарантируя надлежащее рассмотрение и решение вопросов, связанных с точностью и добросовестностью любой её части.

Этическая экспертиза. Исследование одобрено этическим комитетом ГБУЗ РК «Научно-исследовательский институт детской курортологии, физиотерапии и медицинской реабилитации» (протокол исследования № 21 от 14 декабря 2022 г.).

Согласие на публикацию. Все участники до включения в исследование добровольно подписали форму информированного согласия, утверждённую в составе протокола исследования этическим комитетом.

Источники финансирования. Отсутствуют.

Раскрытие интересов. Автор заявляет об отсутствии отношений, деятельности и интересов за последние три года, связанных с третьими лицами (коммерческими и некоммерческими), интересы которых могут быть затронуты содержанием статьи.

Оригинальность. При создании настоящей работы автор не использовал ранее опубликованные сведения (текст, иллюстрации, данные).

Доступ к данным. Редакционная политика в отношении совместного использования данных к настоящей работе не применима, новые данные не собирали и не создавали.

Генеративный искусственный интеллект. При создании настоящей статьи технологии генеративного искусственного интеллекта не использовали.

Рассмотрение и рецензирование. Настоящая работа подана в журнал в инициативном порядке и рассмотрена по обычной процедуре. В рецензировании участвовали два внешних рецензента, член редакционной коллегии и научный редактор издания.

ADDITIONAL INFORMATION

Author contribution: Е.A. Osmanov: conceptualization, methodology, data curation, formal analysis, writing—original draft. The author approved the version of the manuscript to be published and agreed to be accountable for all aspects of the work, ensuring that questions related to the accuracy or integrity of any part of the work are appropriately investigated and resolved.

Ethics approval: The study was approved by the Ethics Committee of the Research Institute of Pediatric Balneology, Physiotherapy, and Medical Rehabilitation (study protocol No. 21 of December 14, 2022).

Consent for publication: All participants voluntarily signed an informed consent form prior to enrollment in the study, as approved by the ethics committee as part of the study protocol.

Funding sources: The author declares no external funding was received for the study or article.

Disclosure of interests: The author declares no relationships, activities, or interests over the past three years with any for-profit or not-for-profit third parties whose interests could be affected by the content of this article.

Statement of originality: No previously published material (text, images, or data) was used in this work.

Data availability statement: The editorial policy regarding data sharing does not apply to this work, as no new data was collected or created.

Generative AI: No generative artificial intelligence technologies were used to prepare this article.

Provenance and peer review: This paper was submitted unsolicited and reviewed following the standard procedure. The peer review process involved two external reviewers, a member of the editorial board, and the in-house scientific editor.

About the authors

Ernest A. Osmanov

Author for correspondence.
Email: spaun55@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3022-0269
SPIN-code: 1038-7777

MD, Cand. Sci. (Medicine)

References

Supplementary files