Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Литературный обзор.
1.1. Введение в проблему 10
1.2. Морфологическая основа принципов реабилитации больных с поражением центральной нервной системы и прогнозирования исходов 14
1.3. Двигательные нарушения у больных с ишемическим инсультом и методы их коррекции 17
1.4. Применение роботизированной механотерапии в реабилитации больных с ишемическим инсультом 27
1.5. Применение функциональной стимуляции в реабилитации больных с ишемическим инсультом 31
1.6. Заключение 36
Глава 2. Материалы и методы исследований
2.1. Материал исследования 38
2.2. Методы исследования 40
2.3. Программы лечения 43
2.4. Статистические методы обработки материала 49
Результаты собственных исследований
Глава 3. Результаты комплексного клинико–нейрофизиологического обследование пациентов с ишемическим инсультом до начала реабилитации .50
Глава 4. Эффективность реабилитации пациентов с ишемическим инсультом .62
Глава 5. Предикторы эффективности медицинской реабилитации больных с поражением центральной нервной системы 98
Глава 6. Обсуждение полученных результатов .105
Выводы 127
Практические рекомендации 128
Список литературы
- Морфологическая основа принципов реабилитации больных с поражением центральной нервной системы и прогнозирования исходов
- Применение роботизированной механотерапии в реабилитации больных с ишемическим инсультом
- Статистические методы обработки материала
- Эффективность реабилитации пациентов с ишемическим инсультом
Морфологическая основа принципов реабилитации больных с поражением центральной нервной системы и прогнозирования исходов
Строгая дозированность физической нагрузки диктуется повышенной истощаемостью поврежденных спинальных центров и всего нервно-мышечного аппарата. Необходимо дифференцировать методику ЛФК и массажа в зависимости от характера развивающихся параличей (вялые или спастические). Поэтому дальнейшее их применение у больных с вялыми параличами ориентировано на повышение тонуса мышц, а при спастических параличах — на его снижение, т.е. понижение рефлекторной возбудимости спинного мозга и устранение спазма мышц с развитием компенсаторных двигательных механизмов (Бернштейн Н.А., 2003; Бирюков А.А., 2008). Продолжают совершенствоваться методики, основанные на использовании биологической обратной связи. В настоящее время существует множество реабилитационных методик с применением биологической обратной связи эффективность которых подтверждена в работах российских (Иоффе М.Е. и соавт., 2006; Шестакова М.В., Ланская Л.Д., 2005) и зарубежных исследователей (Muller K, Butefisch C.M. 2007; Song R., Tong K.Y., 2008). Для обучения важнейшим двигательным навыкам у больных с постинсультными гемипарезами начиная с раннего восстановительного периода используют метод биоуправления, организованный по электромиограмме, когда в качестве сигнала обратной связи используется электрическая активность мышц. Метод эффективен при спастических парезах так как способствует обучению отдельным движениям и расслаблению спастичных мышц. В настоящее время метод биоуправления, организованный по электромиограмме используется для тренировки точностного схвата у больных с постинсультными гемипарезами (Шестакова М.В. с соавт., 2005; Иоффе М.Е., Черникова Л.А., 2006).
Эффективной методикой применяемой при центральных парезах является нервно-мышечная электростимуляция (ЭС), цель которой усиление и поддержание объема мышечной массы, облегчение произвольного мышечного сокращения, увеличение или поддержание объема движений в суставах, уменьшение спастичности. Тренировочный эффект ЭС связан с непосредственной активизацией больших мотонейронов типа , а также с облегчающими эффектами со стороны кожных афферентов на эти мотонейроны. Кроме непосредственного воздействия на нервно-мышечный аппарат, ЭС способствует улучшению кровоснабжения сокращающихся мышц, что сопровождается усилением обменных и пластических процессов (Умарова Р.М. с соавт., 2005, Luft A.R., 2008).
Многочисленные исследования (Кочетков А.В., Костина Л.Н. 2006; Ященко Т.А., Федин А.И., 2005; Ferrante S., Pedrocchi A., 2008) показали, что включение методики ЭС в комплексную программу реабилитации пациентов с постинсультными гемипарезами способствует увеличению мышечной силы и снижению мышечного тонуса в большем объеме чем работа с инструктором и физиотерапия. Проведенное в НИИ неврологии РАМН исследование показало эффективность и безопасность применения метода нервно-мышечной ЭС уже в первые часы после развития инсульта (Умарова Р.М. с соавт., 2005). Pазработанный еще в середине прошлого века метод фиксации здоровой конечности, или Constraint-induced (CI) movement therapy, получил новую доказательную базу и практическую значимость в работах европейских исследователей с применением транскраниальной магнитной стимуляции и функциональной МРТ (Liepert J., 2006; Platz T. et al., 2006; Lin K.C., Wu C.Y., 2008). В работах Wolf S.L., Winstein C.J. (2006), Tarkka I.M, Kononen M. (2008) отмечалась электрофизиологически зафиксированная реорганизация нейронов не только здорового, но и пораженного полушария, улучшение двигательной функции верхней конечности во время 2-х недельного курса восстановительной терапии с применением метода фиксации здоровой конечности.
В последние годы активно изучается низкочастотная транскраниальная магнитная стимуляция непораженного полушария головного мозга у пациентов в остром и подостром периодах инсульта. По мнению японских нейрофизиологов (Takeuchi N. et al., 2008) применение низкочастотной транскраниальной магнитной стимуляции на область интактного полушария головного мозга ингибирует это полушарие, что в свою очередь повышает возбудимость пораженного полушария и в частности моторного представительства. У пациентов получающих в процессе восстановительного лечения сеансы транскраниальной магнитной стимуляции достоверно доказано улучшение двигательной функции верхней конечности по сравнению с группой контроля. По мнению авторов, данная методика может применяться как новая реабилитационная стратегия для пациентов, перенесших церебральный инсульт. В исследовании проведенном европейскими и американскими нейрофизиологами (Novak D.A., Grefkes C. et al., 2008) было также доказано, что транскраниальная магнитная стимуляция непораженного полушария головного мозга способно нивелировать его гиперактивность что в свою очередь оказывает активирующий эффект на первичные и вторичные моторные представительства коры пораженного инсультом полушария. Изменения мышечного тонуса являются одним из наиболее часто встречающихся проявлений мозгового инсульта. Чаще всего это повышение тонуса по спастическому типу, гораздо реже – мышечная гипотония. Изменения мышечного тонуса наблюдаются у 80-95% больных перенесших нарушение мозгового кровообращения.
Применение роботизированной механотерапии в реабилитации больных с ишемическим инсультом
Летальность в основной и контрольной группах больных с ишемическим инсультом на 21 и 42 сутки реабилитации была сопоставима – около 1%. Во время вертикализации на роботизированном комплексе Эриго ни у одного из пациентов с ишемическим инсультом не было зафиксировано выраженных ортостатических реакций. У большинства пациентов (75%) отмечалось незначительное снижение систолического артериального давления (не более 15% от исходного уровня) с последующим нарастанием до исходного уровня и умеренным повышением во время продолжающейся вертикализации. Анализ абсолютных значений показателей центральной гемодинамики по данным импедансной кардиографии во время проведения процедуры роботизированной механотерапии показал, что ни у одного из пациентов обеих групп систолическое артериальное давление (АД) не поднималось выше 160/100 мм.рт.ст. и не опускалось ниже исходного уровня, диастолическое артериальное давление (АД) не поднималось выше 100 мм.рт.ст. и не опускалось ниже 90 мм.рт.ст. У всех пациентов обеих групп на 6-9 минуте сеанса регистрировалось повышение систалического артериального давления на 20-30% с последующим снижением к 24 – 25 минуте сеанса до исходных показателей.
Отсутствие ортостатической гипотензии во время сеанса роботизированной механотерапии на аппаратном комплексе Эриго можно объяснить интенсивной двигательной нагрузкой на нижние конечности производимой до начала и во время вертикализации пациента. Движения нижними конечностями препятствуют депонированию в них венозной крови и снижению АД при вертикализации пациента. Эти результаты подтверждают данные других авторов (Muller F. 2009; Рыбалко Н.В., 2009; Сидякина И.В., 2013) - также не зафиксировали выраженных ортостатических реакций при вертикализации пациентов с помощью аппаратного комплекса Эриго.
При изучении показателей церебральной гемодинамики во время сеанса роботизированной механотерапии у всех пациентов основной группы было зафиксировано снижение ЛСК на 1-й минуте вертикализации. Снижение линейной скорости церебрального кровотока было кратковременным и не превышало 10% от исходного уровня и, вероятно, связано с рефлекторным снижением церебрального сосудистого сопротивления, что косвенно подтверждается динамикой индекса пульсации. Максимальная ССК снизилась на 1-й минуте вертикализации на 9,6%; конечная ДСК на 8,7 %; средняя ЛСК на 9,5%.
Отмечалось последующее нарастание ЛСК со 2-й минуты вертикализации до исходных величин и стойким дальнейшим повышением скорости с 9 по 27 минуту. Нарастание ЛСК происходило на фоне снижения периферического сосудистого сопротивления, таким образом происходило усиление церебральной перфузии. Последующее повышение линейной скорости кровотока коррелировало с повышением систолического и диастолического артериального давления. У пациентов под воздействием роботизированной механотерапии отмечалось повышение скорости линейного кровотока не более 35% от исходного уровня и последующие незначительные колебания СЛК в процессе тренировки. Согласно разработанным нами методическим рекомендациям применения аппаратного комплекса Эриго, в течение первых трех минут пациент выполнял циклические движения нижними конечностями находясь в горизонтальном положении. Непосредственно вертикализация пациента проводилась с третьей по шестую минуту. Далее в течение 20 мин осуществлялась программа циклической тренировки нижних конечностей в вертикализированном положении. Перевод пациента в горизонтальное положение производился с 27 по 30 минуту. У пациентов двух групп отмечено снижение систолического и диастолического АД. Учитывая, что пациенты принимавшие участие в исследовании имели умеренную артериальную гипертензию в 1-й день восстановительного лечения, данный процесс является позитивным и свидетельствует в пользу безопасности применения аппаратного комплекса Эриго. При проведении контрольной допплерографии пораженной СМА в обеих группах после 1-го этапа реабилитации (21-й день) отмечалось повышение линейной скорости кровотока и снижение индексов периферического сосудистого сопротивления, что свидетельствует об усилении перфузии в пораженном сосудистом бассейне. Указанные изменения церебральной гемодинамики также происходили у пациентов группы контроля, но в меньшем объеме. Таким образом, во время проведения ранней вертикализации на роботизированном комплексе Эриго у абсолютного большинства пациентов (75% пациентов) в острейшем периоде ишемического инсульта показатели центральной и церебральной гемодинамики, остаются в пределах нормально допустимых значений (не более 15% от исходных значений). Предложенный нами комплексный контроль центрального и церебрального кровотока позволяет исключить развитие гемодинамически значимых осложнений во время роботизированной механотерапии на комплексе Эриго, в том числе и при проведении ФЭС.
Статистические методы обработки материала
Мотивацией к проведению данного исследования послужила большая распространенность сосудистых заболеваний центральной нервной системы. Церебральный инсульт с частотой 200-300 случаев на каждые 100 тыс. населения занимает лидирующую позицию среди причин заболеваемости, смертности и инвалидизации в мире (Secades J.J., 2012) и подвергает общество тяжелым экономическим потерям (Demaerschalk B.M. et al., 2010). У больных с ишемическим инсультом (Кузнецов А.Н., 2010; Jallo J., Vaccaro A.R., 2009) ведущим синдромом, определяющим тяжесть состояния, будущие функциональные ограничения и инвалидность являются двигательные нарушения обусловленные центральным параличом. Соответственно страдает мобильность и бытовая активность, развиваются схожие проблемы психологического характера (депрессия, тревожность, ипохондрия). В последствие, и у больных с ишемическим инсультом развиваются осложнения, обусловленные гиподинамией и невозможностью поддержания вертикального положения (пневмония, мочевая инфекция, тромбозы вен нижних конечностей и тромбоэмболия легочной артерии, остеопороз, спастичность и мышечные контрактуры, трофические нарушения и пролежни) (Селезнев А.Н., Дашко И.А., 2010; Сидякина И.В. с соавт., 2010; Frumento C. et al., 2011). Целью реабилитации пациентов после перенесенного инсульта является уменьшение выраженности функциональных ограничений. Как известно, у значительной части пациентов полное восстановление утраченных функций невозможно (Dobkin BH., 2005). Однако эффективные реабилитационные мероприятия, проводимые в ранние сроки заболевания способствуют минимизации функциональных ограничений (Duncan P.W. et al., 2005). Теоретической базой реабилитационных мероприятий являются современные данные нейронаук о процессах репарации в центральной нервной системе (Carter A.R. et al., 2010; Cramer S.C., 2010). В основе восстановления и сохранения сенсомоторных функций после инсульта прежде всего лежит феномен нейрональной пластичности, который зависит от поступающей в головной мозг проприоцептивной и экстероцептивной информации (Diaz–Arribas M.J. et al., 2006). Для достижения наилучших результатов процесс реабилитации следует начинать как можно раньше (Martinez–Vila E, Irimia P., 2005), используя междисциплинарный подход, с применением двигательных (Xue J. et al., 2006), когнитивных (Hoffmann T. et al., 2010), фармакологических (Rekand T.,2010; Beltran E.J. et al., 2010; Santamato A. et al., 2010; Lokk J. et al., 2011), активирующих (Levy R. et al., 2008; Lim J.Y. et al., 2010) и нейрорегенеративных (Kalra L, Ratan RR., 2008; Dobrossy M. et al., 2010) методик.
В основе восстановления нарушенной двигательной функции лежит механизм нейропластичности – способности нервной ткани к структурно-функциональной перестройке, наступающей после ее повреждения (Adibhatla R.M, Hatcher J.F., 2007; Saver JL., 2010). В процессе проведенных ранее исследований было доказано, что механизм нейропластичности активизируется в процессе многократного целенаправленного повторения движений (Cheatwood J.L. et al., 2008; Dimyan M.A. et al., 2010). Исходя из вышеизложенного, очевидно, что основным методом восстановления двигательных расстройств является кинезотерапия, так как не медикаментозная терапия, не физио- и рефлексотерапия не способны оказать существенного влияния на двигательную сферу. Кроме того, для больных с поражением ЦНС характерно резкое снижение моторной активности, обусловленное наличием парезов и параличей. Гипокинезия, в свою очередь, приводит к значительному уменьшению проприоцептивной импульсации, выключению моторно-висцеральных рефлексов, что способствует дальнейшему ухудшению функции сердечно-сосудистой системы, снижению общей адаптационной способности организма (Лядов К.В. Шаповаленко Т.В. 2008). Все это увеличивает особую значимость кинезиотерапии. Существует множество методик индивидуальной кинезиотерапии постинсультных больных и пациентов, перенесших спинальную травму (Кадыков А.С. и соавт., 2008, Bruce H. et al., 2008). Для каждого этапа реабилитации существуют свои основные задачи кинезотерапии. Так, на первом этапе основными задачами являются: ранняя активизация больных; предупреждение развития патологических состояний (спастических контрактур, артропатий) и осложнений (тромбофлебитов, пролежней, застойных явлений в легких), связанных с гипокинезией; выработка активных движений. Основные задачи двигательной реабилитации второго этапа заключаются в дальнейшем развитии активных движений, снижении спастичности, преодолении синкинезий, совершенствовании функции ходьбы, повышении толерантности к физическим нагрузкам, тренировки устойчивости вертикальной позы, обучении навыкам самообслуживания. Вертикализация с помощью классических поворотных столов, ограничена в связи с возможностью развития у пациентов ортостатических реакций из-за депонирования крови в нижних конечностях. Адаптация к вертикальному положению занимает достаточно большое количество времени (от 20-40 дней) и является физически сложным и тяжелым моментом для маломобильных больных (Черникова Л.А., 2008; Зимина Е.В., 2010; Сидякина И.В., 2013). Поэтому на первом этапе реабилитации в последние годы все чаще применяются вертикализаторы с роботизированными ортопедическими устройствами. Обучение больного с центральным параличом ходьбе сложный и трудоемкий процесс. Поэтому в современной нейрореабилитации больных с поражением головного или спинного мозга все большее предпочтение отдается локомоторным роботизированным реабилитационным комплексам. Во время тренировки на роботизированных комплексах происходит длительная целенаправленная тренировка конечностей, активация процессов нейропластичности и спинальных генераторов локомоторной активности и закрепление эффекта с помощью биологически обратной связи (БОС).
Эффективность реабилитации пациентов с ишемическим инсультом
В качестве основного признака, отражающего активность моторной коры, был выбран межамплитудный коэффициент (МАК), который показывает возбудимость коры и оставшееся количество моторных элементов. Достоверно значимые изменения МАК отмечены у пациентов основной группы на 42-е сутки реабилитации. В группе контроля изменения МАК были позитивными, но без достоверной значимости. Аналогичные изменения с достоверной значимостью у пациентов основной группы претерпели показатели амплитуды коркового ответа P18-N20 и латентности пика N20. Анализ предикторов эффективности применения различных методов реабилитации пациентов с ишемическими инсультом был проведен с использованием специальных методов статистического анализа, включавших алгоритмы анализа дисперсий, корреляционный анализ и регрессионные модели. Проведению регрессионного анализа предшествовала процедура нормирования и центрирования показателей, что делает более информативными коэффициенты регрессионного уравнения, которые в этом случае дают более полное представление о доли влияния того или иного показателя в общей картине благоприятной динамики состояния пациента в процессе лечения. Проведение множественного регрессионного анализа позволило установить ряд закономерностей.
Во-первых, установлено, что далеко не все параметры исходного состояния пациентов с ишемическим инсультом могут определять темпы восстановления нарушенных функций, поскольку, с одной стороны, их вариабельность практически не коррелировала с эффективностью лечения, а с другой – их представительство в виде коэффициентов уравнения множественной регрессии было исчезающее мало: от 0,1 до 1,0%. Во-вторых, подтвердилась известная закономерность о важной роли таких параметров как тяжесть инсульта, выраженность пареза, активность моторной коры при ТКМС для исходного состояния пациентов с ишемическим инсультом как прогностических факторов, определяющих скорость восстановления нарушенных функций.
Также необходимо подчеркнуть, что более молодые пациенты во всех группах в плане эффективности лечения имели небольшое преимущество перед остальными, что лишний раз свидетельствует о более высокой активности нейропластических процессов.
Для того, чтобы статистически оценить эффективность предикторов, мы были вынуждены сократить число результирующих признаков до разумного минимума и выбрали наиболее значимые из них: для пациентов с ишемическим инсультом это мобильность и бытовая активность (по шкале Ривермид и Бартел). В качестве предикторов были выбраны, кроме параметров регрессионного уравнения, также возраст пациентов. Этот выбор не случаен, а обоснован следующим. Во-первых, эти параметры изменялись в абсолютных значениях наиболее значимо, во-вторых, весовые коэффициенты в регрессионном уравнении были наиболее весомыми. Наконец, в-третьих, между результирующими признаками и этими возможными предикторами выявлялась достоверная корреляционная зависимость. Установлено, что для пациентов с ишемическим инсультом эффективность реабилитации в основном определяется тяжестью инсульта, выраженностью пареза и активностью моторной коры по данным ТКМС.
Научная новизна нашего исследования легла в основу практического применения полученных результатов. Разработанная нами методика синхронизированного применения роботизированной механотерапии и функциональной электростимуляции в комплексной реабилитации больных с поражением ЦНС была внедрена в практику различных медицинских учреждений в качестве базовой модели при оказании высокотехнологичной медицинской помощи и позволила повысить эффективность восстановления двигательных функций на 15-20%, сократить сроки реабилитации на 20-25%, уменьшить количество осложнений: тромбозов глубоких вен нижних конечностей на 30-35% (p 0,01) и пневмоний на 40-50% (p 0,05) меньше по сравнению с группой контроля, а также минимизировать физическую нагрузку на инструкторов-методистов ЛФК. В нашей работе впервые выявлены предикторы восстановления функции ходьбы при синхронизированном применении функциональной электростимуляции и роботизированной механотерапии. Установлено, что максимальное повышение эффективности медицинской реабилитации, обусловленное использованием данного метода, зависит при инсульте от таких прогностических факторов как тяжесть инсульта, выраженность пареза и активность моторной коры при транскраниальной магнитной стимуляции (ТКМС), доля влияния которых на эффективность медицинской реабилитации достигает 79% с точностью прогноза от 68 до 96%. Разработанная нами новая модель комплексного клинико-нейрофизиологического сопровождения пациента на разных этапах реабилитации применяется в клинической практике для определения реабилитационного потенциала пациента и объективизации при оценке эффективности проводимого лечения. Таким образом, проведенное нами исследование позволило сформулировать основные положения по оптимизации процесса реабилитации больных с центральным параличом на основе применения нового метода – синхронизированного применения функциональной электростимуляции и роботизированной механотерапии.
