Введение

Терапия болевых синдромов в спине является одной из актуальных проблем современной медицины. Это связано с высокой частотой этой патологии (до 80% населения в течение жизни испытывали хотя бы один эпизод боли в спине), а также с высоким риском ее рецидивов (около 75% пациентов) [1]. Боль в спине остается одной из основных причин инвалидизации во всем мире [2]. Скелетно-мышечная боль (СМБ) часто характеризуется хроническим течением и сопровождается значительными тратами на лечение и страхование по инвалидности [3]. Основные причины СМБ включают в себя неспецифическую боль в спине (НБС) [4], миофасциальный болевой синдром (МБС) [4], остеоартрит [5] и патологию околосуставных мягких тканей — тендинит и бурсит разной локализации [6].

Комплексное лечение СМБ предполагает мультидисциплинарный подход. Важное значение для разработки плана ведения пациента имеет тщательное первоначальное обследование, включающее оценку как медицинских, так и возможных психофизиологических факторов, способствующих развитию и поддержанию боли [7, 12, 36].

Хроническая СМБ — это боль, которая ощущается в скелетно-мышечных тканях, длится или повторяется более 3 мес и характеризуется значительными нарушениями функций, эмоциональными расстройствами [8]. Рабочая группа IASP определяет хроническую первичную СМБ как «хроническую боль в мышцах, костях, суставах или сухожилиях, которая характеризуется значительным эмоциональным дистрессом или функциональной недостаточностью» [9].

Классификация СМБ в Международной классификации болезней 10-го пересмотра (МКБ-10) была в первую очередь основана на анатомической локализации, без учета основных механизмов боли. Новая классификация — МКБ-11 вводит понятие хронической первичной и вторичной СМБ и предлагает учитывать не только анатомо-биологические причины боли, но и психологические и социальные факторы, которые в значительной мере способствуют поддержанию хронической СМБ.

Наиболее распространенным вариантом СМБ является боль в нижней части спины, которая встречается у 30—40% взрослых, в то время как частота боли в шее и плечах в популяции взрослых составляет от 15—20% [9].

СМБ, независимо от ее генеза, может быть рецидивирующей и в последующем перейти в хронический болевой синдром. Хроническая СМБ в нижнем отделе спины также довольно широко распространена [10]. Раннее начало болей в области спины у детей и подростков является важным предиктором хронических СМБ в спине во взрослом возрасте [11].

Хроническая СМБ существенно нарушает двигательную активность, что влияет на качество жизни пациентов [12—14].

Физиологическая обоснованность напряжения мышц, которое следует за любой болью, заключается в рефлекторной иммобилизации пораженного участка тела «мышечным корсетом». Однако сам мышечный спазм приводит к усиленной стимуляции ноцицепторов мышцы. Поток ноцицептивной импульсации повышает активность мотонейронов передних рогов спинного мозга и способствует росту напряжения мышцы; рефлекторно формируется локальное тоническое напряжение мышц [15].

Боль вызывает стресс с сопутствующим изменением активности симпатоадреналовой и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси, что приводит к изменениям нейроэндокринной регуляции. Эти изменения, в свою очередь, могут вызвать такие осложнения, как невроз, астения, психовегетативный синдром, нарушения сна, утяжеление симптоматики при хронизированных заболеваниях [16, 17].

Терапия СМБ проводится комплексно. Наряду с медикаментозным лечением [18] все более широкое практическое применение приобретают нефармакологические методы. Они пользуются популярностью в связи с отсутствием побочных эффектов, наблюдающихся при медикаментозном лечении, особенно у пациентов с рядом хронических заболеваний. Широта использования нефармакологических методов [13] требует обсуждения их терапевтической эффективности, учитывая воздействие на различные патогенетические механизмы боли.

Болевые синдромы и аппаратные методики воздействия на них

Одним из наиболее частых проявлений СМБ является МБС. МБС формируется в любых паравертебральных или экстравертебральных мышцах [17]. Наиболее часто МБС наблюдается в трапециевидных, лестничных, ромбовидных, грушевидных, средней ягодичной, паравертебральных мышцах. Боли провоцируются любыми движениями в позвоночнике и конечностях: при растяжении пораженной мышцы, выполняющей движение, возникает боль. Эти боли пациент характеризует как ноющие, глубокие, тянущие. При пальпаторном обследовании мышцы, вовлеченной в процесс, отмечаются напряжение и локальная боль. В мышце наблюдаются болезненные уплотнения — узелки. На фоне этих болезненных уплотнений формируются триггерные точки, что и составляет суть МБС. В результате основного и сопутствующих полиэтиологических факторов формируется дисбаланс между расслаблением и возбуждением мышечных волокон, исходящим от аппарата Гольджи до альфа-мотонейронов [19].

Хроническая СМБ, проявляясь симптоматикой со стороны мышечной системы, периферической нервной системы, обнаруживает ряд нарушений со стороны центральной нервной системы (ЦНС). В том числе выявляется ряд изменений в головном мозге, проявляющихся реорганизацией функциональных связей и повышенной активацией в определенных его областях, — так называемой матрицей боли. В подгруппе популяции с хронической СМБ наблюдались изменения в головном мозге, связанные с центральной сенситизацией. В таких случаях традиционные консервативные способы лечения — массаж, занятия лечебной физической культурой (ЛФК), физиотерапевтическое лечение — зачастую оказывались малоэффективными; при этом также использовались альтернативные способы нефармакологического лечения [20].

К нефармакологическим аппаратным методам терапии СМБ относятся методы биологической обратной связи (БОС) (иногда их называют нейрофидбэк) по электромиограмме (ЭМГ) [21], реже по альфа-ритму электроэнцефалограммы (ЭЭГ) [22], нейромодуляция с использованием транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) или транскраниальной электрической стимуляцией (ТЭС) постоянным током (обычно в случае тяжелой неврологической патологии) [23], технологии виртуальной и дополнительной реальности [24—26], стабилоплатформы с БОС [26, 27].

СМБ и специфические болевые механизмы широко исследуются с целью корректного использования нефармакологических методов лечения для достижения наилучшего терапевтического эффекта. Одним из важных вопросов является динамика болевой чувствительности, связанная с возрастными особенностями пациентов [28]. Структурно-функциональные отделы мозга, участвующие как в восприятии боли, так и в обезболивании, подвержены возраст-зависимым патологическим изменениям. При этом отмечается гибель нейронов и глиоз, что снижает эффективность нисходящих механизмов подавления боли, особенно их эндогенного опиоидного компонента. Считается, что гиперальгезия чаще встречается в пожилом возрасте, и восстановление после повреждения периферических нервов поэтому затягивается [28]. Периферические ноцицепторы вносят минимальный вклад в ощущение как острой, так и хронической СМБ у пожилых пациентов. Выявлено, что пожилые люди более восприимчивы к хронической боли, а препараты, воздействующие на периферическую сенситизацию, менее эффективны. Возрастные изменения в ЦНС влияют на особенности обработки боли, а также на реакцию в ответ на лечение. Для адекватного лечения хронической СМБ необходимы специальные рекомендации в соответствии с конкретными патофизиологическими изменениями, связанными с возрастом [28].

Авторы работы [29] сопоставляли группу пациентов с хронической СМБ в нижних отелах спины с практически здоровыми добровольцами. Показаны различия во взаимосвязи по функциональной магнитно-резонансной томографии околоводопроводного серого вещества (ОСВ) с вентральной медиальной префронтальной корой (ВМПК), с одной стороны, и ростральным корковым отделом поясной извилины (РПИ), с другой стороны. Указанные взаимосвязи были достоверно выше у пациентов с хронической СМБ. Кроме того, обнаружены значимые отрицательные корреляции между показателями хронической СМБ и анализируемыми параметрами у пациентов после обезболивания. В группе пациентов до обезболивания продолжительность хронической СМБ в нижнем отделе спины отрицательно коррелировала с функциональной связью «ОСВ — инсула» и «ОСВ — амигдала». Подчеркивается важная роль ОСВ в нисходящем контроле хронической СМБ [29]. В другом исследовании [30] показано, что в состоянии покоя область ОСВ функционально связана с ВМПК/РППК, а также с островком и миндалевидным телом. Островок и его функциональные связи служат ключевой областью в восприятии боли [31], а миндалевидное тело играет важную роль в регуляции эмоциональных реакций при острой и хронической боли [32].

Показано, что колебания функциональной взаимосвязи между ОСВ и ВМПК/РППК являются предиктором снижения болевого синдрома [33]. При наличии выраженной взаимосвязи между этими областями можно было прогнозировать индивидуальные различия в обезболивающем действии плацебо [34]. Важным аспектом подавления боли является включение антиноципептивной системы (АНЦС) мозга. При болевом синдроме происходит рост активности системы нисходящего тормозного контроля и усиление взаимодействия между всеми отделами АНЦС мозга [33].

Метод биологической обратной связи (БОС, нейрофидбэк)

В основу разработки метода БОС были положены фундаментальные исследования механизмов регуляции физиологических процессов, начиная с работ великих отечественных физиологов И.М. Сеченова и И.П. Павлова и их последователей П.К. Анохина и Н.П. Бехтерева. Активное изучение метода началось еще в конце 50-х годов XX века и успешно продолжается в настоящее время. Одним из методов лечения нервно-мышечной патологии является ЭМГ-БОС-обучение навыкам нервно-мышечной релаксации — это в том числе и чередование сокращений, и последующих расслаблений разных мышечных групп по зрительной и звуковой обратной связи — наиболее часто используемый метод БОС при лечении неврологических заболеваний, нервно-мышечных нарушений, при болях в спине и конечностях [35].

БОС-терапия СМБ часто направлена на формирование техник снижения стресса, так как это состояние вызывает напряжение мышц и может способствовать усилению боли. Длительный стресс приводит к нарушению регуляции выделения кортизола, что в последующем усиливает воспаление и боль [36]. Лечение хронической СМБ проводят с помощью БОС путем мониторинга напряжения мышц и расслабления на вовлеченных в болевой процесс мышцах [35]. Ранее был проведен метаанализ эффективности лечения методом БОС хронической СМБ с использованием стандартных рекомендаций для изучения следующих показателей: интенсивности боли, снижения мышечного напряжения (по амплитуде ЭМГ), связанных с болью депрессии и инвалидности [35]. Показано, что дополнительное лечение БОС приводит к улучшению всех показателей в краткосрочной и долгосрочной перспективах.

В исследовании на пациентах с хронической СМБ в нижнем отделе спины показано, что ЭМГ-БОС-обучение путем визуальных стимулов с помощью биосенсора с использованием поверхностного электрода ЭМГ и программного обеспечения, установленного на планшете или смартфоне, способствует нервно-мышечному перепрограммированию и, как следствие, расслаблению мышц [37]. Электроды ЭМГ были размещены над верхней порцией трапециевидной мышцы, над широчайшей мышцей под лопаткой, в нижней части спины (над параспинальной мышцей). По сравнению с пациентами, получавшими традиционное медикаментозное лечение, в группе с ЭМГ-БОС выявлено значительно более выраженное снижение болевых ощущений, а также показателей депрессии и тревоги.

N. Henschke и соавт. [38] в обзоре, выполненном по результатам 30 предыдущих исследований, оценили три метода лечения хронической СМБ в нижнем отделе спины: 1) оперантный — основан на работе с внешними факторами боли, которые могут усиливать ее; 2) когнитивный — это работа с мыслями, чувствами, убеждениями или комбинацией из них, которые вызывают боль; 3) БОС-техники в сочетании с методом прогрессивной релаксации — поведенческая терапия. Различия между результатами этих методов лечения в краткосрочной и среднесрочной перспективе оказались несущественными.

Ранее в наблюдениях за пациентами с хронической СМБ также было установлено, что эффект ЭМГ-БОС сопоставим с эффектом психологической когнитивно-поведенческой терапии [39]. Сделан вывод о том, что такое воздействие можно использовать в качестве сопутствующего лечения в рамках когнитивно-поведенческой терапии или физиотерапии.

В статье [40] представлены результаты лечения более 800 детей в возрасте от 8 до 14 лет со сколиотической болезнью методом ЭМГ-БОС. Из анализа были исключены пациенты с врожденными/диспластическими сколиозами. Изучена суммарная поверхностная ЭМГ симметричных параспинальных мышц. Пациенты получали визуальную информацию, изменения позы достигались путем перераспределения уровней активации параспинальных мышц. Главной целью лечебных сеансов с использованием ЭМГ-БОС являлась коррекция мышечного дисбаланса паравертебральных мышц и создание прочного мышечного корсета [41]. Это способствует стабилизации позвоночника, коррекции его деформация и предотвращению дальнейшего прогрессирования заболевания, что является профилактикой формирования в дальнейшем болевых синдромов.

В другом исследовании [22] пациенты с неспецифической болью в нижнем отделе спины получали БОС-терапию и БОС-плацебо. Процедуры повторяли до момента повышения мощности альфа-ритма ЭЭГ, что свидетельствует о снижении уровня стресса. Эффективность БОС-терапии оценивали по выраженности болевого синдрома (по визуально-аналоговой шкале — ВАШ) и увеличению индекса альфа-ритма. У пациентов основной группы наблюдали статистически достоверное снижение интенсивности боли. Выраженность боли по ВАШ отрицательно коррелировала с показателями мощности альфа-ритма ЭЭГ. Согласно полученным данным, нейрофидбэк-терапия может рассматриваться в качестве нейромодулирующего метода лечения умеренной и выраженной острой неспецифической боли в шейном и пояснично-крестцовом отделах позвоночника. Авторы полагают, что снижение паттернов бета-волн в диапазоне частот 13—21 Гц, которые, возможно, связаны с обработкой ноцицептивной информации, а также увеличение мощности альфа-ритма, свидетельствующее об ослаблении степени обработки информации о боли и усилении мышечной релаксации, отражают формирование состояния, когда боль становится менее выраженной и продолжительной [35, 42].

Нейромодуляция, виртуальная реальность и биоуправляемые роботизированные платформы в терапии СМБ

В работах [43, 44] убедительно доказана эффективность аппаратной нейромодуляции путем транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) или транскраниальной электрической стимуляции (ТЭС) постоянным током в сочетании с двигательной тренировкой в лечении СМБ и двигательных расстройств. Обнаружено, что ритмическая подача импульсов ТМС (pTMC) может повышать нейропластичность [45]. Ранее показано [46], что однонедельная терапия pTMC обеспечивает длительное облегчение боли у пациентов с хронической СМБ в нижнем отделе спины без побочных эффектов [47].

Первая виртуальная система была внедрена в медицинскую практику в США в 1965 г. Иммерсивная виртуальная реальность (ВР) предложена в качестве средства первой линии лечения хронических СМБ при дисфункции опорно-двигательного аппарата [48]. Технология дополненной реальности позволяет интегрировать информацию с объектами реального мира в форме текста, компьютерной графики, аудио и иных представлений в режиме реального времени. Информация доносится пользователю с помощью очков или шлема дополненной реальности, а также в иной форме (например, через смартфон). Система ВР больше имитирует реальность, чем дополняет реальный мир. При использовании дополненной реальности искусственная информация включается в реальный мир, воспринимаемый одним или несколькими органами чувств [49].

Установлено, что метод ВР эффективно снижает болевые ощущения [50]. Когда пациент «занят» ВР, его внимание не фокусируется на болевых ощущениях и полностью поглощено виртуальным миром. Анальгетический эффект ВР объясняется тем, что при выполнении физических манипуляций внимание пациентов полностью переключается с болевых ощущений в реальном мире на отвлечение в виртуальном мире. Незначительные побочные эффекты — проблемы со зрением из-за частого «пребывания» в ВР и другие — возможны, но редко встречаются при соблюдении рекомендаций [51].

Нейропластические изменения, связанные с использованием методов ВР и дополненной реальности, могут влиять на моторно-поведенческие реакции посредством интерактивного опыта у пациентов с хронической СМБ [52].

Технологии ВР широко используются в лечении хронической нейропатической боли [53]. У таких пациентов часто возникает измененное восприятие тела, которое, как полагают, связано с неадаптивными структурными и функциональными изменениями в соматосенсорной коре мозга. Возможность манипулирования измененным восприятием с использованием телесных иллюзий в ВР находится на стадии исследования, считается, что оно может оказывать положительный клинический эффект при лечении этих состояний. В частности, проанализированы иллюзии трансформации тела в иммерсивной ВР для облегчения нейропатической боли [53].

Роботизированные платформы и стабилоплатформы с БОС в лечении СМБ

Методы биоуправляемых роботизированных платформ используются более 20 лет, с того времени, когда стали применяться установки Huber и другие сходные платформы. При применении платформ было выявлено уменьшение сроков восстановления координации движений и двигательных стереотипов [54], в том числе при лечении спортсменов-пловцов с синдромом перенапряжения мышц спины. Исследования чередования концентрической и эксцентрической нагрузки с использованием робототехники привели к созданию ряда аппаратов с направленным воздействием на разные группы мышц спины. Технические решения позволяют включать в работу не только определенные мышечные группы, но и соответствующие паттерны (сгибательные, разгибательные, скручивающие), то есть включают в сбалансированную по силе и координации движений работу всю скелетную мускулатуру.

Ранее была изучена эффективность применения изометрических упражнений на движущейся стабилоплатформе системы Huber в реабилитации спортсменов с МБС, занимающихся гребным спортом [55]. Занятия, направленные на снижение перенапряжения костно-мышечных структур, включали в себя: упражнения на статическое вытяжение позвоночника при высоком захвате за поручни и подвижной основе; вытяжение всех отделов позвоночника. В результате терапии обнаружены выраженные миорелаксирующий и противовоспалительный эффекты. Полученные данные иллюстрируют высокую эффективность использования роботизированной платформы Huber в сравнении с традиционной терапией. Результаты клинико-инструментального обследования пациентов подтвердили редукцию болевого синдрома, увеличение амплитуды движений в поясничном отделе, уменьшение мышечных асимметрий на 12—16-е сутки после начала лечения СМБ, вызванной сочетанным или изолированным поражением мышц.

В другой работе [54] амплитуду, скорость движения платформы и вертикальную подвижность колонны регулировали от минимума до максимума в зависимости от степени болевого синдрома. Применение роботизированной платформы Huber у спортсменов с синдромом перенапряжения мышц спины и МБС, занимающихся греблей и плаванием, показало бóльшую эффективность по сравнению с традиционной терапией. Клинические методы обследования подтвердили ускоренное достижение анальгетического эффекта при таком воздействии у больных с синдромом перенапряжения мышц спины по сравнению с контрольной группой. На фоне курса аппаратной лечебной терапии с роботизированной платформой с БОС значимо снижалась степень болевого синдрома, восстанавливалось эмоциональное состояние и, как следствие, улучшалось качество жизни пациентов. Следует указать на недостаточную устойчивость клинического эффекта монотерапии, который снижался через 3 нед после прекращения курса лечения. Тем не менее выраженность болевого синдрома у пациентов при этом не достигала ранее наблюдавшегося высокого уровня.

В предыдущих исследованиях также проведен анализ эффективности еще одной аппаратной методики [56]. Тренажер постуральной функции «Стэдис-Баланс» («Нейрософт») продемонстрировал высокую клиническую эффективность в плане восстановления двигательных функций у пациентов травматолого-ортопедического профиля с СМБ. Указанный подход основан на применении 3D-стабилометрии, позволяющей оценивать колебания не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости. Данная методика дает возможность дифференцировать механизмы нарушений и достигать выраженного терапевтического эффекта.

С целью терапии боли и коррекции осанки в последнее время часто применяют БОС по опорной реакции. В ходе реализации такого подхода опорные реакции используются для формирования БОС по визуальному, акустическому, смешанному или иному каналу. Разработана система классификации процедур с биоуправлением по опорной реакции, описаны задачи реабилитационных воздействий с применением таких процедур, конкретизированы методы контроля состояний на стабилометрическом оборудовании. Полученные сведения внесли вклад в создание единого подхода к применению стабилометрического оборудования разных типов и программного обеспечения, стандартизации назначений, возможности надежного мониторинга результатов воздействия [57].

Эффективность применения БОС по опорной реакции оценивалась также на контингенте детей с патологией позвоночника [58]. В контрольной группе для коррекции постуральных нарушений использовали только ЛФК, в основной — ЛФК и БОС по опорной реакции. Установлено, что показатели подвижности позвоночника, максимальной мышечной силы и выносливости мышц спины не различались между группами обследуемых. Однако по результатам стабилометрии улучшение постурального баланса оказалось более выраженным у детей основной группы. Этот вывод основан на значимом увеличении показателей среднеквадратического отклонения в сагиттальной плоскости и уменьшении среднего направления плоскости колебаний центра давления в основной группе по сравнению с контролем.

Заключение

Таким образом, аппаратные методики (методы БОС, нейромодуляция с использованием ТМС или рТМС, технологии ВР и дополненной реальности, стабилоплатформы с БОС) вносят существенный вклад в повышение эффективности терапии СМБ и улучшение качества жизни пациентов. Одним из наиболее эффективных методов лечения острой и хронической СМБ можно считать технологию с моделированием ВР, которая может стать методом выбора при назначении дополнительной терапии указанной патологии [59, 60].

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.