Двусторонняя потеря вестибулярной функции, или двусторонняя вестибулопатия (ДВП), относится к заболеваниям внутреннего уха, в основе патогенеза которых лежит значительное снижение функции как отолитовых, так и ампулярных рецепторов обоих лабиринтов. ДВП включена в новую Международную классификацию болезней (МКБ-11) как самостоятельное заболевание в классе «Заболевания внутреннего уха», подклассе «Хронический вестибулярный синдром» [1]. Диагностические критерии ДВП, разработанные Обществом Барани, включают наличие жалоб на неустойчивость при движении, усиливающуюся в темноте и на неровной поверхности, с обязательным инструментальным подтверждением вестибулярной гипофункции с помощью вращательного, калорического или видеоимпульсного тестов [2].

Нарушение вестибулоокулярного и вестибулоспинальных рефлексов при ДВП приводит к нарушению постуральной устойчивости и стабилизации зрения при движениях головой, что проявляется смазанностью визуального образа при поворотах и дрожанием изображения — динамической осциллопсией при любых движениях головы. В связи с этим ДВП существенно влияет на качество жизни и работоспособность больного, приводит к развитию хронической шаткости, усиливающейся в темноте и на неровной поверхности, многократно увеличивая риск падений [3].

В структуре заболеваний вестибулярной системы, например по данным Германского центра головокружения и нарушения равновесия, ДВП занимает 7-е место среди причин обращаемости в консультативное отделение и 4-е место среди периферических вестибулярных поражений [4]. Частота ДВП широко варьирует и, по данным разных авторов, составляет от 28 до 83 человек на 100 тыс. населения [5, 6]. Частота ДВП в Российской Федерации неизвестна. В целом широкий разброс показателей связан с плохой выявляемостью ДВП вследствие отсутствия настороженности и недостаточной осведомленности врачей о данной патологии, сложности диагностики с использованием специальных методов отоневрологического осмотра, а также в связи с широким спектром заболеваний, приводящих к развитию данного синдрома.

Причины развития синдрома ДВП разнообразны. Он может быть следствием приема ототоксических препаратов, менингита, травм пирамиды височных костей, двусторонних заболеваний, вовлекающих вестибулярные структуры внутреннего уха, таких как болезнь Меньера, вестибулярный нейронит, лабиринтит, нейродегенеративные заболевания, наследственные синдромы и т.д. [7—9]. Лечение этого заболевания в настоящее время имеет ограничения.

Физическая вестибулярная реабилитация (ВР) является наиболее изученным методом, доказавшим свою эффективность при односторонней вестибулопатии [10]. ВР включает упражнения на адаптацию, замещение и габитуацию [11]. Замещение происходит за счет ранней генерации компенсаторной саккады во время упражнений с одновременным поворотом глаз и головы. Эта стратегия имеет ограничение по латентности центральных саккадических движений глаз, которая составляет не менее 100 мс по сравнению с латентностью интактного вестибулоокулярного рефлекса 8 мс [12]. Эффект адаптации вестибулоокулярного рефлекса при ДВП также неоднозначен. Увеличение показателя gain (отношения скорости глаз к скорости поворота головы) в процессе тренировок происходит у ограниченного числа пациентов с ДВП, что связано в том числе с низкой приверженностью пациентов регулярному выполнению неприятных упражнений [13, 14]. Использование техники инкрементной адаптации вестибулоокулярного рефлекса повышает показатель gain в исследованиях, проведенных на ограниченном количестве пациентов с ДВП [15]. В ряде исследований показаны улучшение стабилизации взора и увеличение скорости ходьбы после ВР [16], однако отсутствует значимое увеличение показателей активности в повседневной жизни [17], поскольку реабилитация ДВП не в состоянии полностью избавить пациента от симптоматики в условиях депривации зрения или проприоцепции — в темноте и на неровной поверхности. Эффективность реабилитации ограничена наличием сопутствующих заболеваний, влияющих на состояние системы равновесия, таких как проблемы опорно-двигательного аппарата, нарушение зрения, слуха, проприоцептивной чувствительности, центральные вестибулярные расстройства при заболеваниях центральной нервной системы (ЦНС).

Вестибулярная имплантация. В последние десятилетия в мире ведется разработка различных видов устройств для реабилитации пациентов с ДВП. Основополагающая работа B. Cohen и соавт. по изучению электрической возбудимости отдельных ветвей вестибулярного нерва и, как следствие, вызванных направленных специфических компенсаторных движений глаз [18, 19] послужила нейрофизиологической основой для разработки вестибулярных имплантатов, которые, как слуховые имплантаты, могли бы заменить отсутствующие рецепторы. Работа в этом направлении ведется четырьмя научными группами [13], лабораторные исследования перешагнули этап испытаний на животных и в настоящее время проводятся на глухих добровольцах. Разрабатываются имплантационные методики стимуляции как отолитовых рецепторов преддверия лабиринта, так и ампулярных рецепторов полукружных каналов. Установка имплантатов в преддверии технически проще, тем не менее требует интраоперационного мониторинга вызванных вестибулярных миогенных потенциалов для выбора наилучшего положения в утрикулюсе [20, 21]. Постоянная стимуляция отолитовых рецепторов не влияет на угловой вестибулоокулярный рефлекс, однако стимулирует специфический гравитационный вестибулоокулярный рефлекс, что, как предполагается, объясняет улучшение равновесия у таких пациентов [22].

Вестибулярная имплантация полукружных каналов включает установку трех электродов к каждой ампуле отдельно с использованием экстралабиринтного или интралабиринтного подходов. Информация об ускорениях фиксируется гироскопом и акселерометром, имплантированным под кожу головы или установленным на магнитном креплении, и далее передается на соответствующий ампулярный нерв [23]. В результате работы имплантата происходит восстановление углового вестибулоокулярного рефлекса, более выраженное на высоких частотах, что проявляется в улучшении тестов динамической остроты зрения [24]. Тем не менее улучшение показателей устойчивости в повседневной жизни остается противоречивым. Исследование, оценивающее эффективность использования вестибулярных имплантатов пациентами самостоятельно в домашних условиях, показало улучшение функциональности только через 1 год [25]. Основным недостатком вестибулярной имплантации является инвазивность и неопределенный прогноз по сохранению слуха у исходно слышащих пациентов.

В связи с этим не теряет своей актуальности разработка неинвазивных устройств для улучшения равновесия.

Вестибулярная подпороговая гальваническая стимуляция, проводимая на уровне височных костей, согласно теории стохастического резонанса [26], приводит к снижению порога возбуждения вестибулярных рецепторов за счет подачи шумового электрического импульса подпорогового значения, что повышает чувствительность поврежденных вестибулярных рецепторов. Эффективность методики зависит от наличия остаточной вестибулярной функции, при арефлексии она будет нулевой [27]. В настоящее время нет четкого понимания параметров стимуляции, ее длительности, эффективности как самой стимуляции, так и сочетания ее с методами физической ВР, также непонятно, можно ли добиться стойкого эффекта терапии после прекращения использования данного метода лечения, вместе с тем есть сообщения об эффекте последействия по завершении 30-минутной стимуляции, сохраняющегося в течение нескольких часов [28].

Разработка приборов, направленных на сенсорное замещение или на сенсорное усиление (аугментацию), с целью улучшения функции равновесия посредством добавления/усиления обратной связи для существующих сенсорных систем — следующее перспективное направление.

В литературе имеется большое количество публикаций, посвященных методикам обратной связи. Однако сам механизм, с помощью которого информация интегрируется и используется ЦНС, изучен недостаточно хорошо. Доминирующая гипотеза, которая не имеет достаточного экспериментального подтверждения, заключается в том, что наблюдаемое улучшение равновесия происходит за счет сенсорного перерасчета. Обратная связь о движении тела обеспечивается в ЦНС в соответствии с входными сигналами, поступающими по неповрежденным сенсорным каналам (это, например, зрение, проприоцепция), поэтому испытуемые, получающие сенсорное дополнение, учатся все больше полагаться на эти интактные сенсорные каналы. Другие возможные механизмы: формирование «шестого» чувства (ЦНС интерпретирует информацию о сенсорном дополнении как новый и отдельный сенсорный канал), контекстно-специфическая адаптация (новая сенсомоторная программа вырабатывается в процессе повторного взаимодействия с устройством и доступна только при использовании устройства) [29].

В настоящее время в литературе можно найти описание методик, задействующих различные сенсорные системы: зрительные, слуховые, вибрационные сигналы, а также малые электрические токи, стимулирующие слизистую оболочку языка. Эти методики используются курсом в условиях лаборатории или медицинского учреждения и связаны с необходимостью многократного посещения пациентом данного учреждения.

Электротактильная лингвальная обратная связь. M. Tyler и соавт. разработали прибор, содержащий акселерометр, который определяет положение головы в передне-заднем и среднелатеральном направлениях и осуществляет обратную связь с телом человека с помощью электротактильной стимуляции электродной решеткой, помещаемой на дорзальную поверхность языка [30]. Пациент, ориентируясь на смещение тактильных ощущений при изменении положения тела, должен стремиться удерживать центральное положение, что соответствует положению электротактильных ощущений в центре языка. В исследованиях показано значительное улучшение равновесия у пациентов с односторонним и двусторонним вестибулярным поражением по сравнению с традиционной вестибулярной реабилитацией, а также сохранение достигнутых улучшений равновесия в течение нескольких недель после окончания сеанса стимуляции, что подтверждается данными субъективных опросников и теста сенсорной организации [31—33]. Впоследствии авторы с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии высокого разрешения обнаружили, что электротактильная стимуляция языка сама по себе приводит к активации структур мозга, участвующих в поддержании равновесия. Исследователи предложили использовать стимуляцию языка без обратной связи в виде инструмента нейромодуляции при ее сочетании с методами реабилитации для инициации восстановления поврежденных или подавленных функций мозга при различных неврологических заболеваниях [34, 35].

Слуховая обратная связь. В регуляции равновесия наряду со зрительными, вестибулярными и соматосенсорными афферентами играет роль слух. Показано, что применение слуховой обратной связи улучшает постуральную устойчивость у людей с ДВП. Авторы предполагают, что слуховая информация тесно связана с отолитовой рецепцией и поэтому может частично заменить недостаток вестибулярной функции. В ряде работ звуковая обратная связь использовалась в условиях лаборатории и позволяла испытуемым контролировать положение тела посредством ориентировки на изменение громкости, частоты и направления звука [36, 37].

Данная методика имеет ряд ограничений: во-первых, для адекватного ее использования необходимо наличие хорошего слуха, что не всегда возможно при ДВП; во-вторых, в повседневной жизни при движении необходимо слышать и анализировать внешние звуки, в том числе речь, что становится невозможным при применении этого вида обратной связи. Тем не менее сама по себе адекватная реабилитация тугоухости с использованием технических средств реабилитации слуха (слуховых аппаратов) является важным условием стабилизации равновесия.

Визуальная обратная связь. Зрение является одним из основных сенсорных каналов, участвующих в поддержании равновесия, и особенно важно, что восприятие зрительной информации относительно состояния равновесия происходит автоматически и не требует постоянного активного внимания. Поэтому визуальная обратная связь давно и широко используется для реабилитационных тренингов во многих врачебных специальностях. Применяемые в качестве вестибулярных тренингов устройства активного контроля равновесия, созданные на основе современных технологий, обычно объединяют инерциальные измерительные приборы для оценки кинематики тела и/или силовые платформы с носимым или расположенным вне тела процессором и дисплеем.

Обратная связь формируется посредством возникновения на экране монитора визуального маркера соответствующего параметрам положения тела, полученным измерительными приборами. Таким образом, пациент получает возможность управлять позой, изменяя положение этого визуального маркера, что лежит в основе реабилитационных тренингов с визуальной обратной связью [38].

В настоящее время появились приборы, позволяющие погрузить пациента в условия виртуальной реальности и таким образом приблизить условия тренинга к реальным, в которых могут быть задействованы все основные сенсорные системы, такие как визуальная, слуховая и соматосенсорная [39]. Однако все эти методики могут быть использованы лишь как средства курсового лечения, дополняющие традиционные методы физической вестибулярной реабилитации с целью скорейшего формирования плато центральной компенсации. При ДВП этого может быть недостаточно, и для поддержания равновесия в повседневной жизни необходимо средство, воздействующее на систему равновесия постоянно, особенно в темноте и на неровной поверхности. Использование слуховой и визуальной обратной связи с целью постоянного поддержания равновесия в повседневной жизни может быть довольно затруднительно по разным причинам. Во-первых, эти сенсорные модальности и так постоянно используются в передаче информации об окружающей среде, а также в последнее время активно задействуются различными коммерческими устройствами — смартфонами, наушниками. Таким образом, дополнительная сенсорная нагрузка может оттягивать на себя большую долю внимания, негативно влияя на основные функции органа слуха и зрения. Во-вторых, при нарушении слуха и/или зрения использование этих сенсорных модальностей затруднительно.

Вибротактильная обратная связь также может быть использована для увеличения соматосенсорного вклада в контроль равновесия. Из всех модальностей, задействующих соматосенсорную систему человека, вибротактильная стимуляция в последнее время набирает популярность благодаря технологичности и ненавязчивости вибротактильных дисплеев, а также их портативности и удобству ношения. Однако эта модальность еще далеко не вытеснила основные каналы доставки информации в силу того обстоятельства, что гаптика (осязание) является каналом с низкой пропускной способностью по сравнению со слуховой или визуальной перцепцией.

Вибротактильная обратная связь через туловище является интуитивно понятным подходом и уже используется для снижения потребности в визуальной навигации в специальных службах (пожарные, военные, авиация), а также для поддержки пространственной ориентации слепых людей [40, 41]. Существующие вибротактильные устройства реализованы в различных формфакторах, таких как портативные устройства и носимые системы: перчатки, носки, куртки, украшения, пояса [42]. В отличие от других формфакторов пояса обычно физически незаметны и являются частью практически любой повседневной одежды. В литературе описаны различные конструкции и варианты реализации вибротактильных поясов [43—46]. Для длительного ношения такие пояса должны отвечать определенным условиям: быть легкими, иметь приятный дизайн и возможность очистки, быть интуитивно понятными в использовании, беспроводными, с длительным периодом использования батареи. Кроме того, они должны иметь возможность изменять силу вибрации, длину пояса без ущерба для функциональности. В настоящее время многие из этих приборов достаточно громоздки, могут иметь проводную связь с источником питания, что позволяет использовать их только в кабинете врача во время сеансов реабилитации. Так, прибор SwayStar, произведенный в Швейцарии, позволяет проводить оценку статического и динамического равновесия в различных тестах и с дополнительно подключаемым устройством — аудиальновибротактильной системой биологической обратной связи BalanceFreedom обеспечивает слуховую, вибротактильную и визуальную обратную связь в режиме реального времени с информацией о направлении и амплитуде раскачивания туловища. При небольшой тренировке пользователь может научиться улучшать равновесие и тем самым уменьшать раскачивание [43]. Тем не менее этот прибор при всей своей функциональности непригоден для постоянного ношения вне стен медицинского учреждения.

ActiveBelt — беспроводной тактильный пояс для пешеходной навигации. Пояс состоит из восьми фиксированных вибромодулей с эластичными межвибрационными участками и использует встроенный процессор. Вибрационные параметры, такие как частота и сила вибрации, могут быть изменены, но возможности реконфигурации и масштабирования отсутствуют [44].

Пояс TactaBelt, предложенный R. Lindeman и соавт., состоит из восьми вибромоторов, соединенных липучками с неопреном. Вибромоторы пояса являются реконфигурируемыми и масштабируются, а их вибрационные параметры регулируются. Несмотря на функциональность и широкие возможности пояса TactaBelt, практически нет данных об удобстве его использования и производительности [45]. Долговечность вызывает сомнения, учитывая, что вибромоторы крепятся к поясу с помощью липучки. Такое решение может работать в контролируемых условиях, например в лаборатории при использовании виртуальной реальности, но оно вряд ли будет надежно и удобно в реальных условиях и при повседневной носке.

Наиболее успешно воплощенным прибором является вибротактильный пояс Balance Belt, произведенный в Нидерландах [46]. Пояс создан для постоянного индивидуального ношения с целью улучшение проприоцептивного восприятия вертикали, а следовательно, динамичевского равновесия. Пояс отличается небольшим весом (300 г), наличием литиевой батареи, рассчитанной более чем на 12 ч непрерывной работы, 10 вибротакторов, расположенных по периметру, и трехосевого акселерометра. К важным характеристикам данного пояса относятся наличие сменного чехла для поддержания опрятного внешнего вида изделия, широкая размерная сетка (от 60 до 128 см) и простота в управлении. По мнению авторов, этот прибор при постоянном ношении постепенно встраивается в систему равновесия без активного участия внимания. Однако отсутствие возможности изменять силу и частоту вибрации может стать проблемой для тучных пациентов и пациентов со снижением вибрационного чувства.

Таким образом, в настоящее время есть только один готовый продукт — Balance Belt, разработанный специально для повседневного ношения пациентами с ДВП. Однако коммерческое использование этого прибора началось недавно, поэтому пока нет убедительных данных о его эффективности в долгосрочном периоде наблюдения.

Заключение

Использование вибротактильных поясов является перспективным направлением для улучшения равновесия в повседневной жизни у пациентов с двусторонней вестибулопатией. Для дальнейшего исследования поясов требуется определение целевой группы пациентов по возрасту, выраженности вестибулярной гипорефлексии, наличию сопутствующего функционального головокружения и полинейропатии. Необходимы: исследование режима использования пояса в повседневной жизни, работа над повышением приверженности его использованию, изучение возможных побочных явлений (например, из-за шума вибраторов), способных ограничивать его ношение, и определение противопоказаний к его использованию. Одной из основных и наиболее важных проблем является отсутствие отечественных аналогов вибротактильных поясов, так как произведенные за рубежом приборы в настоящее время недоступны и очень дороги.

Исследование поддержано грантом Правительства Москвы на реализацию научно-практического проекта в медицине №2002-4/23.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.