Введение
По влиянию на качество жизни пациентов с травматической тетраплегией двигательная функция кисти и руки занимает ведущее место наряду с контролем функции тазовых органов и сексуальной функцией [1, 2]. Известные модели предикторов двигательных функций верхней конечности включают в себя двигательную достаточность проксимальных отделов (m. deltoid, m. tricepsbrachi), которые отвечают за успешность опорной функции, трансфера, мобильности в кресло-коляске и других двигательных навыков [3, 4], и дистальных отделов, включающих активность лучевых разгибателей и мышц — сгибателей пальцев кисти, которые отвечают за хватательную и манипулятивные функции кисти [5]. При этом грубый дефицит активности разгибателей предплечья вполне может компенсироваться сгибателями плеча [6] или его наружными ротаторами [7]. Комбинация силовых тестов для оценки мышц кисти и способность к выполнению ключевого захвата I пальцем объясняет более 90% вариабельности выполнения навыков самообслуживания шкалы SCIM III (Spinal Cord Independence Measure III) [8].
Анализ литературы показывает, что наиболее частыми предикторами функциональной активности верхней конечности выступают функциональные двигательные тесты (Van Lieshout Test (VLT), Capabilities of Upper Extremity Test, Graded Redefined Assessment of Strength, Sensibility and Prehension, SCIM III), тесты мышечной силы сгибателей и разгибателей предплечья (мануальное мышечное тестирование, динамометрия) и результаты электромиографии (ЭМГ) [4, 9]. ЭМГ-диагностика позволяет уточнить состояние периферического нейромышечного аппарата. Так, при неврологическом повреждении на уровне сегментов спинного мозга C4—C6 повреждение нижнего мотонейрона наблюдается в 10% сгибателей пальцев и в 26% разгибателей пальцев кисти [10]. Также отмечено развитие и вторичного нейронально-аксонального повреждения у 13—28% пациентов, которое локализуется в соседнем каудальном сегменте по отношению к первично поврежденной зоне спинного мозга, являясь следствием супраспинальной денервации второго мотонейрона [11]. При этом большинство кистей со сформированным пассивным тенодезом имеют денервацию разгибателей пальцев, что способствует мышечному дисбалансу в пользу адаптивного укорочения сгибателей пальцев и повышению эффективности тенодеза в условиях смешанного пареза [12].
Отмечена невысокая эффективность традиционных программ физической реабилитации, направленных на улучшение функции верхней конечности как на уровне структуры, так и на уровне активности [13], однако результативность таких программ может в некоторой степени повышаться при их сочетании с функциональной электростимуляцией или при применении робот-ассоциированных технологий [14]. Также имеются данные о малой изменчивости и низком капаситете функций верхней конечности у пациентов в позднем периоде спинномозгового повреждения (СМП) на фоне специфической реабилитации [15].
Цель исследования — установить предикторы функциональной двигательной активности верхней конечности у пациентов в позднем периоде после СМП, в том числе с учетом нейрофизиологических коррелятов.
Материал и методы
В ретроспективное оценочное исследование вошли данные 190 пациентов (средний возраст 30,0±12,9 года) со СМП, проходивших курс стационарной реабилитации в Центре «Преодоление» в период с 2010 по 2018 г. Критерии включения: повреждение шейного отдела позвоночника и спинного мозга давностью более 3 мес, возможность пациента находиться в кресле-коляске в сидячем положении не менее 3 ч подряд. Критерии невключения: отказ больного от участия в исследовании, нетравматический характер СМП, тяжелые суставные контрактуры, выраженный мышечный гипертонус, выраженные пролежни на пяточных и ягодичных областях; сахарный диабет, травмы или заболевания периферических нервов, прогрессирующая сирингомиелия. Критерии исключения: острые или обострение хронических инфекционных или соматических заболеваний, развитие острого флеботромбоза вен нижних конечностей, получение травмы, несовместимой с продолжением реабилитации.
Среди пациентов были 151 (79%) мужчина и 39 женщин (21%). СМП на шейном уровне в 176 (93%) случаев носило травматический характер, в 14 (7%) — нетравматический. Давность СМП составила 1,9 [0,60; 5,40] года.
С целью изучения клинико-неврологического статуса пациентов применяли Международный стандарт для оценки чувствительных и двигательных нарушений (International standards for neurological classification of spinal cord injury, ISCSCI) Американской ассоциации спинальной травмы (American Spinal Injury Association, ASIA). С помощью ISCSCI определяли двигательный (наиболее каудальный сегмент с сохранной двигательной функцией) уровень повреждения (ДУ), степень полноты повреждения (ПП) спинного мозга, выполняли подсчет суммарного двигательного счета, раздельного двигательного счета для верхней конечности (ASIAрука) [16].
Оценку специфических навыков кисти и руки осуществляли с помощью двигательного теста VLT [18], который был модифицирован для повышения специфичности (VLTm). В связи с тем, что из 10 активностей теста две активности охватывают баланс, для оценки функции верхней конечности отобрали 8 активностей (сила I пальца, открытие и закрытие I пальца, открытие пальцев, сила пальцев, захват карандаша, зажигание спички, открытие бутылки), максимальная суммарная оценка по которым составляет 80 баллов. Таким образом, сохранность навыков 50% и более составляет 40 баллов и более (VLT50%), 25% и более — 20 баллов и более (VLT25%). С помощью биноминальной регрессионной логистической модели точка отсечения была определена в 40 и 20 баллов короткой версии шкалы VLTm.
Нейрофизиологическое исследование включало стимуляционную электронейромиографию (СЭНМГ), которую выполняли на электромиографе Keypoint (Medtronic). Срединный нерв исследовали с регистрацией М-ответа (МО) при стимуляции дистальной точки нерва и с определением скорости распространения возбуждения (СРВ) на предплечье с m. abductor pollicis brevis, локтевой нерв — с m. abductor digiti minimi или m. interosseus dorsi I. Амплитуду МО оценивали от изолинии до пика негативной фазы. За нормальные значения принимали: для срединного нерва МО >4 мВ, СРВ >49 м/с; для локтевого нерва МО >4,6 мВ, СРВ >47 м/с [18].
С целью нивелирования влияния повышенной нагрузки на верхние конечности с возможным развитием туннельных синдромов были обследованы 20 пациентов (12 мужчин и 8 женщин) с травматической параплегией, активно передвигающиеся в ручном кресле-коляске, которые составили группу сравнения для результатов, полученных с помощью СЭНМГ. В этой группе больных было обследовано 39 срединных и 38 локтевых нервов. Возраст пациентов составил 35,0 [24,0; 42,0] лет, давность СМП на уровне позвонков Th4—Th12 — 5,0 [1,0; 10,0] лет.
Данные СЭНМГ по степени выраженности денервационных изменений классифицировали по группам в соответствии с рекомендациями A. Curt и V. Dietz [19]: 1-й тип — нет МО (полное повреждение по типу валлеровского перерождения); 2-й тип — патологическое уменьшение МО и СРВ (тяжелое аксональное повреждение нерва); 3-й тип — уменьшение МО, нормальная СРВ (легкое аксональное повреждение нерва); 4-й тип — нормальные МО и СРВ.
Оценку механических свойств кисти (наличие контрактур в пястно-фаланговых, межфаланговых суставах (ангулометрия), оценку мышечного тонуса сгибателей и разгибателей пальцев, I пальца производили в положении пациента сидя в индивидуальном кресле-коляске за эрготерапевтическим столом, руки расположены на столе. Ограничение пассивного сгибания или разгибания в межфаланговых или пястно-фаланговых суставах пальцев, разгибания в лучезапястном суставе более 30° за счет суставной контрактуры или спастичности принимали за существенное нарушение. Интегративная оценка хватательной функции пассивной кисти базируется на балансе между адаптивным укорочением сгибателей пальцев и достаточной силе разгибателей кисти (функциональный тенодез, ФТ), наличием активных движений в сгибателях пальцев (активная кисть) и тонусом окружающих мышц, что позволяет осуществлять фазы открытия и закрытия кисти. Хватательную функцию оценивали как возможность захвата теннисного мяча (диаметр 67 мм) в пронированном положении предплечья и опорой на локоть (шаровой тенодез).
Работа являлась частью клинического исследования по теме «Системный подход к медицинской реабилитации больных с цервикальной тетраплегией» и соответствовала нормам биомедицинской этики (протокол Локального этического комитета при ГАУЗ «Московский научно-практический центр медицинской реабилитации, восстановительной и спортивной медицины Департаменты здравоохранения города Москвы» №1 от 06 февраля 2020 г.).
Полученные результаты были обработаны с применением методов статистического анализа при помощи статистического пакета Statistica 10.0. Данные представлены преимущественно в виде среднего значения и среднеквадратического отклонения, а также медианы с 25 и 75% размахом процентилей. Использовали критерий корреляции Пирсона, дискриминативный анализ (дискриминантное одномерное ветвление для категориальных и порядковых предикторов) с построением деревьев классификации, множественный регрессионный анализ. Уровень значимости принятия нулевой гипотезы был принят менее 5%.
Результаты
В основной группе (190 пациентов) суммарный балл по двигательной шкале ISNSCI составил 32,9±22,42 балла, для верхней конечности (ASIAрука) — 25,0±12,2 балла. Медиана ДУ соответствовала шейному сегменту спинного мозга C6 (обобщенный ДУ 6,2±1,17). Распределение пациентов по ДУ было следующим: C4 — 14 (7%), C5 — 36 (19%), C6 — 67 (35%), C7 — 50 (26%), C8 — 16 (8,5%), D1 — 7 (4%). По ПП преобладал тип A (у 118), тип B был отмечен у 16 пациентов, C — у 44, D — у 11, E — у 1 пациента. Оценка по VLTm составила 38,3±20,9 балла. Контрактуры суставов пальцев и кисти и значимый гипертонус сгибателей пальцев кисти был обнаружен у 55 (29%) пациентов. ФТ был сформирован у 162 (85%) пациентов.
При анализе когорты в зависимости от значения VLTm были получены следующие данные. В группе VLTm25% (1) (20 баллов и более) оказалось 133 пациента с общим ДУ 6,6±1,07. Распределение по ДУ было следующим: C4 —C6 — 65 (49%) пациентов, C7 — D1 — 68 (51%); по ПП тип A и B имел место у 85 (64%) пациентов. В группу VLTm25% (0) (менее 20 баллов) вошли 57 пациентов с общим ДУ 5,3 ±0,91. Распределение по ДУ было следующим: C4 —C6 — 52 (91%) пациентов, C7—C8 — 5 (9%); по ПП: тип A и B — у 49 (86%) пациентов.
В группу VLTm50% (1) (40 и более баллов) попали 86 пациентов с общим ДУ 6,9±1,11. Распределение по ДУ было следующим: C4 —C6 — 29 (34%) пациентов, C7 —D1 — 57 (66%); по ПП: тип A и B — у 43 (50%) пациентов. В группу VLTm50% (0) (менее 40 баллов) вошли 104 пациента с общим ДУ 5,6±0,90. Распределение по ДУ: C4—C6 — 88 (85%) пациентов, C7 —C8 —16 (15%); по ПП: тип A и B — у 91 (87%) пациента.
Вполне закономерно наличие между группами при точке отсечения в 25 и 50% принципиально одинаковых различий, связанных с преобладанием пациентов с ДУ C4—C6 и с полным двигательным повреждением (типы A и B) в группах классификации (0).
При первичном обследовании было выполнено 305 исследований по срединному нерву, 155 исследований по локтевому нерву. При анализе результатов СЭНМГ в основной группе отмечаются пограничные показатели МО по срединному нерву, и снижение МО по локтевым нервам, в группе сравнения показатели соответствовали нормативным (табл. 1).
Таблица 1. Данные СЭНМГ пациентов основной и контрольной групп
| Параметр | Срединный слева | Срединный справа | Локтевой слева | Локтевой справа | Срединный контроль | Локтевой контроль |
| МО, мВ | 4,0±2,91 | 4,2±2,93 | 3,1±2,88 2,7 [0,5; 5,6] | 3,9±6,9 2,1 [0,8; 5,4] | 8,1±3,32 | 7,5±5,62 |
| СРВ, м/с | 55,7±15,02 | 54,7±15,14 | 53,7±18,14 | 54,6±17,47 | 59,57±4,8 | 58,0±4,25 |
Учитывая выраженные различия между группой сравнения и основной группой, дальнейший групповой расчет степени денервации выполняли основываясь на нормативных значениях.
При групповом анализе у 15% пациентов по срединным нервам и у 23% — по локтевым нервам были обнаружены выраженные и умеренно выраженные изменения степени денервационных процессов, нормальные параметры были установлены у 52% пациентов по срединным нервам и у 35% — по локтевым нервам (табл. 2).
Таблица 2. Распространенность денервационных изменений в локтевых и срединных нервах
| Нервы | Тип денервации | |||
| 4-й тип (норма) | 3-й тип (легкая) | 2-й тип (умеренная) | 1-й тип (тяжелая) | |
| Срединный слева | 83 (52%) | 52 (33%) | 4 (2%) | 21 (13%) |
| Срединный справа | 76 (53%) | 46 (32%) | 3 (2%) | 12 (13%) |
| Локтевой слева | 31 (35%) | 37 (41%) | 7 (8%) | 14 (15%) |
| Локтевой справа | 23 (35%) | 28 (42%) | 3 (5%) | 12 (18%) |
Обращают на себя внимание более выраженные нарушения в локтевых нервах, что, вероятно, может иметь большее прогностическое значение. При оценке корреляционной матрицы, которую удалось построить для 44 пациентов (VLTm 18,9±13,17 балла), МО не имел корреляции с VLTm, однако была обнаружена умеренная взаимная корреляция (p<0,05) между МО локтевого и срединного нервов, что указывает на достаточность обследования с помощью СЭНМГ в дальнейшем только одного нерва (табл. 3).
Таблица 3. Корреляция между СМП локтевого и срединного нервов и баллами по VLT (n=44)
| Нервы | МО, мВ | Срединный левый | Срединный правый | Локтевой левый | Локтевой правый | Шкала VLTm |
| Локтевой правый | 2,9±2,72 | 0,452670* | 0,611134* | 0,739017* | 1,000000 | 0,212013 |
| Локтевой левый | 2,9±2,85 | 0,704368* | 0,687598* | 1,000000 | 0,739017* | 0,205699 |
| Срединный правый | 3,6±2,78 | 0,712849* | 1,000000 | 0,687598* | 0,611134* | 0,166952 |
| Срединный левый | 3,2±2,78 | 1,000000 | 0,712849* | 0,704368* | 0,452670* | 0,166475 |
Примечание. * — p<0,05.
При построении деревьев классификации (дискриминативный анализ) учитывали порядковые (7) и категориальные предикторы (3): пол, возраст, давность СМП, ПП, ДУ, ASIAрука, наличие ФТ, ограничение подвижности в пальцах кисти более 30° (контрактура), МО со срединных нервов (рис. 1, 2). Результаты исследования с локтевых нервов не были включены в дискриминативный анализ в связи с недостаточным числом наблюдений.
Рис. 1. Дерево классификации (слева) и ранговая значимость предикторов (справа) для порога VLTm 25%
Рис. 2. Дерево классификации (слева) и ранговая значимость (справа) предикторов для порога VLTm 50%.
Для определения предикторов в зависимости от значения VLTm провели дискриминативный анализ. При значении порога VLTm25% объем обучающей выборки составил 138 наблюдений (дерево классификации охватило 138 наблюдений), дерево классификации имело только одно ветвление в точке ASIAрука, равное 17,3 балла; в терминальную вершину (0) были классифицированы 47 пациентов с априорной вероятностью 0,34; в терминальную вершину (1) — 91 пациент с априорной вероятностью соответственно 0,66. Ранговая значимость предикторов (одномерное ветвление) составила для ASIAрука — 100, для ФТ — 91, для ДУ — 73, для ПП — 18, для МО срединных нервов — 0—5; для давности СМП — 2, для пола — 2, для возраста — 0. Многовариативная регрессионная модель (R=0,67; R2=0,45, F=38,00, p=0,00) подтвердила, что наиболее весомый вес принадлежит предиктору ASIAрука (β=0,25, t=2,39, p=0,02) и ФТ (β=0,41, t=6,47, p=0,00) (см. рис. 1).
При значении порога VLTm50% объем обучающей выборки также составил 138 наблюдений, дерево классификации имело только одно ветвление в точке ASIAрука, равное 26,9 балла; в терминальную вершину (0) были классифицированы 83 пациента с априорной вероятностью 0,60; в терминальную вершину (1) — 55 пациентов с априорной вероятностью соответственно 0,40. Ранговая значимость предикторов (одномерное ветвление) составила для ASIAрука — 100, для ДУ — 59, для ПП — 50, для ФТ — 28, для СЭНМГ 3—5; для давности СМП — 1, для пола — 0, для возраста — 5. Многовариативная регрессионная модель (R=0,69; R2=0,47; F=42, p=0,00) также в этой группе подтвердила наиболее весомый вклад предиктора ASIAрука (β=0,29, t=2,8; p=0,00) и ДУ (β=0,25, t=2,8; p=0,00) (см. рис. 2).
Полученные результаты указывают на то, что ведущими предикторами являются ASIAрука и ДУ, при этом у более тяжелых пациентов (VLTm25%) определенную роль начинает играть ФТ, который, как показывает практика, реализуется ими в основном за счет компенсаций, адаптивных приемов и/или приспособлений. Следует отметить, что у пациентов с полным двигательным повреждением ASIAрука в 17 баллов соответствует ДУ C6, а в 27 баллов — ДУ C7. Значимость таких предикторов, как СЭНМГ, давность СМП, контрактуры суставов кисти, пол и возраст пациентов, не получила своего подтверждения, что, вероятно, связано с многофакторностью формирования заместительных двигательных функций, процессами нейрональной и биомеханической адаптации и обучения в рамках рассматриваемой клинической модели (хроническая тетраплегия) и применяемого реабилитационного подхода.
Обсуждение
В настоящем исследовании выявлено развитие денервационных изменений периферического нейромышечного аппарата у 15—23% пациентов, что соответствует данным работы Р.А. Бодровой и Р.А. Якупова [20], в которой авторам у 35% пациентов с шейным уровнем повреждения не удалось зафиксировать F-волну. Аналогичные данные были получены A. Curt и V. Dietz [19], которые выявили у 30% пациентов с тетраплегией умеренное повреждение моторной функции срединного и локтевого нервов.
Ранее отечественными авторами была сделана попытка оценить реабилитационный потенциал у пациентов с тетраплегией, опираясь на комплексное обследование с учетом нейрофизиологических методов, где некоторым параметрам интерференционной ЭМГ (1—2-й тип кривой), СЭНМГ (наличие F-волны), транскраниальной магнитной стимуляции (регистрации вызванных МО с кистей) были определены наибольшие весовые показатели (методика экспертных оценок) [16], что нашло подтверждение и в зарубежных работах [21].
В подостром периоде после СМП особое предикативное значение приобретают резидуальная двигательная функция и ее качественная оценка с помощью электронейромиографии, которая позволяет более детально оценить дальнейшее состояние пациента [12, 22]. Рядом авторов было показано, что для восстановлении хватательной функции кисти по окончании 6 мес после СМП значимое предикативное значение имеют способность выполнять цилиндрический и пальцевой виды хвата, наличие произвольных движений в мышцах сгибателях пальцев кисти (flexor digitorum profundus) через 1 мес после травмы. Произвольная двигательная активность в таких мышцах, как flexor policis longus, extensor digitorum communis, triceps brachi (сегменты спинного мозга C7—C8), а также высокие динамометрические показатели силы мышц плеча положительно влияют на увеличение независимости в домене «мобильность и перемещение» [4, 5].
В настоящем исследовании ведущее значение в прогнозировании функции кисти имели двигательный счет для верхних конечностей ASIA, двигательный уровень и способность к функциональному шаровому тенодезу, хотя некоторые авторы и подчеркивают его недостаточность и предлагают использовать ряд дополнительных шкал [9]. Тем не менее, исходя из практических наблюдений, кистевой тенодез как ведущий механизм восстановления хватательной функции верхней конечности, формируется уже в раннем периоде после СМП последовательно от кистевого цилиндрического к шаровидному, и далее к его уже пальцевому варианту, сохраняя свою стабильность на протяжении многих лет [23, 24], что наглядно подтверждается полученными данными о ключевой значимости ДУ C6 в его формировании.
Практическая значимость полученных результатов заключается в том, что они позволяют сформировать условную клиническую модель пациента с хронической тетраплегией на основании раздельного двигательного счета ASIA для верхней конечности. Значение ASIA для верхней конечности менее 17 баллов не позволяет надеяться на благоприятный исход в виде частичной функциональной независимости, в то время как значение в 17 баллов и более (соответствует ДУ C6) должно сопровождаться относительно хорошей функцией верхней конечности и частичной функциональной независимостью. Несоответствие этому факту требует выполнения детального клинического разбора и указывает на возможность сохранности реабилитационного потенциала.
Заключение
В позднем периоде после СМП ведущее значение при прогнозировании хватательных и манипуляторных функций верхней конечности имеет двигательный счет ASIA для верхней конечности, его значение более 27 баллов прогнозируют умеренные и легкие нарушения, а менее 17 баллов — грубые нарушения, при этом значение параметров СЭНМГ не имеет существенного предикативного значения.
Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.Н. Разумов, Н.В. Сичинава; сбор материала, статистическая обработка, анализ полученных данных, написание текста — Ф.А. Бушков; редактирование — Н.В. Сичинава.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.