Корякина О.В.

ФГБОУ ВО «Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России;
ГАУЗ СО «Областная детская клиническая больница»

Москвина Е.Ю.

ФГБОУ ВО «Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России

Ковтун О.П.

ФГБОУ ВО «Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России

Казаева А.В.

СРБОО помощи онкопациентам «Вместе ради жизни»

Сафронов А.А.

ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный медицинский университет» Минздрава России

Изучение возможности реабилитации с помощью виртуальной реальности у ребенка с неврологическим осложнением, возникшем на фоне химиотерапии при остром лимфобластном лейкозе

Авторы:

Корякина О.В., Москвина Е.Ю., Ковтун О.П., Казаева А.В., Сафронов А.А.

Подробнее об авторах

Прочитано: 2631 раз


Как цитировать:

Корякина О.В., Москвина Е.Ю., Ковтун О.П., Казаева А.В., Сафронов А.А. Изучение возможности реабилитации с помощью виртуальной реальности у ребенка с неврологическим осложнением, возникшем на фоне химиотерапии при остром лимфобластном лейкозе. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2022;122(9‑2):85‑89.
Koryakina OV, Moskvina EYu, Kovtun OP, Kazaeva AV, Safronov AA. Evaluation the effectiveness of immersive VR-assisted rehabilitation in a child with chemotherapy-induced neurological complication in acute lymphoblastic leukemia. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2022;122(9‑2):85‑89. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/jnevro202212209285

Рекомендуем статьи по данной теме:

Острый лимфобластный лейкоз (ОЛЛ) преобладает среди онкологических заболеваний в детском возрасте. Современные методы диагностики, программная химиотерапия существенно улучшили прогноз заболевания и на сегодняшний день 5-летняя выживаемость детей составляет 90% [1, 2]. Однако при применении высокодозной и интенсивной полихимиотерапии отмечается развитие побочных эффектов, среди которых регистрируется поражение нервной системы. Наиболее значимым проявлением нейротоксичности является периферическая полинейропатия, которая возникает у 30—40% больных, получающих химиотерапию [3].

В педиатрической онкологической практике пациентам часто назначается винкристин, он входит в протокол лечения ОЛЛ. Развитие химиоиндуцированной периферической полинейропатии относится к серьезным побочным эффектам цитостатических препаратов и может приводить к снижению дозы или прерыванию жизненно важного противоопухолевого лечения, что влияет на эффективность терапии и прогноз онкологической патологии.

В настоящее время убедительные доказательства эффективности фармакологической терапии химиоиндуцированной периферической полинейропатии отсутствуют [4]. Для восстановления утраченных функций и уменьшения влияния возникших нарушений на качество жизни пациентов с токсическим поражением периферической нервной системы особое место отводится реабилитационным мероприятиям. При двигательных расстройствах восстановительные программы включают применение ряда адаптивных методов, в числе которых большое значение имеют занятия лечебной гимнастикой и физкультурой [5]. Необходимо отметить, что эффективность достигается комплексной реабилитацией, направленной на улучшение не только двигательных, но и психоэмоциональных процессов, включая их интеграцию с соответствующими сенсомоторными преобразованиями для создания адекватных движений.

В последние десятилетия виртуальная реальность (ВР) рассматривается как перспективный метод реабилитации пациентов при различных неврологических расстройствах [6]. Доказано, что технологии на основе ВР улучшают когнитивные функции, способствуют контролю равновесия и восстановлению двигательной активности при инсульте, травме спинного мозга, детском церебральном параличе [7—10].

Нами представлен результат внедрения в комплекс реабилитации адаптивных игр с помощью системы ВР у ребенка с неврологическим осложнением, возникшим на фоне химиотерапии при ОЛЛ. Занятия проводились в виртуальном мире с полным погружением (иммерсионная виртуальная среда), что позволяет пациенту испытывать ощущение присутствия в искусственном пространстве. Иммерсионная виртуальная среда создавалась с помощью системы ВР, которая включала следующие основные элементы: гарнитуру (шлем виртуальной реальности) со встроенным гироскопом, акселерометром, процессором Qualcomm Snapdragon XR2 с оперативной памятью 6 Гб LPDDR5 и частотой обновления экрана 72—90 Гц, искусственным интеллектом, который позволяет отслеживать движения и распознавать голос, настройкой межзрачкового расстояния и два контроллера Touch. Персональный компьютер (ноутбук) использовался для наблюдения за действиями пациента в условиях ВР с целью корректирования их врачом при необходимости. Выбор видеоигр был основан на таких характеристиках, как требование реакции на предъявление стимулов и необходимость выполнения движений верхними, нижними конечностями, головой и туловищем в разных плоскостях. Применялись различные сюжеты видеоигр, направленные на стимуляцию повседневных дел с выполнением действий из привычной жизни, а также игр, развлекательного и веселого характера с соревновательным компонентом. Выбиралась психологически безопасная виртуальная среда без возрастных ограничений.

Перед началом и в конце реабилитационного курса оценивалось неврологическое состояние по общепринятой методике, дополненной шкалами для определения двигательной активности пациента (шкала Medical Research Council Weakness Scale (MRC) и шкала баланса Берга). По формуле V=S/T рассчитывалась скорость ходьбы, где V — скорость (м/с), S — расстояние (м), T — время (с). Для определения психоэмоционального состояния ребенка использовались цветовой тест Люшера и графическая методика «Кактус» М.А. Панфиловой. Пациент выполнял комплекс упражнений в игровом формате с полным погружением в трехмерное пространство. Реабилитационный курс выполнялся в течение 2 нед и состоял из 6 сеансов, которые проводились по одному сеансу в день с частотой 3 раза в неделю. Продолжительность одного сеанса составляла 30 мин, в конце каждой тренировки участник тестировался по опроснику Simulator Sickness Questionnaire (SSQ) на наличие симптомов киберболезни. Исследование было одобрено локальным Этическим комитетом (протокол №8 от 23.11.2021).

Клиническое наблюдение

Пациент К., 8 лет, диагноз: химиоиндуцированная периферическая полинейропатия нижних конечностей, остаточные явления — нижний парапарез умеренной степени с акцентом справа, нарушение двигательного стереотипа ходьбы на фоне кинезиофобии. По данным анамнеза, в течение 1 года ребенок наблюдался по поводу ОЛЛ, получал химиотерапию по протоколу. В период индукционной терапии вводился винкристин в/в в дозе 1,5 мг/м2. На конечном этапе индукции ремиссии при кумулятивной дозе винкристина 4,8 мг развитие химиоиндуцированной периферической полинейропатии нижних конечностей с признаками моторной аксональной нейропатии малоберцовых нервов с обеих сторон.

В клинической картине — формирование нижнего периферического парапареза умеренной степени с преобладанием в дистальных отделах преимущественно правой нижней конечности, что привело к нарушению походки. Пациент самостоятельно перемещался медленно, за счет слабости мышц перонеальной группы походка паретическая (степпаж), ограничение опоры и ходьбы на пятках. По данным проведенного электронейромиографического исследования, определялись признаки аксонального поражения малоберцовых нервов со снижением амплитуды моторных ответов musculus extensor digitorum brevis до 1,2 мВ справа и 2,4 мВ слева (норма ≥3,5 мВ). При комплексной медикаментозной и стандартной реабилитационной терапии, которая заключалась в назначении витаминов группы B, α-липоевой кислоты, индивидуальных занятий лечебной физкультурой, отмечалась медленная положительная динамика. На фоне продолженной химиотерапии по основному заболеванию в период реиндукции второй консолидации к моторным симптомам присоединились боли в ногах от умеренных до интенсивных (6—9 баллов по визуальной аналоговой шкале (ВАШ)), требующих назначения ненаркотических анальгетиков. Стойкий болевой синдром, который сохранялся в течение 6 мес, усугубил негативное влияние на двигательную активность ребенка, определив полный отказ от самостоятельной ходьбы с последующим формированием патологической походки. В процессе длительного полугодового реабилитационного лечения, включающего традиционные терапевтические подходы (массаж, лечебная физкультура, занятия на тренажере Стабилоплатформа), занятия с психологом, достигнута возможность ходьбы с помощью вспомогательного приспособления.

Перед началом реабилитационного курса была проведена оценка неврологического состояния пациента: в двигательной сфере — нижний периферический парапарез умеренной степени выраженности по шкале MRC со снижением мышечной силы до 3 баллов в проксимальных и дистальных отделах правой нижней конечности и до 4 баллов в левой конечности. При оценке способности к статическому и динамическому равновесию по шкале баланса Берга сумма баллов составила 35, что определяет высокий риск падения при ходьбе без посторонней помощи. Пациент перемещается с использованием вспомогательного приспособления (трости), возможна самостоятельная ходьба с периодической помощью постороннего в удержании равновесия. Скорость ходьбы составила 0,07 м/с, что значительно ниже средней скорости медленным шагом для данной возрастной группы, которая составляет 0,94 м/с. У пациента сформирована патологическая походка, центр тяжести смещен на левую ногу. При опоре на правую ногу ставит стопу на поверхность пяткой, не совершая двойного переката (с пятки на носок и снаружи внутрь) и отталкивания. В правой нижней конечности нет полноценного объема движений в суставах. Во время ходьбы отсутствует попеременное вовлечение верхних конечностей. При оценке психоэмоционального состояния с помощью цветового теста Люшера и графической методики «Кактус» у ребенка присутствует агрессивное поведение оборонительного характера, желание выйти из неблагоприятной ситуации, отмечаются беспокойство и тревожность. Определяется стремление к независимости и импульсивность в поведении. Ситуацию лечения воспринимает сложно, нет уверенности в себе.

Проведен курс реабилитации с полным погружением в искусственную среду с помощью шлема виртуальной реальности и создания эффекта погружения от первого лица. В процессе реабилитации предлагались игровые сценарии с выполнением упражнений, направленных на захват и манипуляцию предметами, координацию движений верхних и нижних конечностей, равновесие, приседание и ходьбу. Во время видеоигр осуществлялся контроль пациента для избежания падения. При невозможности выполнения заданий стоя, начало тренировок проводилось сидя. Упражнения выполнялись необходимое количество раз с настраиваемым уровнем интенсивности и сложности в зависимости от возможности пациента.

При завершении лечения через 2 нед, по данным оценки неврологического состояния ребенка, отмечалась положительная динамика. Расширилась двигательная активность, начал ходить самостоятельно, без использования трости, стал приседать. При оценке двигательной сферы наблюдалось увеличение мышечной силы в правой нижней конечности до 4 баллов в проксимальном и дистальном отделах. Улучшилось равновесие с увеличением общего балла по шкале баланса Берга до 42 баллов, что приближено к баллу 45, который определяет низкий риск падения при самостоятельном передвижении. Скорость ходьбы увеличилась в 2 раза — до 0,18 м/с. В биомеханике ходьбы появилось последовательное сгибание и разгибание в коленном суставе правой нижней конечности, улучшилась опора на эту ногу. По результатам тестирования психоэмоционального состояния выявлено, что пациент стал чувствовать бо`льшую уверенность в себе, однако самооценка оставалась заниженной. Наблюдалось снижение аутоагрессии, прослеживалась положительная динамика в виде уменьшения тревожности и снятия напряжения, появилась тенденция к открытости миру при интровертированной направленности личности.

Все процедуры переносились хорошо, отмечался повышенный интерес к тренировкам. При тестировании участника после каждого сеанса по опроснику SSQ симптомов киберболезни не выявлено.

Обсуждение

Достижения в области технологий позволили начать использовать ВР в качестве терапевтического подхода к восстановлению утраченных функций при неврологических заболеваниях. Сущность метода заключается в его интерактивности, т.е. возможности взаимодействия пациента и виртуальной среды по принципу «восприятие—действие». Так, на выполняемые пользователем движения, отображающиеся в виртуальном мире, система обеспечивает мультимодальную обратную связь, которая через внешние и внутренние стимулы интегрируется в идеаторные представления пациента. Наблюдение и воображение движений тела способствуют реорганизации головного мозга, нейропластичности и восстановлению моторики [11—15]. Дополнительное преимущество реабилитации с помощью ВР заключается в возможности использовать различные игровые сценарии, которые отличаются от реальной жизни и создают воображаемый мир, привлекая внимание пациента. Проведение реабилитации в игровом формате улучшает психоэмоциональное состояние больного и когнитивные процессы, такие как внимание и мотивация. Простота выполнения упражнений и широкий спектр задач, которые могут быть реализованы в приложениях на основе ВР, уменьшение количества и продолжительности сессий за счет эффективности генерируемых стимулов, высокий уровень контроля над интенсивностью раздражителей демонстрируют широкие перспективы применения ВР в медицинской реабилитации [6].

В последние годы современные технологии позволяют использовать иммерсионную ВР, которая обеспечивает высокую степень погружения в искусственное пространство. В проведенных исследованиях последних лет иммерсионная ВР позиционируется как многообещающий инструмент для восстановительной терапии пациентов, имеющих неврологические расстройства [16—20].

Наша работа является экспериментальным клиническим исследованием, в котором иммерсионная ВР, состоящая из серии адаптивных видеоигр, использовалась в качестве терапевтического подхода для восстановительного лечения ребенка с неврологическим осложнением, возникшим на фоне химиотерапии при ОЛЛ. По результатам наблюдения, через 2 нед после курса реабилитации пациент продемонстрировал улучшение двигательной функции нижних конечностей, равновесия, увеличение скорости ходьбы. Изменения психоэмоционального состояния ребенка, вызванные проведением тренировок в игровом формате в условиях иммерсионной виртуальной среды, могли усилить интенсивность реакции на реабилитацию. Следует отметить хорошую переносимость сеансов и отсутствие нежелательных явлений.

Заключение

Проведение химиотерапии при ОЛЛ у детей сопровождается развитием нейротоксических осложнений, к которым относится периферическая полинейропатия. В ряде случаев присоединение неврологических симптомов способствует формированию остаточных последствий, приводящих к инвалидности. Важная роль для восстановления утраченных функций отводится реабилитационным мероприятиям. Реабилитация с помощью ВР является перспективным методом немедикаментозного лечения, которое может дополнить способы традиционной терапии. Несмотря на то что уровень доказательности нашей работы представляет отчет о единичном клиническом случае, она демонстрирует многообещающие результаты в отношении применения иммерсионной ВР в комплексе реабилитационных мероприятий. Поэтому в настоящее время требуется проведение дальнейших исследований, направленных на изучение оценки эффективности современных виртуальных технологий в реабилитации детей, имеющих неврологические расстройства.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Литература / References:

  1. Румянцев А.Г. Эволюция лечения острого лимфобластного лейкоза у детей: эмпирические, биологические и организационные аспекты. Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2015;1:5-15. 
  2. Рыков М.Ю., Байбарина Е.Н., Чумакова О.В. и др. Эпидемиология злокачественных новообразований у детей в Российской Федерации: анализ основных показателей и пути преодоления дефектов статистических данных. Онкопедиатрия. 2017;4(3):159-176.  https://doi.org/10.15690/onco.v4i3.1747
  3. Cavaletti G, Marmiroli P. Chemotherapy-induced peripheral neurotoxicity. Nat. Rev. Neurol. 2010;6(12):657-66.  https://doi.org/10.1038/nrneurol.2010.160
  4. Selvy M, Pereira B, Kerckhove N, et. al. Prevention, diagnosis and management of chemotherapy-induced peripheral neuropathy: a cross-sectional study of French oncologists’ professional practices. Support Care Cancer. 2021 Jul;29(7):4033-4043. https://doi.org/10.1007/s00520-020-05928-6
  5. Гайфутдинов Р.Т. Полинейромиопатия критических состояний: возможности ранней реабилитации. Неврологический вестник. 2015; XLVII(3):67-73. 
  6. Карпов О.Э., Даминов В.Д., Новак Э.В. и др. Технологии виртуальной реальности в медицинской реабилитации как пример современной информатизации здравоохранения. Вестник НМХЦ им. Н.И. Пирогова. 2020;1(15):89-98.  https://doi.org/10.25881/BPNMSC.2020.71.14.017
  7. Li Z, Han X-G, Sheng J, et al. Virtual reality for improving balance in patients after stroke: a systematic review and meta-analysis. Clinical Rehabilitation. 2016;30(5):432-440.  https://doi.org/10.1177/0269215515593611
  8. Dimbwadyo-Terrer I, Trincado-Alonso F, de los Reyes-Guzmán A, et al. Upper limb rehabilitation after spinal cord injury: a treatment based on a data glove and an immersive virtual reality environment. Disability and Rehabilitation: Assistive Technology. 2016;11(6):462-467. 
  9. Шалькевич Л.В. Эффективность использования технологий виртуальной реальности в комплексной реабилитации мануальной активности у детей с детским церебральным параличом. Журнал Гродненского государственного медицинского университета. 2020;18(6):716-721.  https://doi.org/10.25298/2221-8785-2020-18-6-716-721
  10. Wall T, Feinn R, Chui K, et al. The effects of the Nintendo™ Wii Fit on gait, balance, and quality of life in individuals with incomplete spinal cord injury. The Journal of Spinal Cord Medicine. 2015;38(6):777-783.  https://doi.org/10.1179/2045772314y.0000000296
  11. Ferreira dos Santos L, Christ O, Mate K, et al. Movement visualisation in virtual reality rehabilitation of the lower limb: a systematic review. BioMed Eng OnLine. 2016;15(Suppl 3):144.  https://doi.org/10.1186/s12938-016-0289-4
  12. Diemer J, Alpers GW, Peperkorn HM. The impact of perception and presence on emotional reactions: a review of research in virtual reality. Front Psychol. 2015;6:26.  https://doi.org/10.3389/fpsyg.2015.00026
  13. Xiao X, Lin Q, Lo W-L, et al. Cerebral Reorganization in Subacute Stroke Survivors after Virtual Reality-Based Training: A Preliminary Study. Behav. Neurol. 2017;6261479. https://doi.org/10.1155/2017/6261479
  14. Maier M, Ballester BR, Verschure PFMJ. Principles of Neurorehabilitation After Stroke Based on Motor Learning and Brain Plasticity Mechanisms. Front. Syst. Neurosci. 2019;13:74.  https://doi.org/10.3389/fnsys.2019.00074
  15. Hao J, Xie H, Harp K, et al. Effects of Virtual Reality Intervention on Neural Plasticity in Stroke Rehabilitation: A Systematic Review. Arch Phys Med Rehabil. 2022 Mar;103(3):523-541.  https://doi.org/10.1016/j.apmr.2021.06.024
  16. Cortés-Pérez I, Nieto-Escamez FA, Obrero-Gaitán E. Immersive Virtual Reality in Stroke Patients as a New Approach for Reducing Postural Disabilities and Falls Risk: A Case Series. Brain Sciences. 2020;10(5):296.  https://doi.org/10.3390/brainsci10050296
  17. Park W, Kim J, Kim M. Efficacy of virtual reality therapy in ideomotor apraxia rehabilitation: A case report. Medicine. 2021;100:28(e26657). https://doi.org/10.1097/MD.0000000000026657
  18. Takimoto K, Omon R, Murakawa Y, et al. Case of cerebellar ataxia successfully treated by virtual reality-guided rehabilitation. BMJ Case Rep. 2021;14:e242287. https://doi.org/10.1136/bcr-2021-242287
  19. Choi JW, Kim BH, Huh S, et al. Observing Actions Through Immersive Virtual Reality Enhances Motor Imagery Training. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 2020;28(7):1614-1622. https://doi.org/10.1109/TNSRE.2020.2998123
  20. Chatterjee K, Buchanan A, Cottrell K, et al. Immersive Virtual Reality for the Cognitive Rehabilitation of Stroke Survivors. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 2022;30:719-728.  https://doi.org/10.1109/TNSRE.2022.3158731

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail

Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.