Восстановление двигательной функции пациентов с последствиями нарушения мозгового кровообращения считается одной из наиболее важных задач современной медицины, что определяется высокой распространенностью цереброваскулярных заболеваний, а также значительным процентом нарушений функции ходьбы среди пациентов, перенесших инсульт [1, 2]. Одна из основных задач реабилитации заключается в восстановлении навыка ходьбы и тесно связанной с ним мобильностью, которая определяется как способность самостоятельно и безопасно перемещать себя из одного места в другое [3].
В настоящее время весьма эффективным инструментом для объективного анализа кинематики ходьбы человека как нормальной, так и патологической являются оптико-электронные системы регистрации локомоций [4]. Применение этих систем позволяет определять пространственно-временные и кинематические параметры ходьбы.
В настоящее время для коррекции нарушений ходьбы применяют различные роботизированные устройства, среди которых особое место занимает система Lokomat [5], состоящая из беговой дорожки и устройства поддержки тела, а также роботизированных ортезов. Достоинством этой системы является возможность проведения тренировок с высокой интенсивностью, повторяемостью и целенаправленностью обучаемых движений, что соответствует современным принципам двигательного обучения [6, 7]. В большинстве завершенных на настоящий момент клинических исследований показано, что включение тренировок на системе Lokomat в комплексную реабилитацию больных с постинсультными гемипарезами достоверно улучшает функциональную мобильность при ходьбе, не оказывая заметного влияния на другие клинические параметры, по сравнению с традиционными методами реабилитации [8-10]. Таким образом, причины улучшения мобильности при ходьбе после курсового применения системы Lokomat остаются не совсем ясными.
Цель исследования - выявить механизмы улучшения функциональной мобильности при ходьбе у больных с постинсультными гемипарезами при использовании тренировок на роботизированной системе Lokomat.
Материал и методы
Наблюдались 141 пациент (99 мужчин), средний возраст 55 [47; 64] лет, с последствиями полушарного нарушения мозгового кровообращения давностью 12 [3; 14] мес. Очаг инсульта располагался в правом полушарии у 76, в левом у 65 пациентов.
У всех пациентов наблюдался гемипарез средней степени выраженности, в целом степень двигательного дефицита по шкале Fugl-Meyer составляла 152 [128; 173] балла, отдельно для ноги - 17 [14; 21] баллов. Спастичность в мышцах паретичной ноги (по шкале Ashworth) в среднем была равна 2 [2; 3] баллам. Мобильность при ходьбе, оцениваемая по шкале Perry, в среднем составляла 2 [2; 3] балла. Все пациенты методом случай-контроль были разделены на основную и контрольную группы, которые получали стандартную базисную терапию, включающую кинезитерапию, нервно-мышечную электростимуляцию, массаж паретичных конечностей. Кроме того, больные основной группы (100 человек) получали тренировки на системе Lokomat, а больные контрольной группы (41 человек) дополнительные занятия лечебной гимнастикой, направленные на обучение ходьбе и преодоление патологических локомоторных синергий. Основная и контрольная группы были сопоставимы по таким клиническим признакам, как тяжесть двигательных нарушений в ноге по шкале Fugl-Meyer, степени спастичности в разгибателях голени и показателю функциональной мобильности при ходьбе. Вместе с тем следует отметить, что по такому признаку, как двигательный дефицит, в целом, по шкале Fugl-Meyer, больные основной группы были тяжелее, чем больные контрольной группы (табл. 1).
Методы исследования. До и после курса восстановительной терапии для клинической оценки двигательных нарушений использовались следующие шкалы: Fugl-Meyer assessment of physical performance [11], которая состоит из оценки двигательного дефицита верхней конечности, нижней конечности, оценки равновесия, чувствительности, объема пассивных движений, болевых ощущений при движении в руке и ноге, общий максимум баллов по шкале Fugl-Meyer - 226 соответствует норме; раздел шкалы Fugl-Meyer для ноги, оценивающий активность рефлексов, объем активных изолированных и сочетанных движений в положении лежа на спине, сидя и стоя, а также скорость и точность выполнения движений в ноге, максимальное количество 34 балла соответствует норме; Ashworth scale of muscle spasticity, модифицированная R. Bohannon и M. Smith [12], оценивающая спастичность в разгибателях стопы, 0 баллов соответствует норме; Perry Classification of Functional Walking Category [13] для оценки способности к самостоятельному передвижению (функциональной мобильности при ходьбе) больных, перенесших инсульт, 0 баллов соответствует невозможности ходить без посторонней помощи, а максимальное количество в 5 баллов соответствует возможности свободного самостоятельного передвижения.
Для инструментальной оценки движений использован оптико-электронный аппаратно-программный комплекс Видеоанализ движений, производства научно-медицинской фирмы «Статокин». Вычислялись временные параметры ходьбы: время периодов опоры и переноса в цикле шага, а также кинематические характеристики: амплитуда движений (А), диапазон угловой скорости (УС) в тазобедренном суставе (ТС) и коленном суставе (КС) в сагиттальной и фронтальной плоскостях. Кроме того, для оценки внутрисуставных и межсуставных взаимоотношений использовались предложенные нами коэффициенты синкинезий: К
Применялись непараметрические методы анализа: сопоставление двух независимых групп (U-тест Манна-Уитни); сопоставление двух зависимых групп (тест Уилкоксона); анализ связи (Спирмена, r); описательная статистика. Данные представлены в виде медианы, 25% и 75% квартилей (Ме [25%; 75%]). Статистически значимыми считались результаты при р<0,05.
Методы лечения. Пациенты основной и контрольной групп получали стандартную базисную терапию, включающую следующие методы: 1) массаж по избирательной методике; 2) нервно-мышечную электростимуляцию антагонистов спастических мышц; 3) лечебную гимнастику, включающую пассивные движения, лечение положением, упражнения, направленные на развитие активных движений, упражнения на преодоление синкинезий, тренировку устойчивости вертикальной позы.
В основной группе тренировки на системе Lokomat проводились строго индивидуально в зависимости от выраженности двигательного дефицита. В первые процедуры вертикальная разгрузка, позволяющая снизить массу тела пациента, составляла в среднем 50,6±3,7% от массы тела пациента, средняя скорость движения беговой дорожки 1,46±0,18 км/ч, горизонтальная разгрузка (участие роботизированной системы в акте ходьбы) 100%. В последующие тренировки индивидуально, в зависимости от возможностей пациента, уменьшался процент вертикальной (до 15-10%) и горизонтальной (до 35-25%) разгрузки, что способствовало вовлечению больного в активный тренировочный процесс. Время тренировки составляло в среднем 45 мин, курс обучения - 15 тренировок, 6 дней в неделю.
Больные контрольной группы (41 пациент) дополнительно к основному курсу реабилитации вместо обучения на системе Lokomat получали специальную индивидуальную тренировку ходьбы, которая включала обучение ходьбе в различных условиях и специальные упражнения, направленные на подавление патологических синергий, состоящие из специальных пассивных и активно-пассивных упражнений, выполняемых с помощью методиста и при активном участии больного, заключающиеся в разбивке сформировавшегося патологического синергического стереотипа. Также применялась специальная ортопедическая обувь и фиксации с помощью лонгет, эластичного бинта или специальных ортезов одного или двух суставов, в которых наиболее выражены патологические синергии. Продолжительность дополнительных индивидуальных занятий с инструктором составляла 45 мин, курс 15 занятий. Общее время проведения реабилитации в основной и контрольной группах было одинаковым и составляло 4 ч в день.
Результаты и обсуждение
Проведенное исследование показало, что как в основной, так и в контрольной группе после курса лечения наблюдалось достоверное уменьшение общего двигательного дефицита, степени двигательных нарушений в ноге, а также снижение степени спастичности в разгибателях ноги. Вместе с тем степень улучшения этих клинических показателей была достоверно больше в основной группе, чем в контрольной. При этом достоверное улучшение показателя функциональной мобильности при ходьбе после курса реабилитации наблюдалось только у больных основной группы, в комплексное лечение которой было включено обучение на роботизированной системе Lokomat (табл. 2).
При сравнении временных показателей шага до и после курса лечения оказалось, что в основной группе наблюдалось достоверное увеличение периода опоры и уменьшение периода переноса для паретичной ноги, что выражалось в уменьшении асимметрии шага. У больных контрольной группы достоверных изменений временных параметров шага не отмечалось (табл. 3).
Оказалось также, что в основной группе наблюдалось увеличение А и УС сгибания-разгибания в ТС и КС, а также уменьшение УС отведения-приведения в ТС. В контрольной группе в отличие от основной выявлено достоверное ухудшение УС этих движений. При анализе показателей внутрисуставных взаимодействий для ТС (К
В соответствии с целью данного исследования был проведен анализ связей между показателем функциональной мобильности, оцениваемым по шкале Perry, и клиническими и биомеханическими показателями. Оказалось, что у больных основной группы показатель функциональной мобильности был наиболее тесно связан со степенью двигательных нарушений в ноге по шкале Fugl-Meyer (r=0,45; p=0,022). Кроме того, была выявлена связь с временными показателями как периода опоры (r=0,48; p=0,013), так и переноса шага (r=0,48; p=0,013). Способность к самостоятельному передвижению оказалась также тесно связана с такими кинематическими показателями, как А сгибания-разгибания (r=0,47; p=0,014) и А отведения-приведения в ТС (r=–0,45; p=0,024), а также УС сгибания-разгибания в КС (r=0,35; p=0,03) и УС отведения-приведения в ТС (r=–0,38; p=0,017). Подобных корреляций среди больных контрольной группы не определялось.
Полученные результаты согласуются с данными ряда исследований [15-17], в которых также было показано, что применение тренировок на роботизированной системе Lokomat в комплексе с кинезитерапией более эффективно, чем применение только традиционной кинезитерапии. При этом, как было выявлено нами в раннее проведенном исследовании [18], только при соблюдении методики тренировки, при которой больной активно вовлекается в процесс обучения за счет постепенного уменьшения доли вертикальной и горизонтальной разгрузки системы и постоянного привлечения внимания больного с помощью зрительной обратной связи к достигаемым результатам, возможно улучшение параметров ходьбы при тренировке с помощью роботизированной системы Lokomat. В настоящее время этого мнения придерживаются и другие исследователи [19-21].
Важно отметить, что в большинстве работ, посвященных изучению эффективности системы Lokomat используются только формализованные клинические шкалы и лишь в отдельных работах применяются биомеханические методы исследования для оценки эффектов отдельных сессий [22, 23]. Использование в настоящем исследовании помимо клинических шкал и оптико-электронного аппаратно-программного комплекса Видеоанализ движений позволило нам оценить динамику временно-пространственных показателей шага, кинематику движений в суставах и внутрисуставные и межсуставные взаимодействия после курса тренировок на системе Lokomat.
Так, было показано, что повышение функциональной мобильности при ходьбе может быть связано, прежде всего, с уменьшением асимметрии шага, о чем свидетельствуют корреляционные связи, выявленные между показателем функциональной мобильности и периодами опоры и переноса шага в основной группе после окончания курса тренинга.
Важным результатом настоящего исследования можно считать также данные о достоверном улучшении кинематических показателей в тазобедренном и коленном суставах у больных основной группы. Поскольку была выявлена зависимость между показателем мобильности и большинством этих показателей после курса обучения на системе Lokomat, то можно предположить, что одной из причин улучшения мобильности при ходьбе является улучшение кинематики шага.
И наконец, использование в данной работе предложенных нами коэффициентов синкинезий позволило не только изучить внутрисуставные и межсуставные взаимодействия, но и оценить их динамику после курса реабилитации и показать, что повышение мобильности при ходьбе после применения курса тренировок на системе Lokomat может быть связно с улучшением внутрисуставного взаимодействия в тазобедренном суставе, а также за счет улучшения межсуставных взаимоотношений движений в тазобедренном и коленном суставах.
Заключение
Проведенное исследование показало, что включение тренировок на роботизированной системе Lokomat в комплексное лечение больных с постинсультными гемипарезами приводит к достоверному улучшению качества ходьбы - повышению показателя функциональной мобильности при ходьбе и что в основе улучшения этого показателя лежит прежде всего коррекция патологического двигательного стереотипа ходьбы, выражающаяся в достоверном улучшении внутрисуставных и межсуставных взаимодействий в паретичной ноге.