Поддержание равновесия тела — сложный комплексный процесс, основанный на взаимодействии проприоцептивной, зрительной, вестибулярной и других систем при координирующей роли мозжечка.

В реабилитацию пациентов после эндопротезирования суставов нижних конечностей в последние годы стали включать стабилотренинг с биологической обратной связью (БОС). Стабилотренинг с БОС основан на использовании двусторонней физической нагрузки с биологической коррекцией за счет привлечения зрительного и слухового анализаторов, что способствует уменьшению не только двигательного, но и когнитивного дефицита. Таким образом, данный психомоторный тренинг приводит к улучшению нейропластичности в результате формирования новых внутри- и межполушарных связей.

Цель исследования — разработать алгоритм дифференцированного назначения стабилотренинга для пациентов после эндопротезирования суставов нижних конечностей.

Рандомизированное двойное слепое контролируемое исследование.

Критерии включения в исследование: возраст от 18 до 80 лет; наличие постуральной неустойчивости, объективно подтвержденной при стабилометрическом исследовании.

Данное слепое рандомизированное исследование проводили на базе ГАУЗ Москвы «Московский научно-практический центр медицинской реабилитации, восстановительной и спортивной медицины» Департамента здравоохранения Москвы.

Исследование проводили с декабря 2016 г. по январь 2018 г.

В последние годы в реабилитационные программы включают методику стабилотренинга с БОС, основанную на использовании диагностических стабилометрических параметров. С этой целью используются реабилитационные мультимедийные игры, в которых пациент выполняет двигательные задачи, связанные с точностью и временем движения. Использование стабилотренинга с БОС является эффективным методом коррекции постуральной неустойчивости у пациентов после эндопротезирования суставов нижних конечностей.

Всем пациентам проводили реабилитацию, включавшую стабилотренинг с БОС на аппарате Prokin (Technobody) с использованием компьютерной игры «Лыжи» № 10, продолжительностью 20 мин ежедневно.

В связи с выявлением ряда стабилометрических параметров, отражающих интегральные характеристики постуральной функции и изменяющихся в динамике вне зависимости от первоначальных значений, был проведен дополнительный статистический анализ (дисперсионный, дискриминантный и кластерный), в ходе которого установлено прогностическое значение таких независимых параметров, как избыточный периметр, средняя вариация силы, среднее значение по оси X в оценке эффективности стабилотренинга с БОС. Выявленные стабилометрические параметры, характеризующие тяжесть нарушения постуральной функции, могут быть положены в основу деления пациентов на группы.

Пациенты были рандомизированы с помощью метода случайных чисел.

Сравнительная оценка показателей клинического состояния пациентов и параметров стабилометрии до и после курса реабилитации с использованием стабилотренинга с БОС.

Данное слепое рандомизированное исследование проводили на базе ГАУЗ Москвы «Московский научно-практический центр медицинской реабилитации, восстановительной и спортивной медицины» Департамента здравоохранения Москвы, оно было одобрено локальным этическим комитетом (протокол заседания от 17.12.15). Все пациенты подписали добровольное информированное согласие на участие в исследовании.

Статистический анализ результатов исследования проводили с помощью критериев Манна—Уитни (при сравнении независимых выборок), Уилкоксона (при сравнении зависимых выборок), коэффициента корреляции Спирмена, однофакторного (ANOVA) и многофакторного (MANOVA) регрессионных анализов (для определения возможности прогнозирования одной переменной, отталкиваясь от значения другой (одной или нескольких) независимой переменной) и дисперсионного анализа. Статистическую обработку данных проводили на персональном компьютере с использованием стандартного пакета SPSS v.23. Данные представлены в виде среднего значения переменной и стандартного отклонения (M±d) и медианы (Ме; 25-й и 75-й квартили). Статистически значимыми считали различия при р<0,05.

В исследование были включены 48 пациентов с постуральной неустойчивостью после тотального эндопротезирования суставов нижних конечностей: коксартроз с тотальным эндопротезированием сустава у 27 (56,2%) пациентов, гонартроз с тотальным эндопротезированием сустава у 21 (43,8%).

Цель исследования — разработка алгоритма дифференцированного назначения стабилотренинга с БОС таким пациентам.

Всем пациентам проводили реабилитацию, включавшую стабилотренинг с БОС на аппарате Prokin (Technobody) с использованием компьютерной игры «Лыжи» № 10, продолжительностью 20 мин ежедневно.

Пациентам проводили обследование в следующем объеме: сбор жалоб и анамнеза, клинические ортопедический и неврологический осмотры, клиническое нейропсихологическое тестирование с качественной и количественной оценкой результатов, оценка по общим и локальным реабилитационным шкалам, контроль динамики степени выраженности болевого синдрома и мышечной силы, стабилометрическое исследование в динамике, рентгенография пояснично-крестцового отдела позвоночника и суставов нижних конечностей, электроэнцефалография головного мозга, дуплексное сканирование брахиоцефальных артерий. Части пациентов были проведены компьютерная и магнитно-резонансная томографии суставов нижних конечностей.

По полу пациенты были распределены следующим образом: 39 (81,3%) женщин, 9 (18,7%) мужчин. Средний возраст составил 61,31±15,29 года.

По срокам с момента хирургического вмешательства пациенты были распределены следующим образом: период до 12 нед (ранний восстановительный период) 13 (27,1%) человек, от 12 до 26 нед (промежуточный восстановительный период) 15 (31,2%), от 26 до 52 нед (поздний восстановительный период) — 13 (27,1%), период более 52 нед 7 (14,6%) (табл. 1).

Средние сроки с момента хирургического вмешательства составили 234,16±249,52 дня [медиана — 120,0; 25th — 84,0, 75th — 280,0].

Пациенты после тотального эндопротезирования суставов нижних конечностей клинически характеризовались:

1) степенью нарушения функции суставов по функциональной недостаточности суставов (ФНС)-I и ФНС-II. ФНС оценивали по шкале степени нарушения функции сустава: I степень — движения ограничены в пределах 30%, амплитуда их ограничений не превышает 20—30°; для коленного сустава амплитуда движений не менее 50° от функционально выгодного положения, амплитуда движений для тазобедренного сустава не описана; II степень — значительное (на 30—60%) ограничение движений в суставе во всех плоскостях, их объем не более 45—50%, амплитуда снижается до 45—20°; при поражениях коленного сустава амплитуда движений снижается до 45—20°, тазобедренного сустава не превышает 50° в разных направлениях;

2) степенью ограничения жизнедеятельности по шкале Лекена — «выраженная» и «резко выраженная» (суммарный индекс 8—10 или 11—13 баллов соответственно);

3) неудовлетворительными и удовлетворительными результатами оценки функции тазобедренного сустава по системе оценки W. Harris [1];

4) показателями индекса ходьбы — 3—4 балла по шкале Хаузера [1];

5) степенью выраженности болевого синдрома по визуальной аналоговой шкале — не более 4 баллов;

6) мышечной силой в проксимальных отделах бедра по шкале для оценки мышечной силы экспертов Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) — не менее 3 баллов [2].

Психоэмоциональный статус у пациентов оценивали по клиническим шкалам тревожности Спилбергера—Ханина и депрессии Бека. Средние значения реактивной тревожности по шкале Спилбергера—Ханина составили 27,00±7,97 балла, личностной тревожности — 42,42±8,32 балла. Средний общий показатель по шкале депрессии Бека составил 12,29±6,80 балла. При детальной оценке распределения показателей по шкале Спилбергера—Ханина установлено, что низкий уровень реактивной тревожности имели 33 (68,8%) пациента, личностной тревожности — 4 (8,3%). Средний уровень реактивной тревожности наблюдали у 15 (31,2%) пациентов, личностной тревожности — у 31 (64,6%). Высокий уровень личностной тревожности имели 13 (27,1%) пациентов. При детальной оценке распределения показателей по шкале Бека установлено, что у 22 (45,8%) пациентов отсутствовала депрессия, у 15 (31,2%) имелась легкая депрессия, у 4 (8,4%) — умеренная депрессия, у 7 (14,6%) — выраженная депрессия.

Средний суммарный показатель по батарее тестов для оценки лобной дисфункции (БТЛД) составил 15,71±1,27 балла: показатели субтестов на концептуализацию — 3,00±0,00 балла; на беглость речи — 2,31±0,62 балла; на динамический праксис — 2,56±0,50 балла, на простую реакцию выбора — 2,50±0,51 балла, на усложненную реакцию выбора — 2,38±0,57 балла, на хватательные рефлексы — 2,96±0,20 балла. Средний показатель по тесту на символьно-цифровое сочетание из шкалы интеллекта взрослых Векслера составил 28,13±8,39 балла, ошибки в данном тесте — 1,29±2,40 балла. Таким образом, по результатам психометрического исследования с применением клинических скрининговых шкал пациенты были распределены следующим образом: у 29 (60,4%) когнитивные расстройства отсутствовали, 13 (27,1%) имели легкие когнитивные расстройства (ЛКР), 6 (12,5%) — умеренно выраженные когнитивные расстройства (УКР).

Уровень коморбидности и риск падений оценивали по Morse Fall Scale [3]. Этот показатель в среднем составил 58,80±21,75 балла, что соответствует высокому уровню коморбидности и риску падений у 40 (83%) пациентов и среднему уровню коморбидности и риску падений у 8 (17%) пациентов.

Эффективность стабилотренинга оценивали по динамике клинических показателей и стабилометрических параметров. При оценке динамики по клиническим шкалам отмечены уменьшение выраженности болевого синдрома на фоне проведения стабилотренинга (до стабилотренинга 3,07±1,00 балла по визуальной аналоговой шкале, после 1,07±0,91 балла; р=0,000); улучшение функции оперированного сустава (до стабилотренинга 2,52±0,58 степень по ФНС, после 1,63±0,57; р=0,000); нарастание мышечной силы (до стабилотренинга 3,0±0,78 балла по шкале оценки мышечной силы экспертов ВОЗ, после 4,04±0,65; р=0,000); улучшение мобильности (до стабилотренинга индекс по шкале Лекена составил 1,74±0,76, после — 1,3±0,72; р=0,000).

Выявлено достоверное улучшение следующих стабилометрических параметров: индекс стабильности (до стабилотренинга 1,26±0,82, после 0,70±0,37), избыточный периметр (до стабилотренинга 65,5± 113,72 мм, после 28,42±50,76 мм); эффективность стабилотренинга (достижение целей до стабилотренинга 10,52±7,03, после 15,6±9,42), стандартное отклонение медиолатерально (до стабилотренинга 16,89± 36,45 мм, после 3,69±3,19 мм) (см. табл. 1).

Следует отметить, что такие параметры, как стандартное отклонение вперед—назад, средняя скорость медиолатерально, площадь эллипса, периметр, стандартное отклонение туловища медиолатерально, средняя вариация силы и количество раундов имели тенденцию к улучшению, что, однако, не достигало статистической значимости. Отсутствие достоверного улучшения перечисленных параметров (с сохранением тенденции к улучшению) можно объяснить не только необходимостью увеличения количества процедур стабилотренинга у данной категории пациентов по сравнению с остальными, но и специфической дисфункцией мышц бедра, имеющейся у пациентов после эндопротезирования суставов нижних конечностей, а также необходимостью адаптации вторичной соматосенсорной зоны коры головного мозга к условиям остро возникшей депривации сенсорного потока от оперированной конечности. Описанные нарушения, как показано в проведенном нами исследовании, могут быть качественно компенсированы двумя способами:

1) расширением функциональной активности вторичных соматосенсорных зон за счет возрастающего дозированного специфического потока сенсорной информации на фоне стабилотренинга;

2) произвольным изменением стратегии выполнения любых движений за счет постоянного зрительного контроля.

При проведении корреляционного анализа парных зависимых переменных по основным стабилометрическим параметрам до и после стабилотренинга выявлено, что улучшение скоростных показателей кинеза (отражающих симметричность стойки), средних показателей стабильности в основной стойке (отражающих выраженность нестабильности), вариации силы (отражающих опороспособность), а также ряда интегративных и зависимых показателей (индекс стабильности, количество раундов) не зависело от соответствующих первоначальных значений данных параметров (до стабилотренинга) (табл. 2).

В связи с выявлением ряда стабилометрических параметров, отражающих интегральные характеристики постуральной функции и изменяющихся в динамике вне зависимости от первоначальных значений, был проведен дополнительный статистический анализ (дисперсионный, дискриминантный и кластерный), в ходе которого установлено прогностическое значение таких независимых параметров, как избыточный периметр, средняя вариация силы, среднее значение по оси X в оценке эффективности стабилотренинга с БОС. Выявленные стабилометрические параметры, характеризующие тяжесть нарушения постуральной функции, могут быть положены в основу деления пациентов на группы.

Кроме того, при проведении регрессионных анализов ANOVA и MANOVA выявлены нестабилометрические (анамнестические, клинические) прогностические факторы эффективности стабилотренинга при восстановлении постуральной функции у пациентов после эндопротезирования суставов нижних конечностей: возраст, срок после операции, пол, показатели реактивной и личностной тревожности, депрессии, общий балл по Morse Fall Scale (оценка вероятности падений и уровень коморбидности), когнитивный статус по результатам теста на символо-цифровое сочетание из шкалы интеллекта взрослых Векслера и оценки ошибок в нем, а также БТЛД (табл. 3).

Данное распределение пациентов на прогностические группы по эффективности стабилотренинга с БОС в зависимости от показателей основных прогностических нестабилометрических факторов и стабилометрических параметров представлено на рисунке.

Нежелательных явлений в ходе проведения исследования у пациентов, принимавших участие в работе, не отмечалось.

Данное исследование является оригинальным и уникальным. В связи с отсутствием подобных данных в источниках литературы обсуждение их в контексте с полученными нами результатами, не представляется возможным.

Ограничения данного исследования могут быть связаны с объемом выборки.

Разработанный нами алгоритм коррекции постуральных расстройств у пациентов после эндопротезирования суставов нижних конечностей позволяет своевременно осуществлять адекватную маршрутизацию и назначение персонифицированных восстановительных мероприятий на всех этапах медицинской реабилитации, является «инструментом» для возможной оценки реабилитационного потенциала у данной категории пациентов, а также позволяет сократить сроки реабилитации, финансово-экономические затраты, снизить медикаментозную нагрузку и добиться более значимого результата.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Сведения об авторах

Рудь Инесса Михайловна [Inessa M. Rud’]; адрес: 105120, Россия, Москва, ул. Земляной Вал, 53 [address: 53 Zemlyanoy Val str., 105120 Moscow, Russia]; https://orcid.org/0000-0003-3999-8210; eLibrary SPIN: 4493-1609; e-mail: rudinessa@mail.ru

Мельникова Екатерина Александровна, д.м.н [Ekaterina А. Melnikova, MD, PhD]; https://orcid.org/0000-0002-9269-3726; eLibrary SPIN: 858-0908; e-mail: melkaterina3@yandex.ru

Разумов Александр Николаевич, д.м.н., профессор, академик РАН [Aleksandr N. Razumov, MD, PhD, Professor]; https://orcid.org/0000-0001-8549-0106; eLibrary SPIN: 8793-5173; e-mail: a-razumov@mail.ru