С каждым годом число детей, страдающих детским церебральным параличом (ДЦП), растет, распространенность его составляет 1 случай на 125 родившихся [1]. Длительное время лечение детей с ДЦП считали малоперспективным из-за недостатка квалифицированных специалистов и отсутствия эффективных средств лечения [2, 3]. Успехи современной восстановительной медицины позволили значительно повысить качество лечения детей с ДЦП. В настоящее время наряду с медикаментозной терапией и хирургическим лечением используется реабилитация физическими методами и средствами: лечебная физкультура (ЛФК), физиотерапия, гидрокинезотерапия, лечебный массаж [1, 4]. В современных условиях актуальным становится применение для лечения детей с ДЦП новых методов ЛФК с использованием высокотехнологичных роботизированных аппаратов (Локомат, Армео), а также новых методов физиотерапии, в частности транслингвальной электрической стимуляции головного мозга (ТЭСГМ) аппаратом Brain-port. Однако сведений о возможности применения высокотехнологичных аппаратов в комплексе с традиционными средствами реабилитации недостаточно.
В связи с этим актуальным является персонализированный подход, основанный на подборе методов лечения и реабилитации с применением математических моделей прогнозирования лечебного эффекта [5, 6]. При этом сама модель представляет линейную функцию, в которую с различными коэффициентами входят детерминанты лечебного эффекта — показатели (клинические, лабораторные, инструментальные), в наибольшей степени определяющие наступление ожидаемого (заданного) лечебного эффекта [7].
Цель данного исследования — оценка эффективности традиционной и высокотехнологичной физической реабилитации (ФР) при ДЦП и моделирование реабилитационного потенциала.
Материал и методы
Обследованы 126 детей (мальчиков и девочек) с ДЦП (спастическая диплегия, не осложненная задержкой умственного развития и психики) в возрасте от 3 до 14 лет, средний возраст 7,0±1,3 года, продолжительность стационарного лечения 28 дней. Критерии включения в исследование: отсутствие судорожного синдрома в анамнезе, отсутствие эпилептической активности по данным электроэнцефалографии, псевдобульбарного синдрома, подписанное законными представителями ребенка информированное согласие на проведение лечения и тестирования. Больные методом случайной выборки были разделены на две группы. Группу, получавшую традиционную реабилитацию (ТР), составили 40 детей, а группу, получавшую высокотехнологичную реабилитацию (ВТР), — 86 детей с ДЦП. Исследование проведено в СПб ГБУЗ «Городская больница №40» Курортного района, Санкт-Петербург, его продолжительность составила 10 мес, с 24 июня 2016 г. по 25 апреля 2017 г.
В комплекс ТР входили 20 занятий ЛФК по 30 мин каждое и различные варианты физиотерапии. При синдроме спастичности применяли дарсонвализацию — 10 процедур по 10 мин через день, и озокеритотерапию — 10 процедур по 20 мин (чередовали с дарсонвализацией). В отдельных случаях при синдроме мышечной гипотонии большой и средней ягодичных мышц применяли миостимуляцию — 5 процедур по 10 мин ежедневно, после нее — электрофорез с кальцием (10 процедур по 10 мин ежедневно), затем вихревые ванночки на конечности (5 процедур по 10 мин ежедневно). При наличии болевого синдрома применяли электрофорез с эуфиллином на область боли (10 процедур по 15 мин ежедневно), затем — лазертерапию (10 процедур по 10 мин ежедневно). Физиотерапию чередовали с массажем (8 сеансов по 20 мин). В дни занятий ЛФК проводили гидрокинезотерапию (10 процедур продолжительностью 30 мин). При ВТР в реабилитационный процесс включали занятия с использованием роботизированных устройств Локомат, Армео (10 процедур по 20 мин через день) и системы Brain-port (20 процедур по 20 мин, 2 занятия в день).
В исследовании применяли протокол, в который входили фамилия, имя, отчество, возраст ребенка, его пол, контактные данные ребенка, анамнез жизни, анамнез заболевания и шкалы, оценивающие функциональное состояние организма ребенка. В присутствии родителей дети проходили функциональное тестирование по функциональным шкалам строго по методическим указаниям, описанным разработчиками данных шкал. Обследование включало применение следующих функциональных шкал: спастичности Ашворта (для нижних и верхних конечностей), равновесия Берга, классификационную шкалу передвижения и моторную шкалу (GMFCS) до лечения и в день выписки пациентов. Шкалы, примененные в исследовании, являются международными, валидизированными и применяются на территории Российской Федерации.
Размер выборки предварительно не рассчитывали. Для статистического анализа данных использовали программу математической статистики STATGRAFICS PLUS (США). В данном исследовании обе выборки проверяли на соответствие нормальному распределению с помощью критерия лямбда (Колмогорова—Смирнова). При соответствии выборки нормальному распределению для проверки альтернативной статистической гипотезы для связанных и несвязанных выборок применяли критерий Стьюдента, если выборки не соответствовали нормальному распределению, то для проверки статистической гипотезы для связанных выборок применяли критерий Вилкоксона, а для независимых выборок — критерий Манна—Уитни.
Для сравнения взаимовлияния шкал на лечебные эффекты был проведен корреляционный анализ между показателями использованных шкал после лечения. Для корреляционного анализа использовали коэффициент корреляции Спирмена. Математические прогностические модели реабилитационного потенциала детей с ДЦП в группах ТР и ВТР были построены на основе регрессионного анализа. Был использован множественный регрессионный анализ, так как данный вид регрессии достаточно точен и удобен для практического применения. Адекватность полученной модели была проверена с помощью критерия Фишера, коэффициент детерминации составил более 80%, что является показателем адекватности данной модели. Различия считали статистически значимыми при значении коэффициента р<0,05.
Результаты
Средний возраст в группе ТР составил 7,0±1,2 года, 46% — мальчики, 54% — девочки; в группе ВТР средний возраст — 7,3±1,3 года, 41% — мальчики, и 59% — девочки. Группы не различались по характеру и выраженности неврологического дефицита, среднему возрасту и половому составу.
В результате ФР в обеих группах достоверно улучшились показатели по всем функциональным шкалам, за исключением шкалы Ашворта для верхних конечностей в группе ТР (табл. 1).
Таблица 1. Эффекты ТР и ВТР детей с ДЦП (баллы, M±m)
| Показатель | Группа ВТР (n=86) | Группа ТР (n=40) | ||||
| до лечения | после лечения | р | до лечения | после лечения | р | |
| Шкала Ашворта, верхние конечности | 2,9±0,1 | 2,6±0,1 | 0,0031 | 3,2±0,6 | 3,0±0,1 | 0,0532 |
| Шкала Ашворта, нижние конечности | 3,5±0,1 | 2,8±0,1 | 0,0001 | 3,5±0,2 | 3,1±0,1 | 0,0013 |
| Шкала равновесия Берга | 21,4±2,1 | 28,8±2,1 | 0,0002 | 18,6±3,1 | 22,1±3,3 | 0,0474 |
| Моторная шкала GMFCS | 2,3±0,1 | 1,9±0,1 | 0,0001 | 2,5±0,2 | 2,2±0,2 | 0,0433 |
| Шкала передвижения | 2,2±0,3 | 1,4±0,1 | 0,0001 | 2,4±0,1 | 2,0±0,1 | 0,0012 |
При этом программа ВТР оказала более значимый лечебный эффект по сравнению с программой ТР по всем используемым шкалам (табл. 2).
Таблица 2. Сравнение показателей функциональных шкал после лечения детей с ДЦП (баллы, M±m)
| Показатель | Группа ВТР (n=86) | Группа ТР (n=40) | p |
| Шкала Ашворта, верхние конечности | 2,6±0,1 | 3,0±0,1 | 0,0427 |
| Шкала Ашворта, нижние конечности | 2,8±0,1 | 3,1±0,1 | 0,0383 |
| Шкала равновесия Берга | 28,8±2,1 | 22,1±3,3 | 0,0236 |
| Моторная шкала GMFCS | 1,9±0,1 | 2,2±0,2 | 0,0461 |
| Шкала передвижения | 1,4±0,1 | 2,0±0,1 | 0,0131 |
В результате регрессионного анализа получены математические модели прогноза ФР детей с ДЦП в виде линейных уравнений. Математическая модель прогноза для ТР детей с ДЦП (достоверность р<0,05; валидность 89,6%):
СП=–2,02264+0,0148735·ША (н)+0,7055547·GMFCS,
где СП — самостоятельное передвижение; ША (н) — показатель шкалы Ашворта для нижних конечностей; GMFCS — показатель моторной шкалы GMFCS.
Математическая модель прогноза ВТР детей с ДЦП (достоверность р<0,05; валидность 84,6%):
СП=0,430271–0,0148735·ШБ+0,7055547·GMFCS,
где СП — самостоятельное передвижение; ШБ — показатель шкалы равновесия Берга; GMFCS — показатель моторной шкалы GMFCS.
Также было отмечено, что в обеих группах увеличилось время поддержания вертикальной позы в положении сидя и стоя, увеличилась подвижность тазобедренных и коленных суставов.
Обсуждение
Установлено, что как программа ТР, так и программа ВТР существенно влияют на физическое состояние детей с ДЦП. Это проявляется в уменьшении спастичности. улучшении статического и динамического равновесия, а также в положительном влиянии на способность к самостоятельному передвижению. ВТР оказывает значимо более глубокое лечебное воздействие на функциональное состояние организма детей по сравнению с ТР.
В результате проведенного регрессионного анализа получены математические модели прогноза лечебного эффекта ФР детей с ДЦП на основе линейных уравнений. Полученные модели, обладающие высокой достоверностью и валидностью, могут быть использованы для научно обоснованного выбора программы ФР. После проведенной ФР в группе ВТР достоверно улучшились все оцениваемые показатели, а в группе ТР достоверное улучшение произошло по показателям всех шкал, кроме шкалы спастичности Ашворта для верхних конечностей. Очевидно, применение роботизированных систем и методики ТЭСГМ позволяет существенным образом уменьшать гипертонус верхних конечностей у детей с ДЦП.
Показатели функциональных шкал в группах ВТР и ТР исходно статистически достоверно не различались, а после курса реабилитации были выявлены достоверные различия по показателям всех шкал. Это свидетельствует в пользу того, что ВТР оказывает достоверно более значимый лечебный эффект, чем ТР. Очевидно, это проявляется в дополнительном значимом влиянии роботизированных систем и ТЭСГМ на развитие моторных функций, улучшение координации и способности обретения навыка самостоятельного передвижения.
Для сравнения взаимовлияния шкал на лечебные эффекты был проведен корреляционный анализ между показателями использованных шкал. В результате было установлено, что наиболее значимыми корреляционными связями между значениями шкал как в группе ТР, так и в группе ВТР, обладает классификационная шкала передвижения. Таким образом, способность к самостоятельному передвижению как наиболее значимый критерий лечебного эффекта ФР детей с ДЦП легла в основу регрессионного анализа для создания моделей математического прогноза ТР и ВТР обследуемых.
В результате проведенного регрессионного анализа были получены модели прогноза ФР детей с ДЦП, представленные в виде линейных функций, в которые входят детерминанты эффекта ФР при заданном критерии прогноза в виде способности к самостоятельному передвижению. В модели прогноза ТР в качестве детерминант были использованы значения по шкале Ашворта для нижних конечностей и по шкале GMFCS. Это свидетельствует о том, что лечебный эффект программы ТР определяют исходная выраженность спастичности нижних конечностей и состояние моторной функции, определяемое оценкой состояния по шкале GMFCS. В модель прогноза ВТР в качестве детерминант вошли значения шкалы равновесия Берга и шкалы GMFCS. Это свидетельствует о том, что реабилитационный прогноз ВТР с применением робототехники и ТЭСГМ зависит как от исходных показателей равновесия и координации ребенка, определяемых в пробе Берга, так и от показателя моторной функции, определяемого обследованием по шкале GMFCS.
Применение как традиционной, так и высокотехнологичной ФР при лечении детей с ДЦП позволяет существенно уменьшить спастичность, улучшить координацию движений и обеспечить развитие моторных навыков, способствующих самостоятельному передвижению. При этом ВТР оказывает более глубокий лечебный эффект в виде улучшения динамического и статического равновесия, а также в успешном овладении навыками самостоятельной ходьбы.
Математические модели прогноза эффекта ВТР и ТР способствуют обоснованному выбору оптимальной программы лечения, а также могут быть использованы для прогнозирования реабилитационного потенциала ребенка с ДЦП.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflicts of interest.
<