Способ комплексной физической реабилитации пациентов с использованием технологии виртуальной реальности при импиджмент-синдроме плечевого сустава
METHOD FOR COMPLEX PHYSICAL REHABILITATION OF PATIENTS USING VIRTUAL REALITY TECHNOLOGY FOR SHOULDER IMPINGEMENT SYNDROME

Изобретение относится к медицине, методам медицинской реабилитации, неврологии, травматологии и ортопедии и может быть использовано при импиджмент-синдроме (в английской транскрипции – impingement, импинджмент-синдром, далее ИС) плечевого сустава (далее ПС).
Боль в области ПС является весьма распространенной жалобой на приеме у врача-невролога. Распространенность этой проблемы среди взрослого населения, по данным нескольких популяционных исследований, составляет 4–7%, увеличиваясь с возрастом (от 3–4% в возрасте 40–44 лет до 15–20% в возрасте 60–70 лет). Количество новых случаев в год на 1000 взрослого населения также зависит от возраста и составляет 4–6 в возрасте 40–45 лет и 8–10 в возрасте 50–65 лет с незначительным преобладанием у женщин [Сoombes B.K. et al. Efficacy and safety of corticosteroid injections and other injections for management of tendinopathy: A systematic review of randomised controlled trials // Lancet. 2010. Vol. 376(9754). P. 1751–1767]. По данным Центра лечения боли при клинике нервных болезней Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова, жалобы на боль в области плеча занимают 4-е место по частоте обращений и составляют 9,3% всех консультаций [Живолупов С.А., Самарцев И.Н., Яковлев Е.Н. Основные направления в оптимизации лечения болевых синдромов у неврологических больных: нейрофизиологический анализ, топико-нозологическая интерпретация, алгоритм формирования болезнь-модифицирующей комплексной терапии // Consilium Medicum. 2014. № 2. С. 15–23].
В 1872 г. S. Duplay предложил термин «periarthritis humeroscapularis» для определения синдрома, состоящего из скованности и хронической боли в области ПС, возникающего после травмы плеча, связывая эту патологию с адгезией атрофированной субакромиальной сумки. Термин «плечелопаточный периартрит» стал собирательным для обозначения всех периартикулярных поражений области ПС, не только травматических. Однако широкое использование термина «плечелопаточный периартрит» осложнило понимание и затормозило изучение проблемы периартикулярных поражений области ПС в целом. В последние десятилетия, характеризующиеся глобализацией медицины и унификацией медицинской терминологии, термин «плечелопаточный периартрит» практически исчез из научной литературы. В настоящее время установлено, что данная патология может быть вызвана множеством причин, и необходима дифференциальная диагностика каждого конкретного случая с пониманием того, какие анатомические структуры ответственны за развитие клинической симптоматики.
И если такие классические неврологические заболевания, как шейная радикулопатия и плексопатия плечевого сплетения, достаточно знакомы неврологам, то ряд нозологических форм, относящихся главным образом к травматологической патологии, крайне затруднительны для курации.
Современный уровень знаний о заболеваниях периартикулярных тканей ПС позволяет клинически отчетливо дифференцировать следующее: тендиниты мышц вращающей манжеты плеча; импинджмент-синдром (ИС); синдром «замороженного плеча» (адгезивный капсулит); тендинит двуглавой мышцы плеча (сухожилия длинной головки); артроз акромиально-ключичного сустава (Самарцев И.Н., Живолупов С.А., Емелин А.Ю., Рашидов Н.А., Бардаков С.Н. Современные представления о дифференциальной диагностике и лечении пациентов с болью в области плеча// «РМЖ» №9 от 29.05.2017, с. 564-571, [Электронный ресурс] https://www.rmj.ru/articles/nevrologiya/Sovremennye_predstavleniya_o_differencialynoy_diagnostike_i_lechenii_pacientov_s_bolyyu_v_oblasti_plecha/#ixzz6S9wgq07d).
Плечевой сустав – сложная, уникальная система элементов, механически взаимодействующих между собой. Подвижная основа в составе лопатки, плечевой кости и ключицы позволяет человеческому плечу совершать разнообразные механические движения. С помощью сухожилий к лопатке и кости плеча прикреплены малая, подлопаточная, надключичная и подключичная круглые мышцы, взаимодействующие при помощи вращательной манжеты (ВМП), образованной сухожилиями. Иногда между акромионом (лопаточным отростком) и сухожилиями вращательной манжеты возникает трение, в результате появляется болевой синдром, который принято называть импиджмент-синдромом ПС.
Такой процесс происходит у большого числа людей вследствие сдавливания сухожилий и суставной сумки между головкой плечевой кости и акромионом при поднятии руки в вертикальном положении. Это заболевание, являющееся результатом травматизации мягких тканей ПС под корако-акромиальной дугой или, реже, под акромиально-ключичным сочленением. Основные проявления синдрома – болевой синдром и контрактура ПС. Наиболее вероятной причиной считается механический конфликт между акромиальным отростком лопатки и большим бугорком плечевой кости, при котором происходят ущемление и разрыв сухожилий мышц ВМП.
Пространство, необходимое для движения ВМП под корако-акромиальной дугой, ограничено и составляет 6–7 мм, толщина же манжеты ротаторов – 5–6 мм [Woodward T.W., Best T.M. The painful shoulder: Part I, clinical evaluation // Am. Fam. Physician. 2000. Vol. 61. P. 3079–3081.]. Исходя из ограниченности пространства, предполагаются два механизма соударения:
1) увеличение в объеме структур, проходящих под корако-акромиальной дугой, вследствие их отека и воспаления;
2) уменьшение самого пространства, в котором расположена ВМП (остеофиты на передненижней поверхности акромиона, особенности строения акромиального отростка, неправильно сросшиеся переломы большого бугорка или акромиона лопатки).
Этиологическим фактором считают физическую деятельность с поднятыми вверх руками. Существует ряд профессий, у представителей которых данная патология встречается гораздо чаще, чем у других: плотники, столяры, маляры-штукатуры, строители, монтажники, учителя. Занятия спортом также могут вызывать ИС, особенно такие действия, как броски или удары рукой. Провоцирующие движения, способствующие возникновению ИС, характерны для волейбола, гандбола, водного поло, тенниса, бокса и ударных техник восточных единоборств.
Основные жалобы больных – тупая разлитая боль и ограничение движений в ПС при отведении и сгибании плеча. Максимально выраженный болевой синдром отмечается при отведении плеча под углом 30–60°, т. е. в положении, при котором большой бугорок плечевой кости с прикрепляющимися к нему мышцами находится под нижним краем акромиона. Многие пациенты отмечают, что боль мешает им уснуть, особенно если лежать на стороне пораженного ПС. При длительно существующем ИС возникает атрофия дельтовидной, надостной и подостной мышц.
Для дифференциальной диагностики данной патогенетической формы используют ряд клинических тестов, УЗИ и МРТ ПС.
Важным признаком, позволяющим судить о вовлечении в патологический процесс капсулы ПС, является соотношение объема активных и пассивных движений. При поражении капсулы ограничены те и другие в равном объеме. Другой причиной выраженного ограничения всех движений в суставе может быть поражение собственно ПС (артрит, асептический некроз головки плечевой кости). Превышение объема пассивных движений над активными свидетельствует о поражении сухожилий ВМП или двуглавой мышцы плеча. Более точная локализация повреждения возможна при проведении ряда функциональных тестов.
В плане лечения всех пациентов с болью в плече можно разделить на 2 группы. Первым требуется хирургическое вмешательство (при разрывах сухожилий, выраженном ИС и т.п.). Вторую группу больных, а их большинство, можно вылечить, не прибегая к оперативному вмешательству, т.е. консервативно. Обязательными компонентами терапии таких больных должны быть: нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП), локальная инъекционная терапия (блокады) с введением глюкокортикоидов (депо-формы), иммобилизация ПС с помощью ортеза в период острой боли, упражнения лечебной физкультуры (ЛФК) и кинезиологическое тейпирование после купирования острого болевого синдрома. Среди НПВП препаратом выбора является кеторолак (Кеторол) – производное арилуксусной кислоты, неселективный ингибитор ЦОГ. Отличительной особенностью Кеторола является мощное анальгезирующее действие, по степени которого он превосходит другие средства этой группы, характеризуясь высокой биодоступностью (80–100%), что обеспечивает быструю анальгезию [Perez-Urizar J., Granados-Soto V., Castaneda-Hernandez G. et al. Analgesic efficacy and bioavailability of ketorolac in postoperative pain: a probability analysis // Arch. Med. Res. 2000. Vol. 31(2). P. 191–196.]. Продолжительность действия кеторолака – 8–10 ч. По данным ряда авторов, около 95% поступившего в организм препарата связывается с белками плазмы, что обеспечивает стабильность его концентрации в крови [Barber F., Gladu D. Comparison of oral ketorolac and hydrocodone for pain relief after anterior cruciate ligament reconstruction // Arthroscopy. 1998. Vol. 14(6). P. 605–612]. Однако такое лечение, по сути, является симптоматическим, направленным на снятие боли, воспаления. В то же время, возникают задачи по наиболее раннему восстановлению функциональности ПС.
В числе возможных причин развития ИС – хронический воспалительный процесс околосуставной сумки (бурсит), повреждение длинного сухожилия бицепса, разрыв вращательной манжеты либо нарушения биомеханики — мышечная окоченелость или дисбаланс. При мышечном дисбалансе речь идет уже о функциональном ИС плеча. Особенно часто страдает при этом от сдавления сухожилие надостной мышцы, находящееся непосредственно под акромионом и являющееся частью ВМП, которая охватывает головку плечевой кости. Поэтому нередко ИС напрямую ассоциируют с повреждением вращательной (ротаторной) манжеты.
Кроме болевого синдрома, наблюдается ограничение в движениях в ПС до тех пор, пока симптомы сохраняются. Это состояние именуется как вторичная жесткость плеча или «замороженное плечо». Воспаление сухожилий приводит к мучительным и длительным хроническим болям.
При поднятии или отведении руки в плече, могут чувствоваться неприятные пощелкивания, щелчки, хруст. В итоге, мышцы в этой области слабеют, теряют тонус. При дальнейшей нагрузке может произойти разрыв сухожилий, боль становится острой, сустав – почти неподвижным.
ИС плеча в самом начале развивается как воспаление сухожилий, затем в области воспаления появляется плотная рубцовая соединительная ткань (фиброз), при дальнейшем течении она замещается кальциевыми отложениями.
Известен способ лечения хронического воспаления с болью в плече у пациентов, перенесших инсульт, при субакромиальном импинджмент-синдроме (СИС), с использованием имплантации многоигольчатых электродов для последующей электростимуляции с опосредованной сенсорной модуляцией, на фоне противовоспалительной медикаментозной терапии, под контролем ряда инструментальных исследований (альгометрия, гониометрия и др.) (US 8886337 B2, 11.11.2014, Maria E. Bennett II, Joseph W. Boggs, John Chae, SPR Therapeutics Inc.). Эффект сохранялся более 3 мес.
Однако такой способ является инвазивным, что может приводить к инфекционным осложнениям данной патологии. Кроме того, для его осуществления требуется соответствующая хирургическая подготовка специалистов, доступная не везде.
Известна оздоровительная гимнастика (RU 2725088 C1, Подойникова В.Ю., 29.06.2020), которую можно применять также и при ИС. Однако отсутствуют данные о ее действительной эффективности у таких пациентов. Кроме того, выполнение такой гимнастики без контроля со стороны врача может привести к тем или иным осложнениям, ухудшению состояния пациента.
В настоящее время активно разрабатываются технологии воздействия на мозг с помощью виртуальной реальности (ВР), использование которых может повысить результативность восстановительного лечения как по времени, так и по качеству достигнутых эффектов.
Виртуальная реальность (англ. virtual reality) – компьютерная симуляция реальной среды, воспроизведение некоей ситуации через зрительные, слуховые, обонятельные, осязательные и т.п. ощущения для вызова ответных реакций. Впервые понятие искусственной реальности ввел американский компьютерный художник Майрон Крюгер (Myron Krueger) в конце 1960-х гг. «Погружение» в ВР достигается с помощью языка кодирования, известного как VRML (Virtual Reality Modeling Languagе).
Технологии ВР используют интерактивные симуляции с помощью шлемов или очков ВР, проекторов и перчаток с сенсорами. Происходит мультисенсорная (визуальная, звуковая или тактильная) стимуляция в разных вариантах:
-пассивном (в виде просмотра видеороликов),
-активном, когда пользователь манипулирует образом собственного тела – «аватаром» или конкретными объектами внутри виртуального сценария с использованием обратной связи от компьютера, обсчитывающего результаты его действий (М.Г. Воловик и др. Технологии виртуальной реальности в комплексной медицинской реабилитации пациентов с ограниченными возможностями (обзор)// Технологии виртуальной реальности в медицинской реабилитации. СТМ. 2018. Т.10. №4. с.173-182. DOI: 10.17691/stm2018.10.4.21).
Применение мультисенсорной тренировки в виртуальной среде для физической реабилитации было предложено в 1982 г. австралийскими физиотерапевтами J.H. Carr и R.В. Shepherd [Carr J.H., Shepherd R.B. Motor relearning programme for stroke. Rockville: Aspen Publishers; 1983].
Сейчас ВР часто применяют в нейрореабилитации после инсультов. Развлекательный эффект погружения в ВР отвлекает внимание пациента от болезненных процедур, снижает тревожность, дискомфорт или неудовлетворенность лечением [Rooij M., Lobel A., Owen H., Smit N., Granic I. DEEP: a biofeedback virtual reality game for children atrisk for anxiety. In: Proceedings of the 2016 CHI Conference Extended Abstracts on Human Factors in Computing Systems – CHI EA ’16. ACM Press; 2016, p. 1989–1997, https://doi.org/10.1145/2851581.2892452.].
В России ВР-терапия в восстановительном лечении пациентов с двигательными нарушениями развивалась параллельно с методами механо- и роботизированной терапии [Черникова Л.А., Пирадов М.А., Супонева Н.А., Червяков А.В., Клочков А.С., Мокиенко О.А., Люкманов Р.Х., Пойдашева А.Г., Авдюнина И.А. Высокотехнологичные методы нейрореабилитации при заболеваниях нервной системы. В кн.: Неврология XXI века: диагностические, лечебные и исследовательские технологии. Под ред. М.А. Пирадова, С.Н. Иллариошкина, М.М. Танашян. М: АТМО; 2015; с. 274–331; Gordleeva S.Yu., Lukoyanov M.V., Mineev S.A., Khoruzhko M.A., Mironov V.I., Kaplan A.Ya., Kazantsev V.B. Exoskeleton control system based on motor-imaginary brain–computer interface. Sovremennye tehnologii v medicine 2017; 9(3): 31–38, https://doi.org/10.17691/stm2017.9.3.04]. Данный подход основан на фундаментальных механизмах физиологии движения, установленных классиками отечественной физиологии Н.А. Бернштейном и П.К. Анохиным.
В ходе исследования технологий ВР с позиций доказательной медицины их наиболее высокая эффективность выявлена при восстановлении функции ходьбы [Moreira M.C., de Amorim Lima A.M., Ferraz K.M., Benedetti Rodrigues M.A. Use of virtual reality in gait recovery among post stroke patients — a systematic literature review. Disabil Rehabil Assist Technol 2013; 8(5): 357–362, https://doi.org/10.3109/17483107.2012.749428] и манипулятивной функции верхней конечности [Laver K., George S., Thomas S., Deutsch J.E., Crotty M. Virtual reality for stroke rehabilitation. Stroke 2012; 43(2), https://doi.org/10.1161/strokeaha.111.642439].
Более успешное восстановление движений и повышение физической активности за счет применения ВР у таких пациентов происходит благодаря тренировке в среде, максимально приближенной к реальной, а также повышению мотивации и активному участию пациентов в реабилитационных мероприятиях [Regenbrecht H., Hoermann S., McGregoret G., Dixon B., Franz E., Ott C., Hale L., Schubert T., Hoermann J. Visual manipulations for motor rehabilitation. Computers & Graphics 2012; 36(7): 819–834, https://doi.org/10.1016/j.cag.2012.04.012; Dimbwadyo-Terrer I., Gil-Agudo A., Segura-Fragoso A., de los Reyes-Guzmán A., Trincado-Alonso F., Piazza S., Polonio-López B. Effectiveness of the virtual reality system Toyra on upper limb function in people with tetraplegia: a pilot randomized clinical trial. Biomed Res Int 2016; 2016: 6397828, https://doi.org/10.1155/2016/6397828].
Традиционные методы физиотерапии (лечебная гимнастика и механотерапия) не всегда используют активное обучение больного двигательным навыкам, а ВР с аналогичными параметрами движения, благодаря уникальным возможностям воспроизведения почти любой среды и предоставляя обратную связь, вовлекает пациента в процесс тренировки, в ходе которой он может осознавать и исправлять свои ошибки при выполнении движений. Благодаря трем ключевым элементам, необходимым для тренировки моторных функций (повторение стимуляции, сенсорная обратная связь, мотивация пациентов), ВР создает возможность более эффективно оттачивать двигательные навыки именно в том контексте, в котором они должны применяться в жизни.
В ряде исследований было продемонстрировано прогрессивное улучшение качества и увеличение диапазона движений. Например, при совместном использовании ВР и реабилитационного экзоскелета для плечевого, локтевого и лучезапястного суставов, с возможностью движений с семью степенями свободы, с поддержкой паретичной руки и регистрацией кинематики движений и силы схвата для контроля по обратной связи [Grimm F., Naros G., Gharabaghi A. Closed-loop task difficulty adaptation during virtual reality reach-to-grasp training assisted with an exoskeleton for stroke. Front Neurosci 2016; 10: 518, https://doi.org/10.3389/fnins.2016.00518]. Положительные результаты получены также P. Kiper с соавт. [Kiper P., Agostini M., Luque-Moreno C., Tonin P., Turolla A. Reinforced feedback in virtual environment for rehabilitation of upper extremity dysfunction after stroke: preliminary data from a randomized controlled trial. Biomed Res Int 2014; 2014: 752128, https://doi.org/10.1155/2014/752128], где для восстановления дисфункции верхней конечности после инсульта использовали усиленную обратную связь в виртуальной среде.
Игровые консоли ВР, управляемые жестами (Nintendo Wii; Nintendo, Япония; Xbox Kinect; Microsoft, США), продемонстрировали высокую эффективность в двигательной реабилитации [Lohse K.R., Hilderman C.G., Cheung K.L., Tatla S., Van Der Loos H.F. Virtual reality therapy for adults poststroke: a systematic review and meta-analysis exploring virtual environments and commercial games in therapy. PLoS One 2014; 9(3): e93318, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0093318], особенно для улучшения функций верхних конечностей [Thomson K., Pollock A., Bugge C., Brady M. Commercial gaming devices for stroke upper limb rehabilitation: a systematic review. Int J Stroke 2014; 9(4): 479–488, https://doi.org/10.1111/ijs.12263].
Обобщенные данные по современному состоянию применения технологий ВР для целенаправленной двигательной реабилитации функций верхней конечности после ОНМК представлены и в отечественных статьях. Так, у пациентов с двигательными нарушениями центрального генеза в первую очередь нарушены базовые моторные функции руки, такие как способность точно дотянуться до объекта, манипулировать им, а также координировать движения двух рук. Применение технологий ВР позволяет частично компенсировать подобные нарушения: трудности при дозировании мышечного усилия, например, при сгибании и разгибании пальцев, а также мышечную слабость, нарушения межсуставной координации и последовательность активации различных групп мышц [Черникова Л.А., Иоффе М.Е., Курганская М.Е., Мокиенко О.А., Кацуба Н.А., Устинова К.И., Прокопенко Р.А., Фролов А.А. Применение технологии виртуальной реальности при восстановлении движений в паретичной руке у больных, перенесших инсульт. Физиотерапия, бальнеология, реабилитация. 2011; 3: 3–7; Khizhnikova A.E., Klochkov A.S., Kotov-Smolenskiy A.M., Suponeva N.A., Chernikova L.A. Virtual reality as an upper limb rehabilitation approach. Human Physiology 2017; 43(8): 855–862, https://doi.org/10.1134/s0362119717080035].
Подобные системы активно используют для реабилитации неврологических пациентов с начала 2000-х гг (Виртуальная реальность как метод восстановления двигательной функции руки. А.Е. Хижникова, А.С. Клочков, А.М. Котов-Смоленский, Н.А. Супонева, Л.А. Черникова. Том 10. № 3. 2016, с.5-12, www.annaly-nevrologii.ru).
В 2010 г. впервые в России на базе ФГБНУ НЦН был изучен эффект двигательного обучения в условиях технологии ВР [Черникова Л.А., Иоффе М.Е., Прокопенко Р.А. и др. Применение технологии виртуальной реальности при восстановлении движений в паретичной руке у больных, перенесших инсульт. Физиотерапия, Бальнеология, Реабилитация. 2011; (3) 3–7.]. С этой целью использовали аппаратуру Sony PlayStation II с видеовводом изображения через цветную цифровую видеокамеру и анимационную компьютерную программу EyeToy Play-3 для реабилитации 47 пациентов с постинсультным парезом руки в возрасте от 21 до 76 лет, со средней давностью заболевания около 8 месяцев. Тренировка проводилась по 20–30 мин 5 раз в неделю, курс состоял из 10 процедур. Эффект обучения оценивался клинически (по шкале Motor Assessment Scale, MAS) и биомеханически с помощью электромагнитной трекинговой системы Mini Birds ("Ascension Technology Corporation", США). Показано, что использование технологии ВР особенно эффективно у больных с локализацией очага в правом полушарии, оно способствует уменьшению степени пареза не только в проксимальных отделах руки, на тренировку которых в основном направлены игровые задания, но также и в кисти, что можно объяснить с позиций нейропластичности мозга. Кроме того, повышается точность попадания в цель, уменьшается кривизна траектории движения и снижается время, затраченное на выполнение двигательного задания в целом.
Внедрение экономически доступных систем ВР в рутинную реабилитационную практику побудило многих исследователей задаться вопросом сравнения эффективности как различных методик погружения в ВР, так и различного программного обеспечения, специализированных систем ВР и игровых консолей с элементами ВР.
В 2010 г. G. Saposnik и соавт. проведено сравнительное исследование эффективности функциональных упражнений и игр в виртуальном пространстве, созданном на базе игровой консоли Nintendo Wii для тренировки движений в руке у пациентов, перенесших инсульт [Trombly C.A., Thayer-Nason L., Bliss G. et al. The effectiveness of therapy in improving finger extension in stroke patients. Am J Occup Ther. 1986; 40 (9): 612–617. PMID: 3766683 doi:10.5014/ajot.40.9.612]. В основной группе в дополнение к стандартной реабилитационной программе применялась тренировка на игровой платформе Nintendo Wii, при помощи которой тренировались сгибание и разгибание плеча (игра боулинг), ротация плеча, супинация и пронация кисти (теннис). В группе сравнения дополнительным методом послужила развлекательная программа в виде настольных игр. По сравнению с пациентами в развлекательной группе у участников, получавших занятия на Nintendo Wii, отмечалось значительное улучшение времени реакции – в среднем на 7 сек (Wolf Motor Function Test).
Значительное число новейших исследований показало эффективность использования ВР-технологий в реабилитации больных с постинсультными моторными нарушениями в верхних конечностях, тогда как в доступных источниках практически отсутствуют работы по применению ВР в реабилитации пациентов с последствиями часто встречающихся травм конечностей, осложненных развитием периферических нейропатий (комплексный регионарный болевой синдром и др.). Кроме того, в ряде работ в комплексе восстановительной терапии пациентов с двигательными нарушениями использовали такие коммерческие ВР-системы, как Sixense или YouGrabber. При этом результаты не обнаружили значимых различий с группой пациентов, проходивших традиционную реабилитацию. Причиной этому может служить неточный подбор применяемых визуальных стимулов, предъявляемых через 3D-очки либо панорамный экран, поскольку в целях нейрореабилитации крайне важен именно весь спектр афферентных стимулов. Это свидетельствует о сохранении актуальности дальнейших исследований в развитии данного направления и продолжения поиска более эффективных ВР-технологий, а также новых доказательных способов верификации и прогноза результатов их применения.
I. Dimbwadyo-Terrer с соавт. [Dimbwadyo-Terrer I., Gil-Agudo A., Segura-Fragoso A.,de los Reyes-Guzmán A., Trincado-Alonso F., Piazza S., Polonio-López B. Effectiveness of the virtual reality system Toyra on upper limb function in people with tetraplegia: a pilot randomized clinical trial. Biomed Res Int 2016; 2016: 6397828, https://doi.org/10.1155/2016/6397828] изучали эффективность ВР-системы Toyra (Испания) при восстановлении верхней конечности у людей с тетраплегией, сформировавшейся после травмы спинного мозга. В ходе реабилитации использовали игры, базирующиеся на выполнении повседневных процедур (еда, расчесывание волос или умывание), с тремя уровнями сложности. Несмотря на отсутствие статистически значимых различий в результатах реабилитации этих пациентов с группой контроля, проходившей традиционный комплекс восстановительного лечения, они были более мотивированы и выражали желание и в дальнейшем продолжать использование системы Toyra.
Успешной интеграции ВР в систему реабилитации пациентов с синдромом «замороженного плеча» способствовало применение носимых сенсоров [Lee S.H., Yeh S.C., Chan R.C., Chen S., Yang G., Zheng L.R. Motor ingredients derived from a wearable sensor-based virtual reality system for frozen shoulder rehabilitation. Biomed Res Int 2016; 2016: 7075464, https://doi.org/10.1155/2016/7075464.]. При этом восстановительное лечение, включавшее комплекс упражнений, горячие компрессы, интерференционную терапию, состояло из сессий с применением ВР дважды в неделю по 40 мин в течение 4 нед.
В результате исследования авторами выявлено значительное увеличение диапазона движений в плечевом суставе и силы мышц верхней конечности.
Однако в российских условиях не всегда имеется возможность осуществления такой длительной реабилитации. Поэтому необходима разработка режимов реабилитационного воздействия, позволяющих сократить сроки пребывания пациентов в лечебных и санаторно-курортных учреждениях при сохранении достаточной эффективности проводимых воздействий.
Известно исследование эффективности использования технологии ВР при ИС: Virtual Reality Approach in Subacromial Impingement Syndrome. ClinicalTrials.gov. Identifier: NCT03912493. First Posted: April 11, 2019. Last Update Posted: September 4, 2020. Marmara University Institute of Health Sciences, Turkey [Электронный ресурс: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03912493#contacts ]. Изучалось влияние игровых упражнений ВР, добавленных к традиционной физиотерапевтической и реабилитационной программе, у пациентов с субакромиальным импингмент-синдромом (СИС). Для оценки эффективности данного способа применяли оценку боли, диапазона движений и степени инвалидности. В исследовании отмечено, что проблемы в функционировании верхних конечностей у людей с СИС отрицательно влияют на качество жизни и функциональную независимость пациентов. Восстановление ограниченных функций повседневной жизни (таких как одевание, уход за собой, питание и уход за телом) является одной из основных целей физиотерапии и реабилитации в СИС, и в настоящее время наиболее часто используются традиционные методы физиотерапии и реабилитации. Основная цель метода – уменьшить боль, увеличить диапазон движений и мышечную силу. С развитием технологии в последнее время в программах физиотерапии и реабилитации стали появляться различные приложения ВР, которые используют для мотивации пациента и поддержания его интереса к реабилитации. Различные измерения производительности пользователя этими системами одновременно передаются клиницисту. Кроме того, для большинства систем режимы упражнений, сложность и продолжительность программируются таким образом, чтобы тренировки можно было варьировать. Участников рандомизировали с помощью простого метода случайной выборки и разделили на две группы. В обеих группах участники получали традиционную физиотерапию и реабилитацию. В учебной группе 10 минут игровых упражнений ВР были добавлены к обычной физиотерапии. Упражнения представляли собой набор движений, обеспечивающих основные бытовые навыки человека (заведение, отведение, поднятие рук, поднятие тяжестей на разные уровни). Однако эффективность данного способа пока неизвестна. Недостатком его в данном случае может являться сниженная мотивация пациентов, поскольку интерес к выполнению в условиях ВР обычных бытовых движений меньше, чем выполнение движений в процессе той или иной захватывающей игры.
ближайший аналог (прототип)
Данный способ взят нами за  изобретения.
Задачей предлагаемого способа является разработка более эффективных режимов использования ВР в комплексе с другими известными методами реабилитации при ИС.
Техническим результатом изобретения
является сокращение сроков получения лечебного эффекта при ИС (уже с 5-6 процедуры, основной период служит для закрепления получаемых положительных эффектов) при длительном его сохранении (не менее 8 мес) на фоне высокой мотивации пациента.
Для достижения данного результата предложен способ комплексной физической реабилитации пациентов с импиджмент-синдромом плечевого сустава, включающий на фоне медикаментозной противовоспалительной терапии проведение физических упражнений в условиях виртуальной реальности (ВР).
При этом курс реабилитации состоит из вводного и основного периодов, длительностью, соответственно, 5 и 16 дней, в которые проводят ежедневные занятия. Причем занятия вводного периода включают выполнение физических упражнений в условиях ВР, создаваемых с использованием игровой консоли Sony PlayStation IV, шлема виртуальной реальности Sony PlayStation VR CUH-ZVR2 и компьютерной игры Beat Saber, разработанной компанией Beat Games, в процессе которой игрок выполняет рубящие, режущие, подсекающие движения верхними конечностями и соответствующие им движения всем телом, разбивая летящие по ходу виртуальной игры ритмично навстречу ему цветовые блоки двумя световыми мечами соответствующего блокам цвета, с помощью VR-контроллеров, с постепенным усложнением перемещений блоков и перемещений самого игрока в стороны с требуемым усилением концентрации внимания игрока, с исключением касаний заданных объектов игры – мин и стенок.
При этом непосредственно перед игрой проводят флоссинг – тугую фиксацию верхних конечностей пациента к туловищу широкой эластичной резиновой лентой в нижних двух третях плеча с возможностью совершать вращательные движения в плечевом суставе вокруг вертикальной оси, предупреждая травматизацию сухожилия надостной мышцы во время игры.
Длительность занятия в условиях ВР – 15 мин на скорости игры 50%.
После физических упражнений в условиях ВР через каждые 3 дня проводят кинезиотейпирование дельтовидной и надостной мышц, при этом занятия в условиях ВР проводят ежедневно на фоне использования кинезиотейпов до следующей их смены через 3 дня.
При этом «якорь» тейпа при фиксации плечевого сустава наклеивают без натяжения в месте прикрепления дельтовидной мышцы к плечевой кости – Y-образно, для чего один луч уходит на передние пучки мышцы, а второй – на задние, где передний луч тейпа накладывают без натяжения при разогнутом плече, задний – при согнутом. А надостную мышцу тейпируют I-образной повязкой в области её проекции, после чего закрепляют все мышечные и сухожильные структуры сустава, для чего наклеивают горизонтальную повязку на плечевой сустав с максимально возможным натяжением.
Далее, в процессе основного периода реабилитации, с 6-го дня от начала курса, ежедневно продолжают выполнение упомянутых физических упражнений в условиях ВР, на фоне использования флоссинга, постепенно увеличивая до переносимости амплитуду вращения в плечевом суставе, амплитуды его супинации и пронации с иммобилизацией лучезапястного сустава с помощью его фиксаторов. Причем длительность каждого занятия основного периода увеличивают до 20 мин, где первые 5 мин проводят на скорости игры 50%, всё последующее время – на скорости 70%, а с 12го занятия – первые 5 мин на скорости 70%, далее до конца занятия – 100%.
Кинезиотейпирование в основном периоде проводят аналогично вводному периоду – со сменой кинезиотейпов каждые 3 дня.
В качестве медикаментозной терапии можно использовать внутрь, и/или местно, и/или инъекционно нестероидные противовоспалительные средства.
Разработанная нами программа физической реабилитации лиц среднего возраста с импиджмент-синдромом (ИС) плечевого сустава (ПС) состоит из двух периодов: вводного (5 дней) и основного (16 дней). Таким образом, каждый период включает весь комплекс предлагаемых воздействий, однако, характеризуется различной их интенсивностью и продолжительностью. Кроме того, физическую реабилитацию проводят на фоне медикаментозной противовоспалительной терапии, поскольку у пациентов поначалу часто имеется выраженный болевой синдром, препятствующий выполнению упражнений, и для его снятия или уменьшения приходится использовать, в частности, нестероидные противовоспалительные средства внутрь, и/или местно, и/или инъекционно.
Задачи вводного периода
:
1. Снижение болевого синдрома.
2. Улучшение крово- и лимфообращения.
3. Стимуляция регенеративных процессов.
4. Укрепление мышц ротаторной манжеты.
Содержание программы вводного периода
:
Разработанная программа физической реабилитации включала в себя: физические упражнения, выполняемые в условиях ВР, кинезиотейпирование и флоссинг. Проводилась также фоновая противовоспалительная медикаментозная терапия. Возможно как курсовое, ежедневное медикаментозное лечение, так и дополнительное применение препаратов в случае усиления болевого синдрома.
Физические упражнения, выполняемые в условиях ВР
.
Условия виртуальной реальности моделировались с помощью игровой консоли Sony PlayStation IV, шлема виртуальной реальности Sony PlayStation VR CUH-ZVR2 и компьютерной игры Beat Saber, разработанной компанией Beat Games. Суть игры заключается в том, что игрок управляет двумя световыми мечами (используя VR-контроллеры) и должен разбивать летящие строго в ритм блоки. Блоки отличаются цветом — для красного и синего меча, и на сложных уровнях могут вращаться и перемещаться, усложняя задачу для игрока. Игра включает список музыкальных треков с пятью уровнями сложности. Во время игры блоки летят по направлению к игроку в 4 ряда, что может потребовать перемещения на 1-2 шага в стороны. Чтобы разбить блок, его нужно «разрезать» мечом соответствующего цвета. В зависимости от угла атаки, длины разрезающего лезвия, точности и силы удара, за каждый уничтоженный блок начисляются очки. Также встречаются мины, которых нельзя касаться, и стенки, от которых нужно уворачиваться. В процессе игры, таким образом, пациент выполняет рубящие, режущие, подсекающие движения при искусственном ограничении объема движений в пораженном плечевом суставе. Тело игрока так же движется соответствующим образом – для обеспечения разбивания блоков в игре. Выполнение именно этих движений способствует восстановительной работе заинтересованных мышц, пострадавших при импинджемент-синдроме плеча.
Для предупреждения травматизации сухожилия надостной мышцы непосредственно перед началом упражнений проводят флоссинг (flossing) – плечи пациента туго фиксируют к туловищу широкой эластичной резиновой лентой (в нижних двух третях плеча), с возможностью совершать вращательные движения в плечевом суставе вокруг вертикальной оси.
Флоссинг представляет собой эффективный терапевтический инструмент в виде эластичной латексной полосы, разработанной для «методов сжатия», в частности, при фасциальной патологии (Д-р Келли Старретт, 2013 г.). При использовании флоссинга спайки и нефизиологические поперечные связи в мышцах высвобождаются, трение между тканью флоссинга и нижележащими слоями живых тканей является дополнительным афферентным стимулом механических рецепторов кожи, может способствовать «сбросу» неправильной последовательности движения. При этом наблюдается «эффект губки»: миофасциальная ткань «выжимается» под действием сжатия эластичной ленты в сочетании с усилиями сдвига при движениях. Если давление уменьшится, усиливается приток крови в эту область, т.е. улучшается ее кровоснабжение ([Электронный ресурс] https://www.khl.ru/upload/medicine/documents/fascii.pdf).
Важно, чтобы флосс-лента наносилась в заданной (патологической) зоне с удлинением в 60-80%, а на других участках достаточно ее растяжения 40-50% («полукруглый метод»). При этом флосс-лента всегда должна иметь перекрытие с предыдущим ее туром в 50%. Порядок наложения туров – всегда от края к центру тела. Якорь ленты имеет тяговое усилие 50% и перекрывается следующим туром полностью, а все последующие туры перекрывают предыдущие наполовину. Последний тур так же применяют с меньшей силой растяжения (50-70%), чтобы можно было зафиксировать конец ленты.
Обычными показаниями для использования флоссинга в реабилитации являются: движения, провоцирующие боль, суставные блокады (контрактуры), любые виды ограничений подвижности суставов, потеря эластичности тканей суставов вследствие неадекватной тренированности мышц, дискоординация движений, мышечные спазмы, посттравматическая/послеоперационная лимфедема (лимфостаз), подготовка спортсменов к нагрузкам, профилактика мышечных травм.
При выполнении упражнений в условиях ВР на фоне флоссинга движения медленные. На первых процедурах супинацию и пронацию в ПС осуществляют с минимальной амплитудой. Перемещение кисти в пространстве осуществляется в основном за счёт движений в локтевом и лучезапястном суставах. Одновременно с рубящим движением предплечья в горизонтальной плоскости (наружное вращение) осуществляется незначительная попытка отведения в ПС.
Суть предлагаемой методики выполнения физических упражнений в условиях ВР и флоссинга заключается в:
всех
-вовлечении в тренировку одновременно  мышц вращательной манжеты ПС: в пронации плечевой кости участвует подлопаточная мышца, в супинации – подостная и малая круглая, в отведении – надостная;
-отсутствии соударения плечевой кости и акромиального отростка лопатки, т.к. оно происходит при отведении плечевой кости только более 60 градусов, следовательно, надостная мышца работает, а дальнейшее отведение, и, соответственно, соударение костных элементов, ограничиваются эластичной лентой (флоссом), что препятствует травматизации при движениях.
Время проведения занятия в условиях ВР в процессе вводного периода реабилитации составляет 15 мин на скорости 50% (в половину от максимально возможной скорости игры, предусмотренной игровой программой).
Кинезиотейпирование.
Проведение кинезиотейпирования позволяет закрепить полученные эффекты по восстановлению структуры задействованных зон и областей. Правильное фиксирование кинезиотейпов оказывает многостороннее местное воздействие. За счет влияния на ноцио- и проприоцепторы снижается мышечная и суставная боль. Тейпирование плеча обеспечивает поддержку и стабилизацию функционирования элементов сустава. Натяжение наклеенной ленты обеспечивает увеличение межтканевого пространства, что способствует восстановлению кровообращения, а также лимфодренажу. Благодаря нормализации микроциркуляции ускоряется заживление повреждений.
Для этого в предлагаемом способе производят тейпирование дельтовидной и надостной мышц, фиксируют ПС. Для тейпирования дельтовидной мышцы необходима повязка типа Y. «Якорь» тейпа наклеивают без натяжения в месте прикрепления этой мышцы к плечевой кости. Далее один луч Y-тейпа уходит на передние пучки мышцы, а второй – на задние. Передний луч тейпа накладывают без натяжения при разогнутом плече, задний – при согнутом. Надостную мышцу тейпируют I-образной повязкой в области её проекции. Тейпирование проводят каждые три дня – меняют тейп на новый через каждые 3 дня, продолжая любую физическую активность на фоне тейпирования. При этом первое кинезиотейпирование проводят после первого занятия в условиях ВР.
Следующим шагом дополнительно возможно закрепление всех мышечных и сухожильных структур ПС. Для этого наклеивают горизонтальную повязку (тейп) на ПС с максимальным натяжением.
вводный период
основной период
Охарактеризованный выше занимает 5 дней. При этом уже к концу этого периода наблюдаются уменьшение болевого синдрома, улучшение функций ПС. Поэтому следующий за ним  призван закрепить данные положительные эффекты для их длительного сохранения в дальнейшем.
основного периода
Задачами  являются:
1. Полное устранение болевого синдрома.
2. Улучшение крово- и лимфообращения.
3. Стимуляция регенеративных процессов.
4. Увеличение (восстановление) объёма движения в ПС.
5. Стабилизация плечевого сустава.
Основной период
разработанной программы физической реабилитации также включает физические упражнения, выполняемые в условиях ВР на фоне флоссинга, кинезиотейпирование.
Физические упражнения, выполняемые в условиях ВР
проводят аналогично вводному периоду, но постепенно увеличивают амплитуду вращения в ПС вокруг вертикальной оси. Для большей амплитуды супинации и пронации в ПС иммобилизуют лучезапястный сустав с помощью фиксаторов лучезапястного сустава. В качестве фиксаторов можно использовать бандажи, эластичное бинтование, ортезы и т.п.
Время проведения каждого занятия увеличивают до 20 мин. Скоростной режим программы: первые 5 мин занятия – на скорости 50%, всё последующее время – на скорости 70%, а с 12го занятия – первые 5 мин на скорости 70%, далее до конца занятия – 100%. Упражнения выполняют по-прежнему на фоне флоссинга, аналогично вводному периоду.
Кинезиотейпирование
продолжают аналогично вводному периоду, заменяя кинезиотейпы через каждые 3 дня занятий в условиях ВР.
Примеры осуществления способа.
Пример 1. Пациентка Н., 45 л., профессия – дирижер. Поступила на реабилитацию с диагнозом: импинджмент-синдром правого плечевого сустава. При поступлении жалобы на резкие боли при отведении правой руки вверх, при ротации, резкое ограничение подвижности плеча, головные боли. Считает себя больной, с периодическими обострениями, около 4 лет.
Ранее лечилась амбулаторно и в стационаре с помощью физиотерапии, обезболивающих средств (НПВС).
Объективно: гипотрофия дельтовидной мышцы, укорочение плеча, резкая болезненность при отведении руки, недостаточность отведения (50%), супинации (30%) (в сравнении со здоровой рукой).
Проведен курс комплексной реабилитации согласно предлагаемому способу.
Уже к началу основного периода курса (к 6-му занятию) у пациентки был купирован болевой синдром, улучшился объем движений в правом плечевом суставе: отведения – до 70%, супинации – до 55% (в сравнении со здоровой рукой). Нестероидные противовоспалительные средства (диклофенак внутрь, фастумгель местно) применялись в течение вводного периода ежедневно, далее их прием был прекращен ввиду купирования болевого синдрома.
После завершения курса лечения у пациентки отмечается полное восстановление подвижности плеча, болей нет. Отмечается незначительный хруст при начале движений. Пациентка вернулась к своей работе, выраженно мотивирована продолжать активный образ жизни, верит в свои силы.
При контрольном обследовании через год – жалоб нет.
Пример 2. Пациент Ж., 40 лет, маляр. В анамнезе – год назад вывих правого плеча с переломом большого бугорка. После вправления вывиха конечность была иммобилизована гипсовой шиной сроком на 1,5 мес. После снятия шины отмечалась значительная мышечная гипотрофия, периодические боли при движениях в суставе, нагрузках, депрессивные эпизоды (страх потерять работу в связи с имеющимся заболеванием).
При поступлении на реабилитацию установлен диагноз импинджмент-синдрома правого плечевого сустава.
Объективно: Сгибание в плечевом суставе 45°, разгибание 20°. Отведение 10°, приведение 0°. Наружная ротация 10°, внутренняя ротация 20°. По шкале депрессии установлена депрессия средней степени.
Проводился курс комплексной реабилитации согласно предлагаемому способу. Нестероидные противовоспалительные средства (кеторол внутримышечно ежедневно в течение двух первых дней перед занятиями, далее – гель вольтарен местно) применялись в процессе вводного периода и в течение двух занятий основного периода, далее были отменены.
К шестому занятию (начало основного периода) амплитуда движений в плечевом суставе увеличилась: сгибание до 75°, разгибание до 45°, отведение до 35°, приведение до 10°, наружная ротация до 30 и внутренняя ротация до 50°.
К концу курса объем движений в суставе аналогичен здоровой руке. Сгибание в плечевом суставе составило 140°, разгибание 55°, отведение 86°, приведение 10°, наружная ротация 55° и внутренняя ротация 85°. Пациент мотивирован к активной жизни, вернулся к работе, обследование по шкале депрессии – отклонений нет. Через 9 месяцев при контрольном обследовании – жалоб не предъявляет.
По предлагаемому способу реабилитацию прошли 10 пациентов среднего возраста. Импинджимент-синдром у них был диагностирован в связи с их основными профессиональными занятиями (спортсмены, а также лица профессий, предполагающие частые движения в плечевом суставе с большой амплитудой). У двух пациентов синдром также был спровоцирован предшествующими травмами плеча. Все пациенты страдали от данного заболевания на протяжении не менее 1 года и ранее проходили 1-2 курса реабилитации, включавших физические упражнения (гидрокинезиотерапию), физиотерапевтические процедуры, различные виды массажа, регулярно пользовались нестероидными противовоспалительными средствами (диклофенак, индометацин, кетопрофен, ибупрофен и др.). Однако получаемые положительные эффекты оказывались кратковременными (не более полугода).
Во всех случаях после предлагаемого нами курса реабилитации улучшалось настроение пациентов, повышалась мотивация и вера в свои силы, в возможность выздоровления. Процедуры все пациенты переносили хорошо. Объем движений в больном суставе восстанавливался полностью, болевой синдром купировался.
При контрольных осмотрах в сроки 8-12 мес данные эффекты проведенной реабилитации сохраняются.
Таким образом, за счет комплексного воздействия на разные этапы патогенеза импиджмент-синдрома ПС, на все типы тканей, окружающих и составляющих ПС, в логически обусловленной последовательности удается достигнуть достаточно стойкого положительного эффекта, в отличие от ранее применявшихся методов реабилитации при данном заболевании.