Способ лечения и профилактики болей в спине методом изометрической БОС-тренировки пациентов после эндопротезирования суставов нижних конечностей
METHOD FOR THE TREATMENT AND PREVENTION OF BACK PAIN BY ISOMETRIC BIOFEEDBACK TRAINING OF PATIENTS AFTER ENDOPROSTHESIS OF JOINTS OF LOWER LIMBS

Предлагаемое изобретение относится к области медицины, в частности, медицинской реабилитации пациентов после эндопротезирования суставов нижних конечностей и может быть использовано в практике реабилитационных центров.
Хронический артрогенный болевой синдром сопровождается нарушением статики и динамики позвоночника, которые приводят к развитию или усугубляют течение вертеброгенного болевого синдрома. Повреждение шейного отдела позвоночника наиболее часто встречается при травмах проксимальных отделов плечевой кости, а нижнегрудного и поясничного отделов - при травмах и эндопротезировании суставов нижней конечности. В этой связи разработка методики тренировки мышц туловища на тренажерах с биологической обратной связью особенно актуальна.
Совершенствование хирургических методов лечения и интраоперационного ведения больных после операции по замене суставов приводит к ежегодному росту больных, перенесших операции эндопротезирования суставов нижних конечностей. Это требует внедрения в практику медицинской реабилитации технологий, оказывающих влияние не только непосредственно на область оперированных суставов, но и на весь организм в целом. В частности, ввиду высокой частоты встречаемости вертеброгенного болевого синдрома (болей в спине) у пациентов после эндопротезирования суставов нижних конечностей, а также сжатых сроков медицинской реабилитации таких пациентов, необходимо внедрить эффективные, безопасные и легко воспроизводимые методики лечения болей в спине уже на втором этапе медицинской реабилитации.
Биологическая обратная связь (БОС) как принцип усиления внутренней мотивации пациентов и самоконтроля выполнения физических упражнений, давно широко и успешно применяется в физической реабилитации. Однако методика изометрической БОС-трениировки с целью лечения и профилактики болей в спине в реабилитации больных, перенесших эндопротезирование суставов нижних конечностей, до настоящего времени не применялась.
В механизмах развития болевого синдрома спины у пациентов после эндопротезирования суставов нижних конечностей, согласно имеющимся на сегодняшний день научным данным, на первый план можно выдвинуть снижение активности четырехглавой мышцы бедра в поддержании вертикального положения тела при одновременном компенсаторном увеличении активности контрлатеральной (с противоположной стороны) мышцы, выпрямляющей позвоночник (Katherine Li 1, David С Ackland, Jodie A McClelland, Kate Ε Webster, Julian A Feller, Richard de Steiger, Marcus G Pandy, «Trunk muscle action compensates for reduced quadriceps force during walking after total knee arthroplasty», Gait Posture. 2013 May; 38(1):79-85.doi: 10.1016/j.gaitpost.2012.10.018. Epub 2012 Dec1.).
Эргономичное вертикальное положение тела поддерживается за счет выравнивания позвоночника, таза и нижних конечностей, а также силы мышц туловища и нижних конечностей. Поза меняется с возрастом из-за дегенеративных изменений вовлеченных структур и ослабления мышц. Согласно недавно проведенным исследованиям, компенсаторные механизмы, лежащие в основе этих изменений, заключаются в сглаживании поясничного лордоза, ретроверсии таза, разгибании бедра, сгибании колена и тыльном сгибании голеностопного сустава. Эти механизмы приводят к развитию синдромов, получивших название: hip-spine, spine-hip, knee- spine, spine-knee syndromes. Позвоночник, бедро и колено связаны анатомически, поэтому боль и дискомфорт в пояснице, бедре и колене часто возникают из-за дегенеративных изменений этих структур и сопровождают друг друга (Yasushi Oshima 1, Nobuyoshi Watanabe 2, Norishige Iizawa 1, Tokifumi Majima 1, Mitsuhiro Kawata 3, Shinro Takai, «Кпее-Hip-Spine Syndrome: Improvement in Preoperative Abnormal Posture following Total Knee Arthroplasty)), Adv Orthop.2019 Jul l;2019:8484938.doi: 10.1155/2019/8484938. eCollection 2019).
Актуальность и социальная значимость профилактики и лечения людей с болевым синдромом в спине при наличии эндопротезов суставов нижних конечностей, диктует необходимость поиска высокоэффективных методов. Трудности лечения болей в спине, особенно, неспецифических, связаны с их полиэтиологичностью, а также сложностью патогенеза, которые снижают эффективность лечебно-профилактических и реабилитационных мероприятий. На сегодняшний день основным подходом к лечебно-реабилитационным мероприятиям при этих состояниях является использование большого количества разных методов, в том числе, медикаментозных, физиотерапевтических, лечебной физкультуры (лечебная гимнастика, массаж, механотерапия и др.). Однако, учитывая тот факт, что в механизме возникновения болей в спине после эндопротезирования суставов нижних конечностей лежит значительное изменение статических и динамических постуральных реакций, использование для их восстановления упражнений с участием мышц области оперативного вмешательства не всегда оправдано, что диктует необходимость поиска новых лечебно-реабилитационных методов.
Наиболее близким по технологической сущности к предлагаемому является способ RU 2727759 С1, описывающий применение тренажера с БОС CON-TREX TP-1000 для лечения острой люмбоишалгии у спортсменов с предварительной фармакопунктурой гомеопатическими препаратами. Однако данный способ не предусматривает изометрический вариант тренировок и не ориентирован на пациентов, перенесших эндопротезирование.
Этот способ позволяет быстро купировать болевой синдром, сократить сроки реабилитации и возвращения спортсменов к полноценным физическим нагрузкам, сформировать прочный мышечный корсет, увеличивает длительность ремиссии. Однако боли в спине, возникающие у спортсменов, рассматриваются как спортивно-обусловленные, а боли в спине, возникающие при неоправданно интенсивной, неадекватной физической нагрузке, рассматриваются как спортивные травмы, которые приводят к изменениям в органах и тканях, и определяются как спортивные повреждения.
Недостатками способа являются: сложность фармакопунктуры по точкам; отсутствие оценки постурального баланса пациентов; отсутствие оценки изометрической силы мышц туловища; отсутствие доказательной базы эффективности гомеопатических препаратов.
Техническим результатом предлагаемого способа лечения и профилактики болей в спине у больных, перенесших эндопротезирование суставов нижних конечностей, является выраженная терапевтическая эффективность, что связано с более направленной тренировкой заинтересованных постуральных мышц туловища, нормализации постурального баланса, уменьшением болевых симптомов.
Указанный технический результат достигается тем, что пациенту после стандартного обследования, при отсутствии противопоказаний, после собеседования врача с пациентом с объяснениями как себя вести и как правильно осуществлять давление на датчики тренажера, пациент располагается в посадочном месте тренажера. Врач или инструктор ЛФК производит настройку прибора под антропометрические параметры пациента (рост, ширина плеч, угол сгибания в тазобедренном и коленном суставах).
На экране монитора отображается кривая хода выполнения упражнения (фигура 1).
На первом занятии проводится тестирование силовых возможностей мышц туловища в изометрическом режиме и амплитуды движения туловища в трех плоскостях. Результаты представляются в виде таблиц и диаграмм (фигура 2), в сравнении со среднепопуляционными показателями (в %) и сохраняются в памяти компьютера. Продолжительность каждой БОС-тренировки 20-30 минут.
Пациент поочередно напрягает и расслабляет мышцы брюшного пресса, выпрямители позвоночника, боковые сгибатели туловища и ротаторы туловища в изометрическом режиме. На экране монитора при этом отображаются две кривые: кривая хода выполнения упражнения пациентом (желтого цвета) и кривая шаблона выполнения, предлагаемого компьютерной программой (белого цвета). Процедура механотерапии со зрительной модальностью БОС оказывает выраженный лечебно-профилактический эффект с более быстрым восстановлением постурального баланса, повышением функциональной активности мышц туловища, в том числе, вовлеченного в патологический процесс мышцы - выпрямителя позвоночника. После курса БОС - тренировок улучшаются показатели силы изометрического напряжения заинтересованных мышц, повышается переносимость физической нагрузки, общее состояние больного, что выражается в снижении выраженности болевого синдрома, улучшении походки, регрессе основных клинических симптомов. Использование в каждой БОС - тренировке индивидуального подбора нагрузки способствует повышению мотивации и активной вовлеченности пациента в лечебно-реабилитационный процесс.
Отличительной особенностью данного способа лечения и реабилитации является снижение риска повреждения и дислокации эндопротезов, благодаря приданию нижним конечностям только безопасных допустимых на данном этапе медицинской реабилитации анатомических положений оперированных суставов и комфортной физиологической тренировке мышц туловища.
Описание способа лечения
После предварительных клинических и инструментальных исследований: анкетирования для оценки здоровья по опроснику HAQ с расчетом индекса повседневной активности (FDI), оценки реабилитационного потенциала по шкалам Лекена и Харриса, определения времени прохождения фиксированного расстояния (20 м), оценки выраженности боли по ВАШ, тестирования амплитуды движений туловища в трех плоскостях и исходной изометрической силы мышц туловища на тренажере с БОС Tergumed 3D Proxomed Gmbh, при отсутствии противопоказаний и собеседования с пациентом о способе проведения и терапевтических возможностях изометрических тренировок на тренажере с БОС, приступают к лечению.
Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием методов вариационной статистики на основе компьютерной программы STATISTIKA.
Способ лечения: пациенту проводят процедуру механотерапии методом изометрической БОС-тренировки, последовательно предлагая пациенту выполнять давление на датчик тренажера пытаясь осуществить наклон туловища вперед (сгибание), затем назад (разгибание), затем боковой наклон влево, затем вправо, затем поворот влево и поворот вправо. Каждое упражнение выполняется по 10 повторений, в два подхода, с паузой между подходами 10 сек. В качестве шаблона кривой отображения выполнения упражнений используется кривая с плато. Каждое повторение длится 4 сек, время воздействия 20-30 мин, на курс 6-10 процедур, на тренажере модели Tergumed 3D Proxomed, Gmbh.
Такое сочетание последовательности вовлечения мышечных групп в процедуре с количеством повторений, подходов, временем на каждое повторение и паузой между подходами позволяет повысить «дозу-эффект», что способствует повышению терапевтической эффективности процедур изометрической БОС-тренировки.
Пример 1 осуществления способа
Больная Г., 76 лет. Диагноз основной: Μ17.0 Двусторонний гонартроз. Одномыщелковый эндопротез правого коленного сустава (за 7 месяцев до настоящего лечения); сопутствующий: артериальная гипертензия 2 ст. 3 ст. риска. Многоузловой зоб. ЦВБ. Дисциркуляторная энцефалопатия. НЯК, ремиссия, дорсопатия, ВРВНК, хрон. гастрит ремиссия. При поступлении предъявляла жалобы на боль и ограничение движений в обоих коленных суставах, нарушение опороспособности правой нижней конечности, периодические боли в пояснице с иррадиацией в обе ягодицы.
Состояние удовлетворительное, сознание ясное, температура тела 36,6, кожные покровы и видимые слизистые обычной окраски и влажности. В легких дыхание везикулярное, проводится во все отделы, хрипов нет. ЧД 18 в мин. Тоны сердца ясные, ритмичные, АД 130/80 мм рт. ст., ЧСС 76 уд. в мин. Язык чистый, влажный. Живот не вздут, при пальпации мягкий, безболезненный во всех отделах. Физиологические отправления в норме.
Местный статус: умеренно выраженная гипотрофия мышц обоих бедер. Ходит с дополнительной опорой на один костыль. По передней поверхности правого коленного сустава послеоперационный рубец без признаков воспаления. Контуры правого коленного сустава сглажены. Движения в коленных суставах болезненны, ограничены. В левом сгибание 80°, разгибание 175°, в правом сгибание 85° разгибание 175°.
На представленных рентгенограммах правого коленного сустава одномыщелковый эндопротез, положение компонентов эндопротеза правильное, костно-деструктивные изменения не определяются.
Время прохождения 20 метров равно 30 сек.
Уровень боли по ВАШ - 3.
FDI по шкале HAQ равен 0,7 баллам, что соответствует минимальному нарушению жизнедеятельности.
Суммарный алгофункциональный индекс Лекена соответствовал 10 баллам (тяжелое поражение суставов).
Реабилитационный потенциал по шкале Харриса 71 балл (удовлетворительный).
При тестировании мышц туловища на тренажере с БОС Tergumed 3D выявлено выраженное снижение изометрической силы всех мышц туловища: передней брюшной стенки - 36%, разгибателей спины - 6% от должной величины, наклоняющих туловище влево - 16%, наклоняющих вправо - 13%, поворачивающих влево - 28%, вправо - 42%.
Пациентке были назначены БОС-тренировки в изометрическом режиме мышц туловища, последовательно предлагая пациенту выполнять давление на датчик тренажера, пытаясь осуществить наклон туловища вперед (сгибание), затем назад (разгибание), затем боковой наклон влево, затем вправо, затем поворот влево и поворот вправо. Каждое упражнение выполняется по 10 повторений, в два подхода, с паузой между подходами 10 сек. В качестве шаблона кривой отображения выполнения упражнений использовалась кривая с плато. Каждое повторение длится 4 с, время воздействия 30 мин, на курс 8 процедур, на тренажере модели Tergumed 3D Proxomed, Gmbh. Процедуры переносились пациенткой хорошо, после каждой отмечалась приятная мышечная усталость, усиления болевого синдрома не возникало.
К концу курса (8 процедура) лечения положительная динамика на субъективном уровне подтверждалась достоверными данными клинико-функциональных методов исследования: уровень боли по ВАШ - 1, FDI по шкале HAQ стал равен 0,5 баллам, что соответствует минимальному нарушению жизнедеятельности, суммарный алгофункциональный индекс Лекена соответствовал 7 баллам (умеренное поражение суставов).
При повторном тестировании мышц туловища на тренажере с БОС Tergumed 3D выявлено увеличение силы разгибателей спины - до 27% от должной величины, наклоняющих туловище влево - до 19%, наклоняющих вправо - до 14%, поворачивающих влево - до 31%.
При изучении отдаленных результатов через 6 месяцев сохранилась положительная динамика со стороны суставов и позвоночника.
Пример 2. Больная Ш., 62 года.
Диагноз: Двусторонний коксартроз. Тотальное эндопротезирования правого тазобедренного сустава в 2018 году, левого - в 2019 году. Сопутствующие заболевания: Гипертоническая болезнь 2 ст. с преимущественным поражением сердца без застойной сердечной недостаточности, риск ССО 3. Дислипидемия. Ожирение 2 ст. Гиперурикемия.
Жалобы на боли и ограничение движений в тазобедренных суставах, периодические боли в поясничном отделе позвоночника.
Состояние удовлетворительное, кожные покровы и видимые слизистые чистые, отеков в нижних конечностях нет. В легких дыхание жесткое, проводится во все отделы равномерно. ЧД 17 в мин. Хрипов нет. Тоны сердца приглушены, шумы не выслушиваются. ЧСС 74 в мин. АД 130/80 мм. рт. ст. Живот не вздут, мягкий, безболезненный.
Местный, локальный статус: передвигается самостоятельно без дополнительной опоры, прихрамывая на левую нижнюю конечность. Отмечается умеренная гипотрофия мышц нижних конечностей. Кожные покровы без особенностей. В области левого и правого тазобедренных суставов отмечаются послеоперационные рубцы, без признаков воспаления. Движения в левом и правом тазобедренных суставах ограничены, сгибание слева - 110°, справа - 100°, разгибание слева 170°, справа - 180°, отведение слева 20°, справа - 25°.
Время прохождения 20 метров равно 28 сек.
Уровень боли по ВАШ - 4.
FDI по шкале HAQ равен 0,7 баллам, что соответствует минимальному нарушению жизнедеятельности.
Суммарный алгофункциональный индекс Лекена соответствовал 9 баллам (тяжелое поражение суставов).
Реабилитационный потенциал по шкале Харриса 75 баллов (удовлетворительный).
При тестировании мышц туловища на тренажере с БОС Tergumed 3D выявлено выраженное снижение изометрической силы всех мышц туловища: передней брюшной стенки - 38%, разгибателей спины - 36% от должной величины, наклоняющих туловище влево - 13%, наклоняющих вправо - 44%, поворачивающих влево - 32%, вправо - 36%.
Пациентке были назначены процедуры БОС-тренировки мышц туловища в изометрическом режиме, последовательно предлагая пациенту выполнять давление на датчик тренажера, пытаясь осуществить наклон туловища вперед (сгибание), затем назад (разгибание), затем боковой наклон влево, затем вправо, затем поворот влево и поворот вправо. Каждое упражнение выполнялось по 10 повторений, в два подхода, с паузой между подходами 10 с. В качестве шаблона кривой отображения выполнения упражнений использовалась кривая с плато. Каждое повторение длилось 4 с, время тренировки 30 мин, на курс 8 процедур, на тренажере модели Tergumed 3D Proxomed, Gmbh. Процедуры переносились пациенткой хорошо, после каждой отмечалась приятная мышечная усталость, усиления болевого синдрома не возникало.
К концу курса (8 процедура) лечения положительная динамика на субъективном уровне подтверждалась достоверными данными клинико-функциональных методов исследования: уровень боли по ВАШ - 2, FDI по шкале HAQ стал равен 0,5 баллам (минимальное нарушение жизнедеятельности), суммарный алгофункциональный индекс Лекена соответствовал 5 баллам (умеренное поражение суставов). Время прохождения 20 метров уменьшилось до 23 с.
При повторном тестировании мышц туловища на тренажере с БОС Tergumed 3D выявлено увеличение силы мышц передней брюшной стенки - до 51%, разгибателей спины - до 43% от должной величины, наклоняющих туловище влево - до 45%, наклоняющих вправо - до 54%, поворачивающих влево - до 35%, вправо - до 45%.
При изучении отдаленных результатов через 6 месяцев сохранилась положительная динамика со стороны суставов и позвоночника.
Предлагаемый способ лечения и реабилитации был применен у 26 пациентов, из них 12 мужчин, в возрасте от 21 до 76 лет, в среднем 50,1±5,9 года после эндопротезирования суставов нижних конечностей. Все пациенты указывали на имевшиеся ранее эпизоды болей в спине в покое и при движении, чаще - в пояснично-крестцовом отделе. Всем пациентам при поступлении и при выписке тестировали мышцы туловища и подвижность поясничного отдела позвоночника на тренажере с биологической обратной связью (БОС) Tergumed 3D Pegasus. Все пациенты наряду с общепринятой программой реабилитации: занятия ЛФК в группе (№ 10), классический лечебный массаж спины (№ 10), получили аппаратные тренировки (№ 6-10 × 20-30-мин) на укрепление мышц туловища в изометрическом режиме в трех основных плоскостях. Протокол тренировки исключал появление боли в спине при выполнении задания.
При первичном тестировании у всех 26 пациентов (100,0%) было отмечено снижение силы без достоверного уменьшения подвижности поясничного отдела позвоночника в сравнении с нормативными показателями. После курса БОС-тренировок на тренажере Tergumed 3D Pegasus Gmbh наблюдалось увеличение максимальной силы мышц передней брюшной стенки на 11±6%; мышцы, выпрямляющей позвоночник, - на 15±8%; квадратной мышцы поясницы слева - на 21,0±8,6%, справа - на 21,2±7,9%; мышц - ротаторов туловища слева - на 14±5%, справа - на 14±6%. В результате БОС-тренировок повысилась подвижность позвоночника по всем плоскостям: угол наклона туловища вперед возрос на 15±5%, назад - на 17±5%, влево - на 20±6%, вправо - на 26±7%, поворот влево - на 14±4%, вправо- на 13±3%. Каждая тренировка вызывала появление симптомов мышечного утомления, проходящего самостоятельно в течение дня без дополнительной медикаментозной терапии.
Хорошая переносимость, отсутствие отрицательных реакций непереносимости процедур, простота и доступность этого способа позволяет включать его в программы оздоровительных, реабилитационных и санаторно-курортных методов лечения.
Разработанный протокол БОС-тренировки мышц туловища и подвижности позвоночника обеспечивает положительный эффект без усиления болевого синдрома и может применяться у пациентов с последствиями травм конечностей для профилактики хронического болевого синдрома в спине и его прогрессирования.