Способ реабилитационных мероприятий у пациентов с нарушением статического и динамического равновесия
METHOD FOR REHABILITATION MEASURES IN PATIENTS WITH STATIC AND DYNAMIC BALANCE DISORDERS

Изобретение относится к области медицины, в частности к неврологии и может быть использовано для персонифицированного подхода к выбору методов реабилитации.
Нарушение двигательной функции и равновесия является главной причиной повышения риска падения в пожилом возрасте. Более трети пожилых людей в возрастной группе старше 60 лет имеют нарушения походки. Если в возрасте 60-69 лет распространенность такого расстройства около 10,7%, то в возрасте более 80 лет составляет уже 61,7%. При этом у трех четвертей пациентов в основе нарушения походки и равновесия лежат причины, связанные с нервной системой [Ткачева О.Н. Нарушения походки в пожилом и старческом возрасте: Методические рекомендации. М.: Прометей, 2019: 48 с.].
К ведущим неврологическим причинам, приводящим к двигательной дисфункции, можно отнести сенсорную атаксию различного генеза, паркинсонизм, повреждения головного мозга, а также цереброваскулярные заболевания, среди которых наиболее распространенным является хроническая ишемия головного мозга (ХИГМ). Наиболее частыми проявлениями ХИГМ принято считать: нарушение походки (до 85% случаев при ХИГМ II ст.); пирамидные нарушения, акинетико-ригидный синдром, снижение координационных способностей (в том числе и сохранение равновесия) и другие [Антипенко Е.А. Хроническая ишемия головного мозга (клинико-экспериментальное исследование). Диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских наук. Нижний Новгород, 2015: 305 с.].
Одним из факторов, влияющих на ухудшение функции поддержания равновесия в пожилом возрасте, является снижение скорости реакции на различные внешние стимулы. Пожилые люди хуже адаптируются к резкому изменению положения тела, для них характерны чрезмерный мышечный ответ и повышенная жесткость суставов. При попытке резко изменить позу (поднять стопу) в ответ на визуальный стимул возрастная группа демонстрирует замедленную реакцию, чаще при подготовке к шагу ошибочно смещает массу тела, причем временные различия снижаются, если из анализа исключить подготовительный компонент. Соответственно, замедленная реакция связана не только с общим замедлением, но и с неправильной предварительной подготовкой к движению. Помимо увеличения времени реакции, на снижение устойчивости у пожилых людей оказывает влияние увеличение времени торможения. В экспериментальных условиях при серии движений «назад-вперед» пожилые участники демонстрируют увеличение скорости движения вперед (второго движения) для компенсации общего замедления. При этом значительно возрастают требования к управлению движением, что ведет к замедлению торможения. Следовательно попытка адаптации к общей замедленности, может приводить к увеличению неустойчивости [Kasahara S., Saito Н. The effect of aging on termination of voluntary movement while standing: A study on community-dwelling older adults. Human Movement Science, 2019; 64 (August 2018): 347-354].
Для профилактики и снижения риска падений у пожилых пациентов требуется проведение реабилитационных мероприятий. Технологический прогресс последних двух десятилетий привнес в рутинную реабилитацию большое количество высокотехнологичных реабилитационных методов. Многие из них уже обладают существенной доказательной базой, к ним относятся: роботизированные технологии, экзоскелетные системы, нейроинтерфейсы, неинвазивные методы стимуляции головного мозга и др. В условиях избыточности технологий особенно важным становится вопрос персонифицированного подхода к выбору методов реабилитации, оценки эффективности реабилитационных мероприятий, а также разработки предикторов эффективности, как при использовании конкретного метода, так и всего процесса в целом.
На сегодняшний день выбор методов реабилитации осуществляется в основном с учетом общего состояния пациента, начиная с пассивной гимнастики под контролем пульса и АД с обязательными паузами для отдыха. Затем упражнения усложняются. Кроме того реабилитационные мероприятия являются специфичными для каждого определенного вида нарушенных функций. Комплексное применение современных методов лечения, в частности, раннее их начало, обеспечивает существенное улучшение показателей качества жизни пациентов [Латышева В.Я. Реабилитация двигательной активности пациентов в постинсультном периоде: практическое руководство для врачей [В.Я. Латышева, Д.А. Чечетин, Н.М. Ядченко, О.А. Иванцов, В.В. Федоров, А.С. Барбарович, А.Е. Филюстин, Н.М. Иванова. - Гомель: ГУ «РНПЦ РМиЭЧ», УО «ГГМУ», 2015. - 78 с.].
Известен способ выбора персонифицированного комплекса реабилитационных мероприятий у больных с последствиями позвоночно-спинномозговой травмы (ПСМТ). Для интегративной оценки адаптационного потенциала (АП) и реабилитационного прогноза (РПр) у таких больных проводят динамическую сегментарную диагностику. Для этого последовательно раздражают электрическим током дистальные репрезентативные акупунктурные точки, исследуя уровень исходного общего вегетативного тонуса организма (ИОВТ). Исследуют с помощью электрического тока с использованием замкнутых электродов, с параметрами: напряжение 12 В, сила тока 200 мкА, с постепенным нарастанием силы раздражения в течение 7-50 с до ее максимального уровня, с последующей компьютерной балльной оценкой с помощью программно-аппаратного комплекса (ПАК) «POINT» ИОВТ и ОРП. При низком ИОВТ - в -0,5…+0,5 баллов и его отрицательной динамике в процессе исследования в сочетании с тяжелой степенью нарушения ОРП определяют резко сниженный АП и неудовлетворительный РПр. При умеренно низком - в 1,0-2,0 балла ИОВТ и его стабильном значении в процессе исследования на фоне средней степени нарушения ОРП определяют умеренно сниженный АП и сомнительный РПр. При удовлетворительных исходных показателях ИОВТ в 2,0-3,0 балла с положительной динамикой в процессе тестирования на фоне легкой степени нарушения ОРП определяют сохранный АП и удовлетворительный РПр. В соответствии с полученными данными назначают индивидуальный объем и направленность реабилитационных воздействий. Способ обеспечивает объективный подход при составлении индивидуальной программы реабилитации - определение объема и направленности воздействий в процессе реабилитации конкретного пациента в динамике [RU 2655529, 28.05.2018]. Способ используется только у больных с последствиями позвоночно-спинномозговой травмой.
Известен способ реабилитации пациентов с нарушением двигательной функции с использованием автоматизированной информационной системы для реализации аудиовизуальной биологической обратной связи. Для этого проводят тестирование пациентов для выявления реакции на музыкальные фрагменты различной тональности и ритмичности. Создают видеоизображение образцовых движений, к выполнению которых должен стремиться пациент. На основе этих движений создают трехмерную компьютерную модель образцовых движений с последующей демонстрацией пациенту перед началом выполнения им движений и в ходе выполнения. При этом фиксируют параметры движения контролируемых точек тела пациента при помощи системы регистрации и создают трехмерную компьютерную модель движений пациента, сравнивая ее с трехмерной компьютерной моделью образцовых движений. Совпадение или несовпадение движений сопровождают с музыкальными фрагментами, предварительно подобранными с учетом выявленной реакции пациента на музыкальные фрагменты. Способ обеспечивает эффективную реабилитацию больных с нарушением двигательной функции за счет использования аудиовизуальной биологической обратной связи с возможностью формирования собственными движениями музыкального сопровождения [RU 2666517, 07.09.2018]. Однако в данном способе объем реабилитационных мероприятий для восстановления двигательной функции ограничен выявленной реакцией пациента на музыкальные фрагменты.
Известен способ реабилитации пациента с нарушением постурального баланса путем восстановления двигательного стереотипа и тренировки вестибулярного аппарата в движении, при неврологических нарушениях, болезнях и травмах опорно-двигательной системы и т.п. Способ включает процедуру с чередованием вестибулярной и дыхательной гимнастики и последующие упражнения на системе для восстановления динамического и статического равновесия «Balance tutor», составляющие курс реабилитации из 16 процедур, в определенной последовательности и режиме. Вестибулярные упражнения в каждом блоке выбирают с постепенным усложнением программы занятия за счет изменения исходного положения пациента. Способ обеспечивает улучшение координации, статического и динамического равновесия пациентов, нормализацию и гармонизацию функции мышц конечностей и корпуса, запуск механизма восстановления нарушенного после заболевания стереотипа ходьбы, моделирование правильного двигательного акта, способствует увеличению проходимого пациентом расстояния, восстанавливает уверенность пациента в своих силах [RU 2626912, 02.08.2017]. Однако в данном способе не используется комбинированная тренировка скорости реакции двигательной функции и равновесия по системе виртуальной реальности, что снижает эффективность реабилитации.
Указанный источник информации рассмотрен в качестве ближайшего аналога.
Технический результат заявленного способа заключается в улучшении навыков поддержания равновесия и процессов активации ЦНС, стимулируя при этом пациентов к использованию дополнительных афферентных источников для поддержания равновесия.
Технический результат достигается тем, что реабилитационные мероприятия у пациентов с нарушением статического и динамического равновесия осуществляют путем проведения комбинированной тренировки, при этом перед проведением комбинированной тренировки по скорости простой слухо-моторной реакции (ПЗМР) путем нажатия на кнопку «Да» или «Нет» в ответ на звуковой стимул и по клинической шкале баланса Берг (БЕРГ) путем стабилометрического анализа регистрации положения и колебаний проекции общего центра массы тела на опору при помощи датчиков, встроенных в платформу, оценивают выраженность нарушений статического и динамического равновесия и при значении БЕРГ более 45 баллов, а ПСМР менее 222,5 мс оценивают выраженность нарушений как легкие и выбирают реабилитационные мероприятия для комбинированной тренировки в виде комплекса упражнений для тренировки устойчивости, направленной на профилактику нарушений статического и динамического равновесия, при значении БЕРГ менее 45 баллов, а ПСМР более 222,5 мс - оценивают нарушения как выраженные и выбирают реабилитационные мероприятия в виде курса комбинированной тренировки скорости реакции по системе виртуальной реальности на базе бесконтактного инфракрасного сенсора Microsoft Kinect, направленных на коррекцию статического и динамического равновесия.
Способ осуществляется следующим образом.
Реабилитационные мероприятия проводят больным с нарушением статического и динамического равновесия в виде комбинированной тренировки, при этом перед проведением комбинированной тренировки по скорости простой слухо-моторной реакции (ПСМР) путем нажатия на кнопку «Да» или «Нет» в ответ на звуковой стимул и по клинической шкале баланса Берг (БЕРГ) путем стабилометрического анализа регистрации положения и колебаний проекции общего центра массы тела на опору при помощи датчиков, встроенных в платформу, оценивают выраженность нарушений статического и динамического равновесия.
Причем тестирование по скорости ПСМР путем нажатия на кнопку «Да» или «Нет» в ответ на стимул проводилось без наушников, громкий звуковой стимул шел из корпуса прибора, пациенту было необходимо как можно быстрее нажать рабочей рукой кнопку «ДА» или «НЕТ» в ответ на звуковой стимул. Общая скорость ПЗМР обусловлена анатомическими особенностями анализатора, свойствами нервных процессов, психофизиологическим состоянием организма. На основе измерений времени реакции определяются скорость и качество реагирования обследуемого на зрительный стимул. Первые 5-7 сигналов не регистрируются, т.к. являются пробными и предназначены для адаптации обследуемого. Рекомендуемое число предъявляемых сигналов в одном обследовании - 70, минимальное - 30. Рассчитывают среднее значение времени реакции в мс. ПСМР менее 222,5 мс оценивают выраженность нарушений как легкие, а ПСМР более 222,5 мс - оценивают нарушения как выраженные.
При тестировании по шкале баланса БЕРГ пациента располагают на платформе, расставив ноги на ширину таза, расположив стопы параллельно друг другу. Опора на руки не предусматривалась. Исследователь проводит калибровку центра давления. После этого пациенту на экран проецируют специальный указатель в виде креста, где перекрестье является проекцией центра давления. По команде пациент осуществляет наклоны всем телом вперед, назад, вправо и влево, управляя визуальным маркером на указателе. Шкала баланса Берг - шкала, разработанная для объективной оценки способности человека контролировать свое равновесие при выполнении функциональных задач. Она состоит из 14 параметров. Оценку проводят в баллах по пятибалльной шкале от 0 (неспособность выполнить задание) до 4 (норма). При значении БЕРГ более 45 баллов оценивают выраженность нарушений как легкие, а при значении менее 45 баллов оценивают нарушения как выраженные. Требуемое для оценки оборудование: стул, секундомер или часы с секундной стрелкой, измерительная лента или линейка, ступенька или скамейка (примерно высоты ступеньки). Общее время оценки по шкале Берг - 15 минут.
Наиболее полное получение данных о нарушении статического и динамического равновесия дает учет одновременно как показателей скорости ПСМР, так и показателей шкалы баланса Берг.
При значении БЕРГ более 45 баллов, а ПСМР менее 222,5 мс оценивают выраженность нарушений как легкие и выбирают реабилитационные мероприятия для комбинированной тренировки в виде комплекса упражнений для тренировки устойчивости, направленной на профилактику нарушений статического и динамического равновесия.
Комплекс упражнений для тренировки устойчивости состоит из трех частей:
I. Комплекс упражнений для тренировки устойчивости.
Все упражнения комплекса выполняются в среднем темпе, каждое упражнение повторяют 5-7 раз, постепенно увеличивая число повторений до 10-12. Во время занятий дышат произвольно, не задерживая дыхание, по мере утомляемости включают дыхательные упражнения (поднять руки вверх - вдох, опустить вниз - выдох). По мере тренированности организма упражнения усложняются, увеличивается темп их выполнения. Первая часть представлена упражнениями из исходного положения (И.П.) сидя на стуле.
1. И.П. - сидя на стуле, ноги на ширине плеч, руки опущены вниз:
на 1 - поднять носки вверх, сжать пальцы в кулак; на 2 - опустить носки вниз, разжать пальцы, расслабиться.
2. И.П. - сидя на стуле, ноги на ширине плеч, руки опущены вниз:
Выполняем круговые движения стопами и кистями по часовой стрелки и против часовой стрелки.
3. И.П. - сидя на стуле, ноги на ширине плеч, правая рука - кисть к правому плечу, левая рука - кисть на левом колене: на 1 - одновременно - опустить кисть правой руки на правое колено, кисть левой руки поднять к левому плечу; на 2 - вернуться в И.П.
4. И.П. - сидя на стуле, руки на коленях, правая нога вытянута вперед, левая нога согнута в колене: на 1 - одновременно - правую ногу согнуть в колене, левую ногу вытянуть вперед; на 2 - вернуться в И.П.
5. И.П. - сидя на стуле, ноги на ширине плеч, правая рука - кисть к правому плечу, левая рука - кисть на левом колене, правая нога вытянута вперед, левая нога согнута в колене: на 1 - одновременно - опустить кисть правой руки на правое колено, правую ногу согнуть в колене, кисть левой руки поднять к левому плечу, левую ногу вытянуть вперед; на 2 - вернуться в И.П.
6. И.П. - сидя на стуле, ноги на ширине плеч, руки на коленях: на 1 - отвести в сторону правую руку и левую ногу, повернуться за рукой вправо; на 2, 4 - вернуться в И.П.; на 3 - отвести в сторону левую руку и правую ногу, повернуться за рукой влево.
7. И.П. - сидя на стуле, ноги вместе, руки на коленях ладонями вниз: на 1, 3 - развести носки в стороны; на 2, 4 - развести пятки в стороны; на 5, 7 - соединить пятки вместе; на 6, 8 - соединить носки вместе.
8. И.П. - сидя на стуле, ноги вместе, руки на коленях ладонями вниз: на 1, 3 - кисти рук повернуть ладонями вверх; на 2, 4 - кисти рук повернуть ладонями вниз; на 5, 7 - кисти рук повернуть ладонями вверх; на 6, 8 - кисти рук повернуть ладонями вниз.
9. И.П. - сидя на стуле, ноги вместе, руки на коленях ладонями вниз: на 1, 3 - развести носки в стороны, кисти рук повернуть ладонями вверх; на 2, 4 - развести пятки в стороны, кисти рук повернуть ладонями вниз; на 5, 7 - соединить пятки вместе, кисти рук повернуть ладонями вверх; на 6, 8 - соединить носки вместе, кисти рук повернуть ладонями вниз.
10. И.П. - сидя на стуле, ноги вытянуты вперед и разведены в стороны, руки скрещены на бедрах: на 1 - ноги согнуты в коленях и скрещены, руки на бедрах в стороны; на 2 - вернуться в И.П.
II. Упражнения на статико-динамическую устойчивость.
Все упражнения выполняются в среднем темпе желательно перед зеркалом и рядом с опорой. Каждое упражнение повторяют 5-7 раз, постепенно увеличивая число повторений до 10-12. Во время занятий дыхание произвольное, без задержек, по мере утомляемости включают дыхательные упражнения (поднять руки вверх - вдох, опустить вниз - выдох). По мере тренированности организма упражнения усложняются: уменьшается площадь опоры, закрываются глаза.
1. И.П. - стоя, ноги на ширине плеч, спина прямая, плечи расправлены, смотрим вперед, руки над (на) опорой: на 1 - перенести вес тела на правую ногу; на 2 - перенести вес тела на левую ногу.
2. И.П. - стоя, ноги на ширине таза, спина прямая, плечи расправлены, смотрим вперед, руки над (на) опорой: на 1 - перенести вес тела на носки; на 2 - перенести вес тела на пятки.
3. И.П. - стоя, ноги на ширине таза, спина прямая, плечи расправлены, смотрим вперед, руки над (на) опорой: на 1 - перенести вес тела на левую ногу, правой пяткой коснуться левого колена; на 2, 4 - вернуться в И.П.; на 3 - перенести вес тела на правую ногу, левой пяткой коснуться правого колена.
4. И.П. - стоя, ноги на ширине стопы, спина прямая, плечи расправлены, смотрим вперед, руки над (на) опорой: на 1 - отвести в сторону правую руку, смотрим на руку и поворачиваемся за рукой вправо; на 2, 4 - вернуться в И.П.; на 3 - отвести в сторону левую руку, смотрим на руку и поворачиваемся за рукой влево.
5. И.П. - стоя, спина прямая, ноги на одной линии, правая нога впереди левой пятка к носку, вес тела распределить на две ноги, руки над (на) опорой: на 1 - руки на пояс; на 2 - кисти к плечам; на 3 - руки в стороны; на 4 - руки вверх; на 5 - вернуться в И.П.; поменять ноги местами и повторить упражнение.
6. И.П. - ноги шире плеч, спина прямая, плечи расправлены, руки на поясе: выполнять круговые движения тазом по часовой стрелки и против.
7. И.П. - стоя, ноги на ширине таза, правая нога впереди левой на  шага, руки (рука) над (на) опорой: на 1 - перенести вес тела на правую ногу - вперед; на 2 - перенести вес тела на левую ногу - назад; поменять ноги местами и повторить упражнение.
8. И.П. - стоя, спина прямая, ноги на ширине таза, правая нога впереди левой на  шага, руки (рука) над (на) опорой: на 1 - перенести вес тела на правую ногу и сделать шаг вперед левой ногой, встать на левую ногу; на 2 - перенести вес тела на правую ногу и сделать шаг назад левой ногой, встать на левую ногу; поменять ноги местами и повторить упражнение.
9. И.П. - стоя, ноги на ширине таза, спина прямая, плечи расправлены, смотрим вперед, руки над (на) опорой: на 1 - одновременно отвести в сторону правую ногу и поднять вверх левую руку; на 2,4 - вернуться в И.П.; на 3 - одновременно отвести в сторону левую ногу и поднять вверх правую руку.
10. И.П. - стоя спиной к стене, ноги на ширине таза, спина прямая, плечи расправлены, смотрим вперед, руки на поясе: на 1 - повернуться через правое плечо вправо и коснуться стены двумя руками; на 2, 4 - вернуться в И.П.; на 3 - повернуться через левое плечо влево и коснуться стены двумя руками.
11. И.П. - стоя спиной к стене, ноги на ширине таза, спина прямая, плечи расправлены, смотрим вперед, руки на поясе: на 1 - сделать выпад правой ногой вправо; на 2, 4 - оттолкнуться, вернуться в И.П.; на 3 - сделать выпад левой ногой влево.
12. И.П. - стоим спиной к стене на 15-25 см, спина прямая, плечи расправлены, смотрим вперед, руки на поясе: на 1 - упасть плечами на стену; на 2 - оттолкнуться плечами от стены и вернуться в И.П., найти равновесие.
13. И.П. - стоим спиной (боком) к опоре, руки на поясе: на 1 - сделать выпад правой ногой вперед; на 2, 4 - вернуться в И.П.; на 3 - сделать выпад левой ногой влево.
III. Упражнения в ходьбе.
Отметить на полу полоску шириной 50 см. По мере тренированности упражнения усложняются: уменьшается ширина полосы до 5 см, меняется положение рук (на пояс, к плечам, вперед, в стороны, за голову и др.), закрываются глаза, поднимается площадь опоры (брусок, гимнастическая скамья и др.).
1. Ходьба по прямой.
2. Ходьба по прямой на носках и на пятках.
3. Ходьба по прямой с высоким подниманием бедра.
4. Ходьба по прямой с отведением ноги в сторону.
5. Ходьба по прямой с отведением в сторону руки и ноги (разноименных и одноименных).
6. Ходьба по прямой по одной линии (приставляя пятку к носку).
7. Ходьба боком приставными шагами.
8. Ходьба боком скрестными шагами.
9. Ходьба спиной вперед (на носках, на пятках, носок к пятке).
10. С правой ноги сделать шаг в правую сторону с поворотом на 45°, приставить левую ногу; с левой ноги сделать шаг в сторону на 45°-90°, приставить правую ногу.
11. С правой ноги сделать шаг в правую сторону поворотом на 45°, приставить левую ногу и сделать легкое приседание; с левой ноги сделать шаг в сторону на 45°-90°, приставить правую ногу и сделать легкое приседание.
12. Ходьба со сменой положения рук (на пояс, к плечам, в стороны, вверх, вперед) на каждый шаг.
13. Ходьба с мячом - двумя руками подбрасывать мяч вверх, шаг - бросок.
14. Ходьба с мячом - перебрасывать мяч из одной руки в другую, шаг - бросок.
15. Ходьба со сменой направления - «змейкой», по кругу, «восьмеркой», с поворотами на 180° и 360°.
При значении БЕРГ менее 45 баллов, а ПСМР более 222,5 мс - оценивают нарушения, как выраженные, и выбирают реабилитационные мероприятия в виде курса комбинированной тренировки скорости реакции по системе виртуальной реальности на базе бесконтактного инфракрасного сенсора Microsoft Kinect, направленных на коррекцию статического и динамического равновесия.
Двигательная тренировка с поддержкой виртуальной реальности.
Двигательная тренировка представляла собой выполнение комплекса классических упражнений, направленных на стимуляцию вестибулярной сенсорной системы и опорной мускулатуры. Тренировочный процесс сопровождался поддержкой технологий виртуальной реальности (BP), содержащих особенности среды, обуславливающих когнитивную деятельность. Выполняемые движения отражались в BP в режиме реального времени (на экране предъявлялся 3D аватар занимающегося, который повторял все его двигательные действия).
Погружение в технологию осуществлялось с помощью портативного ноутбука, инфракрасного сенсора Microsoft Kinect (Калифорния, США), а также специального программного обеспечения Rehabunculus (Интеллект и инновации, Москва, Россия). Для более качественного погружения в технологию использовалась широкополосная плазменная телевизионная панель. В комплекс входило 6 упражнений, описанных ниже:
• Упражнение «Дартс». В данном упражнении занимающиеся управляют красным прицелом с помощью смещения общего центра массы (ОЦМ) тела. На экране (каждый раз в случайном месте) появлялась мишень для игры в дартс. Для успешного выполнения упражнения необходимо, смещая ОЦМ тела в разных плоскостях, направлять красный прицел в мишень, после чего происходит выстрел дротика. Доступны движения влево, вправо, вперед и назад.
• Упражнение «Шаги» (для левой и правой ноги). В этом упражнении занимающемуся необходимо было выполнять шаговое движение, сопровождая его высоким подниманием бедра (для преодоления виртуальной планки). Помимо этого, на экране каждому новому двигательному действию предшествовало появление красного следа - пространственного указателя, куда пациенту необходимо поставить стопу целевой ноги, чтобы успешно завершить задание.
• Упражнение «Уклонения». Смысл упражнения заключался в выполнении наклонов туловища влево и вправо с целью уклонений от летящих в проекцию 3D аватара виртуальных мячей. При этом перед каждым новым двигательным заданием показывалась траектория полета мяча.
• Упражнение «Вышибалы». В данном упражнении занимающемуся было необходимо избегать попадания мяча в 3D аватар посредством выполнения приставных шагов влево и вправо. При этом перед каждым новым двигательным заданием предъявлялась траектория полета мяча.
• Упражнение «Футбол» (для левой и правой ноги). Управляя ногами 3D аватара, пользователю было необходимо отбивать виртуальные мячи. При этом перед каждым новым двигательным заданием показывалась траектория полета мяча.
• Упражнение «Пятнашки»: смысл упражнения заключался в выполнении задач классической игры «Пятнашки» посредством управления 3D аватара в пространстве. Каждый успешный этап сопровождался загоранием зеленого индикатора под правильной цифрой виртуального поля «Пятнашек».
В исследование были включены 24 пациента с диагнозом «дисциркуляторная энцефалопатия»: 5 мужчин и 19 женщин. Медиана возраста составила 66 лет.
Критерии включения в исследование: пациенты мужского и женского пола в возрасте от 50 до 80 лет; диагноз «дисциркуляторная энцефалопатия»; прохождение курса ВР-реабилитации в полном объеме.
Критерии исключения: грубое нарушение зрения, не позволяющее различать изображения на экране прибора; выраженные когнитивные нарушения, затрудняющие выполнение инструкций, значение по Монреальской шкале оценки когнитивных функций (Montreal Cognitive Assessment - МоСА) менее 20 баллов; грубая сенсорная или моторная афазия.
Курс ВР-реабилитации проводился на ВР-системе Rehabunculus (ООО "Интеллект и Инновации", Россия) на базе бесконтактного сенсора Kinect (Microsoft, США.) (Рис. 1). Продолжительность курса составляла 10 дней, по 5 дней в неделю, длительность тренировок составляла 30 минут.
Перед проведением комбинированных тренировок оценивали выраженность нарушений статического и динамического равновесия по скорости простой слухо-моторной реакции (ПСМР) путем нажатия на кнопку «Да» или «Нет» в ответ на звуковой стимул и по клинической шкале баланса Берг (БЕРГ) путем стабилометрического анализа регистрации положения и колебаний проекции общего центра массы тела на опору при помощи датчиков, встроенных в платформу.
При оценке пациентов учитывали выраженность нарушений в соответствии со следующими показателями шкалы баланса БЕРГ:
1 - оценка, составляющая от 0 до 20 баллов, соответствует передвижению с помощью инвалидного кресла;
2 - оценка, составляющая от 21 до 40 баллов, соответствует ходьбе с опорой;
3 - оценка, составляющая от 41 до 56 баллов, соответствует полной независимости при передвижении.
Кроме того, учитывали выраженность нарушений у пациентов в соответствии с показателями скорости простой слухо-моторной реакции (ПСМР) исходя из средних нормальных значений ПСМР (М±m). А именно для пациентов с преобладанием симпатической нервной системой (симпатикотоники) имеющим более низкую скорость реагирования на предъявляемый звуковой стимул ПСМР составляет (208,92±5,4 мс), у пациентов с преобладанием парасимпатического отдела (ваготоники) ПСМР составляет (195,5±3,48 мс) и для пациентов нормотоников ПСМР составляет (200,47±3,59 мс).
Полученные данные 24 пациентов с диагнозом «дисциркуляторная энцефалопатия» вносили в электронную базу данных в программе MS Excel. Статистическая обработка полученных данных проводилась в программах IBM SPSS Statistics 23 и STATISTICA 12. Для оценки нормальности распределений использовался одновыборочный критерий Колмогорова-Смирнова, уровень значимости - 0,05. Для сравнения групп применялся непараметрический критерий Вилкоксона, так как распределение в них не являлось нормальным. Для корреляционного анализа был использован критерий Спирмена.
При этом по шкале баланса БЕРГ для исследуемых пациентов заявленного способа суммарный балл составил ≥45 баллов - низкий риск падений - легкие нарушения, а суммарный балл < 45 баллов - высокий риск падений - выраженные нарушения.
Средние значения для исследуемых пациентов заявленного способа ПСМР составили 222,5 [179; 251,5]. При этом средние значения скорости простой слухо-моторной реакции в сумме составили < 222,5 мс, имеющим более высокую скорость реагирования на предъявляемый звуковой стимул - легкие нарушения, а при значении ≥ 222,5 мс - имеющим более низкую скорость реагирования на предъявляемый звуковой стимул - выраженные нарушения.
Были получены результаты исследований, в соответствии с которыми пациенты были разделены на две группы по выраженности нарушений. Первая группа с легкими нарушениями статического и динамического равновесия и вторая группа с выраженными нарушениями.
Пациентам первой группы с легкими нарушениями статического и динамического равновесия был проведен комплекс упражнений для тренировки устойчивости, состоящий из трех частей: комплекса упражнений для тренировки устойчивости; упражнения на статико-динамическую устойчивость; упражнения в ходьбе. Все упражнения комплекса выполнялись в среднем темпе, каждое упражнение повторяли 5-7 раз, постепенно увеличивая число повторений до 10-12. Во время занятий дыхание произвольное, не задерживая дыхание, по мере утомляемости включали дыхательные упражнения (поднять руки вверх - вдох, опустить вниз - выдох). По мере тренированности организма упражнения усложнялись, увеличивался темп их выполнения.
При анализе изменений по шкале баланса Берг были получены следующие результаты (см. таблица 1). Медиана показателя увеличилась на 3 балла (см. фиг. 1).
При этом начальный показатель по шкале Берг отрицательно коррелировал с изменением этого же показателя (коэффициент корреляции равен -0,823 при р=0,000005).
При анализе тестирования в соответствии с простой слухо-моторной реакцией показало значимое (р<0,05) увеличение интегрального показателя надежности (ПСМР_ИПН), уменьшение среднего времени реакции (ПСМР_МО) (фиг. 2), медианы (ПСМР_Ме) (см. таблица 2).
Пациентам второй группы с выраженными нарушениями статического и динамического равновесия был проведен комплекс реабилитационных мероприятий в виде курса комбинированной тренировки скорости реакции по системе виртуальной реальности на базе бесконтактного инфракрасного сенсора Microsoft Kinect и включал в себя такие упражнения как: «Дартс», «Перешагивание через планку» для левой и правой ноги, «Уклонение», «Вышибалы», «Футбол» для левой и правой ноги, «Пятнашки».
Сложность упражнений в комплексе Rehabunculus устанавливалась согласно индивидуальным возможностям пользователей: очень легкий, легкий, средний, тяжелый, очень тяжелый, соответственно. С учетом возможностей участников группы исследования устанавливался средний уровень сложности. Курс тренировок состоял из 5 занятий в неделю в течение двух недель. Длительность одного занятия составляло не более 30 минут, при этом в середине занятия пациентам предоставлялся трехминутный отдых.
При этом изменение показателя после реабилитационных мероприятий по сравнению с исходным уровнем по шкале баланса Берг было значимо (р<0,05) и коррелировало с изменением интегрального показателя надежности ПСМР (ПСМР ИПН дельта), изменением среднего времени реакции (ПСМР_МО дельта) и изменением медианы ПСМР (ПСМР_Ме дельта) (см. таблица 3).
Пациенты, продемонстрировавшие большее улучшение показателя по шкале Берг, то есть пациенты в изначально худшем состоянии, показали большее улучшение интегрального показателя надежности ПСМР, средней скорости и медианы ПСМР. Это иллюстрирует эффективность реабилитационных мероприятий в виде курса комбинированной тренировки скорости реакции по системе виртуальной реальности на базе бесконтактного инфракрасного сенсора Microsoft Kinect, как в отношении баланса, так и в отношении когнитивной составляющей, а также демонстрирует некоторую предиктивную силу теста ПСМР. Интегральный показатель надежности и средняя скорость ПСМР позволяют выявить пациентов в худшем начальном состоянии, для которых данная реабилитация является высокоэффективной.
Таким образом, наличие корреляционной связи изменений скорости слухо-моторной реакции и динамики функции равновесия на фоне тренировок может быть обусловлено повышением роли аудиальной афферентации в рамках изменения компенсаторной стратегии.
Кроме того данные полученные по шкале баланса Берг после реабилитационных мероприятий в сравнении с исходным уровнем до проведения реабилитационных мероприятий показали, что пациенты стали меньше ориентироваться на зрение при поддержании равновесия и начали использовать в качестве основной стратегии поддержания равновесия проприоцептивное чувство. Данные изменения можно объяснить использованием биологической обратной связи в виртуальном пространстве, что требовало от пациентов сопоставления проприоцептивной информации с текущим положением ЦД отображаемым на экране. Отображение на экране во время тренировок трехмерного аватара с видом от третьего лица, позволяло использовать в качестве источника обратной связи не только вид горизонта виртуального пространства, но также способствовало тренировке проприоцептивной чувствительности.
Примеры выполнения способа.
Клинический случай №1. Пациентка Д., 66 лет, страдает дисциркуляторной энцефалопатией с нарушением функции равновесия.
По данным обследования по шкале баланса Берг до реабилитации 40 баллов по данным тестирования простой слухо-моторной реакции среднее время составляло 232 мс. На основании проведенной оценки у пациентки Д. было диагностировано выраженное нарушение функции статического и динамического равновесия.
Пациентке проведены реабилитационные мероприятия в виде курса комбинированной тренировки скорости реакции по системе виртуальной реальности на базе бесконтактного инфракрасного сенсора Microsoft Kinect, направленных на коррекцию статического и динамического равновесия длительностью 10 дней, по 30 минут 1 раз в день. В курс тренировок были включены следующие упражнения:
• Упражнение «Дартс».
• Упражнение «Шаги» (для левой и правой ноги).
• Упражнение «Уклонения».
• Упражнение «Вышибалы».
• Упражнение «Футбол» (для левой и правой ноги).
• Упражнение «Пятнашки».
На фоне проведенного курса реабилитации у пациентки наблюдались значимые изменения функции равновесия и скорости реакции: по шкале баланса Берг функция равновесия улучшилась и составила 51 балл, по данным тестирования простой слухо-моторной реакции среднее время уменьшилось и составило 176 мс.
На основании полученных данных можно сделать вывод о том, что реабилитация с использованием комбинированной тренировки в виртуальной реальности является эффективным методом тренировки пациентов с выраженным нарушением статического и динамического равновесия.
Клинический случай №2. Пациент С., 70 лет, страдает дисциркуляторной энцефалопатией с нарушением функции статического и динамического равновесия.
По данным обследования по шкале баланса Берг до реабилитации 55 баллов, по данным тестирования простой слухо-моторной реакции среднее время составляло 164 мс. На основании проведенной оценки у пациента были диагностировано легкое нарушение функции статического и динамического равновесия.
Пациенту проведен комплекс упражнений для тренировки устойчивости, состоящий из трех частей: комплекса упражнений для тренировки устойчивости; упражнения на статико-динамическую устойчивость; упражнения в ходьбе. Все упражнения комплекса выполнялись в среднем темпе, каждое упражнение повторяли 5-7 раз, постепенно увеличивая число повторений до 10-12. Во время занятий дыхание произвольное, не задерживая дыхание, по мере утомляемости включали дыхательные упражнения (поднять руки вверх - вдох, опустить вниз - выдох). По мере тренированности организма упражнения усложнялись, увеличивался темп их выполнения. Курс упражнений проведен длительностью 10 дней, по 30 минут 1 раз в день. В курс тренировок были включены следующие упражнения:
1. Упражнения для тренировки устойчивости.
2. Упражнения на статико-динамическую устойчивость.
3. Упражнения в ходьбе.
На фоне проведенных реабилитационных мероприятий у пациента наблюдались незначительные изменения функции статического и динамического равновесия и скорости реакции: по шкале баланса Берг функция равновесия составила 56 баллов, по данным тестирования простой слухо-моторной реакции среднее время составило 164 мс.
На основании полученных данных можно сделать вывод о том, что у пациентов с легкими нарушениями функции статического и динамического равновесия комплекс упражнений для тренировки устойчивости, состоящий из трех частей: комплекса упражнений для тренировки устойчивости; упражнения на статико-динамическую устойчивость; упражнения в ходьбе, позволяет поддержать устойчивость на том же уровне, что и до реабилитации, осуществляя профилактику статического и динамического нарушения равновесия.
Клинический случай №3. Пациент Б., 78 лет, страдает дисциркуляторной энцефалопатией с нарушением функции статического и динамического равновесия.
По данным обследования по шкале баланса Берг до реабилитации 53 балла, по данным тестирования простой слухо-моторной реакции среднее время составляло 178 мс. На основании проведенной оценки у пациента были диагностировано легкое нарушение функции равновесия.
Пациенту проведен комплекс упражнений для тренировки устойчивости, состоящий из трех частей: комплекса упражнений для тренировки устойчивости; упражнения на статико-динамическую устойчивость; упражнения в ходьбе. Все упражнения комплекса выполнялись в среднем темпе, каждое упражнение повторяли 5-7 раз, постепенно увеличивая число повторений до 10-12. Во время занятий дыхание произвольное, не задерживая дыхание, по мере утомляемости включали дыхательные упражнения (поднять руки вверх - вдох, опустить вниз - выдох). По мере тренированности организма упражнения усложнялись, увеличивался темп их выполнения. Курс упражнений проведен длительностью 10 дней, по 30 минут 1 раз в день. В курс тренировок были включены следующие упражнения:
1. Упражнения для тренировки устойчивости.
2. Упражнения на статико-динамическую устойчивость.
3. Упражнения в ходьбе.
На фоне проведенных реабилитационных мероприятий у пациента наблюдались незначительные изменения функции статического и динамического равновесия и скорости реакции: по шкале баланса Берг функция равновесия составила 54 балла, по данным тестирования простой слухо-моторной реакции среднее время составило 178 мс.
При использовании мероприятий в виде курса комбинированной тренировки скорости реакции по системе виртуальной реальности на базе бесконтактного инфракрасного сенсора Microsoft Kinect у пациента с легкими нарушениями статического и динамического равновесия не было выявлено значимых изменений функции равновесия и скорости реакции: по шкале баланса Берг, а именно функция равновесия составила также 54 балла, по данным тестирования простой слухо-моторной реакции среднее время уменьшилось и составило 178 мс.
На основании полученных данных можно сделать вывод о том, что у пациентов с легкими нарушениями функции статического и динамического равновесия эффективность на фоне курса комбинированной тренировки скорости реакции по системе виртуальной реальности на базе бесконтактного инфракрасного сенсора Microsoft Kinect сопоставима по эффективности с реабилитационными мероприятиями для комбинированной тренировки в виде комплекса упражнений для тренировки устойчивости и в данном случае не требуется применения высокотехнологичной реабилитации и достаточно профилактического применения комплекса упражнений для тренировки устойчивости.