Transcranial magnetic stimulation in the complex rehabilitation of patients after stroke

Full Text

Список сокращений

ТКМС – транскраниальная магнитная стимуляция.

ВВЕДЕНИЕ

После инсульта пациенты сталкиваются с такими неврологическими нарушениями, как двигательные расстройства (81,2%), когнитивный дефицит (51,5%), нарушение баланса и равновесия (79,6%), нарушение речи (31,3%) [1]. Актуальность проблемы моторного дефицита у пациентов после церебрального инсульта обусловлена его доминирующей распространенностью. Социально-экономический компонент проблемы определяется влиянием стойкого пареза на инвалидизацию пациентов, значительное снижение качества жизни как самих пациентов, так и их семей, развитие психологической дезадаптации (депрессии, тревожных расстройств, социальной изоляции). Восстановление двигательной функции представляет собой основную цель мультидисциплинарной нейрореабилитации, основанной на принципах доказательной медицины (кинезиотерапия, роботизированная терапия, транскраниальная магнитная стимуляция (ТКМС), эрготерапия). Углубленное изучение механизмов нейропластичности и разработка инновационных стратегий стимуляции восстановления двигательного контроля обладают высоким трансляционным потенциалом для оптимизации функциональных исходов, при этом степень и характер моторного дефицита в раннем постинсультном периоде служат критически важными прогностическими факторами эффективности реабилитационного процесса [2, 3].

В настоящее время в комплексной реабилитации все чаще применяется ТКМС, которая представляет собой неинвазивный нейромодуляционный метод, основанный на принципе электромагнитной индукции. Быстро изменяющееся сильное магнитное поле, генерируемое катушкой, апплицируемой на череп, беспрепятственно проникает через непроводящие ткани (кожу, кости черепа) и индуцирует вторичные фокальные вихревые токи в подлежащей кортикальной ткани [4]. Эти токи вызывают деполяризацию или гиперполяризацию нейрональных мембран, модулируя возбудимость и пластичность целевых корковых областей [5].

C. Grefkes и соавт. (2008) рассматривали механизмы нейропластичности после применения ТКМС у пациентов с инсультом [6]. Используя функциональную МРТ и электрофизиологические методы, авторы показали, что стимуляция моторной коры способствует увеличению активности ипсилатерального полушария и восстановлению межполушарных связей, что связано с улучшением двигательных функций.

J.-W. Kang и соавт. (2016) в своем исследовании оценили эффективность высокочастотной транскраниальной магнитной стимуляции при лечении гемиплегии после инсульта. Пациенты получали стимуляцию ipsilesional моторной коры в течение двух недель. Результаты показали значительное улучшение движений по шкале Фугл-Мейера и повышенную активность моторных областей мозга на последующих МРТ-исследованиях [7].

ЦЕЛЬ

Изучение эффективности комплексного подхода в медицинской реабилитации с применением технологии ТКМС пациентов в раннем восстановительном периоде после перенесенного инсульта.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

В исследовании приняли участие 50 пациентов, проходивших реабилитацию в условиях стационара в отделении медицинской реабилитации Клиники Башкирского государственного медицинского университета.

Критерии включения: подтвержденный диагноз ишемического или геморрагического инсульта; временной интервал от момента инсульта до начала ТКМС от 3–4 недель до 6 месяцев (ранний восстановительный период); стабильные витальные функции (дыхание, гемодинамика); наличие реабилитационного потенциала (парез конечности), который является целью реабилитации и на который потенциально может воздействовать ТКМС; способность пациента понимать инструкции, сохранять положение сидя в кресле или на стуле в течение сеанса ТКМС и переносить процедуру; наличие информированного согласия пациента и/или его законного представителя на участие в реабилитации с применением ТКМС.

Критерии невключения: наличие любых ферромагнитных металлических имплантов в голове или рядом с зоной стимуляции (кохлеарные импланты, клипсы на аневризмах, стенты, металлические осколки в области головы/глаз); наличие имплантированных электронных устройств в любой части тела, которые могут быть чувствительны к магнитному полю (кардиостимуляторы, дефибрилляторы, инсулиновые помпы); эпилепсия в анамнезе или текущий высокий риск судорог; нестабильное соматическое состояние (нестабильная стенокардия, тяжелая сердечная недостаточность (III-IV ФК), декомпенсированный сахарный диабет, тяжелая дыхательная недостаточность, активная инфекция с лихорадкой); тяжелые когнитивные нарушения или психические расстройства; злокачественные новообразования в стадии активного лечения или с неблагоприятным прогнозом.

Участники были разделены на две группы – группу комбинированного вмешательства, или экспериментальную группу (18 мужчин и 7 женщин, средний возраст 64±8,1 года) и группу контроля (16 мужчин и 9 женщин, средний возраст 67±5,7 года).

Курс реабилитационного лечения составлял 14 дней. Экспериментальная группа в дополнение к стандартной программе реабилитации (лечебной физкультуре с инструктором-методистом, механотерапии, эрготерапии) получала воздействие ТКМС на проекцию двигательной коры пораженной стороны головного мозга.

В своем исследовании мы использовали билатеральную стимуляцию как наиболее физиологически обоснованный подход. Стимуляция одновременно направлена на подавление гиперактивности интактного M1 и активацию пораженного M1. Это реализуется последовательным применением низкочастотной ритмической ТКМС на контралатеральное M1 и высококочастотной ритмической ТКМС на ипсилатеральное M1 в рамках одного сеанса. Примерные параметры: низкочастотная ритмическая ТКМС на интактное M1 (1 Гц, 90–110% RMT, 600–900 импульсов) с последующей высокочастотной ритмической ТКМС на пораженное M1 (5–10 Гц, 80–90% RMT, 600–1000 импульсов). Общая длительность сеанса составляет 20 минут. Количество сеансов – 10 [9].

Проверка на нормальность распределения осуществлялась с помощью критерия Шапиро – Уилка. Для параметров с нормальным распределением рассчитывались средние значения и стандартные отклонения (M±SD), для параметров с распределением, отличным от нормального, – медиана и межквартильный размах (Me [Q1; Q3]). Для сравнения показателей до и после лечения в рамках одной группы использовался парный t-критерий Стьюдента (для данных с нормальным распределением) или критерий Вилкоксона (для данных с распределением, отличным от нормального). Для сравнения показателей между группами применялся t-критерий Стьюдента для независимых выборок или U-критерий Манна – Уитни соответственно. Различия считались статистически значимыми при p <0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Для оценки результатов проведенной реабилитации мы использовали следующие клинические шкалы и показатели: шкала оценки мышечной силы – паретичная конечность, индекс мобильности Ривермид, индекс Бартел, кистевая динамометрия (кг) – паретичная конечность, шкала баланса Берга, тест 6-минутной ходьбы.

Среднее значение показателей у пациентов экспериментальной группы на начало исследования составляло по шкале оценки мышечной силы ~2,55 (p <0,001); индекс мобильности Ривермид ~5,57 (p <0,001); индекс Бартел ~ 35,50 (p <0,002); кистевая динамометрия (кг) ~ 6,74 (p <0,002), шкала баланса Берга ~ 17,85 (p <0,001), тест 6-минутной ходьбы ~ 161,82 (p <0,002). Данные представлены в таблице 1.

 

Таблица 1 / Table 1

Усредненные значения показателей у пациентов в процессе реабилитации с применением ТКМС (n=25)

Average values of indicators in patients during rehabilitation with the use of TMS (n=25)

Показатель	Начальное значение	После 14 дней реабилитации	Динамика (%)	p-значение
Шкала оценки мышечной силы	2,55±1,23	3,21±1,15	25,88	<0,001
Индекс мобильности Ривермид	5,57±1,87	7,15±2,31	28,37	<0,001
Индекс Бартел	35,50±7,83	44,45±6,95	25,21	<0,002
Кистевая динамометрия (кг)	6,74±2,35	8,59±1,98	27,45	<0,002
Шкала баланса Берга	17,85±4,89	24,43±5,74	36,86	<0,001
Тест 6-минутной ходьбы	161,82±12,49	209,70±10,81	29,59	<0,002

 

У пациентов контрольной группы (таблица 2) средние значения показателей на начало исследования составляли по шкале оценки мышечной силы ~2,42 (p <0,001); индекс мобильности Ривермид ~5,43 (p <0,001); индекс Бартел ~ 36,38 (p <0,002); кистевая динамометрия (кг) ~ 6,61 (p <0,002), шкала баланса Берга ~ 17,91 (p <0,001), тест 6-минутной ходьбы ~ 166,05 (p <0,002).

 

Таблица 2 / Table 2

Усредненные значения у пациентов в процессе реабилитации без применения ТКМС (n=25)

Average values of indicators in patients during rehabilitation without the use of TMS (n=25)

Показатель	Начальное значение	Через 14 дней реабилитации	Динамика (%)	p-значение
Шкала оценки мышечной силы	2,42±1,37	3,01±1,67	24,38	<0,001
Индекс мобильности Ривермид	5,43±1,56	6,98±1,95	28,54	<0,001
Индекс Бартел	36,38±8,19	44,29±7,41	21,74	<0,002
Кистевая динамометрия (кг)	6,61±2,26	8,26±2,16	24,96	<0,002
Шкала баланса Берга	17,91±5,23	23,56±5,52	31,55	<0,001
Тест 6-минутной ходьбы	166,05±12,93	204,94±11,65	23,42	<0,002

 

Путем статистических расчетов получаем следующие показатели динамики от проведения реабилитации с применением ТКМС: по шкале оценки мышечной силы показатели улучшились на 25,88%; индекс мобильности Ривермид – на 28,37%; индекс Бартел – на 25,21%; кистевая динамометрия (кг) – на 27,45%, шкала баланса Берга – на 36,86%, тест 6-минутной ходьбы – на 29,59%.

В свою очередь результаты контрольной группы изменились следующим образом: по шкале оценки мышечной силы показатели улучшились на 24,38%; индекс мобильности Ривермид – на 28,54%; индекс Бартел – на 21,74%; кистевая динамометрия (кг) – на 24,96%, шкала баланса Берга – на 31,55%, тест 6-минутной ходьбы – на 23,42%.

Таким образом, по большинству клинических шкал мы видим положительную динамику в процентном соотношении по сравнению с контрольной группой. Это позволяет сделать заключение об эффективном применении ТКМС в комплексной реабилитации пациентов после инсульта [8, 9].

Режим работы ТКМС при постинсультном парезе представляет собой сложную, индивидуализированную стратегию нейромодуляции, основанную на современных представлениях о патофизиологии межполушарных взаимодействий и нейропластичности. Применение протоколов низкочастотной ритмической ТКМС над интактным M1, высокочастотной ритмической ТКМС над пораженным M1 или их комбинации в строго определенных параметрах интенсивности и локализации в рамках курса из 10 сеансов, синхронизированных с активной моторной тренировкой, демонстрирует потенциал для улучшения восстановления двигательной функции [10, 11].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В целом существующие данные свидетельствуют о потенциале ТКМС [12, 13, 14] как патогенетически обоснованного и клинически эффективного инструмента нейромодуляции в комплексной реабилитации пациентов после инсульта. Способность ТКМС целенаправленно корректировать патологическую нейрональную возбудимость и индуцировать пластические изменения в пораженных и интактных нейросетях делает ее перспективным методом для улучшения моторных, когнитивных и речевых исходов [15]. Однако определение оптимальных протоколов и расширение возможностей применения этого метода в неврологии требует проведения дополнительных клинических исследований [16].

About the authors

Leila R. Akhmadeeva

Bashkir State Medical University

Email: leila_ufa@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1177-6424

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor of the Department of Neurology

Russian Federation, Ufa

Evgenii O. Goldyrev

Bashkir State Medical University

Author for correspondence.
Email: evgenyy86@gmail.com
ORCID iD: 0009-0003-5307-3123

MD, neurologist of the Clinic of the Bashkir State Medical University

Russian Federation, Ufa

Kamilla I. Valitova

Bashkir State Medical University

Email: kamillavalitova23@gmail.com
ORCID iD: 0009-0005-3108-2058

student of the Faculty of Pediatrics

Russian Federation, Ufa

References

Supplementary files