Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 13
1.1. Основы телемедицины 13
1.2. Телереабилитация неврологических больных 16
1.3. Нейрореабилитация 17
1.4. Методы диагностики в нейро- и телереабилитации 18
1.5. Неврологические шкалы в дистанционной диагностике 20
1.6. Системы видеоанализа движений в нейрореабилитации 22
1.7. Оценка психологического состояния пациентов в дистанционной диагностике 26
1.8. Методы дистанционной нейрореабилитации 27
Глава 2. Материал и методы 42
2.1. Характеристики исследованных групп пациентов 42
2.2. Программа дистанционно контролируемой реабилитации 44
2.3. Программа амбулаторной реабилитации 45
2.4. Оценка состояния пациентов и обработка данных 45
Глава 3. Результаты и обсуждение 73
3.1. Оценка эффективности курса ДКР и амбулаторной реабилитации с помощью неврологических шкал 73
3.2. Результаты видеоанализа движений «Траст М» при применении ДКР и амбулаторной реабилитации 79
3.3. Оценка психологического статуса у пациентов центральным гемипарезом под влиянием ДКР 82
3.4. Оценка общей эффективности курса ДКР и амбулаторной реабилитации 85
3.5. Оценка эффективности курса ДКР согласно Опроснику обратной связи 87
Заключение 97
Выводы 102
Практические рекомендации 104
Список литературы 106
- Системы видеоанализа движений в нейрореабилитации
- Оценка состояния пациентов и обработка данных
- Оценка эффективности курса ДКР и амбулаторной реабилитации с помощью неврологических шкал
- Оценка эффективности курса ДКР согласно Опроснику обратной связи
Системы видеоанализа движений в нейрореабилитации
В неврологии и других медицинских специальностях существует спектр заболеваний, влияющих прежде всего на двигательную сферу, в том числе на походку, и процент пациентов с нарушением функции движения остается довольно большим. Например, нарушение движения при ОНМК наблюдается у 81,2% пациентов [Roos M.A., Rudolph K.S., Reism D.S., 2012].
Неврологические шкалы являются универсальным методом оценки нарушений, в том числе двигательных, но, однако, они не способны дать полной информации о временных, кинематических и других параметрах движений и отследить тонкие изменения. С развитием информационно компьютерных технологий определение параметров локомоций стало возможным при помощи видеосистем захвата движения. На данный момент в неврологии (в частности, нейрореабилитации), согласно клиническим рекомендациям, «золотым стандартом» объективной оценки функции ходьбы являются профессиональные комплексы видеоанализа движений как с динамометрическими платформами и ЭМГ-регистратором, так и с безплатформенными инерционными датчиками с разработанными стандартами и нормативами [Прокопенко С.В. и др., 2016].
В настоящее время существует довольно широкий спектр видеокомплексов: Vicon, Elite, Qualysis; инерционные системы видеоанализа Trust-M, Xsens; динамометрические платформы AMTI, Bertec; ЭМГ регистраторы Mega6000, Delsys, Trust-M [Прокопенко С.В. и др., 2016].
Работа систем видеоанализа движения основывается на компьютерном анализе видеоизображений движения, которое распознается от специальных маркеров, или датчиков, крепящихся к телу пациента, или без маркеров на основе компьютерного распознавания образов. Сигнал от тела человека регистрируется камерами, после чего формируется компьютерная модель движения в виде анимации с результатами временных, угловых и линейных характеристик движения [Борзиков В.В. и др., 2015; Moeslund T.B., Granum E., 2001]. Часто во время процедуры видеоанализа регистрируют биоэлектрическую активность мышц, участвующих в движении, что позволяет оценивать межмышечные взаимодействия [Борзиков В.В. и др., 2015].
Ключевой задачей нейрореабилитации при центральном гемипарезе является восстановление ходьбы, для чего нужны надежные методы тонкой диагностики. Системы видеоанализа движений способны точно оценить параметры походки и степень их нарушения.
Среди параметров ходьбы в системах видеоанализа движений оцениваются временные характеристики, движение в суставах, возможность поддержания равновесия, симметричность ходьбы.
Основным понятием является цикл шага (ЦШ): время от начала контакта с опорой одной ноги до следующего такого же контакта этой же ноги. При естественной ходьбе длительность ЦШ одинакова для каждой ноги в среднем составляет 1,2 секунды и состоит из периода опоры (ПО), который бывает одиночным (когда одна нога находится в контакте с поверхностью) и двойным (контакт обеих конечностей с опорой) и периода переноса (ПП). На ПО приходится 58%-62% ЦШ, на ПП – 38-42% ЦШ, на ДО - 16-22% ЦШ [Скворцов Д.В., 2007]. Функциональные единицы ЦШ представлены на Рис. 1. Период одиночной опоры (ОО) для одной конечности равен ПП другой конечности.
К важным показателям ходьбы относится ее симметричность, о которой судят по времени начала второй ДО в ЦШ. В норме это время приходится на 50% от длительности ЦШ.
По Скворцову Д.В. [Скворцов Д.В., 2007], в цикле шага выделяют восемь функциональных фаз: пять фаз для ПО и три фазы для ПП. Для ПО это фаза контакта стопы с опорой (0-2% ЦШ) и фаза нагружения (стопа контактирует с опорой всей поверхностью – 2-10% ЦШ), что соответствует перекату через пятку, затем следуют фаза подъема (соответствует сгибанию в голеностопном суставе и продвижению тела вперед – 10-30% ЦШ), фаза падения (отрыв пятки от опоры с постановкой противоположной на опору – 30-50% ЦШ) и фаза передачи (перенос веса телы с одной стопы на другую – 50-60% ЦШ). Фазы падения и передачи соответствуют перекату через передний отдел стопы. Для ПП выделяют фазы ускорения (60-73%), продвижения (73-87% ЦШ) и торможения (87-100% ЦШ).
Помимо временных и процентных характеристик, в ходьбе учитываются движения в суставах (в голеностопном суставе два подошвенных и два тыльных сгибания, в коленном суставе небольшое сгибание в опорную фазу и сгибание в фазу переноса, в тазобедренном суставе разгибание в фазу опоры и сгибание в фазу переноса) и поддержание равновесия (координация опорно-двигательной, вестибулярной, зрительной систем и высших функций коры). В ЦШ для каждого сустава записывается гониограмма с определением времени в ЦШ в % и амплитуды движения в градусах.
При центральном гемипарезе в результате нарушения кровоснабжения областей мозга могут происходить изменения в равновесии, функции мышц и суставов, что приводит к изменению позы нижней конечности и формированию патологического стереотипа ходьбы. Наблюдаются спастичность, снижение мышечной силы на паретичной стороне, нарушения проприоцепции, равновесия, в результате чего возникают патологические паттерны с целью компенсации изменений.
При таких изменениях система видеоанализа движений регистрирует увеличение ЦШ до 3 секунд и более с увеличением опорных фаз, асимметрию ЦШ для обеих ног с сокращением времени на паретичной стороне. На стороне поражения ПО уменьшается до 50% и менее, что влечет компенсаторное увеличение ПО на здоровой сторое до 75-80% [Скворцов Д.В., 2007]. Здоровая сторона начинает выполнять функцию опоры, а паретичная сторона – функцию переноса. Возникает асимметрия ЦШ нижних коненостей относительно друг друга. Относительно биомеханики в суставах нижней конечности регистрируется уменьшение амплитуд при движении. Паретичная конечность становится неспособной принимать нагрузку веса тела, центр тяжести смещается вперед, что требует дополнительных средств опоры, без которых ходьба становится невозможной.
Системы видеоанализа движений используются для диагностики и оценки эффективности программ как в нейрореабилитации, так и в телереабилитации. Например, в клинической практике используется система видеоанализа движений «Траст М». Данная система регистрирует движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях с помощью трехкомпонентных гироскопов и акселерометров. Регистрация движений осуществляется за счет специальных приборов, крепящихся к телу, дальнейшая программная обработка формирует анимацию движений и средние графики за цикл движения с вычислением необходимых заданных параметров движения [http://www.reab-ml.ru/index.php?page=products&pid=851].
Оценка состояния пациентов и обработка данных
Состояние пациентов в ходе дистанционной реабилитации оценивалось трижды: в начале исследования, в конце исследования и через один месяц после окончания курса ДКР. Состояние пациентов в группе амбулаторной реабилитации оценивалось дважды: в начале и в конце курса реабилитации. Для оценки двигательных нарушений использовалась шкала STREAM
Для оценки социально-бытовой адаптации у пациентов с гемипарезом использовалась шкала Бартела:
Шкала Бартела
Прием пищи
-10 не нуждаюсь в помощи, способен самостоятельно пользоваться всеми необходимыми столовыми приборами;
5 - частично нуждаюсь в помощи, например, при разрезании пищи;
0 - полностью зависим от окружающих (необходимо кормление с посторонней помощью).
Персональный туалет (умывание лица, причесывание, чистка зубов, бритье)
5 - не нуждаюсь в помощи;
0 - нуждаюсь в помощи. Одевание
- 10 не нуждаюсь в посторонней помощи;
5 - частично нуждаюсь в помощи, например, при одевании обуви, застегивании пуговиц и т.д.;
0 - полностью нуждаюсь в посторонней помощи. Прием ванны
5 - принимаю ванну без посторонней помощи;
0 - нуждаюсь в посторонней помощи.
Контроль тазовых функций (мочеиспускание, дефекация)
20 - не нуждаюсь в помощи;
-10 частично нуждаюсь в помощи (при использовании клизмы, свечей, катетера);
0 - постоянно нуждаюсь в помощи в связи с грубым нарушением тазовых функций.
Посещение туалета
-10 не нуждаюсь в помощи;
5 - частично нуждаюсь в помощи (удержание равновесия, использование туалетной бумаги, снятие и одевание брюк и т.д.);
0 - нуждаюсь в использовании судна, утки.
Вставание с постели
15 - не нуждаюсь в помощи;
10 - нуждаюсь в наблюдении или минимальной поддержке;
5 - могу сесть в постели, но для того, чтобы встать, нужна существенная поддержка;
0 - не способен встать с постели даже с посторонней помощью.
Передвижение
15 - могу без посторонней помощи передвигаться на расстояния до 500 м;
- 10 - могу передвигаться с посторонней помощью в пределах 500 м;
5 - могу передвигаться с помощью инвалидной коляски;
0 - не способен к передвижению.
Подъем по лестнице
-10 - не нуждаюсь в помощи;
5 - нуждаюсь в наблюдении или поддержке;
0 - не способен подниматься по лестнице даже с поддержкой.
Для оценки нарушений функции руки использовалась специальная шкала DASH:
Disabilities of the Arm, Shoulder and Hand (DASH) scale Нарушения в повседневной деятельности, связанные с функцией руки
1. Открыть тугую крышку банки
0) нет затруднений или симптома
1) небольшие затруднения или слабая выраженность симптома
2) умеренные затруднения или умеренная выраженность симптома
3) тяжелые затруднения или тяжелая выраженность симптома
4) неспособность выполнить задание или крайняя выраженность симптома
2. Писать
0) Почерк не изменен, скорость письма не снижена
1) Слегка неровный, но разборчивый почерк, легкое снижение скорости письма
2) Может заполнить форму сам (печатными буквами), медленно
3) Пишет только большими (больше 1 см) печатными буквами
4) Не может писать
3. Повернуть ключ в замке
0) нет затруднений или симптома
1) небольшие затруднения или слабая выраженность симптома
2) умеренные затруднения или умеренная выраженность симптома
3) тяжелые затруднения или тяжелая выраженность симптома
4) неспособность выполнить задание или крайняя выраженность симптома
4. Приготовить еду
0) Любую (лепить пельмени)
1) Может перевернуть котлету на сковородке, почистить картошку
2) Может намазать масло на хлеб
3) Может помешать кашу
4) Не может
5. Толкнуть тяжелую дверь
0) нет затруднений или симптома
1) небольшие затруднения или слабая выраженность симптома
2) умеренные затруднения или умеренная выраженностьсимптома
3) тяжелые затруднения или тяжелая выраженность симптома
4) неспособность выполнить задание или крайняя выраженность симптома
6. Положить предмет на полку, находящуюся выше уровня головы
0) нет затруднений или симптома
1) небольшие затруднения или слабая выраженность симптома
2) умеренные затруднения или умеренная выраженность симптома
3) тяжелые затруднения или тяжелая выраженность симптома
4) неспособность выполнить задание или крайняя выраженность симптома
7. Делать тяжелую домашнюю работу (мыть полы, стены)
0) нет затруднений или симптома
1) небольшие затруднения или слабая выраженность симптома
2) умеренные затруднения или умеренная выраженность симптома
3) тяжелые затруднения или тяжелая выраженность симптома
4) неспособность выполнить задание или крайняя выраженность симптома
Оценка эффективности курса ДКР и амбулаторной реабилитации с помощью неврологических шкал
Для подробной диагностики двигательного дефекта у пациентов с центральным гемипарезом была использована шкала STREAM (Приложение 1). Данная шкала оценивает движение конечностей на пораженной стороне и общую мобильность, поэтому ее можно разделить на три шкалы: отдельно для руки, ноги и общей мобильности.
У наблюдаемых больных при обследовании выявлялось значительное нарушение показателей общей STREAM (табл.1), преимущественно за счет показателей шкалы STREAM-рука (табл. 2; рис.3).
При оценке мобильности или двигательной самостоятельности, у больных, включенных в исследование, до начала реабилитационных мероприятий с использованием индекса Ривермид (Приложение 2) наблюдалось значительное ее снижение за счет гемипарезных нарушений (табл. 3; рис.4).
Под влиянием программ реабилитации отмечался достоверный, но практически идентичный, прирост значений индекса мобильности Ривермид, который сохранялся и при обследовании через один месяц в группе ДКР.
Оценка состояния бытовой адаптации пациентов с гемипарезом по данным шкалы Бартел перед началом применения программ реабилитации показала, что у наблюдаемых больных имело место значимое снижение изучаемых показателей, что связано с нарушением двигательной активности.
Сравнительный анализ влияния различных программ реабилитации на этот важный показатель жизнедеятельности пациентов с гемипарезом позволил констатировать высокодостоверное повышение показателей шкалы Бартел как при применении программ дистанционно-контролируемой, так и при амбулаторной реабилитации, при этом не выявлено существенных различий в их применении (табл. 4; рис. 5). Полученные результаты сохранялись и при обследовании через один месяц после окончания реабилитации.
Влияние ДКР и амбулаторной реабилитации на функцию верхней конечности и связанную с ней повседневную активность оценивалось при помощи шкалы DASH. Сравнение средних значений, полученных в начале и конце исследования, выявило статистически значимое изменение баллов по шкале, как в группе ДКР, так и в группе амбулаторной реабилитации, что свидетельствует об эффективности проводимых методик. Данная шкала оказалась очень информативной: изменение баллов по ней наблюдалось у 100% пациентов. Это может быть связано с тем, что в отличие от индекса мобильности Ривермид, оценивающего только двигательную самостоятельность пациентов, и шкалы Бартела, оценивающей исключительно бытовую адаптацию, данная шкала включает вопросы не только о бытовой приспособленности больных, связанной с верхней конечностью, но и об общем психологическом состоянии пациента, его отношении к болезни и общем жизненном потенциале.
Оценка эффективности курса ДКР согласно Опроснику обратной связи
Учитывая то, что в Российском здравоохранении разработанный метод дистанционно-контролируемой реабилитации новый вид медицинской реабилитации, нас, естественно, интересовало мнение пациентов о структуре и выполнении разработанной программы, для чего нами был разработан Опросник обратной связи. Он включает 9 пунктов: желание пройти курс овторно, сомнения в эффективности дистанционной реабилитации, сложность работы с оборудованием и программным обеспечением, понятность инструкций при занятиях посредством видеоконференцсвязи, контроль за состоянием здоровья во время дистанционной реабилитации, эффективность курса ДКР, недостатки и преимущества ДКР, пожелания по поводу улучшения программы.
Согласно данным этого Опросника, преимущество дистанционной реабилитации отмечали 76% респондентов в виде проведения занятий в естественной домашней среде, отсутствия необходимости транспортировки пациента, наличие тренажеров, которыми можно пользоваться в любое удобное для больных время (рис. 11). Из недостатков выделены случаи технического несовершенства (неудовлетворительное качество связи, камеры, звука) и периодические проблемы с сетью Интернет. У пожилых пациентов возникали сложности при работе с компьютерной техникой и оборудованием.
На вопрос «Хотели бы вы продолжить свою реабилитацию в домашних условиях?» (рис. 12) 89% пациентов (89 человек) ответили «да», из них 56% пациентов первыми интересовались по поводу возможной повторной программы. Также 6% пациентов (6 человек) ответили «точно не определился», 5% пациентов (5 человек) ответили «нет». Стоит сказать, что 2 из 5 пациентов, не желающих пройти повторный курс ДКР, пожилые люди в возрасте старше 70 лет, у которых не было помощников, чтобы разобраться с компьютерной техникой, что влекло за собой трудности. Другие 3 человека – это мужчины в возрасте 55-60 лет с достаточно сохранной двигательной функцией на стороне гемипареза, но клинически выраженной депрессивностью, считавшие, что никакой вид реабилитации скорее не эффективен для них. Среди пациентов, ответивших «точно не определился», большинство желали пройти более интенсивный курс стационарной реабилитации.
На вопрос «Что вызывает сомнения в дистанционной реабилитации?» (рис.13) 1% пациентов (1 человек) ответил, что занятия совсем не эффективны для них, 18% пациентов (18 человек) ответили, что сомневаются в эффективности дистанционных занятий, 81% пациентов (81 человек) признали занятия необходимыми.
На вопрос о трудности работы с программным обеспечением и оборудованием (рис.14) 67% пациентов (67 человек) ответили, что это было легкой задачей, 31% пациентов (31 человек) ответили, что были трудности, но их удалось преодолеть, 2% пациентов (2 человека) ответили, что это было крайне трудной задачей.
На вопрос, легко ли понять задания, которые специалист или инструктор дает дистанционно, 82% пациентов (82 человека) ответили, что легко, как если бы инструктор был рядом, 17% пациентов (17 человек) ответили, что порою бывает сложно понять смысл заданий, даваемых дистанционно, 1% пациентов (1 человек) ответили, что понять инструктора тяжело, если он не находится рядом (рис. 15).
На вопрос, достаточен ли контроль за состоянием здоровья, который врачи осуществляют дистанционно, 67% пациентов (67 человек) ответили, что чувствуют себя в надежных руках, 30% пациентов (30 человек) ответили, что хотелось бы большего медицинского контроля, однако, существенных опасений это не вызывает, 3% пациентов (3 человека) ответили, что медицинскому персоналу не удается в должной мере контролировать состояние здоровья в ходе реабилитации (рис.16).
На вопрос об эффективности ДКР 79% пациентов (79 человек) ответили, что программа дистанционной реабилитации была эффективна для них, 17% пациентов (17 человек) сочли программу не очень эффективной, для 4% пациентов (4 человека) программа оказалась не эффективной (рис.17).
Из недостатков 16% пациентов (16 человек) особо выделяли невозможность контакта с врачом или инструктором, так как при выполнении упражнений возникали сложности. По их мнению, им также были необходимы процедуры, недоступные для дистанционной реабилитации (например, массаж и иглорефлексотерапия).
Одиннадцать человек (11%) были недовольны технической стороной ДКР. Двоим пациентам (2%) было очень тяжело разобраться с компьютером и оборудованием. У 10 человек (10%) периодически возникали проблемы с камерой или доступом в сеть Интернет, что приводило к отмене занятий. Пять человек (5%) указали на неудовлетворительное качество видео- и аудиосвязи во время занятий, что влияло на их продуктивность занятий. У 3 человек (3%) возникли проблемы с велотренажером (поломка или недостаточная фиксация конечностей). Восемь человек (8%) отметили недостаточную длительность курса ДКР и малую длительность по времени самих занятий с инструкторами.
Из преимуществ ДКР все пациенты отмечали занятия в естественных домашних условиях и отсутствие необходимости пребывать в стационаре, что часто вызывает сложности у пациентов. Десять человек (10%) особенно выделяли этот факт, говоря, что такие занятия очень удобно вписываются в собственный график и не отвлекают от рабочего процесса. Восемь человек (8%) отметили, что дистанционные занятия вернули им интерес к жизни. В ходе реабилитации эти пациенты также получили ценные советы относительно их адаптации к быту. Шестеро пациентов (6%) отметили, что реабилитация на дому дисциплинировала их и показала, что эффективно заниматься можно не только в стационаре. Тринадцати пациентам (13%) очень понравились занятия на тренажерах и то, что использовать их можно в любое время в течение дня. У шестнадцати пациентов (16%) существенно изменился характер самостоятельных тренировок с учетом рекомендаций и методик, разработанных специалистами.
ДКР повлияла не только на характер самостоятельных занятий лечебной гимнастикой, но и на их частоту. До начала курса ДКР 81 человек из 100 (81%) регулярно придерживались самостоятельных тренировок, после окончания курса этот показатель составил 84%. Среднее значение частоты самостоятельных занятий в неделю изменилось с 4,1±2,6 до 5,2±3,1. Процент пациентов, занимающихся ежедневно, увеличился с 31,7% до 39,8% (рис.18). Изменение частоты самостоятельных тренировок признаны статистически значимыми (р 0,05).
Таким образом, улучшение состояния больных, наблюдаемые через 1 месяц после окончания курса реабилитации, могут быть связаны как с эффектом последействия.