ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ В НЕЙРОРЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ С ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМОЙ
Аннотация
Черепно-мозговая травма (ЧМТ) чаще, чем любое другое травматическое повреждение, становится причиной развития локомоторных нарушений, приводящих к инвалидизации и утрате трудоспособности. По современным оценкам, около 69 млн человек ежегодно страдают от ЧМТ в результате несчастных случаев. Актуальной проблемой становится изучение возможных методов реабилитации, призванных наиболее эффективно помочь пациентам справиться с последствиями ЧМТ. Потенциально перспективным, относительно доступным и безопасным является метод функциональной электростимуляции (ФЭС). Данный метод предполагает программируемое обучение утраченным навыкам при помощи электростимуляции мышц и периферических нервов, сопровождаемое контекстно-условным подкреплением движения волевыми усилиями пациента. В соответствии с современными представлениями о нейропластичности воздействие призвано обеспечить активацию процессов компенсаторной реорганизации нервных центров, необходимую для восстановления возможности осуществления движений. Положительное влияние метода было зарегистрировано у пациентов, перенесших инсульт, травму спинного мозга, страдающих рассеянным склерозом. Однако отсутствуют систематизированные данные об эффективности ФЭС в лечении ЧМТ. В этой связи в обзоре был проведен анализ накопленных клинических исследований и рекомендаций отечественных и зарубежных источников, посвященных изучению эффективности функциональной электростимуляции для пациентов с ЧМТ. Особое внимание уделялось механизмам воздействия ФЭС на организм человека, изучению факторов, способствующих восстановлению двигательной функции. По итогам проведенного анализа дано заключение о том, что ФЭС может оказать положительное влия ние в лечении пациентов с травматическим повреждением центральной нервной системы в сочетании с традиционными методами, а также после проведения стандартного курса реабилитации, однако необходимы дополнительные исследования для выявления преимуществ метода перед остальными, широко применяемыми в медицинской практике.
Литература
Dewan M.C., Rattani A., Gupta S., Baticulon R.E., Hung Y.C., Punchak M., Agrawal A., Adeleye A.O., Shrime M.G., Rubiano A.M., Rosenfeld J.V., Park K.B. Estimating the global incidence of traumatic brain injury. J Neurosurg. 2018;130(4):1080–1097. DOI: 10.3171/2017.10.JNS17352.
Сабиров Д.М., Росстальная А.Л., Махмудов М.А. Эпидемиологические особенности черепно-мозгового травматизма. Вестник экстренной медицины. 2019;12(2):61–66.
Ahluwalia M., Gupta R.V., Wilson M., Munie S., Ahluwalia P., Vender J.R., Vale F.L., Dhandapani K.M., Vaibhav K. Revisiting Traumatic Brain Injury: From Molecular Mechanisms to Therapeutic Interventions. Biomedicines. 2020;8(10):389. DOI: 10.3390/biomedicines8100389.
Nudo R.J. Recovery after brain injury: mechanisms and principles. Front Hum Neurosci. 2013;7:887. DOI: 10.3389/fnhum.2013.00887.
Амамчян А.Э., Гафиятуллина Г.Ш. Нейропластичность как основа двигательной реабилитации. Медицинский вестник Юга России. 2023;14(4):122–128. DOI: 10.21886/2219-8075-2023-14-4-122-128.
Chen. J., Dong. Y., Guo H., Zhang D. Efficacy of rTMS combined with cognitive training in TBI with cognition disorder: a systematic review and meta-analysis. Neurol Sci. 2024.
Kundu. B., Brock. A.A., Englot D.J., Butson C.R., Rolston J.D. Deep brain stimulation for the treatment of disorders of consciousness and cognition in traumatic brain injury patients: a review. Neurosurg Focus. 2018;45(2):E14.
Ren. B., Kang. J., Wang Y., Huang Y., Bai Y., Feng Z. Transcranial direct current stimulation promotes angiogenesis and improves neurological function via the OXA-TF-AKT/ERK signaling pathway in traumatic brain injury. Aging (Albany NY). 2024;16:6566–6587.
Tyler M., Skinner K., Prabhakaran V., Kaczmarek K., Danilov Y. Translingual Neurostimulation for the Treatment of Chronic Symptoms Due to Mild-to-Moderate Traumatic Brain Injury. Arch Rehabil Res Clin Transl. 2019;1(3-4):100026.
Popovic M.R., Popovic D.B., Keller T. Neuroprostheses for grasping. Neurol Res. 2002;24(5):443–52. DOI: 10.1179/016164102101200311.
Liberson W.T., Offner F.F. Method of muscular stimulation in human being to aid in walking. 1967.
Moe J.H., Post H.W. Functional electrical stimulation for ambulation in hemiplegia. Lancet. 1962;82:285−288.
Витензон А.С., Петрушанская К.А., Скворцов Д.В. Руководство по применению метода искусственной коррекции ходьбы и ритмических движений посредством программируемой электростимуляции мышц. М.: Научно-медицинская фирма МБН. 2005;300.
Chipchase L.S., Schabrun S.M., Hodges P.W. Peripheral electrical stimulation to induce cortical plasticity: a systematic review of stimulus parameters. Clin Neurophysiol. 2011;122(3):456–463. DOI: 10.1016/j.clinph.2010.07.025.
Савенкова А.А., Сарана А.М., Щербак С.Г., Герасименко Ю.П., Мошонкина Т.Р. Неинвазивная электрическая стимуляция спинного мозга в комплексной реабилитации больных со спинномозговой травмой. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2019;96(5):11‑18. DOI: 10.17116/kurort20199605111.
Петрушанская К.А., Витензон А.С. Восстановительное лечение больных детским церебральным параличом посредством функциональной электростимуляции мышц при ходьбе. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2009;1:27–34.
Máté S., Soutter M., Liaros J., Hackett D., Barnett M., Singh M F., Fornusek C. The effects of hybrid functional electrical stimulation interval training on aerobic fitness and fatigue in people with advanced multiple sclerosis: An exploratory pilot training study. Mult Scler Relat Disord. 2024;83:105458. DOI: 10.1016/j.msard.2024.105458.
Гурьянова Е.А., Ковальчук В.В., Литвак Ф.Г., Тихоплав О.А. Функциональная электростимуляция при восстановлении ходьбы после инсульта. Обзор научной литературы. Физическая и реабилитационная медицина, медицинская реабилитация. 2022;
(3):244–262.
Nussbaum E.L., Houghton P., Anthony J., Rennie S., Shay B.L., Hoens A.M. Neuromuscular Electrical Stimulation for Treatment of Muscle Impairment: Critical Review and Recommendations for Clinical Practice. Physiother Can. 2017;69(5):1–76. DOI: 10.3138/ptc.2015-88.
Gil-Castillo J., Alnajjar F., Koutsou A., Torricelli D., Moreno J.C. Advances in neuroprosthetic management of foot drop: a review. J Neuroeng Rehabil. 2020;17(1):46. DOI: 10.1186/s12984-020-00668-4.
Витензон А.С. От естественного к искусственному управлению локомоцией. М.: Т.М. Андреева; 2003.
Lynch C.L., Popovic M.R. Functional Electrical Stimulation. IEEE Control Syst. 2008;28:40–50.
Collins D.F. Central contributions to contractions evoked by tetanic neuromuscular electrical stimulation. Exerc Sport Sci Rev. 2007;35(3):102–9.
Robertson V., Ward A., Low J., Reed A. Electrotherapy Explained: Principles and Practice. Butterworth Heinemann; Edinburgh, Scotland: 2006.
Marquez-Chin C., Popovic M.R. Functional electrical stimulation therapy for restoration of motor function after spinal cord injury and stroke: a review. Biomed Eng Online. 2020;19(1):34. DOI: 10.1186/s12938-020-00773-4.
Magnusson B.M., Ahrenby E., Stålnacke B.M. Symptoms and Disability after Mild Traumatic Brain Injury: A Five-Year Follow-up. J Integr Neurosci. 2024;23(2):45. DOI: 10.31083/j.jin2302045.
Ambrosini E., Ferrante S., Pedrocchi A., Ferrigno G., Molteni F. Cycling induced by electrical stimulation improves motor recovery in postacute hemiparetic patients: a randomized controlled trial. Stroke. 2011;42(4):1068–1073.
de Sousa D.G., Harvey L.A., Dorsch S., Leung J., Harris W. Functional electrical stimulation cycling does not improve mobility in people with acquired brain injury and its effects on strength are unclear: a randomised trial. J Physiother. 2016;62(4):203–208.
Ebrahimzadeh M., Nakhostin Ansari N., Hasson S., Shariat A., Afzali S.A. Effect of functional electrical stimulation combined with stationary cycling and sit to stand training on mobility and balance performance in a patient with traumatic brain injury: A case report. Ann Med Surg (Lond). 2021;72:103–122. DOI: 10.1016/j.amsu.2021.103122.
McCain K., Shearin S. A Clinical Framework for Functional Recovery in a Person With Chronic Traumatic Brain Injury: A Case Study. J Neurol Phys Ther. 2017;41(3):173–181. DOI: 10.1097/NPT.0000000000000190.
Milosevic M., Nakanishi T., Sasaki A., Yamaguchi A., Nomura T., Popovic M.R., Nakazawa K. Cortical Re-organization After Traumatic Brain Injury Elicited Using Functional Electrical Stimulation Therapy: A Case Report. Front Neurosci. 2021;15:693861. DOI: 10.3389/fnins.2021.693861.
Cameron D., Bohannon R.W. Criterion validity of lower extremity Motricity Index scores. Clin Rehabil. 2000;14(2):208–11.
Mehrholz J., Wagner K., Meissner D., Grundmann K., Zange C., Koch R., Pohl M. Reliability of the Modified Tardieu Scale and the Modified Ashworth Scale in adult patients with severe brain injury: a comparison study. Clinical rehabilitation. 2005;19(7):751–759.
Lo H.C., Hsu Y.C., Hsueh Y.H., Yeh C.Y. Cycling exercise with functional electrical stimulation improves postural control in stroke patients. Gait Posture. 2012;35(3):506–10. DOI: 10.1016/j.gaitpost.2011.11.017.
Granger C.V., Hamilton B.B. The Uniform Data System for Medical Rehabilitation Report of First Admissions for 1990. Am J Phys Med Rehabil. 1992;71(2):108–13.
Fugl-Meyer A.R. Post-stroke hemiplegia assessment of physical properties. Scand J Rehabil Med Suppl. 1980;7:85–93.
avan der Lee J.H., Beckerman H., Knol D.L., de Vet H.C., Bouter L.M. Clinimetric properties of the motor activity log for the assessment of arm use in hemiparetic patients. Stroke. 2004;35(6):1410–4. DOI: 10.1161/01.STR.0000126900.24964.7e.
Oostra K., Van Laere M., Scheirlinck B. Use of electrical stimulation in brain-injured patients: a case report. Brain Inj. 1997;11(10):761–4. DOI: 10.1080/026990597123133.
Wassermann E., Epstein C., Ziemann U., Walsh V., Paus T., Lisanby S. Oxford handbook of transcranial stimulation. OUP Oxford. 2008.
Rotenberg A., Horvath J.C., Pascual-Leone A. Farzan F. “Single-pulse transcranial magnetic stimulation (TMS) protocols and outcome measures,” in Transcranial Magnetic Stimulation, eds (New York, NY: Springer New York). 2014:69–115.
Kawashima N., Popovic M.R., Zivanovic V. Effect of intensive functional electrical stimulation therapy on upper-limb motor recovery after stroke: case study of a patient with chronic stroke. Physiother Can. 2013;65(1):20–8. DOI: 10.3138/ptc.2011-36.
Hess A., Kunesch E., Classen J., Hoeppner J., Stefan K., Benecke R. Task-dependent modulation of inhibitory actions within the primary motor cortex. Exp Brain Res. 1999;124(3):321–30.
Ridding M.C., McKay D.R., Thompson P.D., Miles T.S. Changes in corticomotor representations induced by prolonged peripheral nerve stimulation in humans. Clin Neurophysiol. 2001;112(8):1461–9. DOI: 10.1016/s1388-2457(01)00592-2.
