Тренировка походки на земле с помощью носимого робота при детском церебральном параличе: рандомизированное клиническое исследование

Детский церебральный паралич (ДЦП) - наиболее распространенное нейромоторное заболевание у детей, ограничивающее ходьбу и повседневную активность. Повреждение развивающегося мозга при ДЦП приводит к нарушению двигательных функций из-за неврологических изменений, включая слабость, спастичность, потерю двигательного контроля и ограниченную координацию. Возникающие вследствие этого аномальные сенсомоторные ощущения и ограничения движений отрицательно влияют на изменения опорно-двигательного аппарата и дезорганизацию коры головного мозга, что приводит к образованию порочного круга.

Благодаря последним технологическим достижениям роботизированные тренировки походки (РТП) предлагают постоянные повторяющиеся, высокоинтенсивные и целенаправленные тренировки - основной принцип эффективной реабилитации. Что касается стратегии вспомогательного контроля, можно выделить 2 типа устройств РТП: контроллеры вращающего момента или контроллеры траектории походки. Робот с траекторным управлением работает на кинематической основе по заранее заданной траектории ходьбы и заданному углу наклона суставов, независимо от остаточной мощности, которая обычно используется при полном нарушении моторики, в то время как модель с регулировкой вращающего момента регулирует величину усилия, прилагаемого к каждому суставу, чтобы облегчить движение, в зависимости от усилий пользователя и его движений, что требует активного участия пациента. Большинство пациентов с церебральным параличом могут прилагать определенные усилия к основным суставам нижних конечностей, несмотря на различную степень двигательных нарушений. Среди традиционных методов тренировки с использованием роботов для ходьбы, существуют роботы, привязанные к беговой дорожке, и роботы для наземной ходьбы в носимом костюме.

Недавно разработанное носимое устройство РТП с поддержкой вращающего момента позволяет тренироваться на наземной местности, пандусах и лестницах. Этот роботизированный костюм может способствовать движению суставов на основе вспомогательного контроля по мере необходимости, потенциально способствуя активному участию. Активное вовлечение, обобщение задач в реальном мире и кинематическая изменчивость во время ходьбы необходимы для эффективного моторного обучения.

В этом рандомизированном клиническом исследовании ДЦП наземная роботизированная тренировка походки с использованием носимого экзоскелетного робота без привязи с усилением вращающего момента сравнивается со стандартной физиотерапией.

Это многоцентровое проспективное слепое рандомизированное клиническое исследование проводилось с 1 сентября 2021 года по 31 марта 2023 года в 5 реабилитационных учреждениях Кореи. Из 90 детей с ДЦП со II по IV уровни классификации общих двигательных функций в возрасте от 6 до 15 лет (средний возраст 9,51 [2,48] года; 49 [54,4%] мужчин и 41 [45,6%] женщин),  ростом 98-150 см,  участвовавших в исследовании, 78 (86,7%) завершили вмешательство, при этом 37 участников (средний возраст 9,57 [2,38] года; 19 [51,4%] мужчин) и 41 участник (средний возраст 9,32 [2,37] года; 26 [63,4%] мужчин) были случайным образом распределены на группу РТП и контрольную группу соответственно. Восемь детей в группе РТП и 4 в контрольной группе выбыли из исследования из-за отзыва согласия (n = 6) или заражения SARS-CoV-2 участников или родителей (n = 6). Демографические характеристики существенно не различались.

Экспериментальная группа проходила 30-минутную РТП, тогда как контрольная группа проходила 30-минутную традиционную физиотерапию (PT) 3 дня в неделю в течение 6 недель. Обе группы получили одинаковое общее количество сеансов терапии (18 сеансов, всего 9 часов) в течение периода вмешательства. Все оценки были проведены для всех пациентов исходно, в конце 6-недельного вмешательства и после 4-недельного наблюдения. О каких-либо побочных явлениях, таких как боль, повреждения кожи, повышенная утомляемость или падения, не сообщалось.

Количество тренировочных шагов за сеанс достоверно различалось между группами (среднее [SD] шагов за сеанс: группа РТП - 997,6 [124,5] шагов; контрольная группа - 212,9 [116,6] шагов; P < 0,001).

Группа РТП продемонстрировала значительные улучшения общей двигательной функции, измеренные по баллам GMFM-88 total - тесту больших моторных функций (среднее различие 2,64; 95% ДИ 0,50-4,78), измерение E (среднее различие 2,70; 95% ДИ 0,08-5,33) и GMFM-66 (среднее различие 2,52; 95% ДИ 0,42-4,63) по сравнению с контрольной группой при оценке после вмешательства. Кроме того, немедленное увеличение общего показателя GMFM-88, измерения E и GMFM-66 в группе РТП в данном исследовании составило 2,7%, 2,3% и 1,2% соответственно по сравнению с исходным уровнем, для которого пороговые значения минимальной клинически значимой разницы были достигнуты после вмешательства, что указывает на клинически значимые изменения. Это улучшение сохранялось до 4-недельного наблюдения.

Улучшение контроля равновесия, измеренное по педиатрической шкале баланса, было значительно выше в группе РТП по сравнению с контрольной группой на 4-й неделе наблюдения (средняя разница 1,48; 95% ДИ 0,03-2,94). Селективный двигательный контроль, измеренный с помощью шкалы, был улучшен в обеих группах без существенных различий в группах.

Улучшение выносливости походки на тесте 6-минутной ходьбы наблюдалось только в группе РТП через 4 недели наблюдения, без существенных различий между группами. После вмешательства в обеих группах не было существенных изменений в показателях физической подготовки, включая потребление кислорода и мышечную и жировую массу с помощью анализа биоэлектрического импеданса. Согласно PEDI-CAT (педиатрический тест для оценки инвалидности – компьютерный адаптивный тест), изменения в сфере ответственности были более значительными в группе РТП по сравнению с контрольной группой (среднее различие 2,52; 95% ДИ 0,42-4,63), а остальные изменения достоверно не различались между группами.

Уменьшение ширины шага было значительно большим в группе РТП по сравнению с контрольной группой, что указывает на улучшение (средняя разница -0,05; 95% ДИ от -0,08 до -0,01). Однако скорость походки и длина шага существенно не изменились. Улучшение показателей GDI (индекс отклонения походки) было значительно большим в группе РТП по сравнению с контрольной группой через 4 недели наблюдения (средняя разница 6,48; 95% ДИ 2,77-10,19).

В этом рандомизированном клиническом исследовании РТП с использованием носимого робота значительно улучшили общую двигательную функцию, контроль равновесия и характер походки по сравнению с аналогичной группой традиционной физиотерапии. Данные РТП полезны для детей с церебральным параличом, поскольку поддерживают контроль мощности по мере необходимости, мотивируют детей осваивать ходьбу и обеспечивают интенсивную тренировку походки. Такое устройство может дополнить стандартную реабилитацию, оказывая адекватную помощь и терапевтическую поддержку детям с церебральным параличом.

Источник изображения: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC11265136/

Перевод и адаптация Пушкина Полина (команда Доквей),
студентка Первого МГМУ им. И.М. Сеченова, Москва, Россия.