Биоакустическая коррекция для пациентов с очаговыми поражениями головного мозга

Список сокращений:
• БАК – биоакустическая коррекция
• БОС – биологическая обратная связь
• ВОЗ – Всемирная организация здравоохранения
• ИМТ – индекс массы тела
• МКФ – международная классификация функционирования
• ОНМК – острая недостаточность мозгового кровообращения
• ПИКН – постинсультные когнитивные нарушения
• ЧМТ – черепно-мозговая травма
• ADL – activities of daily living, повседневная активность
• FAB - Frontal Assessment Batter, батарея лобной дисфункции
• HDRS - Hamilton Rating Scale for Depression, шкала Гамильтона для оценки депрессии
• MMSE - Mini mental State Examination, краткая шкала оценки психического статуса
• mRS - modified renkin scale, модифицированная шкала Рэнкина
• SF-36 – опросник качества жизни SF-36

Введение

На 2 этапе реабилитации пациентов с очаговыми поражениями головного мозга помимо нарушений функций движения часто наблюдаются нарушения когнитивных функций той или иной степени выраженности, что само по себе значительным образом влияет не только на качество жизни пациентов, но также на реабилитационный прогноз в целом [1, 2, 3, 4, 5].

Наиболее изучены постинсультные когнитивные нарушения (ПИКН), которые наблюдаются у 40-70% пациентов, перенесших инсульт, причем через пять лет после развития инсульта доля пациентов с развившейся деменцией достигает 32% [4]. Нарушениям когнитивных функций при черепно-мозговой травме и опухолях головного мозга в литературе уделяется существенно меньшее внимание, тогда как в реабилитации пациентов с данной патологией коррекция когнитивных нарушений имеет не меньшее значение, чем при ПИКН.

Следует отметить, что с целью коррекции нарушений когнитивных функций у пациентов с очаговыми поражениями головного мозга различного генеза в настоящее время используются две основные стратегии: лекарственная терапия и когнитивные тренировки в том или ином виде [1, 2, 3, 4].

Среди лекарственных способов коррекции нарушений когнитивных функций при сосудистых заболеваниях головного мозга широко используются несколько групп препаратов: нейропротекторы, вазоактивные препараты, препараты метаболического действия, нейротрофические препараты, препараты с дофаминергическим, холинергическим и антиглутаматергическим действием [1]. Однако, несмотря на большое разнообразие групп препаратов, использующихся для коррекции нарушений когнитивных функций вследствие очаговых поражений головного мозга, эффективность ни одного из применяющихся препаратов не является достаточной, поэтому препараты, как правило, применяются в комплексе. Кроме того, для развития значимого терапевтического эффекта необходим их длительный курсовой прием, а наличие побочных эффектов в ряде случаев ограничивает их применение.

Вторым общепринятым направлением коррекции нарушений когнитивных функций при очаговых поражениях головного мозга являются когнитивные тренировки либо под руководством медицинского психолога, в т.ч. по классическим стимульным методикам А.Р. Лурии [4, 7], либо с помощью специализированных компьютерных программ типа Scientific brain training PRO, Happymozg, Wikium, Neuronation, Lumosity. Компьютерные когнитивные тренировки иногда называют общим термином брейн-фитнес. Следует отметить, что когнитивные тренировки как самостоятельный метод коррекции когнитивных нарушений имеет многолетний опыт успешного применения, в т.ч. и при использовании его в качестве монотерапии, однако, как и в случае с медикаментозным лечением, эффективность когнитивных тренировок часто является недостаточной.

При этом изучению других нелекарственных технологий, включая многочисленные физиотерапевтические методики с положительным влиянием на когнитивные функции, уделяется недостаточное внимание. Лишь в единичных источниках можно встретить описание методов физиотерапии, кинезотерапии, биологической обратной связи, обладающих значительным эффектом в отношении коррекции нарушений когнитивных функций вследствие очаговых поражений головного мозга, в первую очередь при ПИКН [6].

Перспективным методом коррекции нарушений когнитивных функций у пациентов с функциональными нарушениями и морфологическими повреждениями головного мозга является биоакустическая коррекция (БАК) [8-12].

Технологической основой метода БАК является принцип обратной связи, когда регистрируемый параметр (в данном случае ЭЭГ, преобразованная в акустический образ) возвращается источнику. Этот принцип используется как базовый практически для всех методов, в которых ставятся задачи регуляторного характера и широко применяется в известных процедурах биологической обратной связи (БОС). Основным моментом этих процедур является когнитивная саморегуляция, когда пациент волевыми усилиями, ориентируясь на сенсорное отображение тех или иных физиологических параметров, пытается привести эти параметры к желаемым значениям. Однако очевидно, что в условиях определенного рода дефицита когнитивных функций, задача когнитивной саморегуляции может быть непосильной, усугублять внутренний дискомфорт и затруднять процесс восстановления нарушенных функций мозга. В методе БАК перед пациентом не ставится задача произвольного (когнитивного) управления параметрами преобразованной физиологической функции. Напротив, в основе терапевтического применения метода БАК заложены принципы непроизвольной саморегуляции.

Содержание концепции непроизвольной саморегуляции заключается не в технической или когнитивной компенсации нарушенных физиологических реакций, а в активации естественных процессов саморегуляции и восстановительных функций организма, которые в норме осуществляются непроизвольно, но оказались подавлены в результате неблагоприятного сочетания факторов внешней среды, болезни или индивидуально-личностных особенностей. Активация естественных восстановительных процессов осуществляется сенсорной (в данном случае акустической) стимуляцией, скоррелированной с текущей биоэлектрической активностью мозга. Скоррелированность сенсорного потока с эндогенной биоэлектрической активностью мозга создает благоприятные условия реализации процессов нейропластичности. В этой связи, необходимым и практически единственно важным условием применения метода БАК является доступность (открытость) сенсорного «входа» пациента [9].

Настоящее исследование посвящено изучению позитивного воздействия БАК в дополнение к стандартной медикаментозно-психологической коррекции когнитивных нарушений у взрослых пациентов с очаговыми поражениями головного мозга сосудистого и опухолевого генеза.

Материалы и методы

С целью оценки эффективности биоакустической коррекции в когнитивной реабилитации пациентов с очаговыми поражениями головного мозга различного генеза было проведено динамическое обследование 147 пациентов с нарушениями когнитивных функций, проходивших реабилитационное лечение на 2-м этапа в отделении реабилитации СПб ГБУЗ «Николаевская больница» в 2015-2017 гг.

Контрольную группу составили 106 пациентов (59 женщин и 47 мужчин, средний возраст 60,0±12,4 лет). В опытной группе с применением БАК наблюдался 41 пациент (16 женщин и 25 мужчин, средний возраст 58,6±11,3 года). Группы были сопоставимы между собой по полу и возрасту.

В контрольной группе у 55 больных имелся ишемический инсульт, у 26 - геморрагический инсульт, у 25 - состояние после удаления опухоли головного мозга. В группе БАК ишемический инсульт имел место у 27 пациентов, геморрагический – у 12, а у 2 пациентов были удалены опухоли головного мозга. У всех пациентов с удаленными опухолями отмечалась доброкачественная гистологическая структура новообразований, представленная, главным образом, менингиомами и шванномами. Всего было обследовано 82 пациента с ишемическим инсультом, 38 пациентов с геморрагическим инсультом и 27 человек с удаленными опухолями головного мозга.

Критериями включения пациентов в исследование были:
• возраст старше 18 лет;
• наличие верифицированного с помощью клинических и инструментальных методов обследования очагового повреждения головного мозга;
• наличие верифицированных в ходе нейропсихологического обследования когнитивных нарушений, напрямую связанных с очаговым повреждением головного мозга (анамнестические данные, опрос родственников).

Критерии исключения:
• хронические сопутствующие заболевания в стадии обострения;
• речевые нарушения тяжелой степени (тотальная афазия);
• синдром малого сознания, апаллический синдром, вегетативное состояние;
• выраженная деменция;
• наличие в анамнезе когнитивных нарушениях, предшествовавших развитию очагового поражения головного мозга, в т.ч. болезни Альцгеймера.

Оценка когнитивных функций проводилась при поступлении пациентов на 2 этап стационарной реабилитации, а также на 30-е сутки после завершения курса реабилитационных мероприятий. Нейропсихологическое обследование включало: интегральную оценку состояния здоровья по индексу повседневной активности Бартела, индексу мобильности Ривермид, шкале активности повседневной жизнедеятельности (ADL) Ривермид, модифицированной шкале Рэнкина (mRS) и шкале Карновского. Качество жизни оценивалось по опроснику качества жизни SF-36. Для оценки эмоционально-волевой сферы использовали Шкалу Гамильтона для оценки депрессии (HDRS). Количественную оценку собственно когнитивных функций осуществляли по шкалам MMSE, FAB, Рощиной. С целью количественной оценки внимания применяли тест Шульте.

Кроме того, для интегральной оценки различных когнитивных функций (гнозис, внимание, память, чтение, письмо, речь, счет) применяли балльную оценку, выставляемую психологом или логопедом по следующему алгоритму: 0 баллов – нет нарушений функции (условный уровень функционального дефицита менее 4%), 1 – легкое нарушение функции (дефицит – 5-24%), 2 – умеренное нарушение функции (дефицит – 25-49%), 3 – тяжелое нарушение функции (дефицит – 50-95%) и 4 – абсолютное нарушение функции (дефицит функции более 95%).

Методика вмешательства в контрольной группе состояла в пероральном приеме как минимум одного препарата с положительным когнитивнотропным действием, назначенного либо неврологом, либо психиатром. Среди таковых препаратов с учетом показании и противопоказаний назначались Акатинол Мемантин, Цитиколин, Фенотропил. Кроме того, пациентам контрольной группы проводились 10 ежедневных стандартизированных занятий с нейропсихологом в течение 1 часа по классическим стимульным методикам А.Р. Лурии [7]. Таким образом, пациенты контрольной группы получали стандартную комплексную медикаментозно-психологическую терапию когнитивных нарушений вследствие очаговых поражений головного мозга.

Пациентам опытной группы в дополнение к вмешательству, выполняемому в контрольной группе, выполнялось физиотерапевтическое воздействие в виде процедур биоакустической коррекции на аппарате Синхро-С производства фирмы ООО «СинКор», Санкт-Петербург, Россия. Процедуры заключались в прослушивании больными акустических стимулов, предъявление которых было синхронизировано с собственной текущей ЭЭГ. Для этого проводилась регистрация ЭЭГ по 4 каналам в точках Fp1, Fp2, О1, О2, униполярно относительно объединенных ушных электродов с частотой дискретизации 250 Гц. По запатентованному разработчиками алгоритму создавался акустический образ собственной ЭЭГ путем программного согласования текущих параметров биоэлектрической активности мозга с параметрами предъявляемых акустических стимулов. Разработчиками было предложено три варианта формирования акустического образа ЭЭГ: «вокальный», «инструментальный» и «формантный», в каждом из которых параметры текущей ЭЭГ согласовывались с соответствующим набором звуковых стимулов – «вокальным», «инструментальным» или «формантным».

Полученный акустический образ собственной ЭЭГ в реальном времени предъявляли больному через головные телефоны [8]. Во время процедуры от пациента требовалось лежа с закрытыми глазами слушать «звуки собственного мозга». Для каждого больного устанавливался комфортный уровень громкости. Также устанавливался вид акустического образа ЭЭГ по принципу: «инструментальный» акустический образ ЭЭГ предъявлялся пациентам со стабильными цифрами артериального давления, «вокальный» – при тенденции к артериальной гипертензии. «Формантый» вариант акустического образа ЭЭГ нами не применялся. Продолжительность сеанса составляла 15-20 минут, курс - 10 процедур ежедневно с перерывом на выходные дни.

Противопоказаниями к проведению БАК принимали:
• острый послеоперационный период (менее 1 месяца);
• гипертонический криз;
• острые инфекционные заболевания;
• острые нарушения мозгового и спинномозгового кровообращения в острейшем периоде (до 3 недель с момента заболевания);
• воспалительные заболевания головного и спинного мозга и его оболочек;
• наклонность к кровотечениям;
• частые приступы эпилепсии.

Побочные эффекты при проведении данного вида терапии не наблюдались.

Таким образом, в опытной группе изучались возможные дополнительные положительные эффекты БАК в отношении когнитивных функций, общего функционального состояния, эмоционально-волевых функций на фоне стандартной медикаментозной терапии и когнитивных тренировок. Формирование опытной и контрольной групп осуществлялось на основе принципа рандомизации.

Полученные данные анализировались с применением компьютерных программ Microsoft Excel 2010 (Microsoft, США) и Statistica for Windows 10 (StatSoft, США). Непрерывные количественные значения анализировались с использованием среднего значения (М), стандартного квадратичного отклонения (±SD), стандартной ошибки среднего (m) при нормальном распределении; медианы (Ме), квартилей (25%, 75%) при распределении, отличном от нормального. Критерием достоверности служил t-критерий Стъюдента для нормального распределения и критерий Манна-Уитни (U) для распределения, отличного от нормального при уровне значимости р<0,05.

Результаты

На первом этапе исследования были проанализированы динамические изменения ключевых параметров когнитивных функций функционального состояния и качества жизни, как в опытной, так и в контрольной группах. Результаты представлены на рисунках 1-8.

Из рисунков 1-8 видно, что как в контрольной, так и в опытной группах по всем исследованным параметрам наблюдалось достоверное улучшение показателей, что в целом свидетельствует о высокой эффективности проведенных реабилитационных мероприятий в отношении когнитивных функций, общего функционального состояния и качества жизни в обеих группах.

На следующем этапе исследования была проведена сравнительная оценка динамики прироста исследованных показателей в опытной и контрольной группах. Результаты представлены на рисунках 9-12.

Из рисунков 9-11 видно, что применение БАК приводило к существенному улучшению когнитивных функций в сравнении с контролем. Так, в группе БАК отмечался достоверно больший, почти 2-кратный по сравнению с контролем, прирост баллов по батарее лобной дисфункции FAB, шкале MMSE, а также по балльной нейропсихологической оценке функций восприятия, памяти, устного счета и чтения. Прирост баллов в группе БАК по тестам на внимание и память также был выше в сравнении с контрольной группой, однако эти изменения не достигали степени достоверности. Позитивного влияния БАК на параметры общего функционального состояния, самообслуживания, а также на функции письма и речи выявлено не было.

Из рисунка 12 видно, достоверной разницы во влиянии на качество жизни между группой БАК и контролем выявлено не было.

Обсуждение

Различные варианты сенсорной стимуляции традиционно используются в программах когнитивной реабилитации пациентов с поражением головного мозга. Стоит отметить, что нейропсихолгические занятия и тренировки по своей сути являются, в том числе, вариантом полимодальной сенсорной стимуляции. Помимо классического подхода в виде занятий с медицинским психологов, существует ряд других методов сенсорной стимуляции, способствующих активации нейропластичности, лежащей в основе восстановления неврологического и когнитивного дефицита после мозговой катастрофы. Среди таких методов часто и с различной степенью эффективности применяются технология «Mind Machine», метод «бинауральных биений», нейроакустические тренировки, адаптивная саморегуляция на основе биологической обратной связи (БОС), музыкотерапия с задействованием «эффекта Моцарта» [9].

При этом метод БАК при общей схожести принципа стимуляции имеет существенные отличия. Высокоэффективные методы ЭЭГ-зависимой БОС в случае наличия когнитивного дефицита теряют свою эффективность по причине того, что перед пациентом ставится задача активного поиска необходимого психоэмоционального состояния, соответствующего оптимальному частотному репертуару ЭЭГ. Эта задача требует существенного когнитивного ресурса, который как раз и нуждается в восстановлении. Применение метода БАК в значительно меньшей степени зависит от уровня сохранности когнитивных функций, так как в нем применяется подход, основанный на непроизвольной саморегуляции функционального состояния головного мозга.

Имеющиеся в литературе данные об эффективности БАК в когнитивной реабилитации пациентов с ОНМК и ЧМТ [9, 12] были подтверждены в нашем исследовании. Заслуживающим внимание фактом явилось узко сфокусированное влияние БАК собственно на когнитивные функции (гнозис, исполнительные функции, чтение, счет, память, внимание) без достоверно значимого влияния на общее функциональное состояние, качество жизни, эмоциональный фон и социальную независимость. Это позволяет рассматривать БАК как эффективный и безопасный метод когнитивной реабилитации, существенно расширяющий и дополняющий возможности классической медикаментозно-психологической стратегии восстановления когнитивного дефицита при очаговых поражениях головного мозга.

Ключевым механизмом реализации влияния БАК на восстановление когнитивного статуса является ее предположительная способность активации нейропластичности, не требующая активного вовлечения сознания и волевых усилий пациента [9].

Заключение

Полученные в результате исследования данные о воздействии БАК на показатели функционального состояния, эмоционально-волевой и когнитивной сфер, а также на качество жизни у пациентов с очаговыми поражениями головного мозга позволяют сделать следующие выводы.

1. Как стандартная схема когнитивной реабилитации, включающая ноотропную терапию и нейропсихологические стимуляционные занятия, так и ее сочетание с курсом БАК, обладают выраженным позитивным когнитивнотропным эффектом, приводя к достоверному улучшению всех когнитивных функций, качества жизни, навыков бытового самообслуживания, а также параметров эмоционально-волевой сферы у пациентов с очаговыми поражениями головного мозга.
2. БАК в сравнении с контролем имеет дополнительные достоверные преимущества в восстановлении таких когнитивных функций, как исполнительные функции, восприятие (гнозис), чтение и устный счет у пациентов с очаговым поражением головного мозга. Кроме того, у пациентов с данной патологией имеется тенденция к лучшему восстановлению внимания и памяти при воздействии БАК.
3. Дополнительного позитивного влияния на показатели качества жизни, повседневной активности и общего функционального состояния пациентов с очаговыми поражениями головного мозга после завершения курса медицинской реабилитации БАК в сравнении с контролем не имеет.
4. Преимуществом БАК является также возможность ее безопасного применения в когнитивной реабилитации пациентов с нейроонкологическими заболеваниями головного мозга, когда возможности физиотерапевтического лечения в значительной мере ограничены.

Список литературы

1. Когнитивные нарушения при цереброваскулярных заболеваниях / Е.И. Гусев, А.Н. Боголепова. – 3-е изд., доп. – М. : МЕДпресс-информ, 2013. – 176 с.
2. Когнитивные расстройства / В.А. Парфенов, В.В. Захаров, И.С. Преображенская. – М.: ООО «Групп ремедиум», 2014. – 192 с.
3. Литвиненко, И.В. Клинические особенности формирования и возможности терапии посттравматических когнитивных расстройств / И.В. Литвиненко, А.Ю. Емелин, С.В.Воробьев, В.Ю. Лобзин // Журнал неврологии и психиатрии. – 2010. - №12. – С. 60-66.
4. Когнитивные расстройства в неврологии: методы диагностики, пути коррекции: монография / А.В. Густов, Е.А. Антипенко; 3-е изд., испр. и доп. – Н. Новгород: Издательство Нижегородской гос. медицинской академии, 2013. – 190 с.; ил.
5. Когнитивные расстройства. Новые подходы к решению актуальной задачи. Методические рекомендации для врачей / под ред. Е.Н. Катуниной. – М. : 2015. – 44 с.
6. Когнитивная реабилитация в остром периоде церебрального инсульта. Принципы и методы воздействия / Т. Киспаева. – LAP LAMBERT Academic Publishing, 2012. – 42 с.
7. Нейропсихологическая диагностика. Классические стимульные материалы. – 4-е изд. – М.: Генезис, 2014. – 12 с. – (+72 л.)
8. Константинов К.В. Способ нормализации психофизиологического состояния. Пат. РФ № 2410025 от 17.02.2009.
9. Применение метода биоакустической коррекции в медицинской реабилитации / А.М. Щегольков, К.В. Константинов, В.Е. Юдин и др. – М.: АНО Изд. дом «Науч. обозрение», 2017. – 273 с.
10. Применение метода биоакустической коррекции в нейропедиатрии. Методическое пособие. 2018.- 88 с.
11. Биоакустическая коррекция для лечения детей с синдромом дефицита внимания и гиперактивностью. Методические рекомендации. Издание СПбГПМА, 2012. – 24 с.
12. Константинов К.В., Грицышина М.А., Нефедова Г.Э. Восстановление когнитивных функций у больных с органическими поражениями головного мозга в комплексной медицинской реабилитации // Клиническая медицина. – 2012. - №5. – С. 36-39.