Оценка мышечного тонуса при тяжелом течении заболеваний центральной нервной системы на основе цифровой миотонометрии

Цель исследования:  оценить связь изменений мышечного тонуса, измеренного миотонометром, с  динамикой неврологического статуса и клинико-лабораторных показателей у пациентов с последствиями тяжелого поражения головного мозга разного генеза.

Рабочей гипотезой исследования у этого тяжелого контингента пациентов было наличие взаимосвязи  между соматоневрологической  динамикой, которая оценивалась, в том числе, по состоянию мышечного тонуса, и степенью нарушения метаболической функции микробиоты, которая контролировалась по профилю ароматических метаболитов в крови. В основе данной гипотезы – работы последних лет, указывающие, что, с одной стороны, профиль ароматических метаболитов крови отражает состояние микробиоты, а с другой стороны – он связан с развитием и прогрессированием полиорганной недостаточности, в том числе церебральной, что может использоваться для прогнозирования и улучшения исходов лечения.           

Основными задачами в ходе выполнения исследования были: осуществить динамический мониторинг мышечного тонуса с применением миотонометра, сопоставляя с данными клинического наблюдения;  сопоставить с оценкой по   стандартным неврологических шкалам  и динамикой ароматических метаболитов, отражающих степень органных дисфункций; оценить наличие корреляционных взаимосвязей с позиции прогностического значения в нейрореабилитологии.  

Материалы и методы.

Под динамическим наблюдением находились 69 взрослых пациентов с последствиями тяжелых поражений центральной нервной системы разного генеза.  Возраст пациентов составил 52 (32-70) года, мужчин было 38 (55,1%). Пациенты поступали в отделение интенсивной терапии и нейрореабилитации  в связи с перенесенным  ишемическим или геморрагическим инсультом  (n=34),  последствиями черепно-мозговой травмы (n=18),  состоянием после клинической смерти и успешных реанимационных мероприятий (n=7), с неврологическими осложнениями  после нейрохирургических вмешательств по поводу новообразований  головного мозга  (n= 7 ), с осложнениями после менингита (n=3). В неврологическом статусе у всех пациентов отмечался выраженный неврологический дефицит в виде наличия  гемипареза или тетрапареза,  нарушения сознания, выраженных бульбарных нарушений, что определяло длительное нахождение пациентов на искусственной вентиляции легких, питание через гастростому, зависимость от постороннего ухода.          

Общее клинико-лабораторное обследование осуществлялось по стандартным протоколам лечения пациентов неврологического профиля.  Соматоневрологический статус оценивался  с использованием общепринятых шкал: шкалы инсульта национального института здоровья (NIHSS), Рэнкина, шкалы комы Глазго, FOUR и индекса мобильности Ривермид,  в динамике дважды в неделю, показатели фиксировались в протоколе исследования.  Наблюдение проводилось в течение 40 дней нахождения пациентов в стационаре.

Аппаратные измерения.

В качестве специального исследования в эти же дни (дважды в неделю) проводилась оценка мышечного тонуса с использованием аппарата миотонометра.  Исследования проводились при поступлении пациента в стационар, во время лечения дважды в неделю, и перед выпиской из стационара. У пациентов проводились измерения тонуса следующих мышц: дельтовидная, плечелучевая, четырехглавая мышца бедра, икроножная. Измерения проводились с двух сторон (одновременно справа и слева),  оценивался тонус мышц как пораженной, так и здоровой (при гемипарезе) конечности. Результаты измерений сравнивались с референсными значениями,  которые разработаны производителем и являются неотъемлемой частью прибора.  Регистрировались количественные параметры, соответствующие пяти характеристикам состояния мышцы:

• величина F -  частота колебаний, которая характеризовала мышцу в состоянии покоя, референсные значения 12-18 Гц,
• величина S  - сопротивление сокращению или внешнему воздействию,  референсные значения 220-380 н/м,
• величина D - упругость,   референсные значения 1,0-1,6,
• величина R -  время релаксации мышцы после сокращения,   референсные значения 14-30 мс,
• величина С  -  критерий подобия реологии – число Деборы, референсные значениях1,0-2,0.

Методика измерения состоит в следующем: щуп прибора устанавливается над исследуемой мышцей, осуществляются замеры,  для повышения точности диагностики измерение производится троекратно, прибор автоматически выбирает среднее значение. Измерение не инвазивно, безболезненно для пациента,  длится всего несколько секунд. 

Статистическая обработка.

Для хранения и статистической обработки данных использовались программа «Statistica 10», IBM SPSS Statistics 17 и программа Microsoft Excel 2010. Описательная статистика в тексте представлена в виде медианы (Ме) и интерквартильного размаха (ИР, 25-75%). Рассчитан непараметрический U-критерий Манна-Уитни. При определении корреляционной связи рассчитывали коэффициент корреляции Спирмена (r). Для всех перечисленных статистических критериев значение p<0,05 принималось как статистически значимое.

Результаты и обсуждение.

 Динамика общего состояния.

При оценке динамики за основу взята классическая триада изменения соматоневрологического статуса за весь период лечения в стационаре: улучшение, без перемен, ухудшение. По результатам динамического наблюдения пациенты были разделены на группы в зависимости от клинической динамики, перед выпиской из стационара.

В группу А (n=29, 42%) включены пациенты с положительной динамикой,  в группу В - без динамики (n=30, 43% ),  в группу С – с отрицательной динамикой (n=10, 15%). Критериями для включения в группу с положительной динамикой были уменьшение выраженности неврологического дефицита на 1 балл и более по шкале NIHSS при сравнении статуса на момент поступления в стационар и выписки/перевода. Учитывая исходно тяжелое повреждение ЦНС, оценить динамику по шкале Ривермид в баллах было сложно из-за исходно грубого неврологического дефицита у всех пациентов,  так как даже при положительной клинической динамике пациенты продолжали нуждаться в посторонней помощи, Динамика уровня бодрствования у пациентов оценивалась по шкалам Глазго и FOUR. Положительная динамика определялась при увеличении на 1 балл и более по вышеуказанным шкалам, отрицательная динамика - при уменьшении на 1 балл и более на момент выписки из стационара. Показано, что динамика по шкале NIHSS (разница между поступлением и выпиской) была положительной у всех пациентов в группе А (у каждого уменьшение на 2-6 баллов).

В группе В отмечалось отсутствие каких-либо изменений в выраженности неврологического дефицита. По шкале Ривермид в группах А и В не зафиксировано изменения в бальной оценке, что связано с тяжелым поражением ЦНС у  включенных в исследование пациентов, поэтому даже при положительной клинической динамике у них не появлялись новые возможностей в передвижении. По шкале Рэнкина в этих группах также не зафиксировано изменений в бальной оценке: при поступлении пациенты получали 4-5 баллов, улучшения не было, пациенты продолжали нуждаться в ежедневной посторонней помощи. По шкалам Глазго и FOUR отмечено повышение на 1-2 балла в группе А,  и сохранение стабильных цифр, без динамики, в группе B. 

В группе С при поступлении регистрировались более высокие баллы по шкале NIHSS, не достигающие, однако, уровня статистической значимости, по сравнению с пациентами подгрупп А и В, что соответствовало наиболее тяжелому поражению ЦНС. В группе С по шкале Ривермид у пациентов при поступлении в стационар отмечались показатели от 4 до 12 баллов, а в дальнейшем уменьшение на 1-2 балла. По шкале Рэнкина при поступлении состояние пациентов данной группы оценивалось в 4-5 баллов, а при выписке из стационара отмечалось снижение на 1 балл,  в 4 случаях - летальный исход. Так, у четырех пациентов этой группы с неблагоприятным исходом при поступлении в стационар следующие показатели отражали исходная тяжесть: по шкале NIHSS от 21 до 28 баллов, по шкалам Глазго и шкале FOUR баллы соответствовали уровню сознания «сопор-кома». 

После проведения  измерений мышечного тонуса с исследованием  с двух сторон по 4 мышцам на верхних и нижних конечностях в динамике, у пациентов в группах А,В,С,  были вычислены медианы по каждому показателю, характеризующему тонус. При оценке показателей мышечного тонуса, полученных с верхних конечностей, различия между группами были статистически не значимы.

Результаты измерения мышечного тонуса четырехглавой мышцы бедра.

Поиск связи с исходом заболевания показал, что при сравнении групп пациентов А и С получены статистически-значимые различия (p <0,05) по параметрам мышечного тонуса D и R  четырехглавой мышцы бедра. Таким образом, можно сделать вывод, что более низкие значения параметров упругости (D) и времени релаксации (R) четырехглавой мышцы бедра, которые были характерны для группы С (с отрицательной клинической динамикой) могут указывать на выраженные структурные  изменения мышц у этих пациентов.

При сравнении показателей тонуса четырехглавой мышцы в группах А и В получены достоверные различия (p<0,05) по параметрам S, D и R.  По результатам исследований можно сказать, что в группе А наблюдались более низкие показатели сопротивления мышц сокращению при более высоких показателях упругости и времени релаксации, что клинически было связано с положительной динамикой и подтверждало лучшее структурное состояние мышц в отличии от группы В.

Результаты измерения мышечного тонуса икроножной мышцы.

При исследовании параметров икроножной мышцы получены достоверные различия (p<0,05) между группами А и С по показателям F, R и С. Полученные данные демонстрируют более высокие показатели мышечного тонуса со снижением времени релаксации и так называемого показателя текучести в группе С, что говорит о возможном развитии более выраженных дистрофических процессов в икроножных мышцах у пациентов с отрицательной клинической динамикой. При сравнении групп А и В выявлены различия по показателям R и С (p<0,05).  То есть можно заключить, что в группе А имеют место более высокие показатели упругости и времени релаксации, что отражает лучшее структурное состояние мышц (или менее выраженные дегенеративные процессы) в отличии от групп В и С, что клинически было связано с  положительной динамикой. 

Обращает на себя внимание, что максимально сильная прямо пропорциональная зависимость между параметрами F и S была получена у четырехглавой мышцы бедра, и такой же силы обратно пропорциональная связь с параметрами R и С. В то же время, статистический анализ не выявил у четырехглавой мышцы бедра достоверных корреляционных связей показателей мышечного тонуса с метаболитами микробиоты. Можно высказать предположение, что у квадрицепса как самой крупной и тяжелой мышцы тела в онтогенезе сформировался особый «статус» максимальной функциональности и относительной независимости от других параметрах в организме. При исследовании икроножной мышцы получена прямо-пропорциональная корреляционная связь показателя S с уровнем БК.  Это, возможно, может свидетельствовать о более вероятной сохранности мышечных волокон при стабильном уровне бензойной кислоты, то есть о нормальном метаболизме микробиоты.  При исследовании дельтовидной мышцы получена прямо пропорциональная корреляционная связь мышечного тонуса (F и S) с уровнем ФПК. Этот результат можно трактовать как свидетельство более вероятной сохранности мышечного тонуса и сопротивления внешнему воздействию в условиях оптимальной метаболической функции микробиоты, что подтверждается нормальным уровнем ФПК в крови. При исследовании плечелучевой мышцы получены данные, которые также четко демонстрируют, что две пары показателей (F и S с одной стороны, R и C – с другой)  отражают противоположные тенденции в динамике состояния мышц, а сила корреляционной связи между ними превышает 0,9. На этой мышце выявлена корреляционная связь показателя упругости D с уровнем ароматических метаболитов ГВК, п-ГФМК, что пока не нашло своего объяснения.  

Заключение.

Обсуждая полученные данные, авторы отдают себе отчет, что относительно небольшой объем клинических наблюдений, неоднородность патологии и другие ограничения (разница в возрасте пациентов, длительности заболевания и др.) не позволяют делать обобщающих заключений и однозначно трактовать те или иные показатели. Опыт показывает, что особенно важны индивидуальные результаты измерения мышечного тонуса в динамике, они могут быть полезны при проведении реабилитационных мероприятий.  Характер выявленных особенностей требует дальнейшего изучения для практически-значимой интерпретации связей показателей мышечного тонуса со степенью выраженности дегенеративных процессов в мышечной ткани, влияния разных подходов к терапии, для прогноза восстановления двигательной активности пораженных мышц.

Известно, что в остром периоде заболеваний центральной нервной системы наблюдается мышечная гипотония, которая в дальнейшем сменяется гипертонусом с развитием контрактур пораженных мышц. Выраженные дегенеративные изменения в мышцах могут развиваться также при вынужденном бездействии пораженных мышц. При корректировке мышечного тонуса важно не допускать усугубления нарушений двигательной функции.

В ходе исследования у пациентов с тяжелым поражением  ЦНС впервые получены данные, показывающие, что при динамическом наблюдении у ряда мышц параметры мышечного тонуса могут быть достоверно связаны с изменением профиля метаболитов микробиоты.  Например, интересна обнаруженная в ходе исследования  прямая корреляция между показателями F и S, отражающими относительную структурную сохранность пораженной мышцы и отсутствие в ней выраженных дегенеративных изменений, с оптимальным уровнем метаболитов БК и ФПК в крови, что отражает нормальное функционирование микробиоты кишечника в организме пациента.  Полученные результаты позволяют предположить, что адекватный метаболизм микробиоты является важным условием для структурного и функционального сохранения/восстановления пораженных мышц, и указывает на необходимость дальнейшего изучения этого вопроса.

Таким образом, полученные результаты подтвердили целесообразность объективной оценки мышечного тонуса аппаратом миотонометром, что в комплексе с другими специальными методами исследования открывает новые возможности объективного мониторинга в нейрореабилитологии.