Assessment of clinical efficacy of the acoustic binaural beating method in the complex preparation of patients for hip replacement

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Одним из основных методов лечения и реабилитации пациентов с патологией тазобедренного сустава является эндопротезирование, выполнение которого особенно актуально у лиц пожилого возраста [1, 2]. В комплексе мероприятий по медицинской реабилитации этой категории пациентов, которая начинается еще на этапе подготовки к выполнению данного вмешательства, применяется лекарственная и немедикаментозная терапия, в том числе комплекс средств и методов, облегчающих адаптацию пациента и улучшающие его функциональные возможности, в том числе и психологическое состояние [3].

Комплекс немедикаментозных мероприятий включает физиотерапию, лечебную физкультуру, бальнеотерапию, массаж, лечебное и профилактическое питание, мануальную терапию, рефлексотерапию, а также психотерапию. Ряд авторов в качестве одного из перспективных направлений совершенствования системы лечебно-реабилитационных мероприятий рассматривают применение метода бинауральных ритмов [4, 5]. Бинауральные ритмы воспринимаются слухом как биения на частоте, равной разности частот, слышимых левым и правым ухом. Для того чтобы услышать бинауральные биения (ББ), необходимо использование стереонаушников, при этом в разные ушные раковины подаются сигналы, различающиеся по частоте в пределах 30 Гц, частота тонов не выше 1000–1500 Гц. Подобные различия мозг воспринимает как естественные биения низкой частоты [6].

По нашему мнению, актуальной представляется необходимость проведения систематических исследований, которые могли бы продемонстрировать эффективность данного метода по сравнению с используемыми методами коррекции состояний рассматриваемой категории пациентов, в том числе в рамках их комплексной подготовки к эндопротезированию. Нами предпринята попытка изучения влияния ББ на психоэмоциональный статус больных в комплексе применяемых лечебно-реабилитационных методов.

Цель исследования: повышение эффективности комплекса лечебно-реабилитационных мероприятий по подготовке к выполнению эндопротезирования тазобедренного сустава.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В исследовании приняли участие 66 пациентов, которым планировалось выполнение эндопротезирования тазобедренного сустава, в том числе 42 мужчины и 24 женщины, возраст — от 58 до 72 лет, средний возраст больных составил 65,2 ± 7,8 года. Из этой выборки были сформированы 2 группы: основная (n = 32) — пациенты, которым проводили стандартный комплекс мероприятий по подготовке к проведению эндопротезирования тазобедренного сустава, а также в отношении которых была реализована разработанная комплексная релаксационная программа, включавшая применение метода ББ; группа сравнения (n = 34) — лица, которым проводили стандартный комплекс мероприятий по подготовке к проведению эндопротезирования тазобедренного сустава.

Отбор пациентов для участия в исследовании осуществляли в соответствии со следующими критериями включения:

1. Диагноз деформирующего артроза тазобедренного сустава, подтвержденный данными клинического и рентгенологического обследования согласно критериям EULAR.
2. Отсутствие удовлетворительного эффекта консервативной терапии при поражении сустава I–II степени согласно клинико-рентгенологической классификации остеоартроза Н.С. Косинской.
3. Выявление при первичной диагностике выраженных дегенеративных изменений и стойкого нарушения функции пораженного сустава, соответствующих остеоартрозу III степени по клинико-рентгенологической классификации Н.С. Косинской.
4. Добровольное информированное согласие на участие в настоящем исследовании.

В качестве критериев не включения рассматривали:

1. Наличие на момент включения в исследования остеомиелита в области предполагаемого операционного поля.
2. Гнойный артрит пораженного сустава, инфекция мягких тканей в области пораженного сустава.
3. Выраженное рубцевание в предполагаемой области оперативного вмешательства, затрагивающее костные компоненты пораженного сустава.
4. Иммобилизация пациента, не связанная с поражением сустава, не позволяющая мобилизировать пациента путем эндопротезирования (например, вследствие гемипареза в исходе инсульта, нейродегенеративных заболеваний и т. п.).
5. Острые инфекционно-воспалительные заболевания любой этиологии или сопутствующие хронические инфекционные заболевания в активной фазе, хронические воспалительные очаги, требующие санации, любой локализации.
6. Тяжелая сопутствующая соматическая патология со значительным нарушением функции соответствующих органов (неконтролируемая артериальная гипертензия, гемодинамически значимые нарушения ритма и проводимости сердца, недавно перенесенный инфаркт миокарда или инсульт, тяжелые пороки сердца, острые и хронические заболевания легких, печени и/или почек в стадии обострения с развитием сердечной, дыхательной, печеночной и/или почечной недостаточности).
7. Наличие тяжелых психических расстройств или неврологических заболеваний.
8. Отказ от участия в исследовании и от подписания формы добровольного информированного согласия.

Критерии исключения:

1. Желание пациента прекратить исследование.
2. Нарушение пациентом плана исследования.
3. Серьезные нежелательные явления, возникающие у пациента во время исследования.

После первичной оценки состояния были проведены: стандартный комплекс мероприятий по подготовке к проведению эндопротезирования тазобедренного сустава; курс ББ-терапии в количестве 5 сеансов.

В качестве задач предоперационного восстановительного лечения рассматривали уменьшение выраженности болевого синдрома в пределах имеющегося диапазона активных движений, увеличение тонуса и силы мышц поясничного отдела позвоночника, абдукторов, разгибателей и внутренних ротаторов бедра; подготовку пациента к занятиям лечебной физкультурой после эндопротезирования.

В группе сравнения для решения этих задач в рамках стандартного комплекса предоперационных мероприятий в течение 5 дней пациенты выполняли соответствующие упражнения из облегченного исходного положения при гравитационной разгрузке сустава вытяжением или специальными эластичными тягами, также маховые и пассивные упражнения.

В основной группе в комплексе предоперационных мероприятий использовали метод ББ. Процедуру проводили в звукоизолированном экранированном помещении с приглушенным освещением, в положении лежа на спине.

Для изучения биоэлектрической активности мозга использовали электроэнцефалограф «Нейрон-Спектр», наложение электродов выполняли с использованием международной системы отведений «10-20», запись осуществляли с помощью 8 активных хлор-серебряных электродов. Применяли фильтр частот, ограничивающий пропускание сигнала в пределах 0,5–35 Гц.

Обследуемым предлагалось прослушивать звуковые фрагменты, содержащие бинауральные биения. Использовали следующие частоты бинауральных биений: 3 Гц (соответствует дельта-диапазону электроэнцефалограммы (ЭЭГ)), 18 Гц (бета-диапазон ЭЭГ) и «резонансная» частота, которая определялась у каждого обследуемого индивидуально — усреднялись показатели средней частоты альфа-ритма в затылочных отведениях четырех 10-секундных отрезков ЭЭГ покоя с закрытыми глазами, после чего полученное среднее значение округлялось с точностью до 0,5 Гц; частоты воздействия находились в диапазоне 9–11 Гц.

Звуковые колебания синусоидальной формы генерировались с помощью компьютерной программы, отсутствие искажений синусоиды и частотно-амплитудные характеристики воспроизводимого звука перед началом обследований контролировались с помощью цифрового осциллографа. Воспроизводился файл с помощью наушников с амбушюрами, исключающими возможность костной проводимости.

Прослушивание выполняли на пустой желудок (либо натощак, либо через 2 ч после приема пищи), лежа на спине, голова пациента была слегка приподнята на подушке. Перед началом сеанса пациенту предлагали сделать 3 глубоких вдоха-выдоха; сжать челюсти, зажмурить глаза, напрячь мышцы лица, головы, шеи, сжать кулаки, напрячь мышцы рук, плеч, груди, живота, сделать глубокий вдох, задержать в напряженном состоянии дыхание на 5–10 с и резко выдохнуть, свободно подышать, не открывая глаз.

Затем включали звуковоспроизводящее устройство, обеспечивали максимально громкий, но приемлемый для пациента уровень громкости первого звукового компонента.

Включали видеоряд, регулировали по громкости второй звуковой компонент (музыку, сопровождающий видеоряд). Проводили 5 сеансов прослушивания ежедневно по 2 раза в день с минимальным интервалом между сеансами не менее 6 ч. Прослушивание пациентами аудиозаписей осуществлялось через подсоединенные наушники на комфортном для индивидуального восприятия уровне громкости в течение 30 мин.

У каждого обследуемого регистрировали ЭЭГ покоя с закрытыми глазами в тишине. Затем производили регистрацию ЭЭГ при прослушивании 10-минутных звуковых фрагментов, содержащих бинауральные биения с частотами 3, 18 Гц, «резонансная». Порядок предъявления звуковых фрагментов был случайным.

В ходе исследования оценивали динамику показателей тревожности в тесте Спилбергера – Ханина, регистрировали уровни реактивной тревожности и личностной тревожности. Методика Спилбергера – Ханина (шкала самооценки тревожности) позволяет определить субъективную самооценку реактивной тревожности, как состояния, и личностной тревожности, как устойчивой характеристики [7].

Все пациенты перед началом исследования проходили скрининг на наличие депрессии и тревоги при помощи стандартизированной госпитальной шкалы тревоги и депрессии (The hospital Anxiety and Depression Scale — HADS). Шкала позволяет проводить первичную оценку тяжести депрессии и тревоги в условиях общемедицинской практики. Шкала HADS содержит 14 пунктов, каждому из которых соответствует 4 варианта ответов, отражающих степень нарастания симптоматики.

Проводили сравнения показателей до коррекции и через 7 сут с начала проведения комплекса лечебно-реабилитационных мероприятий в обеих группах, выполняли межгрупповые сравнения в различные периоды наблюдения.

Независимый комитет по этике при государственном бюджетном учреждении здравоохранения Московской области «Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского» № 8 от 13.09.2018 одобрил протокол данного научного исследования.

Статистическая обработка результатов выполнена на персональном компьютере при помощи пакета программ для статистической обработки данных Statistica for Windows 10.0 (StatSoft, США). Проверку значений количественных показателей на соответствие нормальному распределению осуществляли с помощью метода Шапиро – Уилка. Для оценки различий значений количественных показателей в разных группах (после проверки распределения признаков на соответствие закону нормального распределения по критерию Колмогорова – Смирнова) использовали непараметрический U-критерий Манна – Уитни. Сравнение различий показателей в связанных выборках в разные сроки исследования осуществляли с использованием критерия Вилкоксона.

Критический уровень достоверности нулевой статистической гипотезы принимали равным 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Проведенное исследование показало, что у пациентов, которым планировалось выполнение эндопротезирования тазобедренного сустава, были повышенными уровни как реактивной, так и личностной тревожности. Как представлено на рис. 1, значения показателя реактивной тревожности составили в группе сравнения 56,8 ± 4,2 балла, в основной группе — 57,2 ± 3,8 балла. Тестирование, проведенное через 7 сут, показало, что в группе пациентов, в комплексе мероприятий которым был использован метод ББ, значение данного показателя снизилось до 42,4 ± 5,2 балла. Значение этого показателя было статистически значимо ниже (p = 0,014), чем в группе сравнения, которое составило в этот срок 52,1 ± 4,7 балла.

Уровни личностной тревожности также были повышены в обеих группах, значения данного показателя составили в группе сравнения и основной группе соответственно 61,2 ± 6,0 и 58,9 ± 4,1 балла (рис. 2). После курса процедур ББ у больных основной группы наблюдалось существенное снижение этого показателя до 44,7 ± 3,8 балла, что было достоверно меньше (p = 0,003), чем в группе сравнения — 54,6 ± 5,4 балла.

Установлено, что применение метода ББ в комплексе лечебно-реабилитационных мероприятий приводило к значимому снижению показателя подшкалы «тревога» (p < 0,001) у пациентов основой группы — с 12,8 ± 2,8 до 8,5 ± 0,7 балла (рис. 3). В то же время у пациентов группы сравнения наблюдалось значительное менее выраженное снижение данного параметра — с 11,7 ± 3,1 до 10,9 ± 1,6 балла. Последнее значение было статистически значимо выше (p < 0,01), чем в основной группе больных.

 

Рис. 1. Динамика показателя реактивной тревожности (тест Спилбергера) на фоне проведения процедур. * — различия статистически значимы (p < 0,05) по сравнению с показателем в группе сравнения (критерий Манна – Уитни)

Fig. 1. Dynamics of reactive anxiety index (Spielberger test) against the background of procedures. * — differences are statistically significant (p < 0.05) in comparison with the index in the comparison group (Mann – Whitney criterion)

 

Рис. 2. Динамика показателя личностной тревожности (тест Спилбергера) на фоне проведения процедур. * — различия статистически значимы (p < 0,05) по сравнению с показателем в группе сравнения (критерий Манна – Уитни)

Fig. 2. Dynamics of personal anxiety index (Spielberger test) on the background of procedures. * — differences are statistically significant (p < 0,05) compared to the index in the comparison group (Mann – Whitney criterion)

 

Рис. 3. Динамика подшкалы тревоги HADS на фоне проведения процедур. * — различия статистически значимы (p < 0,05) по сравнению с показателем в группе сравнения (критерий Манна – Уитни)

Fig. 3. Dynamics of the HADS alarm subscale during procedures. * — differences are statistically significant (p < 0,05) in comparison with the indicator in the comparison group (Mann – Whitney criterion)

 

Основная группа

Исходные значения показателя подшкалы депрессии HADS свидетельствовали о наличии депрессии у большинства больных обеих групп, которым планируется выполнение эндопротезирования тазобедренного сустава. После курса процедур ББ у пациентов основной группы отмечалось выраженное уменьшение данного показателя до 7,1 ± 0,8 балла, это значение было статистически значимо ниже (p = 0,011), чем в группе сравнения — 10,2 ± 1,2 балла (рис. 4). Нежелательных явлений во время и после проведения процедур ББ у пациентов отмечено не было.

 

Рис. 4. Динамика подшкалы депрессии HADS на фоне проведения процедур. * — различия статистически значимы (p < 0,05) по сравнению с показателем в группе сравнения (критерий Манна – Уитни)

Fig. 4. Dynamics of the HADS subscale of depression during procedures. * — differences are statistically significant (p < 0,05) compared to the indicator in the comparison group (Mann – Whitney criterion)

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенное нами исследование показало, что использование метода ББ в комплексе мероприятий, реализуемых в рамках подготовки больных, нуждающихся в выполнении эндопротезирования тазобедренного сустава, способствует улучшению их психоэмоционального статуса, что проявляется снижением показателей личностной и реактивной тревожности в тесте Спилбергера, а также выраженности депрессии и тревоги по шкале HADS.

Безусловно, необходимым представляется проведение дальнейших исследований, для того чтобы оценить длительность сохранения установленного клинического эффекта и охарактеризовать группы пациентов, которые наиболее «чувствительны» к применению этого метода.

По одной из гипотез эффективность метода ББ обусловлена способностью подпороговых звуковых стимулов синхронизировать кортикальную активность больших нейронных популяций. Представляется, что весьма перспективным может быть применение метода в области коррекции психосоматических расстройств, в первую очередь — тревожно-депрессивных [4, 5]. Очевидно, что преимуществами использования ББ являются неинвазивность и простота данного подхода, а к недостаткам можно отнести длительность проведения процедуры.

Активное внедрение ББ в клиническую практику будет способствовать улучшению психоэмоционального состояния пациентов с остеоартрозом тазобедренного сустава, что в свою очередь окажет бесспорное влияние на качество жизни и успех хирургического лечения.

About the authors

Alexey B. Sekirin

State Budgetary Healthcare Institution of the Moscow Region “M.F. Vladimirskiy Moscow Regional Clinical Research Institute”

Email: sekira@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0003-0589-5053
SPIN-code: 1411-0909

MD, Director for Science of the Department of Physiotherapy and Rehabilitation

Russian Federation, Moscow

Vladislav F. Prikuls

State Budgetary Healthcare Institution of the Moscow Region “M.F. Vladimirskiy Moscow Regional Clinical Research Institute”

Email: vlad_doc@list.ru
ORCID iD: 0000-0003-3489-7760
SPIN-code: 9247-6389

MD, PhD, Head of the Department of Medical Rehabilitation and Physiotherapy

Russian Federation, Moscow

Alexandra E. Maybrodskaya

State Budgetary Healthcare Institution of the Moscow Region “M.F. Vladimirskiy Moscow Regional Clinical Research Institute”

Author for correspondence.
Email: sunmyland@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0003-4004-4035
SPIN-code: 1698-3880

Junior Researcher of the Department of Physiotherapy and Rehabilitation

Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files