Effectiveness of isokinetic training with biofeedback in comprehensive rehabilitation of patients with post-thrombotic syndrome: a quasi-experimental study

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Ежегодная частота развития острого тромбоза глубоких вен (ТГВ) составляет 1–3 случая на 1000 жителей индустриально развитых стран [1]. По данным статистических отчетов Минздрава России, в России ежегодно регистрируется около 80 000 новых случаев данного заболевания. В пожилом и старческом возрасте частота ТГВ увеличивается в несколько раз и достигает 200 случаев на 100 000 в год [2].

Посттромботическая болезнь (ПТБ) развивается у 20–50 % пациентов, перенесших ТГВ, при этом тяжелые формы заболевания наблюдаются у 15 % больных, а у 3–5 % пациентов формируются венозные трофические язвы [3–5], что приводит к снижению качества жизни пациентов с ПТБ. Следует отметить, что долгосрочные расходы на лечение осложнений ПТБ составляют 75 % от стоимости лечения первичного ТГВ, что является существенным экономическим бременем для системы здравоохранения [6].

Патофизиологические механизмы, лежащие в основе ПТБ, до конца не изучены, но известно, что острый ТГВ затрудняет венозный отток, вызывая при этом расширение вен и нарушение нормальной функции венозных клапанов [3]. Эти изменения, сохраняющиеся после острой фазы ТГВ, приводят к венозному воспалению и венозной гипертензии, которые являются ключевыми факторами развития ПТБ.

В свою очередь, венозная гипертензия при ПТБ обусловлена многофакторным патогенезом, включающим дисфункцию мышечно-венозной помпы (МВП) голени, характеризующуюся снижением венозной емкости, а также низкой фракцией выброса, венозным рефлюксом, а также сочетанием этих факторов [7]. Дисфункция МВП, способствующая неэффективному опорожнению венозной крови из дистальных отделов нижних конечностей, на сегодня является наиболее малоизученной проблемой патогенеза ПТБ.

Хирургические вмешательства показаны пациентам с тяжелыми формами ПТБ и включают различные реконструктивные операции на венах и венозных клапанах [8]. С одной стороны, они улучшают качество жизни за счет устранения венозного рефлюкса и обструкции, но с другой стороны являются достаточно паллиативными и сопровождаются высокой частотой рецидивов симптомов ПТБ [8]. Высокотехнологичные эндоваскулярные вмешательства в современной клинической практике эффективно выполняются при проксимальных венозных окклюзиях и стенозах, но в единичных сосудистых центрах и имеют ряд противопоказаний и осложнений [9, 10]. Продолжаются отработка протоколов венозного стентирования и разработка четких показаний и изучение причин неудовлетворительных результатов [9, 10].

Основой консервативного ведения пациентов с ПТБ является назначение длительных курсов фармакотерапии, прежде всего, различных флеботропных медикаментозных средств [11, 12]. Однако применение лекарственных препаратов у этих пациентов нередко сопровождается возникновением побочных эффектов и индивидуальной непереносимостью [2, 11].

Несмотря на широкое применение в практике новых оральных антикоагулянтов, отличающихся более высокой безопасностью и надежностью по влиянию на гемокоагуляционный каскад, не удается снизить долю пациентов с выраженными проявлениями ПТБ, что диктует необходимость разработки и внедрения современных реабилитационных программ для этой группы пациентов [13].

В связи с этим возникает большой научный интерес к разработке новых консервативных немедикаментозных методов лечения и медицинской реабилитации пациентов с ПТБ [14]. Несмотря на очевидную потребность в реабилитационных мероприятиях, до настоящего времени отсутствуют единые стандарты восстановительного лечения пациентов с ПТБ. Традиционные подходы (лечебная гимнастика, физиотерапия) часто носят эмпирический характер и не позволяют точно дозировать нагрузку, контролировать биомеханические параметры движения и объективно оценивать динамику восстановления.

Современными исследованиями доказано, что низкоинтенсивная надвенная лазеротерапия обеспечивает противовоспалительный, ангиопротекторный эффект, уменьшая выраженность болевого синдрома и перивазального венозного воспаления за счет влияния лазерного излучения на уровень провоспалительных маркеров [15], а прессотерапия обоснована в качестве метода, стимулирующего лимфодренажный противоотечный эффект [16]. Роботизированная механотерапия с биологической обратной связью (БОС) с использованием изокинетических тренажеров является современным реабилитационным методом, использующимся для увеличения AROM, и предположительно способствует повышению эффективности МВП голени, что приводит в конечном итоге к снижению уровня венозной гипертензии в системе глубоких вен [17, 18].

Стойкие нарушения нервно-мышечной функции могут приводить к неэффективной биомеханике походки, увеличению времени контакта с поверхностью и снижению скорости движения, что в конечном счете влияет на результаты реабилитации. Перспективным является изучение целенаправленных вмешательств, которые могут улучшить работу икроножных мышц и восстановить оптимальную нервно-мышечную координацию, потенциально повышая эффективность ходьбы и снижая риск прогрессирования ПТБ у пациентов, перенесших ТГВ.

Ранее не проводилось исследований, изучающих клиническую эффективность применения изокинетических тренировок МВП голени с БОС у пациентов с тяжелыми проявлениями ПТБ на этапе реабилитации.

ЦЕЛЬ

Изучение клинической эффективности применения разработанного протокола изокинетических тренировок мышечно-венозной помпы голени с применением роботизированного биомеханического комплекса с БОС в комплексной реабилитации пациентов с ПТБ нижних конечностей.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Проспективное квазиэкспериментальное исследование проведено на базе Научно-клинического центра ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр реабилитации и курортологии» Минздрава России (Москва, Россия) с февраля 2024 г. по август 2025 г. Исследование включало 30 пациентов с ПТБ нижних конечностей (C3–C5 по международной клинической классификации хронических заболеваний вен (CEAP)), среднего возраста — 57,24 ± 10,17 года, с длительностью заболевания 8,67 ± 1,14 года, с индексом массы тела 32,61 ± 5,81 кг/м². У всех пациентов в анамнезе был документально установленный эпизод ТГВ различной давности, у 11 пациентов (36,7 %) ранее было выполнено эндовенозное стентирование подвздошных вен, у 3 пациентов (10 %) ранее был установлен кава-фильтр, у 7 пациентов (7 %) ТГВ был осложнен тромбоэмболией легочной артерии.

Всем пациентам проводилась комплексная реабилитация, включавшая переменную пневмокомпрессию, лечебную гимнастику в зале, надвенное лазерное облучение крови, а также ежедневные роботизированные изокинетические тренировки МВП голени с БОС на курс по 12 процедур каждого метода.

Длительность реабилитации составила 16 дней стационарного лечения в отделении медицинской реабилитации пациентов с соматическими заболеваниями.

Критерии включения

Хроническая венозная недостаточность (С3–С5 по клинической классификации CEAP) с эпизодами ТГВ в анамнезе; состояние после ТГВ нижних конечностей (не ранее чем через 4 месяца); состояние после оперативных вмешательств на глубоких венах ног (через 3 месяца после выписки из хирургического стационара), в том числе состояние после эндоваскулярных вмешательств на венозной системе нижних конечностей (через 3 месяца после выписки из стационара).

Критерии невключения

Злокачественные новообразования, острое рожистое воспаление голеней в сроки до 3 месяцев после начала заболевания, часто рецидивирующее рожистое воспаление голеней (более 4–6 обострений в год), наличие общих противопоказаний для проведения физиотерапевтических процедур, возраст старше 75 лет.

Все пациенты получали ранее назначенную сосудистым хирургом медикаментозную терапию (пероральные антикоагулянты (ривароксабан, апиксабан), а при необходимости — двойную антиагрегантную терапию (после венозного стентирования), а также необходимую симптоматическую медикаментозную терапию.

Надвенное лазерное облучение крови проводилось с применением низкоинтенсивного лазерного излучения в инфракрасном диапазоне (длина волны — 890 нм) от аппарата «АЗОР-2К» (АЗОР, Россия) с наложением двух матричных излучателей в области кубитальных вен накожно на область локтевых ямок. Средняя импульсная мощность — 10 Вт/имп, частота следования импульсов — 80 Гц, продолжительность первой процедуры — 5 минут на поле, со второй процедуры до конца курса — по 10 минут, 12 процедур, 5 раз в неделю.

Лечебная гимнастика в зале под контролем инструктора лечебной физической культуры проводилась в положении лежа на спине и включала последовательно дыхательную гимнастику, движения в крупных суставах каждой конечности и в суставах пальцев стопы, упражнения на укрепление мышц, далее движения голени в положении стоя. Каждое упражнение повторялось по 10–15 раз, 12 процедур, 5 раз в неделю.

Переменная пневмокомпрессия проводилась на аппарате «Лимфа-Э» (ООО «АКВИТА», Россия) в режиме восходящей волны с запоминанием давления, II режимом работы, 60–90 мм рт. ст., по 40 минут 5 раз в неделю, на курс 12 процедур.

Роботизированные тренировки МВП голени с БОС проводились на модуле «Жим для ног» (LP-module/Leg Press) роботизированного биомеханического комплекса с БОС CON-TREX (Physiomed, Германия) под контролем инструктора лечебной физической культуры, длительностью 30 минут, с предварительным тестированием с применением изокинетической динамометрии (ИКДМ) с постепенно увеличивающейся нагрузкой в изокинетическом режиме, 5 раз в неделю, на курс 12 тренировок.

С целью визуализации венозного оттока в системе глубоких вен и оценки реканализации проводили дуплексное сканирование вен нижних конечностей на аппарате LOGIQ E9 (General Electric, США).

Общеклинический осмотр включал измерение роста и массы тела, определение индекса массы тела. Степень выраженности отеков нижних конечностей оценивали по динамике маллеолярного объема. Оценивалось функциональное состояние голеностопного сустава с помощью гониометрии: AROM (дорсифлексии) и AROM (плантарного сгибания) с применением стандартного гониометра.

Функциональный биомеханический анализ производительности мышечно-суставной помпы голени проводился с применением ИКДМ мышц венозной помпы голени на биомеханическом комплексе CON-TREX и включал анализ таких показателей, как общая работа, пиковый вращающий момент сгибания/разгибания, характеризующий уровень проприорецепции, а также коэффициент утомления.

Статистическую обработку полученных данных осуществляли с использованием программы Statistica 10.0. Применяли параметрический t-критерий Стьюдента для оценки достоверности различий между двумя средними величинами, различия между средними величинами считались достоверными при p < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Результаты исследования изокинетической динамометрии до курса реабилитации

Для оценки исходного функционального состояния нейромышечного аппарата конечностей пациентов проанализированы следующие параметры: AROM (дорсифлексии) и AROM (плантарного сгибания), максимальный крутящий момент сгибания/разгибания, общая работа и коэффициент утомления на больной и интактной конечностях. Полученные результаты представлены в таблице 1.

 

Таблица 1. Результаты исходного функционального состояния опорно-двигательного и нейромышечного аппарата пациентов с посттромботической болезнью по данным изокинетической динамометрии, M ± SD

Table 1. Results of the baseline functional state of the musculoskeletal and neuromuscular apparatus of patients with post-thrombotic disease according to the isokinetic dynamometry, M ± SD

Показатели / Indicators	Пораженная конечность / Affected limb		Интактная конечность / Intact limb		Норма / Normal CON-TREX
	Разгибание / Extension	Сгибание / Flexion	Разгибание / Extension	Сгибание / Flexion
Диапазон движений в голеностопном суставе, °/ Ankle Range of Motion, °	11,0 ± 5,8	–29,5 ± 7,7	10,2 ± 7,5	–31,4 ± 6,9	Разгибание 20°, сгибание 30–45° / Extension 20°, flexion 30–45°
Максимальный крутящий момент, Н · м / Peak torque (PT), N ∙ m	13,9 ± 12,0	28,7 ± 19,6	20,5 ± 8,5#	35,5 ± 22,5#	—
Относительный крутящий момент, Н ∙ м/кг / Peak torque/ Body weight (PT/BW), N ∙ m/kg	0,18 ± 0,08#	0,25 ± 0,19	0,11 ± 0,10	0,31 ± 0,20	Разгибание 0,40–0,50, сгибание 1,0–1,5 / Extension 0,40–0,50, flexion 1,0–1,5
Дефицит силы, от нижней границы нормы, % / Strength deficit from the lower limit of normal, %	55–64	75–83	72–78	69–79	—
Общая работа, Дж / Total Work, J	61,8 ± 48,0	118,2 ± 96,8	97,2 ± 51,3#	154,3 ± 86,5#	Разгибание 150–200, сгибание 250–400 / extension 150–200, flexion 250–400
Коэффициент утомления / Fatigue index	–0,003 ± 0,214#	0,13 ± 0,24#	–0,10 ± 0,22	–0,05 ± 0,52	Снижение до 10–15 % от исходной работы / A reduction to 10–15 % of the baseline work

Примечание: Исследование проведено на биомеханическом комплексе CON-TREX, отрицательный знак угла при сгибании указывает на подошвенное сгибание, коэффициент утомления рассчитан как разница работы первой и последней трети повторений, ^{# —} p < 0,05 — достоверность различий между конечностями.

Note: The study was conducted using the CON-TREX biomechanical complex, a negative angle value during flexion indicates plantar flexion, the fatigue index was calculated as the difference in work between the first and last thirds of the repetitions, ^# — p < 0.05 — indicates statistically significant differences between limbs.

 

При анализе показателей диапазона движений в голеностопном суставе (AROM) было выявлено умеренное ограничение тыльного сгибания (разгибания) на обеих (интактной и пораженной) конечностях: отклонение от нижней границы нормы составило 4–5°, что, вероятно, было обусловлено отечным синдромом. Диапазон подошвенного сгибания находился у нижней границы референсных значений (30–45°) и расценивался как легкое нарушение подвижности.

Анализ силовых характеристик показал выраженное снижение мышечной силы на обеих конечностях (пораженной и интактной). На пораженной конечности с отеком дефицит силы разгибателей достиг 55–64 % от нижней границы нормы, а для сгибателей зафиксирован еще более выраженный дефицит — 75–83 %. При этом мышцы задней поверхности голени (икроножная, камбаловидная) оказались ослаблены в большей степени, чем передняя большеберцовая мышца и другие дорсифлексоры.

Снижение показателя общей работы как сгибателей, так и разгибателей стопы подтверждает выраженное уменьшение функциональных возможностей и низкую силовую выносливость всех мышц голени (передней и задней групп). Наиболее выраженное ограничение силового резерва отмечено для разгибателей пораженной конечности, где зарегистрирована самая низкая работоспособность среди всех тестируемых движений (61,8 ± 48,0 Дж).

Коэффициент утомления практически не показал снижения мышечной работоспособности от первой к последней трети повторений, тогда как референсные значения допускают утомление на 10–15 %. Данный феномен может объясняться двумя факторами: либо исходно крайне низким уровнем развиваемой силы, при котором утомление не успевает развиться на фоне малых абсолютных нагрузок, либо нестабильностью прилагаемых усилий.

При сравнении показателей ИКДМ интактных конечностей и конечностей с отеком особый интерес представлял выявленный перекрестный характер асимметрии: при одностороннем поражении конечности могут быть задействованы различные компенсаторные механизмы у пациентов с ПТБ. В разгибании (тыльном сгибании) доминировала пораженная конечность, о чем свидетельствовали более высокие показатели относительного крутящего момента на 39 % (0,18 Н · м/кг против 0,11 Н · м/кг). В сгибании стопы (подошвенном сгибании) доминировала, напротив, интактная конечность: пиковый (максимальный) крутящий момент был выше на 24 % (35,5 Н · м против 28,7 Н · м), а общая работа — на 30 % (154,3 Дж против 118,2 Дж) по сравнению с пораженными конечностями.

Этот феномен может быть обусловлен эффектом защитного артрогенного мышечного торможения, обусловленного ослаблением проприорецепции за счет отека и болевого синдрома, что приводит к снижению мышечной силы и ограничению объема движений в суставах больной конечности, при этом наблюдается компенсаторная перегрузка здоровой интактной конечности [17, 18].

Анализ коэффициента утомления также показал более высокую выносливость пораженной конечности: значения при разгибании и сгибании составили –0,003 и +0,125 соответственно, тогда как в интактной конечности — –0,10 и –0,046. Наиболее выраженное падение эффективности отмечено для сгибателей интактной конечности, что в сочетании с самым высоким пиковым (максимальным) моментом создает повышенную нагрузку на мышцы. По всей видимости, это является проявлением компенсаторных механизмов, когда по принципу БОС пациент в процессе тренировки непроизвольно щадит пораженную конечность, соответственно перераспределяя нагрузку на интактную.

Коэффициент максимального крутящего момента, отражающий качество усилия относительно AROM, был выше в интактной конечности, что свидетельствовало о более качественном усилии и лучшей работе проприоцептивной сенсорной системы.

Таким образом, исходные данные количественно обосновывают необходимость целенаправленной реабилитации с акцентом на увеличение силы мышц голени, восстановление полного объема движений и коррекцию межконечностной асимметрии, что может быть скорректировано в процессе контролируемых дозированных изокинетических тренировок с применением БОС мышц голени, участвующих в реализации МВП.

Динамика показателей после курса реабилитации

После проведенного курса реабилитации у включенных пациентов наблюдалось улучшение клинических симптомов заболевания: появление «легкости в ногах», уменьшение тяжести, утомляемости в ногах к вечеру, уменьшение гиперпигментации, зуда, шелушения кожи голеней, уплотнений в области свода стопы.

Отмечено достоверное снижение массы тела с 96,28 ± 17,34 кг до 94,67 ± 16,46 кг (p < 0,001), индекса массы тела с 32,61 ± 5,81 кг/м² до 32,08 ± 5,48 кг/м² (p < 0,001).

После проведенного курса реабилитации отмечалось статистически значимое уменьшение маллеолярного объема с 27,22 ± 2,32 см до 24,37 ± 1,81 см (p < 0,001), что составило снижение на 10,4 %.

Улучшились показатели гониометрии: AROM (дорсифлексии) с 9,88 ± 2,92° до 12,44 ± 4,35° (p < 0,001), а AROM (плантарного сгибания) с 26,90 ± 10,06° до 31,27 ± 9,08° (p < 0,001).

Динамика показателей ИКДМ после курса реабилитации представлена в таблицах 2 и 3. Проводился анализ силовых показателей ИКДМ отдельно по разным группам мышц голени: сгибатели стопы (икроножная мышца, камбаловидная мышца, задняя большеберцовая мышца, длинный сгибатель пальцев, длинный сгибатель большого пальца) и разгибатели стопы (передняя большеберцовая мышца, длинный разгибатель пальцев, длинный разгибатель большого пальца).

 

Таблица 2. Изменение показателей изокинетической динамометрии мышц-сгибателей в голеностопном суставе у пациентов до курса реабилитации и после него (M ± SD)

Table 2. Changes in the isokinetic dynamometry indicators of the flexor muscles in the ankle joint in patients before and after a rehabilitation course (M ± SD)

Показатели / Indicators	До реабилитации / Before rehabilitation		После реабилитации / After rehabilitation
	Интактная конечность / Intact limb	Пораженная конечность / Affected limb	Интактная конечность / Intact limb	Пораженная конечность / Affected limb
Диапазон движений в голеностопном суставе, ° / Ankle Range of Motion, °	–31,4 ± 6,9	–29,5 ± 7,7	–32,9 ± 1,6	–32,8 ± 1,6
Максимальный крутящий момент, Н · м / Peak torque (PT), Nm	35,5 ± 22,5	28,7 ± 19,6	34,3 ± 5,3	42,5 ± 6,4**
Относительный крутящий момент, Н · м/кг / Peak torque / Body weight (PT/BW), N m/kg	0,31 ± 0,20	0,25 ± 0,19	0,36 ± 0,05*	0,3 ± 0,05**
Общая работа, Дж / Total Work, J	154,3 ± 86,5	118,2 ± 96,8	146,9 ± 27,1	169,7 ± 19,8*
Работа 1/3, Дж / Work 1/3, J	15,2 ± 3,6	10,6 ± 2,6	20,7 ± 3,7*	14,8 ± 2,8*
Работа 3/3, Дж / Work 3/3, J	16,4 ± 3,2	14,5 ± 2,8	17,7 ± 2,8	14,5 ± 2,6
Коэффициент утомления / Fatigue index	–0,05 ± 0,52	0,13 ± 0,24	–0,12 ± 0,1	0,09 ± 0,05
Коэффициент качества усилия / Effort Quality Factor	18,7 ± 1,8	15,2 ± 1,7	16,5 ± 2,9	17,9 ± 1,9

Примечание: Отрицательный знак угла при сгибании указывает на подошвенное сгибание, коэффициент утомления рассчитан как разница работы первой и последней третей повторений, коэффициент качества усилия рассчитан как отношение пикового момента к диапазону движения, ^* — p < 0,05, ^** — p < 0,001 — достоверность различий до реабилитации и после нее.

Note: The negative sign of the angle during flexion indicates plantar flexion, the fatigue index is calculated as the difference between the first and last thirds of repetitions, the force quality factor is calculated as the ratio of the peak moment to the amplitude of movement, ^* — p < 0.05; ^** — p < 0.001 — indicates statistical significance of differences before and after the rehabilitation course.

 

Таблица 3. Динамика показателей изокинетической динамометрии мышц-разгибателей в голеностопном суставе у пациентов до курса реабилитации и после него (M ± SD)

Table 3. Dynamics of the isokinetic dynamometry indicators of the ankle extensor muscles in patients before and after the rehabilitation course (M ± SD)

Показатели / Indicators	До реабилитации / Before rehabilitation		После реабилитации / After rehabilitation
	Пораженная конечность / Affected limb	Интактная конечность / Intact limb	Пораженная конечность / Affected limb	Интактная конечность / Intact limb
Диапазон движений в голеностопном суставе, ° / Ankle Range of Motion, °	11,0 ± 5,8	10,2 ± 7,5	12,9 ± 1,3	11,8 ± 1,8
Максимальный крутящий момент, Н · м / Peak torque (PT), N m	13,9 ± 12,0	20,5 ± 8,5	18,9 ± 2,4*	23,8 ± 1,8*
Относительный крутящий момент, Н · м/кг / Peak torque / Body weight (PT/BW), N m/kg	0,18 ± 0,08	0,11 ± 0,10	0,21 ± 0,02*	0,16 ± 0,01**
Общая работа, Дж / Total Work, J	61,8 ± 48,0	97,2 ± 51,3	65,6 ± 9,8	111,6 ± 10,7
Работа 1/3, Дж / Work 1/3, J	6,3 ± 1,3	9,4 ± 1,5	8,0 ± 1,3	12,0 ± 11,4
Работа 3/3, Дж / Work 3/3, J	5,2 ± 0,1	9,7 ± 1,3	6,3 ± 1,1	10,3 ± 1,2
Коэффициент утомления / Fatigue index	0,003 ± 0,214	–0,10 ± 0,22	0,04 ± 0,05	0,06 ± 0,07
Коэффициент качества усилия / Effort Quality Factor	14,5 ± 2,16	20,1 ± 2,7	15,5 ± 2,4	18,08 ± 2,04

Примечание: Коэффициент утомления рассчитан как разница работы первой и последней трети повторений, коэффициент качества усилия рассчитан как отношение пикового момента к диапазону движения; ^* — p < 0,05; ^** — p < 0,001 — достоверность различий до реабилитации и после нее.

Note: The fatigue index is calculated as the difference between the first and last third of repetitions, the force quality factor is calculated as the ratio of the peak moment to the amplitude of movement, ^* — p < 0.05; ^** — p < 0.001 — indicates statistical significance of differences before and after the rehabilitation course.

 

После проведенного лечения отмечена статистически значимая положительная динамика показателей мышц-сгибателей стопы по данным ИКДМ (табл. 2): увеличение абсолютного и относительного крутящего момента на пораженной и интактной конечностях, а также прирост мышечной силы в начальной фазе движения (на обеих конечностях) и в конечной фазе (только на интактной конечности). Достоверного изменения показателей AROM, общей работы, коэффициента утомления и коэффициента крутящего момента не отмечено.

Увеличение абсолютного и относительного крутящего момента на пораженных конечностях свидетельствовало об активации проприоцептивных механизмов мышечно-суставной стимуляции после применявшихся силовых упражнений в изокинетическом режиме с использованием БОС.

AROM и коэффициент утомления не показали статистически значимой динамики, что может указывать на то, что изокинетические тренировки с БОС не оказывают существенного влияния на увеличение гибкости голеностопного сустава. Несмотря на отсутствие статистически значимых изменений (p > 0,05), зафиксирован умеренный прирост AROM в интактной конечности на 4,8 %, а в пораженной конечности прирост составил 11,2 %. Более выраженное улучшение на пораженной конечности может свидетельствовать об уменьшении болевого и отечного синдромов и восстановлении эластичности капсульно-связочного аппарата голеностопного сустава. Возможно, для воздействия на амплитудные показатели необходимы дополнительные методы лечебной физической культуры (пассивное растяжение, мобилизация).

Показатель общей работы мышц-сгибателей стопы на пораженной конечности также достоверно улучшился на 43,6 % (p < 0,05). Следует отметить, что на интактной конечности после реабилитации произошло некоторое снижение абсолютного крутящего момента (–3,38 %) и работы (–4,8 %), что, вероятно, может быть связано с перераспределением внимания пациента и его усилий в сторону тренировки пораженной стороны (эффект «детренированности» недоминируемой конечности) и объясняется форматом тренировки с БОС, при которой осуществляется контроль усилия и движений со стороны пациента.

При анализе динамики показателей ИКДМ мышц-разгибателей стопы (табл. 3) отмечена достоверная положительная динамика абсолютного и относительного крутящего момента на конечностях с отеком и интактных конечностях.

Отмечено существенно более выраженное улучшение показателя крутящего момента на пораженной конечности на 36 % (p = 0,019) по сравнению с увеличением данного показателя на интактной конечности на 16,1 % (p = 0,04). Обращает на себя внимание тот факт, что исходный дефицит мышечной силы на пораженной стороне составлял 32 % по сравнению с дефицитом мышечной силы интактной конечности, а после курса реабилитации дефицит мышечной силы пораженной конечности сократился до 21 %, что свидетельствует об эффективности целенаправленной изокинетической тренировки МВП пораженной конечности.

Более выраженная положительная динамика показателя относительного крутящего момента разгибания отмечена на интактной конечности на 45,5 % (p = 0,006) по сравнению с пораженной, где прирост составил 16,7 % (p = 0,028), что свидетельствует об эффективности тренировок МВП в изокинетическом режиме и БОС за счет коррекции проприоцептивной чувствительности, мышечной силы и, возможно, за счет улучшения координационных способностей.

Коэффициент крутящего момента, отражающий качество выполняемого усилия, изменился разнонаправленным образом: на пораженной конечности прирост составил 6,9 % (p > 0,05), а на интактной наблюдалось снижение на 10,0 % (p > 0,05). Снижение коэффициента крутящего момента на интактной стороне может быть связано с перераспределением внимания на тренировку пораженной конечности. Отсутствие достоверной динамики общей работы разгибателей на пораженной конечности (с 61,8 Дж до 65,6 Дж; p > 0,05) указывает на то, что основной вклад в улучшение вносит рост пикового крутящего момента, а не увеличение выносливости. Это важный клинический вывод, который подтверждает, что тренировки в первую очередь влияют на нейромышечную координацию, а не на мышечную гипертрофию.

Таким образом, разработанная реабилитационная программа эффективна для улучшения силовых характеристик (максимального крутящего момента, работы в начальной фазе) в сгибании и разгибании как на пораженных, так и на интактных конечностях. При этом AROM практически не изменился, а улучшение произошло за счет качества мышечного усилия.

Выявлена асимметрия восстановления после изокинетических тренировок: пораженная конечность лучше восстанавливает показатели работы в начальной фазе сгибания, а интактная — в начальной фазе разгибания.

Критерии выбора реабилитационной стратегии

Для оценки эффективности курса реабилитации каждому пациенту по каждому из восьми параметров рассчитывалась разность (Δ) между значениями после и до вмешательства. На первом этапе моделирования для определения информативного критерия эффективности курса реабилитации применен иерархический кластерный анализ (рис. 1).

 

Рис. 1. Иерархическая кластеризация переменных по методу объединения ближайших соседей

Fig. 1. Hierarchical clustering of variables using the nearest neighbor method

 

Наибольшей удаленностью (и, следовательно, наибольшей независимостью от других переменных) обладал показатель общей работы (Total Work), который является интегральной характеристикой, суммирующей механическую работу мышцы за весь цикл тестирования. Выбор данного показателя имеет клинико-физиологическое обоснование: он менее подвержен случайным колебаниям, чем пиковый (максимальный) крутящий момент или AROM в отдельной точке, и отражает общую функциональную способность мышечной группы.

Корреляция Спирмена между исходной общей работой и ее приростом (Δ) оказалась очень высокой (p = –0,9 (p < 0,001)), что соответствует классическому эффекту «регрессии к среднему»: чем хуже исходный показатель, тем больше потенциальное улучшение.

Для перевода непрерывной переменной в бинарный признак установлены эмпирические пороги:

• прирост общей работы ≥ 20 Дж — значимое улучшение (верхний квартиль распределения прироста в группе разгибателей);
• прирост ≤ 5 Дж — отсутствие клинически значимого эффекта (нижний квартиль).

На втором этапе моделирования были определены исходные показатели (предикторы), которые определили «успех» либо «неуспех» реабилитации, что позволило определить стратегию выбора изокинетических тренировок с БОС. Для выявления комбинаций исходных признаков, наилучшим образом разделяющих «успешных» и «неуспешных», использовались деревья классификации (Classification and Regression Trees — CART). Алгоритм рекурсивно разбивает выборку по одному из предикторов в точке, которая минимизирует неоднородность (энтропию) в дочерних узлах. В результате формируется дерево решений, где каждая терминальная вершина соответствует определенному прогнозу. Учитывая небольшой размер выборки, максимальная глубина дерева была принудительно ограничена одним-двумя уровнями. Стабильность найденных порогов проверялась методом Cross-validation, использование которого позволило исключить нестабильные разбиения для достижения предсказательной точности.

Поиск предикторов эффективности показал, что для пациентов с наибольшим приростом общей работы характерны следующие исходные показатели:

• общая работа < 90 Дж;
• диапазон движений /AROM < 11°;
• крутящий момент относительный ≤ 0,17 Н · м/кг;
• «утомление» — отрицательный показатель либо слабоположительный.

Для проверки данной гипотезы было построено дерево регрессии CART с зависимой переменной Δ общей работы и предикторами — все исходные переменные. Δ общей работы рассчитывалась как общая работа (после) – общая работа (до). Для удобства интерпретации пороговые значения (≥ 20 Дж и ≤ 5 Дж) были выбраны как верхний и нижний квартили распределения в группе разгибателей. Метод показывает наилучшие результаты у пациентов с AROM ≤ 11° в сочетании с крутящим моментом относительным < 0,18 Н · м/кг. У этих больных средний прирост общей работы составил около 46 Дж. Это объяснило 78 % дисперсии Δ. Добавление других переменных не улучшало кросс-валидационную ошибку.

Таким образом, впервые проведенное исследование динамики показателей ИКДМ после курса реабилитации у пациентов с ПТБ позволило прийти к следующим выводам:

• У пациентов с ПТБ наблюдается выраженное снижение силы мышц, участвующих в работе МВП, о чем свидетельствовало исходное значительное уменьшение показателя максимального крутящего момента как для разгибателей стопы, так и для сгибателей стопы на пораженной и интактной конечностях. Относительные показатели крутящего момента при этом в 3–5 раз ниже нижней границы нормы. Наиболее выраженный дефицит максимального крутящего момента отмечен для разгибателей пораженных конечностей.
• У пациентов с ПТБ наблюдается также ограничение AROM: тыльное сгибание ограничено как на пораженной, так и на интактной стороне (10–11° при норме 20°), что дополнительно ухудшает функцию ходьбы и равновесия, поскольку нарушается цикл двойного шага. Подошвенное сгибание относительно сохранно по объему, но существенно ослаблено по мышечной силе.
• По данным проведенного исследования установлено снижение работоспособности мышц, участвующих в работе МВП. Отсутствие выраженного утомления в большинстве тестов парадоксально и объясняется неспособностью пациентов развить усилие, достаточное для запуска механизмов периферического утомления.
• Поскольку показатель общей работы является интегральным критерием эффективности курса изокинетических тренировок, прирост ≥ 20 Дж расценивается как значимое улучшение, прирост ≤ 5 Дж — как отсутствие клинически значимого эффекта.
• Исходным показателем для выбора изокинетического режима физических тренировок является показатель общей работы < 90 Дж. Высокая чувствительность (100 %) и умеренная специфичность (53 %) позволяют рекомендовать данное правило для первичного скрининга на дисфункцию МВП. Дополнительными предикторами эффективности являются максимум AROM ≤ 11° в сочетании с крутящим моментом относительным < 0,18 Н · м/кг.
• Полученные результаты позволяют обосновать персонализированный подход к реабилитации пациентов с ПТБ и оптимизировать безопасное использование роботизированных биомеханических комплексов в клинической практике.

ОБСУЖДЕНИЕ

В настоящее время проведены единичные исследования по эффективности изокинетических упражнений у пациентов с ХВН, в которых оценивалось их влияние на диапазон движения в голеностопном суставе, мышечную силу, измеренную с помощью изокинетического динамометра, показатели боли, качества жизни и времени венозного возврата. Так, группа пациентов в исследовании Ercan S. et al. (2018) включала 27 пациентов (23 женщины, 4 мужчины), получавших программу упражнений, включающую изокинетические упражнения для икроножных мышц три дня в неделю в течение 12 недель. Через 12 недель исследования все параметры изокинетической мышечной силы, объем движений и общие показатели качества жизни пациентов достоверно улучшились. Показатели времени венозного возврата также значительно увеличились (p<0,05). В заключение авторы этого исследования отметили, что у пациентов с ХВН с помощью изокинетических упражнений удалось добиться увеличения мышечной силы, что положительно повлияло на эффективность МВП, что обеспечило улучшение венозной функции и объема движений в голеностопном суставе. Кроме того, было выявлено, что после программы упражнений уменьшилась боль и улучшилось качество жизни пациентов с ХВН [17].

Известно, что активация МВП, обеспечивающей венозный возврат, реализуется во время ходьбы [18]. Ходьба, в свою очередь, является наиболее сложным физиологическим актом, зависящим не только от слаженной работы мышц, связок, суставов нижних конечностей, но и от сложных нервно-мышечных реакций и рефлекторных механизмов проприорецепции и зависящего от них механизма защитного артрогенного мышечного торможения (АМТ). Проблема защитного АМТ является одной из наиболее серьезных в современной реабилитационной медицине, поскольку пациентам рано или поздно приходится нагружать травмированный сустав или поврежденную конечность (в том числе после перенесенного ТГВ) [19].

Это феномен может быть обусловлен эффектом защитного артрогенного мышечного торможения, обусловленного ослаблением проприорецепции за счет отека и болевого синдрома, что приводит к снижению мышечной силы и ограничению объема движений в суставах больной конечности, при этом наблюдается компенсаторная перегрузка здоровой интактной конечности [20, 21].

Первые 2–3 месяца после перенесенного ТГВ — это период, когда наблюдается нервно-мышечный дефицит в заинтересованной конечности, затрудняющий и ограничивающий проведение активной реабилитации и физических тренировок из-за развивающихся нарушений двигательного паттерна и недостаточности нервно-мышечного контроля. При этом целью проведения реабилитации всем пациентам с ПТБ является восстановление нервно-мышечного контроля для обеспечения стабильности голеностопного сустава и мышечной силы ног, необходимых для безопасного и успешного выполнения физической нагрузки [20].

Иммобилизация, отек и разгрузка играют большую роль в возникновении эффектов АМТ и потере мышечной силы. Таким образом, АМТ является распространенной проблемой после травмы/повреждения, которую необходимо решать незамедлительно.

Ограничения исследования

Дизайн исследования. Для подтверждения эффективности изокинетических тренировок необходимы рандомизированные контролируемые исследования с плацебо или активным контролем.

Размер выборки ограничивает статистическую мощность, особенно при использовании сложных методов машинного обучения (деревья решений CART).

Гетерогенность пациентов. В группу вошли пациенты с разной давностью ТГВ, разными CEAP-классами (C3–C5), что увеличивает вариабельность ответа на лечение и могло повлиять на результаты.

Перспективы дальнейших исследований включают более глубокое изучение механизмов артрогенного мышечного торможения, отдаленных результатов реабилитации (частота рецидивов отеков, прогрессирование трофических нарушений, качество жизни и венозная гемодинамика по данным плетизмографии), а также валидацию прогностической модели на независимой выборке.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В научной литературе представлены лишь единичные исследования по эффективности изокинетических упражнений у пациентов с хронической венозной недостаточностью, в которых оценивалось их влияние на мышечную силу, измеренную с помощью изокинетического динамометра, показатели боли, качества жизни и времени венозного возврата. Как было установлено в настоящем исследовании, дефицит силы и ограничение подвижности в голеностопном суставе наблюдается у пациентов с ПТБ как на пораженных, так и на интактных конечностях, что приводит к дисфункции МВП.

Физические тренировки с БОС могут быть эффективным инструментом, помогающим пациентам преодолеть пагубные последствия АМТ, способствуя лучшей активации, меньшей атрофии, лучшим преимуществам и более быстрым результатам реабилитации [19].

Одним из эффективных способов преодоления АМТ могут быть физические тренировки с БОС, с помощью которых возможно достичь улучшения уровня активации мышц за счет визуальной или силовой обратной связи для стимуляции активности коры головного мозга при каждом повторении упражнения. Поскольку пациент видит каждое повторение и имеет цель, которую нужно достичь, усилие и активность коры головного мозга увеличиваются. Это решает проблему АМТ, а также сопутствующего ему снижения активности коры головного мозга. БОС требует от пациента больше энергии, сосредоточенности и усилий, что в конечном итоге способствует предотвращению/минимизации последствий АМТ.

Таким образом, преимущественный прирост показателей ИКДМ на конечностях с отеком свидетельствует не только о положительной динамике восстановления мышечной функции и уменьшении функционального дефицита, но и об улучшении нейромышечного контроля и проприорецепции. Это позволяет преодолевать артрогенное мышечное торможение, являющееся новым недостаточно изученным механизмом при дисфункции МВП голени, обусловливающим низкую эффективность традиционной реабилитации ПТБ.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства согласно международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией). Наибольший вклад распределен следующим образом: Апханова Т.В. — научное обоснование, методология, анализ данных, написание черновика рукописи, проверка и редактирование рукописи; Голикова А.Н. — анализ данных, написание черновика рукописи, проверка и редактирование рукописи; Капериз К.А., Сапелкин С.В. — обеспечение материалов для исследования; Мусаева О.М. — верификация данных, проведение исследования; Милойкович Т.П. — проверка и редактирование рукописи.

Источники финансирования. Данное исследование не было поддержано никакими внешними источниками финансирования.

Конфликт интересов. Апханова Т.В. — научный редактор журнала «Вестник восстановительной медицины», Милойкович Т.П. — редактор журнала «Вестник восстановительной медицины». Остальные авторы заявляют отсутствие конфликта интересов.

Этическое утверждение. Авторы заявляют, что все процедуры, использованные в данной статье, соответствуют этическим стандартам учреждений, проводивших исследование, и соответствуют Хельсинкской декларации в редакции 2013 г.

Информированное согласие. В исследовании не раскрывается сведений, позволяющих идентифицировать личность пациентов. От всех пациентов/законных представителей было получено письменное согласие на публикацию всей соответствующей медицинской информации, включенной в рукопись.

Доступ к данным. Данные, подтверждающие выводы этого исследования, можно получить по обоснованному запросу у корреспондирующего автора.

ADDITIONAL INFORMATION

Author Contributions. All authors confirm their authorship in accordance with the international criteria of the ICMJE (all authors have made significant contributions to the concept, design of the study and preparation of the article, read and approved the final version before publication). Special contributions: Apkhanova T.V. — conceptualization, methodology, formal analysis, writing — original draft, writing — review & editing; Golikova A.N. — resources, writing — original draft, writing — review & editing; Kaperiz K.A., Sapelkin S.V. — resources; Musaeva O.M. — validation, investigation; Miloykovich T.P. — writing — review & editing.

Funding. This study was not supported by any external funding sources.

Disclosure. Apkhanova T.V. — Scientific Editor of Bulletin of Rehabilitation Medicine Journal. Miloykovich T.P. — Editor of Bulletin of Rehabilitation Medicine Journal. The other authors state that there is no conflict of interest.

Ethics approval. The authors declare that all procedures used in this article are in accordance with the ethical standards of the institutions that conducted the study and are consistent with the 2013 Declaration of Helsinki.

Informed Consent for Publication. The study does not disclose information to identify the patients. Written consent was obtained from all patients/legal representatives for publication of all relevant medical information included in the manuscript.

Data Access Statement. The data that support the findings of this study are available on request from the corresponding author.

About the authors

Tatiana V. Apkhanova

National Medical Research Center for Rehabilitation and Balneology

Email: apkhanovatv@nmicrk.ru
ORCID iD: 0000-0003-3852-2050

D.Sc. (Med.), Chief Researcher, Unit of Physiotherapy and Reflexology

Russian Federation, Moscow

Anna N. Golikova

National Medical Research Center for Rehabilitation and Balneology

Email: apkhanovatv@nmicrk.ru
ORCID iD: 0000-0001-6574-1609

D.Sc. (Biol.), Professor, Chief Scientific, Head of the Department of Orthopedics, Biomechanics, Kinesitherapy and Manual Therapy

Russian Federation, Moscow

Konstantin A. Kaperiz

National Medical Research Center for Therapy and Preventive Medicine

Email: apkhanovatv@nmicrk.ru
ORCID iD: 0000-0002-8411-8609

Head of the Vascular Surgery Unit

Russian Federation, Moscow

Olga M. Musaeva

National Medical Research Center for Rehabilitation and Balneology

Author for correspondence.
Email: apkhanovatv@nmicrk.ru
ORCID iD: 0000-0001-9146-0966

Ph.D. (Med.), Leading Researcher, Department of Somatic Rehabilitation, Active Longevity and Reproductive Health Department

Russian Federation, Moscow

Tatiana P. Miloykovich

National Medical Research Center for Rehabilitation and Balneology

Email: apkhanovatv@nmicrk.ru
ORCID iD: 0009-0007-0016-9622

Leading Specialist, Scientific and Organizational Department

Russian Federation, Moscow

Sergey V. Sapelkin

National Medical Research Center of Surgery named after A.V. Vishnevsky

Email: apkhanovatv@nmicrk.ru
ORCID iD: 0000-0003-3610-8382

D.Sc. (Med.), Chief Researcher, Vascular Surgery Unit

Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files