The application of high intensity and low intensity magnetotherapy in rehabilitation of patients with COVID-19: a randomized controlled pilot study

Full Text

Список сокращений

ВИМП — высокоинтенсивное электромагнитное поле

КТ 1–4 — единый стандарт классификации вирусных пневмоний по степени тяжести

CAPSQ (Community-Acquired Pneumonia Symptom Questionnaire) — опросник по симптомам внебольничной пневмонии

FVC (forced vital capacity) — форсированная жизненная емкость легких

FEV1 (forced expiratory volume in 1 second) — объем форсированного выдоха за одну секунду

MGT (magnetic therapy) — низкоинтенсивная магнитотерапия

SIS (super inductive system) — высокоинтенсивное электромагнитное поле

Обоснование

Появление и распространение новой коронавирусной инфекции диктует необходимость совершенствования медицинских мероприятий, включая этапы реабилитации после перенесенных тяжелых форм заболевания [1]. Установлено, что пневмонии, ассоциированные с SARS-CoV-2, у значительного числа пациентов протекают тяжело, зачастую с нарушением функции других жизненно важных органов и систем, стойкими расстройствами дыхательной функции легких, кислородтранспортной функции крови и сосудов. У реконвалесцентов формируется клиническая картина, обусловленная рядом резидуальных состояний, одним из которых является нарушение паттерна дыхания [2]. Особенно выраженные расстройства механики дыхательных движений развиваются после пребывания на искусственной вентиляции легких. Дисфункция диафрагмы, ослабление межреберных и других мышц, участвующих в дыхании, в условиях общей мышечной слабости приводят к снижению параметров вентиляции, усугубляя нарушения, обусловленные специфическими изменениями легочной ткани.

На любом из этапов реабилитационных мероприятий важнейшую роль играет выполнение специальных дыхательных упражнений [3–5]. Кроме того, большое значение имеет применение физических методов лечения, в том числе различных видов электромагнитной стимуляции или магнитотерапии [6]. Лечебное применение низкоинтенсивной магнитотерапии оказывает сосудорасширяющее, бронхолитическое действие, уменьшает воспалительную реакцию [7–9]. При стимуляции высокоинтенсивным (1–2 Тл) электромагнитным полем (ВИМП), кроме того, активируется потенциал действия мотонейронов, что приводит к сокращению мышц [10–12]. Описана возможность ВИМП неинвазивно улучшать функцию дыхательной мускулатуры [13–15] и параметры легочной вентиляции [16–18].

Цель исследования — оценить эффективность применения высокоинтенсивного электромагнитного поля в реабилитации пациентов после перенесенной пневмонии, ассоциированной с COVID-19.

Методы

Дизайн исследования

Выполнено рандомизированное контролируемое пилотное исследование. В исследование были включены 40 пациентов, которые проходили программу реабилитации после пневмонии, ассоциированной с COVID-19 (3-й амбулаторный этап). Пациенты были случайным образом рандомизированы на 2 группы — 20 пациентов в группе лечения и 20 пациентов в группе контроля.

Критерии соответствия

Критерии включения: взрослый возраст пациента (≥18 лет); наличие SARS-CoV-2, подтвержденное лабораторными исследованиями; наличие двусторонней полисегментарной пневмонии, подтвержденной при компьютерной томографии не ниже средней степени тяжести (не менее КТ-2); снижение показателей внешнего дыхания, подтвержденное спирометрией.

Критерии исключения: повышение температуры тела >37,5°С; отрицательная динамика данных компьютерной томографии и/или маркеров воспаления; отрицательная динамика электрокардиограмм на протяжении 2 предшествующих недель; высокие кардиологические риски; наличие тромбозов или нарушения гемокоагуляции, требующие дополнительной терапии; сатурация PO2 (парциальное давление кислорода) <95%; снижение PO2 более чем на 4 пункта при физической нагрузке; наличие металлических имплантатов, кардиостимулятора или других внутренних электронных устройств, а также общие противопоказания к физиотерапии.

Условия проведения

Исследование проведено на базе отделения реабилитации Клинического госпиталя «Лапино» группы компаний «Мать и дитя» (Москва, Россия).

Продолжительность исследования

Исследование проведено в период с апреля по июнь 2020 г. Пациенты после пневмоний, ассоциированных с COVID-19, проходившие стационарное лечение в Клиническом госпитале «Лапино» в период 1-й волны пандемии, после завершения двухнедельного периода самоизоляции на протяжении 15 дней (15 ежедневных визитов) получали комплексную амбулаторную реабилитацию в соответствующем департаменте госпиталя.

Описание медицинского вмешательства

Перед началом лечения с целью исключения противопоказаний все пациенты проходили обследование: определение SARS-Cov-2 методом полимеразной цепной реакции; мультиспиральная компьютерная томография органов грудной полости; клинический, общий и биохимический анализ крови (включая высокочувствительный С-реактивный белок и интерлейкин 6), коагулограмма и D-димер; электрокардиография; консультация пульмонолога.

Комплексная реабилитация включала 15 ежедневных визитов. При этом пациенты обеих групп получали индивидуальное занятие дыхательной гимнастикой с инструктором лечебной физкультуры на протяжении 30 мин. Курс лечебной гимнастики составил 15 процедур. Непосредственно после занятия пациенты получали процедуры магнитотерапии.

Пациенты группы лечения проходили терапию с помощью ВИМП (BTL-6000 Super Inductive System, Великобритания), целью которой была стимуляция диафрагмы и межреберных мышц с последующим усилением кровообращения. Положение пациента — лежа на боку. Локализация воздействия: индуктор располагали на дорсальной стороне туловища (в области между 1–6-м ребром) последовательно справа и слева. Использовали программу «улучшение дыхания». Интенсивность терапии была установлена выше уровня моторного порога, но в пределах комфортного для пациента диапазона, до появления двигательной реакции, усиливающей вдох (через день, № 8) и выдох (через день, № 7), последовательно справа и слева. Курс составил 15 процедур, ежедневно.

Пациенты контрольной группы с целью улучшения кровообращения получали низкоинтенсивную магнитотерапию (BTL-4000 Premium, Великобритания). Положение пациента — лежа на животе. Локализация воздействия: 2 независимых индуктора располагали на зону проекции нижних 2/3 легкого с обеих сторон. Продолжительность — 30 мин. Курс составил 15 процедур, ежедневно.

Исходы исследования

Все пациенты обеих групп завершили назначенный курс лечения. О побочных эффектах или возникновении боли не сообщали.

Методы регистрации исходов

Обследование больных начинали с опроса, включающего выяснение жалоб, предъявляемых пациентами; изучения анамнеза; общеклинического осмотра. Обследование включало комплекс современных и разрешенных к применению в лечебной практике клинико-функциональных и инструментальных методов, в том числе до начала и непосредственно после завершения программы реабилитации все пациенты прошли оценку функции внешнего дыхания (спирометрия) (BTL Cardiopoint-Spiro, BTL Industries Ltd.) и заполнили опросный лист по симптомам внебольничной пневмонии CAPSQ (Community-Acquired Pneumonia Symptom Questionnaire) [19]. Полученные данные подвергались статистическому анализу.

Этическая экспертиза

Исследование проводили в соответствии с принципами Надлежащей клинической практики (Gооd Сliniсаl Рrасtiсе; GСР) и применимыми национальными нормами с соблюдением прав и обеспечением безопасности и благополучия участников исследования, которые находились под защитой этических принципов, сформулированных в Хельсинкской декларации. Перед началом исследования от каждого участника было получено добровольное письменное информированное согласие. Каждый участник исследования был письменно проинформирован о характере, продолжительности лечебно-реабилитационных мероприятий и ожидаемых результатах лечения.

Статистический анализ

Все полученные результаты обрабатывали с помощью программы Miсrоsоft Оffiсе Ехеl (2010) и пакета прикладных статистических программ для медико-биологических исследований STАTISTIСА 10,0/W RUS. Для анализа количественных переменных применяли метод однофакторного дисперсионного анализа и критерий Манна–Уитни; анализ категориальных переменных проводили при помощи критерия χ2 Пирсона. Результаты статистического анализа представлены как М±SD, где М — среднее, SD — стандартное отклонение. Достоверность отличий (р) внутри группы, полученных за период наблюдения, оценивали с помощью Т-критерия Вилкоксона. Различия считались достоверными при <0,05.

Результаты

Объекты (участники) исследования

Было обследовано всего 40 пациентов. Основная группа (группа лечения; n=20) — 16 мужчин, 4 женщины, средний возраст 56,6±11,9 года. Контрольная группа (n=20) — 14 мужчин, 6 женщин, средний возраст 57,9±11,8 года. В составе комплексной реабилитации пациенты группы лечения получали терапию ВИМП (аппарат BTL-6000 Super Inductive System), пациенты контрольной группы — низкоинтенсивную магнитотерапию (аппарат BTL-4000 Premium). По возрасту, сопутствующим заболеваниям, тяжести перенесенной пневмонии и результатам предшествующего реабилитационным мероприятиям обследования пациенты в изучаемых группах были статистически однородны.

Основные результаты исследования

Программа реабилитации привела к улучшению самочувствия пациентов в обеих группах, что подтверждено значительной достоверной динамикой показателей специализированного опросника по симптомам внебольничной пневмонии (p<0,001). Положительной клинической динамике сопутствовали позитивные изменения спирометрических параметров в обеих группах (p<0,05). Сравнение результатов лечения между группами продемонстрировало значимые достоверные отличия (в баллах) по симптомам внебольничной пневмонии (рис. 1) и по данным спирометрии (p<0,05). Так, в группе лечения достигнуто улучшение FVC на 12,4%, FEV1 на 16,3% (рис. 2) и FEV1/FVC на 4% соответственно (рис. 3), превышающее аналогичные показатели спирометрии в группе контроля, где FVC (forced vital capacity) — форсированная жизненная емкость легких (объем воздуха, выдыхаемого при максимально быстром и сильном выдохе); FEV1 (forced expiratory volume in 1 sec) — объем форсированного выдоха за 1 сек (объем воздуха, выдохнутого в течение первой секунды форсированного выдоха).

 

Рис. 1. Результаты анкетирования (CAPSQ). Примечание. CAPSQ (Community-Acquired Pneumonia Symptom Questionnaire) — опросник по симптомам внебольничной пневмонии; SIS (super inductive system) — группа лечения высокоинтенсивным (1–2 Тл) электромагнитным полем; MGT (magnetic therapy) — низкоинтенсивная магнитотерапия в группе контроля.

 

Рис. 2. Результаты спирометрии. Примечание. SIS FVC / SIS FEV1 — показатели форсированной жизненной емкости легких / объема форсированного выдоха за одну секунду на фоне лечения высокоинтенсивным (1–2 Тл) электромагнитным полем; MGT FVC / MGT FEV1 — показатели форсированной жизненной емкости легких / объема форсированного выдоха за одну секунду на фоне низкоинтенсивной магнитотерапии в группе контроля.

 

Рис. 3. Результаты спирометрии. Примечание. SIS (super inductive system) — группа лечения высокоинтенсивным (1–2 Тл) электромагнитным полем; MGT (magnetic therapy) — низкоинтенсивная магнитотерапия в группе контроля; FVC/ FEV1 — показатели форсированной жизненной емкости легких / объема форсированного выдоха за одну секунду.

 

Результаты группы лечения. Сравнение показателей опросника CAPSQ до и непосредственно после лечения продемонстрировало существенные достоверные изменения (p<0,001) — 20,8±7,0 и 3,7±3,9 баллов соответственно.

Анализ данных спирометрии в динамике лечения выявил достоверные (p<0,001) изменения показателей FVC, FEV1 и их соотношения (FEV1/FVC). Показатели FVC до терапии составляли 2,9±0,8 л, или 73,5±10,3%, после лечения — 4,1±1,1 л, или 102,8±11,8%. Общее улучшение составило 29,3%. Показатели FEV1 до лечения составляли 2,3±0,6 л, или 69,4±8,7%, после лечения — 3,5±0,9 л, или 107,1±14,4%. Общее улучшение составило 37,7%. Сравнение соотношения FEV1/FVC (%) до и после лечения также было достоверно значимым (p<0,001) — 78,6±6,9 л, или 98,9±9,0%, и 86,6±5,8 л, или 109,3±9,1%, соответственно. Улучшение составило 10,4%.

Результаты контрольной группы. В группе контроля произошедшие в динамике лечения изменения параметров анкетирования и спирометрии были однонаправленны с группой лечения, но менее значительны. Однако достоверные различия показало сравнение баллов опросника CAPSQ (21,2±6,9 и 7,8±3,7 баллов до и после лечения соответственно) и сравнение данных оценки функции внешнего дыхания (p<0,001). Так, при сравнении FVС, FEV1 и их соотношения до и после вмешательства получены следующие результаты: FVС до лечения — 2,9±0,8 л, 67,6±10,2%, после лечения — 3,6±0,7 л, 84,5±6,8%, общее улучшение — 16,9%; FEV1 до лечения — 2,2±0,6 л, 66,0±11,4%, после лечения — 3,0±0,6 л, 87,4±7,9%, общее улучшение — 21,4%; FEV1/FVC (%) до терапии — 76,6±5,4%, 96,2±6,0%, после лечения — 81,7±3,7%, 102,6±3,9%, общее улучшение — 6,4%.

Обсуждение

Резюме основного результата исследования

Согласно полученным данным, применение комплексной реабилитации на амбулаторном этапе у пациентов после тяжелой (не менее КТ-2) полисегментарной пневмонии, ассоциированной с COVID-19, приводит к значительному клиническому улучшению и восстановлению параметров функции внешнего дыхания. Включение в программу реабилитации инновационного метода терапии — высокоинтенсивного электромагнитного поля — повышает эффективность реабилитационных мероприятий.

Обсуждение основного результата исследования

Динамическое наблюдение за пациентами исследуемых групп продемонстрировало достоверные, положительно направленные различия клинических показателей, подтвержденных данными анкетирования и параметров спирометрии, изученных до и после лечения. Важно подчеркнуть, что при сравнении между группами были выявлены достоверные значительные различия в степени достигнутого эффекта. Так, клиническая динамика и динамика показателей функции внешнего дыхания была существенно более выражена в группе лечения.

Сегодня не вызывает сомнения эффективность физических упражнений на этапе реабилитации пациентов после тяжелой пневмонии, ассоциированной с COVID-19. Однако дисфункция дыхательной мускулатуры, в том числе приобретенная слабость диафрагмы, требуют кропотливой индивидуальной работы квалифицированного персонала по нервно-мышечному переучиванию, восстановлению оптимального паттерна дыхательных движений. Появление неинвазивной технологии, направленно индуцирующей сокращение собственно диафрагмы и других мышечных групп, участвующих в акте дыхания, создает условия для быстрой реабилитации этих сложно управляемых отделов скелетной мускулатуры. Возможность улучшения функции внешнего дыхания путем стимуляции дыхательной мускулатуры была показана при использовании ВИМП у пациентов с неврологическими заболеваниями. Результаты нашего исследования показали исключительную эффективность ВИМП для респираторной реабилитации пациентов после тяжелой пневмонии, ассоциированной с COVID-19.

Ограничения исследования

Насколько известно автору, это первое исследование, в котором предполагается, что ВИМП можно использовать для улучшения параметров вентиляции у пациентов после тяжелой пневмонии, ассоциированной с COVID-19. Согласно результатам данного пилотного исследования, мы предполагаем, что ВИМП можно и нужно интегрировать в реабилитацию таких пациентов. При этом наиболее востребованной данная технология будет у тяжелой категории больных, у которых дисфункция дыхательной мускулатуры выражена в наибольшей степени. Данное пилотное исследование обеспечивает основу, на которой могут быть построены исследования ВИМП в течение более длительных периодов времени и на примерах других групп пациентов, чтобы дополнительно определить его клиническую эффективность.

Заключение

ВИМП — неинвазивный, высокоэффективный лечебный метод, который хорошо переносится больными после тяжелой COVID-19-пневмонии, не требует высоких трудозатрат и расходных материалов. В комплексной реабилитации на амбулаторном этапе ни один пациент после тяжелой пневмонии, ассоциированной с COVID-19, не выбыл из исследования, не было выявлено нежелательных побочных эффектов и осложнений. Доказана высокая клиническая эффективность данного метода.

About the authors

Elena S. Silantyeva

Clinical hospital “Lapino”, group of companies “Mother and Child”

Author for correspondence.
Email: essdoktor@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7667-3231

MD, PhD

Russian Federation, 1st Uspenskoe highway, 111, Moscow region, 143081

References

Supplementary files