Effect of personalized neuromuscular electrical stimulation on spasticity, muscle strength and endurance in children with cerebral palsy (spastic diplegia) during sanatorium-resort rehabilitation: an open randomized controlled study

Full Text

Обоснование

Детский церебральный паралич (ДЦП) представляет собой одну из ведущих причин стойкой инвалидизации в детском возрасте с распространённостью, по разным данным, от 1,6 до 2,1 случая на 1000 живорождённых [1, 2]. Наиболее распространены спастические формы, составляющие до 80% всех случаев ДЦП и характеризующиеся преимущественным поражением нижних конечностей с выраженными нарушениями походки и постурального контроля [3].

Ключевым патофизиологическим компонентом ДЦП является синдром поражения верхнего мотонейрона, включающий комплекс нарушений, таких как мышечная слабость, спастичность, снижение селективного моторного контроля, снижение функциональной выносливости [4]. В его структуре спастичность рассматривается как скорость-зависимое повышение мышечного тонуса, обусловленное гипервозбудимостью рефлекторных механизмов [5, 6]. Вместе с тем двигательный дефицит при спастической диплегии носит комплексный характер и включает также снижение мышечной силы и функциональной выносливости [7, 8]. Мышечная слабость обусловлена как первичным неврологическим дефицитом, так и вторичными морфофункциональными изменениями мышечной ткани, включая атрофию, фиброз и уменьшение доли быстрых мышечных волокон, что ограничивает способность пациентов к выполнению физической нагрузки и снижает эффективность реабилитационных вмешательств [8, 9].

Современные подходы к реабилитации детей с ДЦП включают медикаментозную терапию, ортезирование и физические методы лечения, однако их эффективность остаётся ограниченной и зачастую носит временный характер. В частности, применение ботулинического токсина обеспечивает кратковременное снижение спастичности и требует повторных вмешательств [10, 11]. В этой связи значительный интерес представляет нейромышечная электростимуляция, которая рассматривается в качестве метода, усиливающего эффект физических упражнений, стимулирующего мышечную активность [12, 13], способствующего увеличению мышечной массы [14], улучшающего микроциркуляцию метаболической активности тканей; нейромышечная электростимуляция может также способствовать снижению спастичности за счёт механизмов реципрокного торможения [15]. Кроме того, параметры стимуляции позволяют дифференцированно воздействовать на различные типы мышечных волокон: низкие частоты (20–35 Гц) преимущественно активируют волокна I типа, тогда как более высокие частоты (30–70 Гц) способствуют развитию силы, воздействуя на волокна II типа [16].

Несмотря на накопленные данные, существующие исследования характеризуются значительной гетерогенностью протоколов нейромышечной электростимуляции и демонстрируют неоднородные результаты [9]. Дополнительным ограничением является недостаточная изученность эффективности нейромышечной электростимуляции в условиях санаторно-курортного лечения, где воздействие климатических и бальнеологических факторов потенциально может модифицировать трофические и метаболические эффекты реабилитационных вмешательств. По нашему мнению, сочетание персонифицированных протоколов нейромышечной электростимуляции в комплексе с интенсивной программой физической реабилитации может обеспечивать дополнительный терапевтический эффект.

Цель исследования ― оценить влияние различных режимов персонифицированной нейромышечной электростимуляции на спастичность, мышечную силу и функциональную выносливость у детей с ДЦП (спастической диплегией) при проведении санаторно-курортного лечения.

Методы

Дизайн исследования

Работа выполнена в формате проспективного открытого рандомизированного контролируемого исследования, в которое включены дети с установленным диагнозом ДЦП (спастическая диплегия), соответствующие II–III уровню по функциональной классификации больших моторных функций (Gross Motor Function Classification System, GMFCS), проходившие курс медицинской реабилитации в условиях санаторно-курортного лечения. Формирование выборки осуществлялось на основе клинико-анамнестических данных пациентов, соответствовавших заранее установленным критериям включения в исследование. В итоговый анализ включено 70 участников, которые методом случайных чисел распределены в 2 группы ― основную и контрольную (ГК). Пациенты основной группы, в свою очередь, дополнительно стратифицированы на три группы сравнения в зависимости от ведущей клинической задачи, включая снижение спастичности (ГС1), увеличение мышечной силы (ГС2) и развитие выносливости (ГС3). Все пациенты получали комплексную программу санаторно-курортной реабилитации; пациенты основной группы ― дополнительно курс персонифицированной нейромышечной электростимуляции. Оценка клинических и функциональных показателей проводилась дважды: до начала курса реабилитации и по его завершении. Продолжительность курса лечения составила 21 день.

Условия проведения исследования

Исследование проводилось в санаторно-курортных учреждениях города Евпатории (Россия), являющихся клиническими базами ГБУЗ Республики Крым «Научно-исследовательский институт детской курортологии, физиотерапии и медицинской реабилитации»: санатории для детей с родителями «Искра» и «Санатории для детей и детей с родителями «Чайка» им. Гелиловичей». Набор участников исследования и проведение клинической части работы осуществлялись в период с сентября 2024 года по декабрь 2025 года. Реабилитационные мероприятия предполагали сочетание климатотерапии, дозированной физической активности и физиотерапевтических методов воздействия, что потенциально могло оказывать дополнительное влияние на функциональное состояние пациентов.

Критерии соответствия (отбора)

В исследование включались пациенты, соответствующие заранее установленным критериям отбора, что обеспечивало клиническую однородность выборки и безопасность проведения реабилитационных процедур.

Критерии включения: пациенты при наличии всех следующих условий: установленный диагноз ДЦП (спастическая диплегия), подтверждённый врачом-неврологом, с манифестацией заболевания в течение первого года жизни вследствие поражения головного мозга в пренатальный, интранатальный или ранний постнатальный период; функциональный уровень по шкале GMFCSII–III, соответствующий способности к самостоятельному передвижению с ограничениями (GMFCS II) или передвижению с использованием вспомогательных средств (GMFCS III); возраст от 8 до 16 лет на момент включения в исследование; достаточный когнитивный уровень и способность к пониманию и выполнению простых словесных инструкций, необходимых для проведения обследования и лечения; стабильное клиническое состояние без обострения хронических заболеваний.

Критерии невключения: пациенты при наличии хотя бы одного из следующих факторов: острые инфекционные заболевания на момент обследования или перенесённые менее чем за 2 недели до начала реабилитации; соматические заболевания в стадии декомпенсации, включая выраженную сердечно-сосудистую, дыхательную, почечную или печёночную недостаточность, декомпенсированный сахарный диабет; эпилепсия или наличие судорожного синдрома в анамнезе; тяжёлые некорригируемые нарушения зрения или слуха, препятствующие выполнению инструкций и участию в реабилитационных мероприятиях; хирургические вмешательства на опорно-двигательном аппарате в течение 6 месяцев до включения в исследование; введение препаратов ботулинического токсина менее чем за 6 месяцев до начала курса реабилитации; выраженные ортопедические осложнения, включая фиксированные контрактуры суставов, стойкий вывих бедра или грубые деформации нижних конечностей, ограничивающие участие в программе реабилитации; выраженные поведенческие нарушения, препятствующие взаимодействию с медицинским персоналом.

Критерии исключения: отказ родителей (законных представителей) от продолжения участия ребёнка в исследовании; отказ ребёнка от участия при сохранном когнитивном статусе; развитие острых заболеваний или состояний, требующих прекращения реабилитационных процедур; неполное прохождение курса реабилитации или отсутствие данных повторного обследования.

Описание критериев соответствия. Диагноз ДЦП (спастическая диплегия) устанавливался врачом-неврологом на основании клинико-анамнестических данных, включая наличие непрогрессирующего поражения головного мозга с манифестацией в раннем возрасте (до 1 года жизни), что соответствует общепринятым определениям ДЦП.

Возрастной диапазон 8–16 лет выбран с учётом сформированности двигательных навыков и возможности выполнения стандартизированных функциональных тестов. Функциональный уровень GMFCS II–III (определялся по классификации) отражает сохранённую способность к передвижению, что позволяет объективно оценивать динамику мобильности. Когнитивный статус оценивался клинически по способности понимать и выполнять инструкции.

Критерии невключения направлены на исключение факторов, влияющих на безопасность процедур и интерпретацию результатов. Критерии исключения соответствуют стандартной практике клинических исследований и обеспечивают корректность анализа данных. Верификация критериев проводилась на основании клинического осмотра, анализа медицинской документации и оценки функционального статуса по шкале GMFCS.

Описание вмешательства

Исследовательским вмешательством являлось включение в программу медицинской реабилитации курса персонифицированной нейромышечной электростимуляции, применяемого у пациентов основной группы дополнительно к санаторно-курортному лечению. Санаторно-курортное лечение включало в себя климатолечение (гелио- и талассотерапию), хлоридно-натриевые ванны (на курс 10 процедур через день, температура воды 36–37ºС, длительность сеанса 8–15 минут), лечебную физическую культуру (ежедневные занятия, направленные на растяжение спастичных мышц, тренировку ходьбы и координации движений), массаж (на курс 10 процедур).

До начала реабилитации участники были стратифицированы по ведущему клиническому дефициту (спастичность, мышечная слабость или снижение выносливости) на основании клинико-функциональной оценки. В соответствии с этим назначался один из режимов стимуляции ― антиспастический, силовой или направленный на развитие выносливости. Алгоритм выбора режима был стандартизирован, что обеспечивало воспроизводимость методики.

Нейромышечную электростимуляцию проводили с использованием двухканального аппарата «Мустанг-Физио-МЭЛТ-2К» (Россия, ТУ 9444-006-29230815-2008, соответствие ГОСТ Р 50444-92). Процедуры проводились в рамках 21-дневной реабилитационной программы с частотой 5 процедур в неделю. Перед началом каждой процедуры проводили осмотр кожных покровов в зонах наложения электродов. Одноразовые самоклеящиеся электроды размещали в проекции моторных точек целевых мышц. Процедуры выполняли в специально оборудованном помещении после периода отдыха не менее 15 минут, в комфортных температурных условиях. Во время стимуляции ребёнок находился в положении лёжа или сидя с максимально возможным расслаблением конечностей.

Антиспастический режим включал стимуляцию передней большеберцовой мышцы как антагониста икроножной мышцы. Использовался циклический режим стимуляции с частотой 30–50 Гц, длительностью импульса 250–450 мкс и обязательным периодом плавного нарастания и снижения тока продолжительностью 1–3 секунды. Интенсивность подбиралась индивидуально до появления контролируемого мышечного сокращения в пределах субъективной переносимости процедуры [9].

Силовой режим характеризовался направленным воздействием на увеличение мышечной силы и предусматривал индивидуальный подбор параметров стимуляции с последующей динамической коррекцией в процессе курса лечения. Использовался циклический режим с частотой 50 Гц, длительностью импульса 300–450 мкс и соотношением времени стимуляции и отдыха от 1:5 на начальном этапе до 1:3 по мере адаптации. В первые дни терапии применяли щадящий режим: длительность фазы стимуляции составляла 5–6 секунд при паузе отдыха 25–30 секунд. По мере повышения переносимости процедуры и улучшения сократительной способности мышц длительность активной фазы увеличивали до 8–10 секунд с одновременным сокращением паузы отдыха до 24–30 секунд. Переход к более интенсивному режиму осуществлялся при отсутствии болевых ощущений, патологических вегетативных реакций и признаков снижения качества индуцируемого сокращения. Во всех случаях использовали период плавного нарастания и снижения амплитуды тока продолжительностью 1–2 секунды, что обеспечивало физиологичность сокращения и улучшало переносимость процедуры [17, 18].

Режим развития выносливости предусматривал стимуляцию передней большеберцовой и икроножной мышц. Использовался щадящий режим с частотой 20–35 Гц, длительностью импульса 200–300 мкс и соотношением времени стимуляции и отдыха 1:2. Интенсивность подбиралась таким образом, чтобы обеспечить возможность выполнения более продолжительной процедуры без развития выраженного мышечного утомления [16, 17].

Критериями безопасности для всех режимов стимуляции являлись отсутствие болевых ощущений, выраженного дискомфорта, патологических вегетативных реакций и местного раздражения кожи. Основаниями для прекращения или временной отмены процедуры служили жалобы ребёнка на боль или плохую переносимость, появление вегетативных реакций, гиперемии или раздражения кожи в местах наложения электродов, а также развитие интеркуррентных заболеваний или иных состояний, препятствующих продолжению курса лечения.

Исходы исследования

Основной исход исследования. Основным исходом исследования являлось изменение степени спастичности мышц нижних конечностей по завершении курса санаторно-курортной реабилитации. В качестве первичной конечной точки рассматривали разницу значений по модифицированной шкале Эшворта (Modified Ashworth Scale, mAS) между исходным уровнем и показателями после лечения [18].

Дополнительные исходы исследования включали показатели, характеризующие функциональное состояние нижних конечностей. Пассивный объём движений в голеностопном суставе оценивали по величине угла тыльного сгибания стопы, выраженного в градусах (клинически значимым считалось увеличение показателя не менее чем на 5º); мышечную силу ― по шкале Комитета медицинских исследований (Medical Research Council, MRC) [19]; функциональную мобильность ― по времени выполнения теста «Встань и иди» (Timed Up and Go, TUG), выраженному в секундах [20, 21]; функциональную выносливость ― по результатам шестиминутного теста ходьбы (6 Minute Walk Test, 6MWT) с регистрацией пройденной дистанции в метрах (клинически значимым считалось увеличение дистанции не менее чем на 30 метров) [21]. Индекс физиологических затрат (Physiological Cost Index, PCI) рассчитывали на основе частоты сердечных сокращений [22].

Все указанные показатели выбраны в связи с их валидностью и широким применением при оценке двигательных нарушений у пациентов с ДЦП.

Методы регистрации исходов. Оценка всех исходов проводилась дважды: до начала курса реабилитации и по его завершении через 21 день лечения. Все измерения выполняли в сопоставимых условиях после периода отдыха не менее 30 минут. Исследование носило открытый характер, маскирование не проводилось; для снижения систематической ошибки оценка всех показателей выполнялась одним обученным специалистом по стандартизированному протоколу.

Оценку спастичности проводили с использованием модифицированной шкалы Эшворта: после стабилизации проксимального сегмента конечности в области коленного сустава исследователем выполнялось пассивное движение в голеностопном суставе с переводом стопы из максимального подошвенного сгибания в максимальное тыльное сгибание в полном диапазоне движений [18]. Показатель рассматривался как порядковый признак с градациями 0, 1, 1,5, 2, 3 и 4 [18].

Мышечную силу оценивали по шкале MRC, включающей 6 градаций (от 0 ― отсутствие мышечного сокращения ― до 5 ― нормальная мышечная сила) до и после курса реабилитации.

Гониометрическое исследование выполняли с использованием стандартного медицинского гониометра при пассивном максимальном тыльном сгибании стопы в голеностопном суставе в стандартном положении пациента с фиксацией голени (результаты фиксировали в градусах).

Функциональную мобильность оценивали с помощью теста «Встань и иди», проводимого по стандартной методике с регистрацией времени выполнения в секундах [20, 21]. Интерпретация результатов осуществлялась в динамике (до и после лечения), меньшие значения времени соответствовали улучшению функциональной мобильности. Сопоставления с нормативными значениями не проводилось ввиду ограниченной применимости единых референсных значений у детей с ДЦП.

Тест 6MWT выполнялся в коридоре длиной 30 м: регистрировалась суммарная дистанция, пройденная пациентом за 6 минут [23].

PCI рассчитывали по формуле [PCI = (ЧСС ходьбы– ЧСС покоя) / Скорость] с использованием частоты сердечных сокращений, измеренной в покое и во время выполнения теста ходьбы [22]. По данным литературы, у здоровых детей значения PCI составляют в среднем около 0,05±0,039 уд./мин, тогда как у детей c ДЦП показатели существенно выше [22].

Для повышения воспроизводимости результатов повторные обследования проводились в идентичных условиях с использованием одного и того же оборудования и по единому протоколу; последовательность выполнения тестов была одинаковой для всех участников исследования.

Анализ в подгруппах

Дополнительный анализ результатов проводился в подгруппах, сформированных в зависимости от ведущего клинического дефицита, определявшего выбор режима нейромышечной электростимуляции (преобладание спастичности, мышечной слабости или сниженной выносливости).

Статистические процедуры

Запланированный размер выборки. Предварительный расчёт размера выборки не выполнялся и определялся числом пациентов с диагнозом ДЦП (форма ― спастическая диплегия), соответствовавших критериям отбора и включённых в исследование в течение запланированного периода набора. Набор участников проводился последовательно до завершения установленного срока исследования. Критерии досрочной остановки исследования заранее не устанавливали.

Статистические методы. Статистическую обработку данных проводили с использованием программного пакета StatTech, версия 4.12.5 (ООО «Статтех», Россия; регистрация Роспатента № 2020615715, RRID: SCR_023071). Нормальность распределения количественных показателей оценивали с применением критериев Шапиро–Уилка и Колмогорова–Смирнова, равенство дисперсий ― с использованием критерия Левена. При нормальном распределении данные описывали средним значением и стандартным отклонением (M, SD), при ненормальном ― медианой и межквартильным размахом (Me, Q₁–Q₃). Категориальные переменные представляли абсолютными значениями, долями (%) и 95% доверительными интервалами (95% ДИ; метод Клоппера–Пирсона). Сравнение количественных показателей между группами проводили с использованием однофакторного дисперсионного анализа с апостериорным тестом Тьюки либо критерия Краскела–Уоллиса с последующим тестом Данна с поправкой Холма. Для связанных выборок применяли парный t-критерий Стьюдента или критерий Уилкоксона. Категориальные переменные анализировали с использованием критерия χ² Пирсона и критерия МакНемара; силу связи оценивали с помощью коэффициента V Крамера. Для оценки динамики рассчитывали разность значений до и после лечения (Δ), межгрупповые различия которой анализировали непараметрическими методами. Размер эффекта оценивали с использованием коэффициента ε² и Cohen’s d. Пропущенные данные отсутствовали, выбросы не исключались при отсутствии клинических оснований для их удаления. Критический уровень статистической значимости (p) принимался равным < 0,05.

Результаты

Формирование выборки

Последовательность формирования выборки исследования представлена на рис. 1.

 

Рис. 1. Последовательность формирования выборки исследования. ГС1/ГС2/ГС3 ― пациенты основной группы, стратифицированные на три группы сравнения в зависимости от ведущей клинической задачи: снижение спастичности (ГС1), увеличение мышечной силы (ГС2) и развитие выносливости (ГС3). КГ ― контрольная группа. ОРВИ ― пациент основной группы, выбывший вследствие острой респираторной вирусной инфекции.

Fig. 1. Flowchart of study sample formation. ГС1/ГС2/ГС3, patients of the main group, stratified into three comparison groups depending on the leading clinical task: reduction of spasticity (ГС1), increase in muscle strength (ГС2) and development of endurance (ГС3). КГ, the control group. ОРВИ, patient of the main group who has dropped out due to an acute respiratory viral infection.

 

Основные результаты исследования

В исследование включены 73 пациента, соответствовавшие критериям отбора. Курс лечения завершили 70 пациентов (95,9%), которые были включены в итоговый анализ. У 3 (4,1%) пациентов исход не оценён в связи с преждевременным выбытием. Пропущенные данные среди включённых в анализ пациентов отсутствовали.

В итоговую выборку вошли 70 пациентов: 17 ― в ГС1, 19 ― в ГС2, 16 ― в ГС3, 18 ― в КГ. Клинико-демографические характеристики пациентов представлены в табл. 1. Группы были сопоставимы по возрасту, росту, полу и уровню GMFCS (во всех случаях p >0,05), за исключением массы тела (p=0,002).

 

Таблица 1. Клинико-демографические характеристики пациентов

Table 1. Clinical and demographic characteristics of patients

Показатель	Категория	ГС1	ГС2	ГС3	КГ	p
Возраст, лет, Me [Q1–Q3]	-	11,00 [10, 00; 12, 00]	11,00 [8, 50; 13, 00]	12,50 [8, 75; 13, 00]	12,50 [10, 00; 14, 00]	0,524
Рост, см, M (SD)	-	143 (10)	143 (12)	144 (10)	144 (11)	0,978
Масса тела, кг, M (SD)	-	35,78 (4,19)	35,73 (4,60)	32,03 (4,31)	31,35 (4,07)	0,002*
GMFCS, абс. (%)	II	7 (41,2)	8 (42,1)	9 (56,2)	6 (33,3)	0,601
	III	10 (58,8)	11 (57,9)	7 (43,8)	12 (66,7)
Пол, абс. (%)	Мужской	9 (52,9)	10 (52,6)	8 (50,0)	10 (55,6)	0,991
	Женский	8 (47,1)	9 (47,4)	8 (50,0)	8 (44,4)

Примечание. Различия статистически значимы при p < 0,05 (*). GMFCS ― международная система классификации уровня двигательных нарушений у детей с детским церебральным параличом. Здесь и в табл. 2–5: ГС1/ГС2/ГС3 ― группы сравнения 1, 2, 3; КГ ― контрольная группа.

 

Исходные значения функциональных показателей (6MWT, PCI, тест «Встань и иди», шкала MRC) статистически значимо не различались между группами: во всех случаях p >0,05 (табл. 2).

 

Таблица 2. Исходные значения функциональных тестов

Table 2. Baseline values of functional tests

Показатели	ГС1	ГС2	ГС3	КГ	p
6MWT до лечения, м, M (SD)	335,82 (85,82)	340,32 (91,55)	354,31 (89,12)	305,39 (75,32)	0,396
PCI до лечения, уд./мин, M (SD)	0,92 (0,26)	0,93 (0,31)	0,86 (0,27)	1,01 (0,33)	0,506
TUG, сек, M (SD)	10,29 (2,80)	10,42 (2,83)	9,62 (2,75)	10,83 (2,55)	0,641
MRC, M (SD)	2,35 (0,90)	2,41 (0,88)	2,28 (0,92)	2,37 (0,91)	0,257

Примечание. 6MWT ― тест шестиминутной ходьбы; PCI ― индекс физиологических затрат; TUG ― тест «Встань и иди»; MRC ― шкала Комитета медицинских исследований.

 

Основным исходом являлось изменение спастичности по модифицированной шкале Эшворта (ΔmAS) (табл. 3). При межгрупповом сравнении выявлены статистически значимые различия динамики показателя как для правой (p=0,004), так и для левой (p=0,017) нижней конечности. Наиболее выраженное снижение спастичности наблюдалось в ГС1, где медиана изменения составила 1 балл, тогда как в ГС2, ГС3 и КГ изменения были минимальными. Post-hoc анализ (в переводе с лат. «после этого», «после события») подтвердил преимущество ГС1 по сравнению с другими группами.

 

Таблица 3. Анализ динамики показателя по шкале Эшворта в зависимости от группы

Table 3. Analysis of changes in Ashworth Scale scores by group

Показатель	ГС1	ГС2	ГС3	КГ
mAS справа до лечения, Me (Q1–Q3)	2,00 (2,00–2,00)	2,00 (2,00–3,00)	1,50 (1,00–2,00)	2,00 (2,00–3,00)
mAS справа после лечения, Me (Q1–Q3)	1,00 (1,00–2,00)	2,00 (1,00–2,00)	1,50 (1,00–2,00)	2,00 (1,00–2,00)
ΔmAS справа, Me (Q1–Q3)	1,00 (0,00–1,00)	0,00 (0,00–1,00)	0,00 (0,00–0,00)	0,00 (0,00–1,00)
mAS слева до лечения, Me (Q1–Q3)	2,00 (2,00–3,00)	2,00 (2,00–2,00)	2,00 (2,00–2,00)	2,00 (2,00–3,00)
mAS слева после лечения, Me (Q1–Q3)	2,00 (1,00–2,00)	2,00 (1,00–2,00)	2,00 (2,00–2,00)	2,00 (1,00–3,00)
ΔmAS слева, Me (Q1–Q3)	1,00 (0,00–1,00)	0,00 (0,00–1,00)	0,00 (0,00–0,00)	0,00 (0,00–0,00)

Примечание. Исходные значения (до лечения): p=0,127 (правая нижняя конечность), p=0,556 (левая нижняя конечность) (критерий Краскела– Уоллиса). ΔmAS ― изменение показателя по шкале Эшворта (разность показателя до лечения и после лечения). Межгрупповые различия по критерию Краскела–Уоллиса для правой нижней конечности: H=13,222; p=0,004; ε²=0,16; post-hoc анализ (критерий Данна с поправкой Холма): p=0,002 (ГС3–ГС1); p=0,047 (ГС3–ГС2); для левой нижней конечности: H=10,158; p=0,017; ε²=0,11; post-hoc анализ: p=0,037 (ГС3–ГС1).

 

Анализ динамики тыльного сгибания стопы (табл. 4) также выявил статистически значимые межгрупповые различия (во всех случаях p < 0,001). Наибольшее увеличение объёма движений отмечено в ГС1, тогда как в ГС2, ГС3 и КГ изменения были существенно менее выраженными, что подтверждено результатами post-hoc анализа.

 

Таблица 4. Межгрупповая динамика разности показателей тыльного сгибания правой и левой стопы до и после лечения

Table 4. Between-group dynamics of differences in dorsiflexion values of the right and left foot before and after treatment

Показатель	Группа	Me (Q₁–Q₃)
Слева	ГС1	5,00 (4,00–5,00)
	ГС2	1,00 (1,00–2,50)
	ГС3	1,00 (1,00–2,25)
	КГ	1,00 (0,00–1,75)
Справа	ГС1	4,00 (4,00–5,00)
	ГС2	2,00 (2,00–4,00)
	ГС3	2,00 (2,00–2,00)
	КГ	2,00 (2,00–2,00)

Примечание. Межгрупповые различия с использованием критерия Краскела–Уоллиса для показателя слева: H=28,183; p < 0,001; ε²=0,38; для показателя справа: H=46,79; p < 0,001; ε²=0,66. Post-hoc анализ с использованием критерия Данна с поправкой Холма для показателя слева: p < 0,001 (ГС1–ГС2); p < 0,001 (ГС1–ГС3); p < 0,001 (ГС1–КГ); для показателя справа: p < 0,001 (ГС1–ГС2); p < 0,001 (ГС1–ГС3); p < 0,001 (ГС1–КГ).

 

Дополнительные результаты исследования

Анализ динамики PCI представлен на рис. 2. Выявлены статистически значимые межгрупповые различия (p < 0,05), при этом наиболее выраженное снижение показателя наблюдалось в ГС1 и ГС2, тогда как в ГС3 и КГ изменения были менее выраженными.

 

Рис. 2. Межгрупповая динамика разности PCI до и после лечения.PCI ― физиологическая стоимость ходьбы; ГС1/ГС2/ГС3 ― группы сравнения 1, 2, 3; КГ ― контрольная группа. Анализ разности показателя физиологической стоимости ходьбы (PCI) выявил статистически значимые межгрупповые различия (H=52,635; p < 0,001, критерий Краскела–Уоллиса). Наибольшее снижение PCI отмечено в группах антиспастического (Me 0,14; Q₁–Q₃: 0,10–0,17) и силового (Me 0,13; Q₁–Q₃: 0,09–0,19) режима, тогда как в группе тренировки выносливости (Me 0,03; Q₁–Q₃: 0,02–0,04) и группе стандартного санаторно-курортного лечения (Me 0,02; Q₁–Q₃: 0,02–0,03) изменения были менее выражены.

Fig. 2. Between-group dynamics of changes in PCI before and after treatment. Intergroup dynamics of the difference in PCI before and after treatment. PCI, Physiological cost of walking; ГС1/ГС2/ГС3, comparison groups 1, 2, 3; КГ, control group. Analysis of the change in the physiological cost index (PCI) revealed statistically significant intergroup differences (H=52,635; p < 0,001, Kruskal–Wallis test). The greatest reduction in PCI was observed in the antispastic (Me 0,14; Q₁–Q₃: 0,10–0,17) and strength (Me 0,13; Q₁–Q₃: 0,09–0,19) groups, whereas in the endurance training group (Me 0,03; Q₁–Q₃: 0,02–0,04) and the standard sanatorium-resort treatment group (Me 0,02; Q₁–Q₃: 0,02–0,03) the changes were less pronounced.

 

Показатели мышечной силы по шкале MRC до и после лечения статистически значимо не изменились (во всех группах p >0,05).

Анализ динамики теста «Встань и иди» (табл. 5) показал улучшение функциональной мобильности в ГС1 и ГС2 (p < 0,001) при бÓльших размерах эффекта. В ГС3 и КГ изменения не достигали статистической значимости. Межгрупповые различия динамики показателя были статистически значимыми (p < 0,001).

 

Таблица 5. Динамика теста «Встань и иди»

Table 5. Changes in the Timed Up and Go test

Группа	До лечения	После лечения	Среднее изменение в сек	p	d	Медианное изменение в сек
	M±SD		MD, 95% ДИ			Me (Q1–Q3)
ГС1	10,29±2,80	9,12±3,00	1,18 (0,85–1,50)	< 0,001*	1,85	1,00 (1,00–2,00)
ГС2	10,42±2,83	9,21±2,76	1,21 (0,71–1,71)	< 0,001*	1,17	1,00 (1,00–1,50)
ГС3	9,62±2,75	9,38±2,45	0,25 (-0,06–0,56)	0,104	0,43	0,00 (0,00–1,00)
КГ	10,83±2,55	10,56±2,53	0,28 (-0,10–0,65)	0,135	0,37	0,00 (0,00–0,00)

Примечание. Среднее изменение рассчитано как разность средних значений (до и после лечения), медианное изменение ― как разность индивидуальных значений показателя. Внутригрупповой анализ выполнен с использованием парного t-критерия. Межгрупповые различия оценивались с использованием критерия Краскела–Уоллиса: H=22,154; p < 0,001. Post-hoc анализ (критерий Данна с поправкой Холма): p=0,004 (ГС3–ГС1); p=0,003 (КГ–ГС1); p=0,004 (ГС3–ГС2); p=0,004 (КГ–ГС2).

 

Анализ динамики 6MWT (табл. 6) продемонстрировал статистически значимое увеличение дистанции в ГС1, ГС2 и ГС3 (во всех случаях p < 0,001) при бÓльших размерах эффекта. Наибольший абсолютный прирост дистанции наблюдался в ГС3, тогда как в КГ изменения не достигали статистической значимости (p=0,119).

 

Таблица 6. Динамика 6-минутного теста ходьбы

Table 6. Changes in the 6-minute walk test

Группа	6MWT до лечения		6MWT после лечения		MD (95% ДИ)	p	d
	M±SD	95% ДИ	M±SD	95% ДИ
ГС1	335,82±85,82 n=17	291,70–379,95	364,53±91,89 n=17	317,29–411,77	-28,71 (-38,89…-18,52)	< 0,001	1,45
ГС2	340,32±91,55 n=19	296,19–384,44	357,63±91,62 n=19	313,47–401,79	-17,32 (-22,68…-11,96)	< 0,001	1,56
ГС3	354,31±89,12 n=16	306,83–401,80	404,94±82,62 n=16	360,91–448,96	-50,62 (-70,98…-30,27)	< 0,001	1,33
КГ	305,39±75,32 n=18	267,93–342,84	323,83±64,73 n=18	291,64–356,02	-18,44 (-42,16–5,27)	0,119	0,39

Примечание. Внутригрупповой анализ выполнен с использованием парного t-критерия. Межгрупповые различия показателей до и после лечения не достигали статистической значимости: ANOVA до лечения p=0,396; после лечения p=0,054.

 

Нежелательные явления

Нежелательные явления в ходе исследования не зарегистрированы.

Обсуждение

Резюме результатов исследования

Настоящее исследование продемонстрировало, что персонифицированная нейромышечная электростимуляция в условиях санаторно-курортной реабилитации у детей со спастической диплегией оказывает дифференцированное влияние на компоненты двигательной функции в зависимости от режима стимуляции. Наиболее выраженные изменения основного исхода, отражающего уровень спастичности, зарегистрированы, по нашим данным, при применении антиспастического режима, тогда как улучшения функциональной мобильности и снижение PCI наблюдались преимущественно при антиспастическом и силовом режимах. Наибольший прирост дистанции 6-минутной ходьбы отмечен в ГС3, что указывает на возможную направленность этого режима на системные показатели двигательной функции. В совокупности полученные данные свидетельствуют о зависимости терапевтического ответа от соответствия режима стимуляции ведущему компоненту двигательного дефицита.

Интерпретация результатов исследования

Полученные результаты позволяют рассматривать нейромышечную электростимуляцию не как унифицированное вмешательство, а как инструмент селективной нейромодуляции, эффект которого определяется соответствием режима стимуляции структуре двигательного дефицита. В отличие от традиционного подхода, предполагающего использование стандартных протоколов, продемонстрировано, что клинический эффект нейромышечной электростимуляции носит зависимый от режима характер и реализуется через преимущественное воздействие на различные уровни организации двигательной функции [24]. Выявленное снижение спастичности при применении антиспастического режима, вероятно, обусловлено уменьшением возбудимости спинальных рефлексов и индукцией нейропластических изменений в проводящих путях спинного мозга, сопровождающихся реорганизацией нейрональных связей [25]. Сходные эффекты продемонстрированы в исследованиях, посвящённых применению нейромышечной электростимуляции при постинсультной спастичности [26]. Увеличение объёма движений в голеностопном суставе, вероятно, обусловлено не только снижением мышечного тонуса, но и комплексным воздействием реабилитационной программы, включая лечебную физкультуру, направленную на растяжение мышечно-сухожильного комплекса и улучшение его механических свойств. Вклад нейромышечной электростимуляции, вероятно, реализуется через модуляцию нейромышечной активации и потенцирование эффектов физической терапии, однако её самостоятельное влияние на объём движений в рамках настоящего исследования не может быть изолировано [9]. В то же время в ряде исследований не было продемонстрировано статистически значимого влияния нейромышечной электростимуляции на спастичность [26–28], что указывает на неоднозначность накопленных данных. Кроме того, следует отметить, что применение высокочастотной нейромышечной электростимуляции у пациентов с постинсультной спастичностью может приводить к ухудшению мышечной утомляемости и снижению сократительной способности, что в свою очередь сопровождается повышением мышечного тонуса в поражённых конечностях [29]. Вероятным объяснением является методологическая гетерогенность исследований, включая различия в параметрах стимуляции, длительности воздействия и характеристиках выборки.

Ключевым результатом настоящего исследования является демонстрация дифференцированного эффекта различных режимов нейромышечной электростимуляции в рамках единого протокола реабилитации. Впервые показано, что клиническое действие нейромышечной электростимуляции носит направленный характер: антиспастический режим преимущественно влияет на сегментарный уровень регуляции (спастичность и объём движений), силовой режим ― на характеристики мышечной активации, а режим тренировки выносливости ― на системный уровень, отражающий функциональную работоспособность. Использование анализа индивидуальной динамики показателей (до и после лечения) позволило повысить чувствительность выявления эффектов и минимизировать влияние межиндивидуальной вариабельности. Установленная связь между снижением спастичности, увеличением мышечной силы и улучшением функциональной мобильности подтверждает представление о том, что данные компоненты являются ключевыми детерминантами двигательной активности у детей с ДЦП. Снижение спастичности уменьшает сопротивление движению, тогда как увеличение силы обеспечивает возможность реализации двигательного акта. В этом контексте антиспастический режим формирует предпосылки для последующего функционального улучшения, выступая в роли этапа, обеспечивающего оптимизацию условий для моторного обучения. Снижение показателя PCI во всех группах, вероятно, отражает совокупное влияние комплексной реабилитации, включая тренировочную адаптацию и оптимизацию двигательных паттернов. Более выраженная динамика в группах антиспастического и силового режимов может свидетельствовать о дополнительном влиянии нейромышечной электростимуляции на повышение селективного моторного контроля и распределение мышечной активности.

Увеличение дистанции 6MWT во всех группах с применением нейромышечной электростимуляции свидетельствует о положительном влиянии вмешательства на функциональную выносливость. Наибольший абсолютный прирост дистанции отмечен в ГС3, что отражает направленность данного режима на системный уровень двигательной функции. Несмотря на отсутствие статистически значимых межгрупповых различий, размеры эффекта во всех группах оставались большими, а их сочетание с максимальным приростом в группе тренировки выносливости указывает, скорее, на ограниченную чувствительность межгруппового анализа при небольшом объёме выборки и краткосрочном наблюдении, чем на эквивалентность эффектов.

Полученные данные позволяют предположить селективный эффект режима, ориентированного на выносливость, в отношении интегральных функциональных показателей, однако для подтверждения его межгруппового преимущества необходимы исследования с большей выборкой и более длительным воздействием. Можно предположить наличие временного разрыва между ранними изменениями локальных параметров двигательной функции и более поздними изменениями интегральных показателей выносливости, что следует учитывать при выборе длительности курса и конечных точек в дальнейших исследованиях нейромышечной электростимуляции у детей с ДЦП. Совокупность полученных данных позволяет предположить, что эффективность нейромышечной электростимуляции определяется не только фактом её применения, но и соответствием параметров стимуляции структуре двигательного дефицита, что согласуется с концепцией многоуровневой организации двигательной функции и возможностью её селективной модуляции [9].

Ограничения исследования

Ограничения исследования связаны с размером выборки, что может снижать статистическую мощность при выявлении небольших межгрупповых различий, а также с формированием выборки при проведении санаторно-курортного лечения у пациентов с GMFCS II–III, что ограничивает обобщаемость результатов. Отсутствие ослепления участников и исследователей повышает риск систематического смещения оценки исходов. Использованные клинические методы (шкала Эшворта, гониометрия, оценка мышечной силы) характеризуются ограниченной чувствительностью и межэкспертной вариабельностью, что может влиять на точность и воспроизводимость измерений.

Заключение

Настоящее исследование направлено на решение проблемы недостаточной дифференциации подходов к применению нейромышечной электростимуляции у детей с ДЦП. Полученные результаты показали, что клинический эффект нейромышечной электростимуляции определяется соответствием режима стимуляции ведущему компоненту двигательного дефицита: антиспастический режим преимущественно снижает мышечный тонус и увеличивает объём движений, силовой ― улучшает функциональную мобильность, а режим развития выносливости оказывает влияние на интегральные показатели работоспособности. Установлено, что при сопоставимых размерах эффекта различия между режимами наиболее отчётливо проявляются на уровне специфических, а не интегральных исходов. Полученные данные обосновывают целесообразность персонифицированного выбора параметров нейромышечной электростимуляции и перехода к патогенетически ориентированным стратегиям реабилитации. Результаты имеют клиническое значение для оптимизации программ медицинской реабилитации и требуют дальнейшего подтверждения в исследованиях с расширенным дизайном.

Дополнительная информация

Вклад авторов. Т.Н. Щербинина ― определение концепции, работа с данными, визуализация, написание черновика рукописи; С.В. Власенко ― валидация, пересмотр и редактирование рукописи. Авторы одобрили рукопись (версию для публикации), а также согласились нести ответственность за все аспекты работы, гарантируя надлежащее рассмотрение и решение вопросов, связанных с точностью и добросовестностью любой её части.

Этическая экспертиза. Заключение комиссии по биоэтике ГБУЗ Республики Крым «Научно-исследовательский институт детской курортологии, физиотерапии и медицинской реабилитации» от 14.12.2022, протокол № 7. Перед включением в исследование законным представителям детей предоставлялась информация о целях, задачах и методах исследования, возможных рисках и предполагаемой пользе участия. После разъяснения всех аспектов родители (законные представители) подписывали информированное добровольное согласие на участие ребёнка в исследовании. При сохранном когнитивном статусе дополнительно учитывалось устное согласие самого ребёнка.

Источники финансирования. Отсутствуют.

Раскрытие интересов. Авторы заявляют об отсутствии отношений, деятельности и интересов за последние три года, связанных с третьими лицами (коммерческими и некоммерческими), интересы которых могут быть затронуты содержанием статьи.

Оригинальность. Настоящая работа является оригинальным исследованием. Все представленные в статье данные получены авторами самостоятельно в рамках данного исследования и ранее не публиковались полностью или частично в других научных изданиях. Заимствование текстов, иллюстраций, данных или иных материалов без соответствующего указания источника не осуществлялось. При использовании сведений из опубликованных источников соблюдены правила цитирования с обязательным указанием авторства и источника.

Доступ к данным. Авторы предоставляют ограниченный доступ к данным, полученным в ходе настоящего исследования. Данные могут быть предоставлены по обоснованному запросу с целью научного анализа при соблюдении требований конфиденциальности и этических норм. Запрос на получение данных следует направлять ответственному автору. Доступ к данным может быть предоставлен после защиты диссертационного исследования.

Генеративный искусственный интеллект. При создании настоящей статьи технологии генеративного искусственного интеллекта не использовали.

Рассмотрение и рецензирование. Настоящая работа подана в журнал в инициативном порядке и рассмотрена по обычной процедуре.

Additional information

Author contributions: T.N. Shcherbinina, defining the concept, working with data, visualization, writing a draft of the manuscript; S.V. Vlasenko, validation, revision and editing of the manuscript. Thereby, all authors provided approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work in ensuring that questions related to the accuracy or integrity of any part of the work are appropriately investigated and resolved.

Ethics approval: The study protocol was approved by the Bioethics Committee of the State Budgetary Healthcare Institution of the Republic of Crimea “Research Institute of Children’s Balneology, Physiotherapy and Medical Rehabilitation” (December 14, 2022; Protocol No. 7). Prior to inclusion, the legal representatives of the children were provided with detailed information on the study objectives, design, procedures, potential risks, and expected benefits. After clarification of all aspects, parents (legal representatives) signed a written informed consent form for the child’s participation. In children with preserved cognitive function, verbal assent was additionally obtained.

Funding sources: No funding.

Disclosure of interests: The authors have no relationships, activities or interests for the last three years related with for-profit or not-for-profit third parties whose interests may be affected by the content of the article.

Statement of originality: This study represents original research. All data presented in the manuscript were obtained by the authors within the framework of this study and have not been previously published, either in full or in part, in other scientific journals. No text, figures, data, or other materials have been used without appropriate attribution. When information from published sources was used, proper citation practices were followed with mandatory indication of authorship and source.

Data availability statement: The authors provide restricted access to the data obtained in this study. Data may be made available upon reasonable request for scientific analysis, subject to confidentiality and ethical requirements. Requests for data access should be directed to the corresponding author. Data access may be granted after completion of the dissertation defense.

Generative AI: Generative AI technologies were not used for this article creation.

Provenance and peer-review: This paper was submitted to the journal on an initiative basis and reviewed according to the usual procedure.

About the authors

Tatiana N. Shcherbinina

Research Institute of Pediatric Balneology, Physiotherapy and Medical Rehabilitation

Author for correspondence.
Email: tn9512@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3786-3195
SPIN-code: 4665-5213
Russian Federation, Eupatoria

Sergey V. Vlasenko

Research Institute of Pediatric Balneology, Physiotherapy and Medical Rehabilitation

Email: vlasenko65@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-1417-1164
SPIN-code: 3429-9712

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Eupatoria

References

Supplementary files