Распространенность спинальной травмы (СТ) варьирует от 96 (США) до 250 пациентов (Альпийская Франция) на 1 млн населения, а ежегодная заболеваемость составляет от 8 (Испания) до 83 случаев (Аляска, США) на 1 млн населения, при этом в 2,5—5 раз преобладают мужчины и пациенты в возрасте моложе 30 лет; основной причиной являются дорожно-транспортные происшествия [1], половина пациентов имеют поражение шейного уровня с формированием тетраплегии [2]. У последних уже в первый год после СТ наблюдается выраженная восходящая атрофия в кортикоспинальных аксонах (внутренняя капсула, ножки мозга, подкорковый уровень), сенсомоторных кортикальных областях и спинном мозге на уровне C1—C5, с истончением последнего со средней скоростью 0,41 мм2 в месяц и с уменьшением поперечного размера спинного мозга на 7%, а ствола мозга — на 2% [3]. Ряд авторов отмечают, что менее выраженная посттравматическая атрофия спинного мозга соответствует лучшему функциональному исходу и двигательным возможностям по шкале ASIA [4, 5]. При этом ранее было известно, что безусловным предиктором двигательного восстановления является изначальная тяжесть неврологического повреждения [6], а маркером функциональной независимости — двигательный уровень повреждения (наиболее каудальный сегмент спинного мозга с нормальной двигательной функцией) [7].
Пациенты с шейной локализацией повреждения предъявляют запрос на улучшение в таких сферах ежедневной жизнедеятельности, как функции верхней конечности и тазовых органов [8]. Реабилитация двигательных функций верхней конечности у пациентов с тетраплегией базируется на трех основных методах: хирургическое лечение, нейропротезирование, физическая реабилитация (ортезирование, физиотерапия, лечебная физкультура (ЛФК), эрготерапия). Традиционная физическая реабилитация позволяет вернуть способность к захвату предметов при парезе кисти с помощью функционального сухожильного тенодеза, который дает возможность брать нетяжелые предметы малого, среднего размера [9], или пальцевого тенодеза, выполняемого 1 и 2 пальцами, в виде пальцевого концевого или ключевого захватов [10, 11]. Робот-ассоциированная реабилитация верхних конечностей у этой категории пациентов в настоящее время имеет слабую доказательную базу и способствует лишь увеличению интенсивности реабилитационных мероприятий [12].
Важно отметить, что ведущие отечественные авторы [13, 14], рассматривая аспекты реабилитации спинальных пациентов, не фокусируют свое внимание на больных с тетраплегией и не выделяют их в отдельный функциональный класс со своими отдельными запросами и ограничениями [8].
Цель исследования — изучить динамику двигательного восстановления функций верхней конечности и степени функциональной независимости у пациентов после травмы спинного мозга на шейном уровне.
Материал и методы
В ретроспективное исследование вошли 49 пациентов с шейной локализацией СТ (термин «тетраплегия» в стандарте ASIA), поступившие в реабилитационный центр за 2010—2019 гг. и находившиеся под нашим наблюдением начиная с третьего месяца после СТ (у всех катамнез был прослежен в течение первых 2 лет). Возраст пациентов при поступлении составил 32,6±14,8 года, среди них было 42 мужчин и 7 женщин. Курс медицинской реабилитации составлял 45—60 дней, в дальнейшем пациенты поступали на повторные курсы реабилитации через 12 и 24 мес после СТ. Программа реабилитации включала в себя ЛФК, эрготерапию, социально-бытовую адаптацию, психологическое сопровождение, лечебный массаж, физиотерапию. Критерии невключения: острые инфекционные или соматические заболевания или обострение хронических инфекционных или соматических заболеваний, большие пролежни на пятках и ягодичной области. Состояние пациентов оценивалось через 3, 6, 12 и более 12 мес после СТ.
Двигательный статус определялся в соответствии с международным стандартом неврологической классификации травмы спинного мозга Американской ассоциации спинальной травмы (International standards for neurological classification of spinal cord injury: American Spinal Injury Association, ISNCSCI: ASIA), исходя из которого определялись двигательный уровень (ДУ) и тяжесть (полнота) повреждения (ПП) спинного мозга, двигательный показатель для верхней конечности (ASIAрука) [15]. Неврологический уровень определялся как наиболее каудальный сегмент спинного мозга с нормальной чувствительной и двигательной функцией (сила ключевой мышцы 3 и более балла) на обеих сторонах тела в результате тестирования 28 дерматомов и 10 миотомов, а двигательный уровень — как наиболее каудальный сегмент с нормальной двигательной функцией. Полнота повреждения определялась следующим образом: тип A — «полное повреждение» (отсутствие движений ниже неврологического уровня и чувствительной функции в нижних сакральных сегментах S4—5); тип B — «неполное чувствительное» (отсутствует двигательная функция ниже неврологического уровня, имеется чувствительность в дерматомах S4—5); тип C — «неполное чувствительное и двигательное» (в ключевых мышцах более 5 парных миотомов, расположенных ниже неврологического уровня, мышечная сила менее 3 баллов); тип D — «неполное двигательное» (более половины пар ключевых мышц ниже неврологического уровня имеют силу 3 и более балла); тип E — чувствительная и двигательная норма. Двигательный показатель для руки определялся как сумма оценок мышечной силы по оцениваемым миотомам (ключевые мышцы) верхней конечности.
Для оценки общих навыков жизнедеятельности использовали двигательный домен шкалы Functional Independence Measure (FIM), состоящий из 13 разделов (каждый из них оценивается по 7-балльной шкале), которые охватывают 4 домена: самообслуживание, перемещение, тазовые функции, мобильность [16]. Оценка активности верхней конечности выполнялась с помощью краткой версии шкалы Ван-Люшот (Van Lieshout test, VLT) [17], которая содержит оценку десяти видов активности (двигательных заданий): функциональное вытягивание руки вперед, поднимание руки вверх по дуге, приведение большого пальца, отведение большого пальца, захват большим пальцем, сила большого пальца, разведение 2—5 пальцев, сила 2—5 пальцев, захват ручки для письма, зажигание спички, открытие бутылки. Оценка активности производится с каждой стороны (5 баллов — наилучшая, 0 баллов — наихудшая) с дальнейшим сложением результатов, максимально возможная сумма составляет 100 баллов.
Полученные результаты обрабатывались методами статистического анализа при помощи статистического пакета Statistica 10.0. Данные представлены в виде среднего значения со среднеквадратическим отклонением. Использовался многофакторный дисперсионный анализ, дисперсионный анализ повторных измерений, анализ множественных сравнений, однородность дисперсии подтверждалась критерием Левена, а сферичность — критерием Моучли. Уровень значимости принятия нулевой гипотезы был принят менее 5%.
Результаты
За весь период наблюдения выраженные положительные изменения в двигательном статусе были отмечены у 25 (51%) пациентов, которые наблюдались только в первые 6 мес после СТ. К концу периода наблюдения изолированное снижение ДУ было диагностировано у 21 пациента, изменение ПП — у 1 пациента, одновременно позитивные сдвиги по ДУ и ПП были выявлены у 3 пациентов. ДУ в большинстве случаев снизился на 1 уровень, а снижение на 2 уровня было зафиксировано только в 3 случаях. Изменения по ПП произошли: в 3 случаях — с типа C на тип D, в 1 случае — с типа A на тип B.
Для изучения изменчивости двигательного (ASIAрука) и функционального (VLT, FIM) состояния во времени выполнялся дисперсионный анализ с повторными измерениями (уровень фактора времени R1=4). Однородность дисперсии предварительно была подтверждена тестом Левена для шкалы ASIAрука (F=1,03; p=0,38); для шкалы FIM (F=0,78; p=0,52; для шкалы VLT (F=0,4; p=0,74). В результате дисперсионного анализа обнаружили достоверные изменения по каждой шкале (одномерный критерий Фишера (R1-шкалы): F=29,00, SS=9149,5; p=0,00, критерий сферичности Моучли для R1=836,5; p=0,00) (рис. 1).
Рис. 1. Динамика изменений клинико-функциональных параметров у пациентов за период наблюдения.
Статистические модели влияния ПП и уровня повреждения спинного мозга на изменения клинико-функционального статуса оказались статистически недостоверными (p=0,92, p=0,09 соответственно).
В течение исследованного временного промежутка изменения в клинико-функциональном статусе составили: для ASIAрука в срок 6 мес после СТ — 5±3,9 балла, в более поздние сроки среднее изменение ставило менее 1 балла; для шкалы FIM в срок 6 мес — 18±11,1 балла, 12 мес — 8±8,1 балла, в сроки более 12 мес среднее изменение составило менее 1 балла; для шкалы VLT в срок 6 мес — 19±14,4 балла, 12 мес — 5,6±6,0 балла, в сроки более 12 мес среднее изменение составило менее 1 балла. Полученные результаты указывают на наличие значимой положительной динамики клинико-функциональных изменений в первые 6—12 мес после СТ.
Для оценки достоверности изменений по клинико-функциональным шкалам было выполнено множественное сравнение клинико-функциональных оценок в указанные временные промежутки (критерий Тьюки), которое показало наличие достоверных различий для шкалы VLT только в сроки между 3 и 6 мес (p=0,01); для шкалы FIM достоверные различия были обнаружены в сроки между 3 и 6 мес (p=0,00), 6 и более 12 мес (p=0,04) после СТ. Повторные изменения для шкалы ASIAрука не достигли статистически значимого уровня ни разу, при этом не было и различий в сроки между 3 и 6 мес (p=0,11), между 3 и 12 мес (p=0,068), между 3 и более 12 мес (p=0,068). Таким образом, статистически значимые изменения наблюдались только по шкалам VLT, FIM в первые 6 мес с сохранением изменений по шкале FIM в первые 12 мес после СТ.
При проведении корреляционного анализа были выявлены корреляционные связи средней силы между функциональными шкалами и полнотой и уровнем повреждения, однако изменения значения лямбда Уилкса (R1) наблюдались только в первые 6 мес после СТ (табл. 1), что также подтверждает наличие функциональных изменений только в этот временной период.
Таблица 1. Корреляционная матрица клинико-функционального состояния в течение периода наблюдения
| Корреляция | Время | Критерий Моучли X2 (p=0,00) | |||
| 3 мес | 6 мес | 12 мес | >12 мес | ||
| VLT — ДУ | 0,65 | 0,68 | 0,69 | 0,69 | 264,1 |
| VLT — ПП | 0,64 | 0,57 | 0,53 | 0,53 | 281,4 |
| FIM — ДУ | 0,60 | 0,69 | 0,69 | 0,70 | 206,5 |
| FIM — ПП | 0,49 | 0,60 | 0,54 | 0,54 | 234,7 |
Для выявления факторов, влияющих на функциональный статус пациентов в сроки более 12 мес, выполнялся многофакторный дисперсионный анализ, который показал значимые межгрупповые различия и по двигательному уровню (лямбда Уилкса=0,38, F(10, 78)=4,7, p=0,00), и по полноте повреждения (лямбда Уилкса=0,60, F(6, 78)=3,7, p=0,00) спинного мозга. Как видно из табл. 2, рис. 2, пациенты с более низким ДУ и неполным повреждением спинного мозга обладают большими функциональными способностями.
Таблица 2. Характеристика функционального статуса пациентов в зависимости от ДУ* и ПП более 12 мес после СТ
| Показатель | C4 (n=1) | C5 (n=8) | C6 (n=22) | C7 (n=11) | C8 (n=4) | Th1 (n=3) | тип A (n=31) | тип B (n=5) | тип C (n=9) | тип D (n=4) |
| FIM, баллы | 17 | 33±16,3 | 44±17,9 | 63±20,4 | 70±15,0 | 85±8,2 | 43±18,8 | 45±16,1 | 63±15,9 | 79±23,5 |
| VLT, баллы | 8 | 37±35,1 | 41±24,9 | 59±13,2 | 95±7,3 | 100±0,0 | 42±25,7 | 52±37,9 | 73±35,2 | 96±5,3 |
Примечание. * — представлено распределение по двустороннему ДУ.
Рис. 2. Влияние ДУ и ПП на функциональный статус через 12 мес после СТ.
При этом обращает на себя внимание, что минимальные различия по шкале FIM наблюдаются между подгруппами типа A и B (рис. 2б), а также высокая вариабельность функции кисти (шкала VLT) отмечается у пациентов с ДУ C5 (рис. 2а). Помимо этого, выявляется некоторая общность уровня двигательной активности у пациентов с ДУ C5 и C6, что может быть обусловлено наличием унилатерального двигательного уровня C6 у большинства пациентов при ДУ C5. Это подчеркивает однородность функционального статуса пациентов с полным двигательным повреждением (тип A и B) и критическое влияние ДУ C5 и C6 на уровень функционирования кисти.
Следует отметить, что у пациентов с тетраплегией ДУ зачастую отличается при сравнении между правой и левой верхними конечностями (унилатеральный ДУ) и, соответственно, от используемого в стандарте ASIA двустороннего ДУ, который использовался нами для классификации пациентов. Ввиду этого возникает несоответствие между диагностируемым по стандарту ASIA ДУ и фактическим, что безусловно расширяет двигательные и функциональные способности за счет верхней конечности с более низким ДУ. Так, в сроки более 12 мес наилучший унилатеральный ДУ C5 наблюдался у 5 пациентов, C6 — у 19, C7 — у 7, C8 — у 11, D1 — у 7 пациентов, что, исходя из сравнения с данными, указанными в табл. 2 по общепринятому в классификации двустороннему ДУ, указывает на большую долю пациентов с односторонним ДУ C8 и D1 и с двусторонним ДУ C5 и C6, это расширяет функциональные возможности пациентов с более низким уровнем повреждения в том числе и за счет их асимметричного ДУ.
Обсуждение
На основании данных исследования было установлено, что к концу 6 мес увеличение по шкале ASIA составило 5±3,9 балла и 51% пациентов имели снижение двигательного уровня на 1 сегмент. Эти результаты несколько отличаются от полученного рядом авторов «золотого стандарта» двигательных изменений, который показал, что двигательные возможности по ASIA увеличиваются в среднем на 8,6±4,7 балла к концу 1-го года (наиболее активно — в первые 6 мес) [18], а у 70—80% пациентов с тетраплегией неврологический уровень опускается на 1 сегмент в течение первых 3—6 мес [19]. Вероятно, различия связаны с тем, что в проведенном исследовании мы не располагали данными тестирования по использованным нами шкалам, полученными в первые месяцы после СТ, указанная информация отсутствовала и в прилагаемых медицинских документах.
Важно учитывать развитие уже в первый год после СТ выраженной восходящей атрофии в кортикоспинальных аксонах (внутренняя капсула, ножки мозга), сенсомоторных кортикальных областях и спинном мозге на уровне C1—C5 с уменьшением поперечного размера спинного мозга на 7%, а ствола мозга — на 2% [3]; а также вторичной аксональной полинейропатии, ведущей к периферическому аксональному обеднению в результате первичного и вторичного нейронального повреждения [20].
Важно отметить и тот факт, что, несмотря на прекращение изменений в неврологическом статусе в первые 6 мес, положительные функциональные изменения имели место в течение первых 12 мес после СТ, что подчеркивает эффективность применения реабилитационных мероприятий даже в отсроченном периоде. С другой стороны, некоторыми авторами было показано, что у 5% пациентов после СТ отмечается ухудшение неврологического статуса к концу 1-го года [21], чего не было отмечено в нашем исследовании. При этом L. Harvey [22] показала стабильность хватательной функции у пациентов с ДУ C6 и C7 в течение 10 лет после СТ вместе с его высокой корреляцией с общими навыками самообслуживания.
Другой важной проблемой является вегетативная дисфункция в виде ортостатической гипотензии, которая встречается в раннем периоде при выполнении мобилизации во время занятий лечебной физкультурой (переход из положения лежа в положение сидя или стоя) у 74% пациентов, при этом сопровождается симптомами только у 59%, что в конечном итоге приводит к ограничению реабилитационных мероприятий у 43% пациентов [23].
Полученные нами результаты поддерживают идею основоположника западной системы реабилитации спинальных пациентов J. Ditunno [24], который предложил, исходя из функционального принципа, разделять пациентов с шейной локализацией повреждения на относительно однородные двигательные группы: так, по ДУ — на группу C4—C5—C6 (с высоким повреждением) и группу C7—C8—D1 (с низким повреждением), а по ПП — на группу A—B (с полным двигательным повреждением) и группу C—D (с неполным двигательным повреждением).
Заключение
Изменения двигательного статуса верхней конечности, функциональной независимости происходят в первые 6 мес после СТ, при этом у 49% пациентов наблюдается снижение ДУ на 1 сегмент спинного мозга, а у 8% пациентов уменьшается ПП спинного мозга, динамика по шкале ASIA составляет 5±3,9 балла. Расширение функциональной независимости пациентов продолжается на протяжении первых 12 мес: 1) по шкале FIM в период от 3 до 6 мес — на 18±11,1 балла; в период от 6 до 12 мес — на 8±8,1 балла, 2) по шкале VLT в период от 3 до 6 мес — на 19±14,4 балла, в период от 6 до 12 мес — на 5,6±6,0 балла. Это подчеркивает истощаемость биологического субстрата нейропластичности и вероятность развития вторичных атрофических процессов уже в течение 1-го года после СТ.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.