Normalization of urination parameters in a boy with cerebral palsy after rehabilitation using an “ExoAtlet” exoskeleton

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Дисфункцией нижних мочевыводящих путей (НМП) различной степени выраженности страдают 30–55,5 % пациентов с детским церебральным параличом (ДЦП) [1]. В реабилитации детей с ДЦП в последние годы все более широкое применение находят экзоскелеты, которые показали эффективность в восстановлении походки и уменьшении спастичности [2]. Исследований по влиянию ходьбы с экзоскелетом на уродинамику нижних мочевых путей у детей с ДЦП в доступной литературе нами не обнаружено.

ОПИСАНИЕ НАБЛЮДЕНИЯ

В Центр детской урологии-андрологии и патологии органов малого таза Детской городской клинической больницы № 9 им. Г.Н. Сперанского обратился мальчик 15 лет с ДЦП и с дисфункциональным мочеиспусканием, проявляющимся подтеканием мочи после акта мочеиспускания, неполным опорожнением мочевого пузыря и эпизодами энуреза. Мочеиспускание учащенное, самостоятельное, безболезненное, ребенок совершал опорожнение мочевого пузыря сидя. В течение дня отмечались частые императивные позывы и 2–4 эпизода энуреза в неделю. Родители представили дневник мочеиспускания (табл. 1).

 

Таблица 1. Дневник мочеиспускания до лечения

Table 1. Urination diary before treatment

Время	Объем мочи
10:00	200 мл
11:30	120 мл
13:00	80 мл
14:30	100 мл
16:20	90 мл
18:00	110 мл
19:45	100 мл
21:00	85 мл
22:45	95 мл

 

По дневнику мочеиспускания имеют место частые микции в течение дня, средний объем 100 мл, что не соответствует физиологической норме 200 мл.

При осмотре отмечались неустойчивая походка с помощью «канадок» (канадки — костыли с опорой под локоть), самостоятельно ребенок проходил несколько шагов, долго стоять без опоры не мог. Ребенку в движении мешало наличие спастичности мышц. Двигательные нарушения соответствовали III уровню функциональной классификации ДЦП — Система классификации больших моторных функций (Gross Motor Function Classification System) GMFCS [3].

Была проведена урофлоуметрия (УФМ), на которой выявлены нарушения (рис. 1).

 

Рис. 1. Урофлоуметрия до лечения

Fig. 1. Uroflowmetry before treatment

 

По данным обследования видно, что кривая имеет вид прерывистого мочеиспускания, скорость потока низкая, что говорит о снижении сократительной способности детрузора, также увеличено время достижения максимального потока, что свидетельствует о слабом волевом контроле. Наличие остаточной мочи больше 10 % от выделенного объема говорит о нарушении эвакуаторной функции детрузора. Для оценки состояния мышц тазового дна во время микции была проведена УФМ с электромиографией (рис. 2).

 

Рис. 2. Урофлоуметрия с электромиографией тазового дна

Fig. 2. Uroflowmetry with electromyography of the pelvic floor

 

Как следует из данных исследования, во время микции не происходит расслабления мышц тазовой диафрагмы, что способствует затруднению работы детрузора и, как следствие, неполному опорожнению мочевого пузыря.

Учитывая нарушение постуры и неправильную работу опорно-двигательного аппарата, была проведена реабилитация с помощью экзоскелета «ExoAtlet» (модель «Exoatlet 1», разработчик ООО «ЭкзоАтлет», Москва, Россия), который способствует укреплению мышц спины и нижних конечностей, вырабатывает правильный патерн походки путем принудительной работы, с учетом биомеханики походки, нижних конечностей, что способствует купированию спастических нарушений в мышцах, укреплению и развитию мышечной памяти для правильного хождения [4].

Было проведено 15 сеансов в экзоскелете «ExoAtlet» по 40–50 мин, сигналом к окончанию тренировки служили усталость ребенка или болезненность мышц. После 10-го сеанса с экзоскелетом у ребенка появилась устойчивость при стоянии без опоры, тогда ребенка стали приучать к соблюдению гендерной позы при мочеиспускании. После 15-го сеанса у пациента появилась самостоятельная походка с опорой на трость под левую руку.

К концу сеансов реабилитации мальчик соблюдал гендерную позу при мочеиспускании, что нашло отображение в показателях УФМ и параметрах мочеиспускания. При устойчивой вертикализации и свободном мочеиспускании каждый раз в положении стоя в течение суток параметры акта мочеиспускания стали близкими физиологическим.

По дневнику мочеиспускания, записанному после окончания курса лечения, отмечалось уменьшение кратности микций с 9 до 6 за день и увеличение среднего физиологического объема мочи с 100 до 250 мл (табл. 2).

 

Табл. 2. Дневник мочеиспускания после лечения

Table 2. Urination diary after treatment

Время	Объем мочи
9:00	250 мл
11:00	200 мл
14:00	300 мл
17:00	250 мл
19:00	280 мл
21:00	300 мл

 

По результатам УФМ, проведенной после лечения, улучшились параметры скорости, средний поток мочи увеличился c 6 до 14 мл/с, максимальный поток — с 10 до 18 мл/с. Улучшился волевой контроль, время потока и мочеиспускания стали совпадать: было 44 и 47 с, стало 12 и 12 с соответственно; время достижения максимального потока стало 5 с, было 14 с. Таким образом, улучшился контроль над актом мочеиспускания и нормализовалась эвакуаторная функция детрузора (рис. 3).

 

Рис. 3. Урофлоуметрия после проведенного лечения

Fig. 3. Uroflowmetry after treatment

 

На проведенной УФМ с электромиографией отмечалось расслабление тазовой диафрагмы во время микции, что является физиологически характерным для мужчин (рис. 4).

 

Рис. 4. Урофлоуметрия с электромиографией тазового дна после лечения

Fig. 4. Uroflowmetry with electromyography of the pelvic floor after treatment

 

ОБСУЖДЕНИЕ

В настоящее время растет признание полиорганной дисфункции, связанной с церебральным параличом, особенно у детей с более высоким уровнем двигательных нарушений. Следовательно, ДЦП следует рассматривать не как неизменяемое расстройство, вызванное единичным поражением, а скорее, как состояние, которое развивается с течением времени. Оценка функции нескольких органов и соответствующая коррекция может помочь предотвратить осложнения в более позднем детском или взрослом возрасте [5].

Нарушение походки является одним из основных факторов, влияющих на качество жизни и развитие осложнений у пациентов с ДЦП. Наиболее передовое направление двигательной реабилитации на сегодняшний день — применение роботизированных устройств или комплексов с обратной визуальной связью от датчиков на нижних и верхних конечностях. Такие устройства, тренируя функции нижних и верхних конечностей, вовлекают в работу все мышцы организма и, как следствие, активируют когнитивные функции управления телом при изменении положения в пространстве [6]. Преимущество робототерапии состоит в более высоком качестве тренировок за счет большей длительности, точности цикличных движений, а также создании программы тренировок под индивидуального пациента [7, 8]. Экзоскелет «ExoAtlet» является медицинским оборудованием, используемым для роботизированной механотерапии по восстановлению навыков ходьбы у людей с ограниченной или полной неподвижностью нижних конечностей при поражении нервной системы или опорно-двигательного аппарата, как у взрослых [9, 10], так и у детей с ДЦП [4, 11].

Не менее важным, влияющим на качество жизни пациентов, является дисфункция НМП, наиболее частыми проявлениями которой были сниженная емкость мочевого пузыря, гиперактивность детрузора и увеличение остаточной мочи после мочеиспускания [1, 12]. При урологическом обследовании детей с ДЦП прослеживается определенная закономерность. Так, S. Bross и соавт. [13] пришли к выводу, что симптомы мочеиспускания и патологические уродинамические показатели усиливаются вместе со степенью нарушения двигательной функции, определенной по GMFCS. Патологические данные уродинамики могут быть обнаружены как у симптоматических, так и у бессимптомных пациентов. В работе W. Jiang и соавт. [14] показано, что двигательная функция, возраст и порог развития корешков спинномозговых нервов, связанных со сфинктером мочевого пузыря, воздействуют на аномальные результаты уродинамики.

Можно предположить, что и двигательная активность будет оказывать положительное влияние на восстановление функции НМП. A.M.M. Williams и соавт. [15] изучили, как ходьба с использованием экзоскелета у людей с травмой спинного мозга влияет на мышцы тазового дна (МТД) и функцию нижних отделов мочевыводящих путей. Это пилотное исследование демонстрирует возможность проведения тренинга с использованием экзоскелета для улучшения функции МТД у людей с повреждением спинного мозга. Результаты исследования свидетельствуют, что ходьба в экзоскелете вызывает активность МТД. Улучшение уродинамики НМП у пользователей экзоскелета так же обнадеживает, но учитывая относительно небольшой размер выборки, для изучения этих результатов необходимы дополнительные исследования [15].

Укрепление МТД помогает наружному сфинктеру мочеиспускательного канала закрывать мочеиспускательный канал для поддержания удержания мочи [16]. Имеются также доказательства, что сокращения МТД могут рефлекторно расслаблять мышцу детрузора, эффективно снижая его гиперактивность и увеличивая емкость мочевого пузыря [17].

В нашем наблюдении после завершения тренировочного курса ходьбы с экзоскелетом у ребенка не только значительно улучшилась походка, но и появилась возможность осуществлять мочеиспускание в вертикальном положении. В литературе есть исследования, в которых оценивается влияние позы при мочеиспускании на параметры УФМ у взрослых мужчин. В работе A. Goel и соавт. [18] существенных различий в параметрах УФМ у мужчин в возрасте до 50 лет между положениями тела (ПТ) при мочеиспускании не было. Однако у лиц старше 50 лет объем остаточной мочи был значительно ниже в положении сидя, чем в положении стоя, тогда как время мочеиспускания было значительно выше в положении сидя, чем в положении стоя [18]. Результаты исследования R.N. Khan и S.Z. Zaidi [19] показали, что положение при мочеиспускании стоя у здоровых молодых мужчин влияло на результаты УФМ и было связано с более высокой скоростью мочеиспускания. В метаанализе Y. de Jong и соавт. [20] приводятся данные, что у здоровых мужчин при изменении ПТ не обнаружено различий ни в одном из уродинамических параметров. У пациентов с симптомами НМП сидячее положение связано с улучшением уродинамического профиля [20]. Исследование S. Choudhury и соавт. [21] напротив доказало, что у молодых мужчин (средний возраст 26,6 года) показатели УФМ при мочеиспускании сидя значительно хуже. По итогам отечественной работы авторы сделали заключение, что в среднем в общей когорте взрослых мужчин и женщин параметры мочеиспускания при изменении положения тела достоверно не менялись ни у мужчин, ни у женщин. Однако в каждой группе были пациенты, продемонстрировавшие достоверные различия в скорости потока мочи при изменении положения тела [22].

Результаты исследований, проведенных среди взрослых, позволяют предположить, что могут быть некоторые различия в максимальной скорости потока мочи (Q_max), времени мочеиспускания и остаточного объема после мочеиспускания в некоторых случаях. Однако заслуживает внимания тот факт, что эти различия, как правило, не приводят к клинически значимому влиянию на функцию НМП у здоровых людей. Существенный эффект, по-видимому, наблюдается у пациентов с уже существующей дисфункцией НМП. Например, у мужчин со значительным остаточным объемом после мочеиспускания из-за симптомов НМП, вторичных по отношению к доброкачественной гиперплазии предстательной железы [23].

В немногочисленных исследованиях, проведенных по этой проблеме в детской урологии, были получены противоречивые результаты. В статье P.S. Furtado и соавт. [24] оценка связи ПТ с паттерном УФМ и активностью МТД, зарегистрированной с помощью электромиографии у пациенток с дисфункцией мочеиспускания, показала отсутствие существенных различий между вариантами проведения УФМ. Однако более высокая электрическая активность была зарегистрирована у девочек с атипичным ПТ. При раздельной оценке у мальчиков не было выявлено различий между положениями в отношении электрической активности промежности (p = 0,412) или электрической активности брюшной полости (p = 0,202) [24]. После проведения исследования влияния ПТ на динамику мочеиспускания у детей с неврогенной дисфункцией мочевого пузыря сделан вывод, что у мальчиков при мочеиспускании в положении стоя скорость потока мочи выше [25]. Исследование, включившее наибольшее число обследуемых, проведено A. İbrahimov и соавт. [26]. В нем предоставлена информация о влиянии ПТ на параметры УФМ, как у здоровых детей, так и у детей с дисфункцией мочеиспускания. Результаты показали значительно более высокий Q_max в положении стоя у здоровых мальчиков по сравнению с положением сидя и на корточках. Однако на основании анализа полученных данных авторы сделали вывод, что еще имеет значение приобретенная привычка в отношении ПТ при мочеиспускании [26].

Суммируя данные из приведенных источников, следует отметить ограниченное количество работ, посвященных детям, и определенную противоречивость в исследованиях, большинство из которых включало небольшое число участников. Тем не менее, параметры, характеризующие функцию мочеиспускания у молодых мужчин и мальчиков, имели лучшие показатели в положении стоя. Это находит объяснение с анатомо-физиологических позиций: когда мужчина во время микции находится в вертикальном положении, тазовая диафрагма расслабляется, шейка мочевого пузыря опускается, мочеиспускательный канал в простатической части выпрямляется, что способствует лучшему оттоку мочи [27].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Вертикализация и тренировка поперечнополосатой мускулатуры, полученные в результате использования экзоскелета у ребенка с ДЦП и дисфункциональным мочеиспусканием, оказывают положительное влияние на улучшение микроциркуляции и функции нервных окончаний и проводящих путей. Благодаря активизации мышц тазового дна, принимающих участие в акте мочеиспускания, в сочетании с восстановленным гендерным положением, достигнута нормализация функции нижних мочевых путей.

Необходимо накопление опыта по урологическому обследованию детей с ДЦП в процессе вертикализации для обобщения получаемых данных в рандомизированных исследованиях.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Вклад авторов. Все авторы внесли существенный вклад в подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE. Личный вклад каждого автора: Т.Л. Божендаев — сбор и обработка материалов, анализ полученных данных, написание текста; Н.Б. Гусева — концепция и дизайн исследования; Е.В. Письменная — сбор и обработка материалов.

Источник финансирования. Все авторы заявили об отсутствии финансовой поддержки при подготовке рукописи.

Конфликт интересов. Все авторы подтвердили отсутствие конфликта интересов, о котором необходимо заявить.

Информированное согласие на публикацию. Авторы получили письменное согласие законных представителей пациента на публикацию медицинских данных и фотографий.

ADDITIONAL INFORMATION

Authors’ contribution. All authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work. Indicate the contribution of each author to the study: T.L. Bozhendaev — collection and processing of materials, analysis of received data, writing the text; N.B. Guseva — study concept and design; E.V. Pismennaya — collection and processing of materials.

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

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Consent for publication. Written consent was obtained from the patient for publication of relevant medical information and all of accompanying images within the manuscript.

About the authors

Timofey L. Bozhendaev

Veltischev Research and Clinical Institute for Pediatrics and Pediatric Surgery, Pirogov Russian National Research Medical University; G.N. Speransky Children’s Hospital No. 9

Author for correspondence.
Email: dr.bozhendaev@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8819-0771
SPIN-code: 3445-2020

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Moscow; Moscow

Natalya B. Guseva

Veltischev Research and Clinical Institute for Pediatrics and Pediatric Surgery, Pirogov Russian National Research Medical University; G.N. Speransky Children’s Hospital No. 9; Russian Medical Academy of Continuous Professional Education

Email: guseva-n-b@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1583-1769
SPIN-code: 3704-0679

MD, Dr. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Moscow; Moscow; Moscow

Elena V. Pismennaya

Severtsov Institute of Ecology and Evolution of the Russian Academy of Sciences

Email: epismen@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7833-1235
SPIN-code: 9522-7017

MD, Cand. Sci. (Engineering)

Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files