Чрескожная функциональная магнитная стимуляция мышц у больных в критическом состоянии (FMS_ICU)

1. Введение

   Приобретенная в отделении интенсивной терапии слабость (ICU-AW) является серьезным осложнением критического заболевания. ОИТ-АВ часто встречается у пациентов с сепсисом, системной воспалительной реакцией и находящихся на искусственной вентиляции легких. По оценкам, около 50% пациентов, выздоравливающих от первичного заболевания, остаются в отделении интенсивной терапии с характерной мышечной слабостью. Это приводит к зависимости от искусственной вентиляции легких, продлевая дорогостоящую госпитализацию в отделение интенсивной терапии. Возникающая в результате миопатия вызывает стойкие функциональные нарушения, подвергая опасности пациентов еще долгое время после выписки из больницы.

   1.1 Патофизиологические основы развития критической миопатии Патофизиологические механизмы ОИТ-АВ плохо изучены, что приводит к отсутствию специально направленных методов лечения для ее профилактики. У большинства пациентов наблюдается атрофия скелетных мышц, в частности потеря быстросокращающихся мышечных волокон (тип II) и снижение уровня тяжелых цепей миозина (MyHC). Потеря MyHC является следствием нарушения баланса между его синтезом и деградацией. Наиболее значимые факторы, способствующие развитию ОИТ-АВ, включают системное воспаление, сепсис, иммобилизацию, седацию, гипергликемию, воздействие нервно-мышечных блокаторов и кортикостероидов, что приводит к снижению мышечной массы и силы. Основной внутриклеточной системой деградации белков в скелетных мышцах является убиквитин-протеасомная система, которая также регулирует деградацию MyHC.

   1.2. Физиотерапия и чрескожная электромиостимуляция Лечебная деятельность в отделении интенсивной терапии часто начинается с пассивной мобилизации, особенно у малоподвижных и бессознательных пациентов. При лечении пациентов в критическом состоянии целью является снижение седативного эффекта, обеспечение соответствующей анальгезии, что способствует более быстрому пробуждению и сотрудничеству, а также поощрению активных движений даже у пациентов, находящихся на искусственной вентиляции легких.

   Для укрепления мышц и уменьшения атрофии физиотерапию часто сочетают с периферической чрескожной электростимуляцией скелетных мышц. С помощью электростимуляции мышечную силу можно увеличить у пациентов, не находящихся в критическом состоянии, используя протоколы стимуляции, которые не вызывают мышечной усталости.

   Электрическая стимуляция также может изменить функциональность мышц за счет уменьшения доли быстрых гликолитических волокон (тип II), которые преобладают у менее активных людей с преимущественно малоподвижным образом жизни, в пользу более ориентированных на выносливость и медленно сокращающихся мышечных волокон (тип I). (переход от быстрого к медленному). Эти изменения существенно зависят от выбранных параметров стимуляции, продолжительности стимуляции и иннервации мышц. Аналогично, у пациентов в критическом состоянии две последовательные биопсии скелетных мышц, выполненные между 5 и 15 днями госпитализации, выявили значительное снижение выносливости и медленно сокращающихся волокон.

   Электростимуляция — многообещающий метод профилактики критической миопатии, но он имеет определенные ограничения. Исследования не продемонстрировали его эффективность у пациентов в критическом состоянии при начале лечения в течение первых семи дней лечения и не были эффективны при очень острых состояниях. Электростимуляция может вызвать интенсивные и видимые сокращения мышц только у 75-80% пациентов в критическом состоянии, возможно, из-за отека тканей над мышцами, действующих как изоляция, поскольку глубина электростимуляции ограничена. Кроме того, электростимуляция является болезненным методом, и оценка боли у пациентов в критическом состоянии является более сложной задачей по сравнению с общей популяцией. Поэтому выбор параметров, используемых при электростимуляции мышц у пациентов в критическом состоянии, чрезвычайно важен.

   Для точной оценки эффективности электростимуляции используется оценка толщины мышц с помощью ультразвука и оценка мышечной силы с помощью мануального мышечного тестирования. Наиболее распространенной шкалой, используемой для оценки мышечной силы, является шкала Совета медицинских исследований (MRC), где менее 48 баллов из максимальных 60 баллов или средний балл менее 4 определяют ICU-AW. ICU-AW охватывает как нейро-, так и миопатию у пациентов в критическом состоянии.

   Показано, что наиболее эффективной является двухфазная симметричная электростимуляция с частотой 30–40 Гц, длительностью импульса 0,3 мс, длительностью импульса 6 с и паузой 6–12 с, общей продолжительностью 45–55 минут. Пациенты, получавшие электростимуляцию в дополнение к стандартному реабилитационному лечению, имели достоверно большую мышечную силу по шкале MRC по сравнению с пациентами, не получавшими электростимуляцию. Более того, мы наблюдали значительно более короткое время прекращения искусственной вентиляции легких у пациентов, перенесших электростимуляцию мышц.

   1.3 Чрескожная функциональная магнитная стимуляция мышц Чрескожная функциональная магнитная стимуляция мышц (ФМС) отличается от электрической стимуляции тем, что для стимуляции мышечной ткани используется магнитный аппликатор вместо двух (или более) электродов, и она значительно менее болезненна. Установленная в аппликаторе электрическая катушка генерирует магнитное поле, распространяющееся в пространство. Магнитное поле проникает и в тело человека, где индуцирует электрические токи. Эти индуцированные токи представляют собой электрические стимулы, которые, как и электрическая стимуляция, искусственно распространяют сигнал вдоль нервной клетки (нейрона) и тем самым вызывают сокращение мышц. Несмотря на одинаковый механизм запуска электрического сигнала в нервной клетке, способ доставки энергии различается. Таким образом, ФМС не ограничивается воздействием исключительно на поверхностные структуры, что является одним из основных недостатков электростимуляции, поскольку она редко достигает структур глубже 12 мм [38]. В отличие от электростимуляции, ФМС проникают глубоко в тело без прямого контакта аппликатора с кожей, что позволяет проводить магнитную стимуляцию даже через одежду, повязки, а также на поврежденную или чувствительную кожу. Кроме того, в пользу ФМС он не вызывает высокой концентрации электрического тока в месте входа в организм через кожу и, следовательно, не вызывает боли.

   ФМС предотвращает инактивационную атрофию скелетных мышц, что было продемонстрировано на мобилизованной конечности крыс. Чрескожная ФМС четырехглавой мышцы бедра через бедренный нерв является безопасным и безболезненным методом даже при применении к человеку. При частоте стимуляции 30 Гц и магнитном поле 1,6 Тл он способен генерировать примерно 72±5% максимальной силы спонтанного сокращения четырехглавой мышцы бедра. У пациентов с ХОБЛ ФМС четырехглавой мышцы увеличивала силу спонтанного сокращения на 17% по сравнению с контрольной группой и улучшала качество жизни. Пациенты с ХОБЛ хорошо переносят ФМС четырехглавой мышцы, поскольку оно не влияет на окислительный стресс в мышцах, но увеличивает размер медленно сокращающихся мышечных волокон.

   В интенсивной терапии магнитная стимуляция в основном используется в диагностических целях при оценке функции диафрагмы, оценке силы периферических мышц, а также транскраниальная электростимуляция в качестве диагностического инструмента и терапевтической стимуляции клеток головного мозга. С развитием современных чрескожных магнитных стимуляторов появляется возможность их использования в интенсивной терапии в терапевтических целях, например, для профилактики критических заболеваний миопатии. На сегодняшний день не проводилось исследований по использованию и эффективности магнитной стимуляции периферических мышц у лиц, находящихся в критическом состоянии.

   1.4 Диагностика ОИТ-АВ В настоящее время не существует единого стандартизированного диагностического критерия, позволяющего подтвердить наличие ОИТ-АВ. Клинически мышечная сила оценивается у пациентов, участвовавших в исследовании под легким седативным действием. Чтобы вызвать подозрение на ОИТ-АВ, клиническую оценку мышечной силы обычно проводят с использованием модифицированной шкалы MRC. Это включает в себя мануальное тестирование мышц, оценку отведения плеча, сгибания локтя и разгибания запястья для верхних конечностей, а также сгибания бедра, разгибания колена и тыльного сгибания лодыжки для нижних конечностей. Максимальный суммарный балл по всем оценкам – 60. Оценка 48 или менее или средняя оценка менее 4 могут вызвать клиническое подозрение на наличие ОИТ в отделении интенсивной терапии и связанных с ней осложнений. Подтверждение существования ОИТ-АВ часто требует использования инвазивных диагностических методов, таких как электромиография, электронейрография, а также гистоморфологический и молекулярно-биологический анализ образцов биопсии мышц и нервов. Эти методы считаются золотым стандартом диагностики. Биопсия мышц и нервов может выявить структурные аномалии, хотя эти процедуры весьма инвазивны и не всегда обеспечивают окончательный диагноз ОИТ-АВ; тем не менее, они имеют решающее значение для выявления мышечной атрофии. С помощью биопсии мышц было показано, что у пациентов с клиническими и электрофизиологическими паттернами ОИТ-АВ часто наблюдаются миопатические изменения. Биопсии мышц для демонстрации ICU-AW чаще всего берутся из дельтовидной мышцы или латеральной головки четырехглавой мышцы бедра [23].

2. Цель исследования

Цель исследования — изучить влияние ФМС на развитие ОИТ-АВ. Основными задачами предлагаемого исследования являются:

1. Оценить возможность применения ФМС у пациентов в критическом состоянии.
2. Оценить эффективность ФМС в предотвращении атрофии и слабости скелетных мышц у пациентов в критическом состоянии.