Влияние роботизированной тренировки ходьбы на двигательные функции, респираторные параметры и функциональные возможности при детском церебральном параличе

Подробное описание

Детский церебральный паралич (ДЦП) — это группа стойких нарушений, влияющих на движение, осанку и моторный контроль, вызванных непрогрессирующими нарушениями в развивающемся мозге. Помимо двигательных нарушений, таких как спастичность, мышечная слабость и нарушение равновесия, у детей с ДЦП часто наблюдается снижение кардиореспираторной выносливости и пониженная выносливость при повседневной деятельности. Ограничения в контроле туловища, изменённая механика походки и сниженный уровень физической активности могут со временем негативно влиять на дыхательную функцию. По этой причине современные подходы к педиатрической реабилитации всё больше акцентируют внимание на вмешательствах, направленных как на двигательные показатели, так и на физиологические возможности.

Нейроразвивающая терапия (НРТ) является одним из наиболее часто используемых терапевтических подходов в педиатрической нейрореабилитации. Этот подход сосредоточен на облегчении нормальных моделей движения, улучшении постурального контроля, повышении функциональной мобильности и содействии участию в повседневной деятельности через специфические для задач упражнения и стратегии движения под руководством терапевта. Хотя вмешательства на основе НРТ широко применяются, дополнительные технологии, увеличивающие повторение движений и обеспечивающие структурированную практику ходьбы, могут дополнительно улучшить результаты реабилитации.

Роботизированная тренировка ходьбы была разработана для обеспечения повторяющейся, специфической для задачи практики ходьбы с контролируемыми параметрами, такими как скорость ходьбы и положение тела. Эти системы позволяют лицам с неврологическими нарушениями практиковать симметричные циклы ходьбы, получая внешнюю механическую поддержку и постоянную сенсорную информацию. Такая повторяющаяся локомоторная тренировка может способствовать моторному обучению, улучшать способность к ходьбе и потенциально повышать кардиореспираторную вовлечённость во время реабилитации. Однако данные о комбинированном эффекте роботизированной тренировки ходьбы и традиционной нейроразвивающей терапии как на двигательные, так и на респираторные исходы у детей с ДЦП остаются ограниченными.

Данное исследование изучает эффекты добавления роботизированной тренировки ходьбы к программе реабилитации на основе нейроразвивающей терапии у амбулаторных детей с ДЦП. Программа вмешательства разработана для воздействия на множественные компоненты функциональной работоспособности, включая постуральный контроль, равновесие, силу нижних конечностей, координацию и механику дыхания. Участники распределяются в две группы вмешательства: группу нейроразвивающей терапии и группу нейроразвивающей терапии плюс роботизированной реабилитации. Оба вмешательства проводятся физиотерапевтом, опытным в педиатрической неврологической реабилитации.

Программа нейроразвивающей терапии состоит из структурированной серии упражнений, разработанных для улучшения стабильности туловища, контроля равновесия и функциональной мобильности. Протокол упражнений включает диафрагмальное дыхание, предназначенное для облегчения активации дыхательных мышц и улучшения паттернов дыхания. Задачи, связанные с равновесием и походкой, включены через тандемную ходьбу и тренировку длины шага, которые направлены на улучшение динамической стабильности и симметрии походки. Функциональные силовые упражнения включают повторяющиеся действия «сидя-стоя», выполняемые на поддерживаемой поверхности для равновесия, которые направлены на активацию мышц нижних конечностей и постуральные переходы, часто используемые в повседневной деятельности.

Дополнительные упражнения сосредоточены на контроле туловища и таза. Упражнения на подъём таза (мостик) используются для укрепления разгибателей бедра и улучшения стабильности таза, в то время как задачи на равновесие в положении на четвереньках с контралатеральным дотягиванием бросают вызов координации туловища и постуральному контролю. Функциональные шаговые активности, выполняемые с использованием степ-платформы, обеспечивают специфическую для задачи практику шаговых движений и переноса веса. Наконец, активности по переносу веса в сидячем положении выполняются с применением аппроксимации терапевтом для стимуляции проприоцептивной информации и улучшения выравнивания туловища.

Участники экспериментальной группы выполняют модифицированную версию той же последовательности нейроразвивающих упражнений с уменьшенным объёмом повторений для поддержания аналогичной общей продолжительности сеанса. После завершения этих упражнений участники проходят роботизированную тренировку ходьбы с использованием роботизированной системы ходьбы. Во время роботизированной тренировки ребёнок ходит с механическим наведением, обеспечиваемым устройством, которое поддерживает нижние конечности и облегчает повторяющиеся циклы ходьбы. Роботизированный сеанс проводится в контролируемых условиях со скоростью ходьбы 0,08 км/ч и без наклона беговой дорожки. Роботизированный компонент вмешательства обеспечивает дополнительную локомоторную практику и направлен на закрепление скоординированных паттернов ходьбы через высокоповторную тренировку.

Реабилитационные сеансы разработаны для обеспечения комбинации активации дыхания, упражнений на постуральный контроль и функциональных активностей, связанных с ходьбой. Путём повторяющегося воздействия этих активностей программа стремится стимулировать нейромышечную адаптацию и улучшить эффективность движения. Интеграция роботизированной тренировки ходьбы может дополнительно увеличить объём практики ходьбы, обеспечивая безопасные и последовательные паттерны движения.

Функция лёгких оценивается с использованием цифровой спирометрии для получения объективных измерений дыхательной работоспособности. Спирометрическая оценка предоставляет количественные значения, отражающие функцию дыхательных путей и дыхательную ёмкость. Исследование фокусируется на ключевых спирометрических показателях, которые обычно используются для оценки лёгочной работоспособности в клинических и исследовательских условиях. Эти объективные респираторные измерения позволяют изучить потенциальные физиологические изменения, связанные с тренировкой ходьбы и повышенной физической вовлечённостью.

Комбинируя традиционную нейроразвивающую терапию с роботизированной локомоторной тренировкой, данное исследование направлено на изучение того, может ли технологически поддерживаемый реабилитационный подход улучшить функциональные исходы сверх тех, которые достигаются только традиционной терапией. Ожидается, что результаты внесут вклад в растущий массив исследований, изучающих интеграцию роботизированных технологий в педиатрическую нейрореабилитацию, и могут дать представление об их потенциальном влиянии как на двигательные, так и на респираторные показатели у детей с ДЦП.