Реабилитация пациентов после хирургической ампутации конечностей

С ростом дорожно-транспортных происшествий, злокачественных заболеваний, стихийных бедствий и др. число людей с ампутированными конечностями увеличилось [1]. Также продолжают расти показатели заболеваемости сахарного диабета, сердечно-сосудистых заболеваний, которые становятся причиной нетравматических ампутаций конечностей. Ампутация конечности влечет за собой не только значительные экономические расходы, связанные с медицинским обслуживанием, реабилитацией и необходимостью протезирования, но и приводит к глубоким изменениям образа жизни, профессиональной деятельности и личных отношений пациента, вследствие чего может существенно снижаться общее качество его жизни. Улучшить функциональное состояние помогает реабилитация, а также организация реабилитационных центров и отделений по оказанию специализированной помощи пациентам с ампутациями.

Цель: провести обзор литературы, посвященной реабилитация пациентов после ампутации.

Материалы и методы: открытые источники из баз данных PubMed, Scopus, Embase, Cochrane Library.

Ключевые слова: ампутация конечности, реабилитация, виртуальная реальность.

With the increase in traffic accidents, malignant diseases, natural disasters, etc., the number of amputees has increased [1]. Also, morbidity rates for diabetes mellitus and cardiovascular diseases, which become the cause of non-traumatic amputations of limbs, continue to increase. Limb amputations are associated with economic costs and decreased quality of life for patients. Rehabilitation helps to improve the functional state, as well as the organization of rehabilitation centers into departments for providing specialized care to patients with amputations.

Purpose: to review the literature on the rehabilitation of patients after amputation.

Materials and methods: open sources from PubMed, Scopus, Embase, Cochrane Library databases.

Keywords: limb amputation, rehabilitation, virtual reality.

Ампутация конечности — это радикальное хирургическое вмешательство, зачастую являющееся крайней мерой, вызванная чрезмерным напряжением, патологическими состояниями или хирургическим вмешательством на конечности, к которой прибегают в целях спасения жизни пациента при крайне тяжелых обстоятельствах, таких как критическое нарушение кровоснабжения, необратимый некроз тканей, онкологические заболевания или массивные травмы. Последствия этой манипуляции носят не только физический, но и эмоционально-психологический характер, требуя от пациента огромных усилий на пути к физическому восстановлению и социальной адаптации. В послеоперационном периоде комплексная программа реабилитации становится ключевым элементом в поддержании и улучшении жизненных параметров пациента. Основной её задачей является улучшение функциональной способности оставшейся части конечности и, если это возможно, пораженной части, а также развитие компенсационных механизмов для максимально полного возвращения к активной и самостоятельной жизни. Это включает в себя мероприятия реабилитации, целями которой являются улучшение силы нормальных и пораженных конечностей, подвижности пациентов, аэробных способностей, координации и равновесия, независимости при выполнении повседневной деятельности и интеграции в общество.

Физическая реабилитация

Реализация специализированных физиотерапевтических программ, направленных на миофасциальное укрепление, повышение постуральной гибкости и развитие нейромышечной координации для динамической стабилизации, является фундаментальным элементом в постампутационной реабилитации. Комплексный подход к физическим упражнениям существенно облегчает процесс восстановления функций и способствует повышению уровня функциональной самостоятельности пациента в повседневной жизни. Кинезиотерапия, направленная на потенциацию мышечной силы локомоторного аппарата, позволяет максимально эффективно укреплять оставшийся объем мышечной массы ампутированной конечности. Проработка проприоцептивных навыков через упражнения на равновесие способствует улучшению вестибулярной стабильности и общей координации движений.

Эта комплексная реабилитационная стратегия не только фокусируется на текущих реабилитационных потребностях, но и занимается адаптацией пациента к протезированию, обеспечивая оптимальное сопряжение с протезным устройством, что является предреквизитом для успешного освоения ходьбы и достижения максимальной локомоцийной независимости. В ряде случаев могут применяться ассистивные технологии и ортезы для ранней вертикализации и ходьбы, что ускоряет процесс восстановления и возврата к активному образу жизни [2].

После хирургического удаления конечности пациенты часто сталкиваются с комплексными проблемами невромышечной координации из-за значительных изменений в биомеханическом балансе тела и возникающей структурной асимметрии опорно-двигательного аппарата. Дисгармония в сенсорном и моторном соответствии, особенно проявляющаяся на начальных этапах реабилитации, обуславливается потерей периферических проприоцептивных входов и изменением центров тяжести тела, что требует от пациента адаптации к новым условиям для осуществления эффективной локомоции [3].

Имплантация протеза — это ключевой фактор в восстановлении локомоторной активности после ампутации, однако она не предоставляет абсолютной замены утраченных функциональных возможностей нижних конечностей. Даже высокотехнологичная протезная интеграция не способна полностью воспроизвести сложные двигательные паттерны и тактильные ощущения естественной конечности, что неизбежно приводит к дисгармонии в биомеханических параметрах конечностей. Подобные изменения проявляются в неравномерности длины шага и дисбалансе времени опоры, что может вызывать несимметричное распределение нагрузки на опорно-двигательный аппарат [4]. Учитывая это, было разработано много методик тренировки походки с использованием биологической обратной связи для уменьшения асимметрии длины шага [5, 6].

Тренировка ходьбы с увеличением ошибок — это форма биологической обратной связи, которая усиливает известное отклонение походки, она способна вызвать двигательную адаптацию нервной системы к новому шаблону движения. Например, при использовании беговой дорожки с разделенным ремнем асимметрия длины шага может быть увеличена, если заставить человека ходить с ремнем под каждой конечностью, двигаясь с разной скоростью [7].

Конечность с большей длиной шага помещается на ремень, движущийся с меньшей скоростью, а конечность с меньшей длиной шага находится на ремне, движущемся с более высокой скоростью. Первоначально ходьба в таких условиях усиливает асимметрию длины шага, но через несколько минут нервная система начинает корректировать ошибку, и участники переходят к походке с более симметричной длиной шагов [8]. Клайн и др. выявили уменьшение асимметрии длины шага в течение недели после 4-недельного курса тренировок на беговой дорожке с разделенным поясом [9].

Мысленное моделирование движений

Определенную роль в нарушении моторики и координации у людей после ампутации конечности играет функциональная реорганизация первичной соматосенсорной и моторной коры, мозжечка, таламуса, базальных ганглиев, зрительного тракта, что возможно связано с аномальным функционированием подкорково-кортикальной сенсомоторной системы в результате снижения или отсутствия афферентная информация после ампутации [10].

Доказано, что как фактическое выполнение, так и мысленное моделирование движения (виртуальная реальность) приводит к активности моторных центров головного мозга [11]. Такая нейрофункциональная эквивалентность между реальным выполнением и воображаемым моделированием наблюдается при выполнении как простых, так и сложных двигательных последовательностей, затрагивающих нижние конечности [12]. Кунха и его коллеги применяли тренировки ходьбы в сочетании с тремя сеансами виртуальной реальных движений по 40 минут, во время которых участники представляли, как садятся и поднимаются со стула, ходят с помощью различных модальностей (например, быстро, вверх и вниз по лестнице, вверх и вниз по пандусу), бегают или прыгают через препятствия: после 4-недельной программы у участников отмечалось значительное улучшение силы реакции опоры [13].

Программа функциональной тренировки нижних конечностей, которая включала упражнения по ходьбе, балансировке и дотягиванию при воображаемых действиях и отсутствии какой-либо физической практики, значительно фантомные боли в утраченной конечности и давала возможность самостоятельно преодолеть небольшое расстояние [14].

У пациентов с транстибиальной или более высокой нетравматической ампутацией нижних конечностей показатели постампутационной смертности в течение 30 дней и 1 года составляли более 30 % и 50 % соответственно [15]. Кристенсен и др. анализировали снижение риска смертности среди групп пациентов, проходивших расширенную междисциплинарную программу восстановления [16].

Протокол комплексного реабилитационного вмешательства в пред- и постоперационный периоды охватывал стандарты введения инфузионной терапии с использованием кристаллоидных и коллоидных растворов, трансфузию компонентами крови, адекватную аналгезию, оксигенотерапию, раннюю мобилизацию, физиотерапию и еженедельные междисциплинарные конференции медспециалистов. Пероральный прием жидкости дополняли 1000 мл стандартной изотонической Na-K-глюкозы или изотонического NaCl, вводившихся внутривенно в 1-й и 2-й послеоперационные дни. Переливание эритроцитов проводилось, если уровень гемоглобина был ниже 6,0 ммоль/л. Использовалась спинальная или общая анестезия, в течение первых 4 послеоперационных дней вводили наропин, дополнительно проводилась анальгезия парацетамолом (4 г в день), габапентином (600–900 мг в день), морфином (10 мг). В первые послеоперационные дни, когда пациент находился на спине дополнительно подавался кислород. Пациентов мобилизовали с постели уже в день ампутации. Физиотерапия проводилась с первого дня ампутации, ежедневно, включая терапию в выходные дни.

Программа была сосредоточена на восстановлении независимости пациентов в основных видах деятельности с ампутированными конечностями и улучшении баланса. По результатам исследования выявлено, что 30-дневная и 1-летняя смертность составила 16 % и 37 % соответственно в группе вмешательства по сравнению с 35 % и 59 % в группе контроля (средний показатель по стране), проходившей лечение в том же ортопедическом отделении.

Выводы:

Ампутации конечностей является важнейшим событием, которые изменяют жизнь и функциональные возможности человека. Наиболее частой причиной ампутации становятся облитерирующие заболевания, сахарный диабет, травмы. Успешно используются протезы, однако успех их использования во многом зависит от физической и психологической реабилитации. Все более популярными становятся различные программы физической реабилитации, в том числе в комбинации с виртуальной реальностью, программы реабилитации на основе программного обеспечения, организация отделений ампутации с многопрофильной командой. Это помогает пациентам лучше интегрироваться в общество, улучшить качество жизни и снизить экономическое бремя страны и самого пациента.

Литература:

1. Barbosa BM, Monteiro RA, Sparano LF, Bareiro RF, Passos AD, Engel EE. Incidence and causes of lower-limb amputations in the city of Ribeirão Preto from 1985 to 2008: evaluation of the medical records from 3,274 cases. Rev Bras Epidemiol. 2016 Apr-Jun;19(2):317–25. doi: 10.1590/1980–5497201600020009. PMID: 27532755.
2. Mahulkar SS, Telang PA, Arora SP. Rehabilitation of a Patient after a Transtibial Amputation: A Case Report. Cureus. 2022 Oct 27;14(10):e30773. doi: 10.7759/cureus.30773. PMID: 36457631; PMCID: PMC9705052.
3. Molina Rueda F, Alguacil Diego IM, Molero Sánchez A, Carratalá Tejada M, Rivas Montero FM, Miangolarra Page JC. Knee and hip internal moments and upper-body kinematics in the frontal plane in unilateral transtibial amputees. Gait Posture. 2013 Mar;37(3):436–9. doi: 10.1016/j.gaitpost.2012.08.019. Epub 2012 Sep 26. PMID: 23021254.
4. Prinsen EC, Nederhand MJ, Rietman JS. Adaptation strategies of the lower extremities of patients with a transtibial or transfemoral amputation during level walking: a systematic review. Archives of physical medicine and rehabilitation. 2011;92(8):1311–1325. 10.1016/j.apmr.2011.01.017.
5. Pagel A, Arieta AH, Riener R, Vallery H. Effects of sensory augmentation on postural control and gait symmetry of transfemoral amputees: a case description. Med Biol Eng Comput. 2016;54(10):1579–1589. 10.1007/s11517–015–1432–2.
6. Darter BJ, Bastian AJ, Wolf EJ, Husson EM, Labrecque BA, Hendershot BD. Locomotor adaptability in persons with unilateral transtibial amputation. PloS one. 2017;12(7):e0181120. 10.1371/journal.pone.0181120.
7. Reisman DS, Wityk R, Silver K, Bastian AJ. Locomotor adaptation on a split-belt treadmill can improve walking symmetry post-stroke. Brain: a journal of neurology. 2007;130(Pt 7):1861–1872. 10.1093/brain/awm035.
8. Reisman DS, McLean H, Keller J, Danks KA, Bastian AJ. Repeated Split-Belt Treadmill Training Improves Poststroke Step Length Asymmetry. Neurorehabilitation and Neural Repair. 2013;27(5):460–468. 10.1177/1545968312474118.
9. Kline PW, Davis-Wilson HC, So NF, Fields TT, Christiansen CL. Feasibility of repeated session error-augmentation gait training for people with nontraumatic transtibial amputation. Prosthet Orthot Int. 2022 Dec 1;46(6):553–559. doi: 10.1097/PXR.0000000000000181. Epub 2022 Aug 25. PMID: 36037273; PMCID: PMC9771874.
10. Di Vita A, Boccia M, Palermo L, Nemmi F, Traballesi M, Brunelli S, De Giorgi R, Galati G, Guariglia C. Cerebellar grey matter modifications in lower limb amputees not using prosthesis. Sci Rep. 2018 Jan 10;8(1):370. doi: 10.1038/s41598–017–18772–2. PMID: 29321625; PMCID: PMC5762812.
11. Lotze M, Halsband U. Motor imagery. J Physiol Paris. 2006 Jun;99(4–6):386–95. doi: 10.1016/j.jphysparis.2006.03.012. Epub 2006 May 22. PMID: 16716573.
12. Hamacher D, Herold F, Wiegel P, Hamacher D, Schega L. Brain activity during walking: A systematic review. Neurosci Biobehav Rev. 2015 Oct;57:310–27. doi: 10.1016/j.neubiorev.2015.08.002. Epub 2015 Aug 22. PMID: 26306029.
13. Cunha RG, Da-Silva PJ, Dos Santos Couto Paz CC, da Silva Ferreira AC, Tierra-Criollo CJ. Influence of functional task-oriented mental practice on the gait of transtibial amputees: a randomized, clinical trial. J Neuroeng Rehabil. 2017 Apr 11;14(1):28. doi: 10.1186/s12984–017–0238-x. PMID: 28399873; PMCID: PMC5387354.
14. Matalon R, Freund JE, Vallabhajosula S. Functional rehabilitation of a person with transfemoral amputation through guided motor imagery: a case study. Physiother Theory Pract. 2021 Jan;37(1):224–233. doi: 10.1080/09593985.2019.1625090. Epub 2019 May 31. PMID: 31149891.
15. Kristensen MT, Holm G, Kirketerp-Møller K, Krasheninnikoff M, Gebuhr P. Very low survival rates after non-traumatic lower limb amputation in a consecutive series: what to do? Interact Cardiovasc Thorac Surg. 2012 May;14(5):543–7. doi: 10.1093/icvts/ivr075. Epub 2012 Jan 31. PMID: 22298857; PMCID: PMC3329303.
16. Kristensen MT, Holm G, Krasheninnikoff M, Jensen PS, Gebuhr P. An enhanced treatment program with markedly reduced mortality after a transtibial or higher non-traumatic lower extremity amputation. Acta Orthop. 2016 Jun;87(3):306–11. doi: 10.3109/17453674.2016.1167524. Epub 2016 Apr 18. PMID: 27088484; PMCID: PMC4900091.