Шадеркина А.И., Алексеева М.В., Батышева Т.Т., Климов Ю.А. Дистанционные телемедицинские технологии в детской неврологии. Российский журнал телемедицины и электронного здравоохранения 2023;9(3):24-34; https://doi.org/10.29188/2712‑9217‑2023‑9‑3‑24‑34
Неврологические заболевания включают в себя поражения центральной и периферической нервных систем и вносят значимый вклад в общую заболеваемость [1]. Например, в Москве, согласно данным НИИ организации здравоохранения и медицинского менеджмента, общая заболеваемость болезнями нервной системы у детей составила 7637,1 на 100 000 человек [2]. В Соединенных Штатах Америки около 100 миллионов человек хотя бы раз в жизни болели каким-либо неврологическим заболеванием [3]. Особенностями течения заболеваний нервной системы являются высокая доля хронических вариантов и необходимость в постоянном контроле симптомов и проведении реабилитационным мероприятий. Все это требует высокого комплаенса пациентов, а в случае несовершеннолетних пациентов, их родителей.
Длительность течения заболеваний, а также значимое снижение качества жизни во время обострений, например, мигрени или рассеянного склероза, ведет к необходимости повышения комплаенса пациентов и их доступа к медицинской помощи. Одним из вариантов решения данных проблем является применение технологий дистанционного мониторинга, телемедицины, разработки новых способов реабилитации, а в ряде случаев диагностики, в домашних условиях. В данном обзоре мы рассмотрим возможности применения цифровых технологий в детской неврологии.
Обзор был проведен в базе данных PubMed по запросам, содержащим такие формулировки, как «pediatric neurology telemedicine», «neurological telemonitoring», в том числе в конкретных нозологиях – детский церебральный паралич (ДЦП), хронические головные боли, эпилепсия и рассеянный склероз. В работу были включены оригинальные клинические исследования, в том числе рандомизированные контролируемые исследования, серии случайконтроль, серии клинических случаев, а также симулятивные исследования. Критериями включения работ являлось участие пациентов от 0 до 18 лет и применение телемедицинских и иных цифровых технологий для диагностики, лечения и контроля течения неврологических заболеваний. Также в обзор были включены открытые интернет-источники разработчиков цифровых решений для ведения пациентов неврологического профиля. В окончательный анализ вошли 52 статьи.
Особенности течения подавляющего большинства заболеваний в детском возрасте связаны с трудностью в диагностике из-за ограничений речевых навыков пациентов, особенно у детей дошкольного возраста. Кроме того, зачастую ответственность за здоровье детей, качество выполнения назначений врача ложатся на родителей, что требует включения в процесс терапии как самого пациента, так и его законных представителей. Ведение педиатрических пациентов неврологического профиля осложняется также необходимостью длительного соблюдения назначений, и в настоящее время реабилитационные мероприятия, направленные на коррекцию и развитие моторных навыков, поведенческая терапия проводятся в стационаре, что требует длительного нахождения ребенка в лечебном учреждении, а также более частых госпитализаций [4]. Например, для пациентов с детским церебральным параличом характерны более длительные сроки госпитализации по сравнению с другими педиатрическими пациентами, получавшими медицинскую помощь в стационаре [5]. Длительное нахождение в больнице может оказывать отрицательное влияние на соматическое и психологическое здоровье детей, снижать качество жизни и препятствовать процессу социализации, а также значительно повышать экономическую нагрузку на здравоохранение.
Специализированные программы для домашней реабилитации и применение телемедицинских технологий являются потенциальными инструментами для преодоления описанных проблем. Телемедицинские консультации получили широкое распространение в практике врачей-неврологов. Например, Cacciotti C и соавт. провели исследование по эффективности телемедицинских консультаций для педиатрических пациентов с опухолями центральной нервной системы. По результатам проведения телемедицинских приемов, 97% участников отметили легкость понимания объяснений врача, 95% отметили, что время консультаций было достаточным, 97% сообщили об удобном графике проведения телеконсультаций [6].
В аналогичном исследовании Libdeh AA и соавт. был проведен ретроспективный анализ 58 дистанционных консультаций, выполненных детскими неврологами. Основными жалобами пациентов являлись головные боли и тремор. В 56,9% заключение врача не требовало дальнейшего очного посещения клиники. Авторы считают эффективным применение телеконсультаций для снижения очной нагрузки на педиатрические неврологические отделения, распределения потоков пациентов и более быстрого получения пациентами консультаций и медицинской помощи соответственно [7].
В нейрохирургии телемедицинские консультации также применяются для повышения доступности медицинской помощи. Видеоконсультация позволяет провести визуальный осмотр пациента для определения моторных нарушений, однако общим ограничением для врачей является невозможность проведения неврологического осмотра для оценки рефлексов [8]. Телемедицинские консультации позволяют применять мультидисциплинарный подход, включая в работу неврологов и нейрохирургов, а также предоставлять медицинскую помощь в регионах с ограниченным доступом к ней. Например, в работе Ellis MJ представлен опыт применения удаленных консультаций педиатрических пациентов с травмами головы. Из 20 пациентов по результатам дистанционных приемов только 1 ребенку была показана очная медицинская помощь, тогда как остальные получили назначения без посещения больницы. Снижение затрат по сравнению с очным приемом для пациентов из удаленных населенных пунктов составило 40 972,94$ [9].
Детский церебральный паралич
Детский церебральный паралич (ДЦП) – это группа стабильных нарушений развития моторики и поддержания позы, ведущих к двигательным дефектам, обусловленным непрогрессирующим повреждением и/или аномалией развивающегося головного мозга у плода или новорожденного ребенка [10]. Основной причиной ДЦП являются гипоксически-ишемические поражения головного мозга в перинатальном периоде. В когортном исследовании Nakao M и соавт. было продемонстрировано, что наиболее часто брадикардия плода вела к развитию ДЦП, и причиной брадикардии в 90% случаев выступала отслойка плаценты [11]. Наблюдение за состоянием плода является основой профилактики ДЦП, и существующие технологии позволяют обеспечить длительный мониторинг ряда показателей плода, таких как ЧСС, для своевременного вмешательства при развитии гипоксии [12]. Например, в работе Evans MI был разработан индекс для определения риска развития ДЦП на основании данных кардиотокографии и материнского анамнеза [13]. Развитие данных технологий приводит к возможности длительного мониторинга состояния плода в домашних условиях [14, 15].
Ключевыми проявлениями ДЦП являются нарушения моторного развития ребенка. Диагностику данного состояния возможно осуществлять дистанционно с помощью искусственного интеллекта (ИИ). Например, в работе Chung HW и соавт. была разработана модель ИИ для определения ключевых точек по видеозаписи младенца. Алгоритм определяет 13 ключевых точек на теле ребенка и формирует 2D модель ребенка, на основании которой возможно автоматическое выявление нарушений позы в соответствии с текущим возрастом [16].
Одним из симптомов ДЦП являются дистонии – непроизвольные сокращения мышц-антагонистов, которые приводят к формированию неправильного положения тела. Выраженность дистонии может отличаться в зависимости от различных факторов, таких как эмоциональное состояние ребенка, стресс, усталость. Hartog Dd и соавт. был предложен домашний мониторинг дистонии с помощью камеры смартфона и четырех датчиков-акселерометров. Программа включает в себя оценку по шкале выраженности дистонии (Dyskinesia Impairment Scale) с помощью глубокого машинного обучения. Такая модель позволяет проводить длительные наблюдения за пациентом, а также повышает объективность исследования, поскольку рутинно дистония в настоящее время определяется врачом визуально [17].
Обучение навыку хватания предметов является обязательным во время первого года жизни ребенка, и отклонения от нормы могут быть связаны как с повышением тонуса мышц, так и его снижением, и оба варианта могут отражать неврологические заболевания, включая ДЦП. Мониторинг навыков хватания необходим для оценки развития ребенка. Например, возможно использование перегородки детского стульчика или игрушки со встроенными датчиками давления, которые позволяют отследить не только момент взятия предмета, но и силу, с которой ребенок берет в руку предмет. Проспективное исследование 2832 моментов захвата предмета у 12 младенцев показало достоверное увеличение пиковой, средней силы хватания, а также времени удержания предмета по мере взросления ребенка (p<0,001). Данная технология может применяться при наблюдении за развитием ребенка в первый год жизни, а также являться важным диагностическим инструментов для объективного своевременного выявления задержки развития (рис.1) [18].
Для сохранения и развития моторных навыков необходимо постоянное проведение реабилитаций у пациентов с ДЦП. Реабилитационные программы, выполняемые врачами-специалистами, имеют наиболее высокую эффективность, однако требуют нахождения пациента в стационаре. Вне лечебного учреждения эффективность реабилитации определяется комплаенсом родителей и самого ребенка, готовностью ежедневного выполнения упражнений. Для повышения заинтересованности детей могут быть использованы видеоигры. Например, в работе Chan-V’quez D и соавт. было предложено использование видеоигры с отслеживанием движений для выполнения упражнений на верхние конечности. Из 4 участников исследования 3 пациента полностью прошли 12-недельный курс, при этом 2 ребенка превзошли изначально выбранные целевые показатели. Данная работа показала потенциал применения цифровых технологий в домашней реабилитации, а также повышения личной заинтересованности несовершеннолетнего пациента в ней [19].
Аналогичное исследование применения телереабилитации было проведено Beani E и соавт. Tele-UPCAT (Tele-monitored UPper Limb Children Action Observation Training – обсервационная двигательная тренировка для верхних конечностей) состоит из двух моделей:
Данная программа выполнялась ежедневно на протяжении 15 дней, и, по результатам исследования, 80% сессий были завершены в запланированное время, 95% участников отметили удобность выполнения упражнения. Таким образом, данная программа может успешно применяться для домашней реабилитации при поражении верхних конечностей [20].
Также возможно выполнение реабилитации нижних конечностей, в частности, для снижения спастичности и предупреждения формирования патологических установок стоп, которые значительно снижают возможности пациента для развития навыков поддержания вертикального положения тела. В работе Coley C и соавт. была разработана роботическая платформа для стопы и программа-видеоигра для компьютера, управление которой проводится с помощью давления стопы на платформу. Уровень приверженности участников составил 72%, у большинства пациентов отметилось повышение силы дорсального сгибания лодыжки [21].
Технологии виртуальной реальности (VR) также могут применяться у пациентов с ДЦП. Например, возможно одновременное использование VR и тредмилл тренировок для реабилитации [22]. Метаанализ продемонстрировал эффективность VR для реабилитации пациентов с ДЦП, и наибольший положительный эффект достигался в контроле баланса [23]. Roberts H и соавт. разработали программу реабилитации с применением дополненной реальности и экзоскелета для пациентов с детской гемиплегией. Программа была направлена на улучшение моторных функций верхних конечностей, оценка эффективности проводилась с помощью шкал Assisting Hand Assessment и Мельбурнская оценка унилатеральных функций рук. По результатам 10-дневной реабилитации, отмечалось статистически значимое улучшение бимануальных навыков [24]. Таким образом, технологии виртуальной реальности имеют высокий потенциал для использования в реабилитации пациентов, имеющих двигательные нарушения, и в ряде случаев могут быть совмещены с другими методиками реабилитации.
Эпилепсия
Эпилепсия – это тяжелое заболевание, общая распространенность которого во всем мире составляет более 50 миллионов человек, у детей в возрасте 5-9 лет встречается в 374,8 случаях на 100000 населения [25]. ЭЭГ является золотым стандартом диагностики эпилепсии, и в ряде случаев показан видео-ЭЭГ мониторинг, который в настоящее время может быть проведен дома.
Одним из ограничений домашнего видео-ЭЭГ мониторинга является невозможность своевременного оказания медицинской помощи пациенту, поэтому в данном варианте исследования пациент продолжает принимать свои противоэпилептические препараты. Домашний видео-ЭЭГ мониторинг подходит для диагностики резистентных эпилепсий, поскольку, несмотря на прием медикаментозной терапии, приступы не исчезают. Рекомендованная продолжительность мониторинга у детей в таком случае составляет 2 недели для выявления 1 приступа эпилепсии и 8 недель для выявления 5 приступов [26].
Несмотря на то, что ЭЭГ является основным методом диагностики эпилепсии и отдельных приступов, возможно применение иных инструментальных методов, более подходящих для домашнего мониторинга. Например, возможно использование данных, получаемых с помощью электрокардиографии (ЭКГ) и акселерометра. В исследовании Hegarty-Craver M и соавт. ЭКГ позволило выявить 11/12 генерализованных приступов, а также 7/13 фокальных приступов. Изолированное применение акселерометра не позволило выявить эпилептические приступы, однако совместное применение с ЭКГ ускорило время выявления 4 генерализованных приступов [27].
Основными состояниями, которые необходимо мониторировать у пациента с эпилепсией, являются приступы. Особенно тяжелые проявления характерны для генерализованных тоникоклонических приступов. Engelgeer A и соавт. провели клинико-экономическую оценку прибора NightWatch, направленного на мониторинг генерализованных приступов у детей с резистентной эпилепсией ночью. Данный прибор состоит из фотоплетизмографа и акселерометра, который фиксирует типичные для генерализованных приступов движения. В исследование были включены 41 ребенок (44% женского пола), средний возраст которых составил 9,8 лет. Применение данного устройства показало 72% вероятность экономической эффективности, и стоимость лечения снизилась на 775€ на одного пациента. Также отмечалось снижение стресса у родителей и опекунов [28].
В ряде случаев для домашнего мониторинга достаточно применения смартфона. Например, в статье Davies EH и соавт. мобильное приложение и браслет были использованы для мониторинга качества сна, физической активности и ЧСС. Родители или опекуны детей в приложении отмечали количество приступов. Смартфоны и браслеты были выданы участникам, поскольку данное исследование проводилось в небольшом населенном пункте в экономически развивающейся стране, и у большинства населения доступ к технологиям отсутствует. Данный упрощенный способ домашнего мониторинга является достаточным для удаленного контроля течения эпилепсии специалистами. В данном исследовании 79% родителей отметили в приложении эпизоды эпилептических приступов, и средняя вовлеченность участников составила 57,1%. Авторы считают, что домашний мониторинг эпилепсии в детском возрасте имеет потенциал применения в практике, и относительно невысокие показатели вовлеченности могут быть связаны, в данном случае, с отсутствием опыта использования смартфонов и иных девайсов участниками [29].
Некоторые разработки в области нейровизуализации позволяют значительно уменьшить размеры аппарата и сделать его мобильным. Например, в работе Pedersen M и соавт. предложена разработка носимого магнитоэнцефалографа, который позволит в режиме реального времени длительно записывать активность нейронов и создавать карту активности головного мозга. Данный аппарат может быть использован для диагностики эпилепсии у детей с когнитивными нарушениями без использования наркоза, который необходим в МРТ-диагностике (рис. 2) [30].
Помимо своевременной диагностики эпилептических приступов, в ведении пациентов с эпилепсией необходим также тщательный подбор медикаментозной терапии. Одним из способов контроля лечения является анализ крови с определением концентрации противоэпилептических препаратов в крови. Рутинным способом является лабораторное измерение показателей, однако возможно использование анализа сухих пятен крови. Исследование по сравнению эффективности обоих методов показало сопоставимые результаты, наиболее высокая точность диагностика была достигнута для леветирацетама [31].
Головные боли и мигрень
Головная боль и мигрень имеют высокую распространенность в детской популяции. Согласно существующим исследованиям, в развитых странах распространенность головной боли, характеризующейся минимум одним эпизодом в течение года, среди детей в возрасте от 10 до 18 лет составляет 75,7%, и данный показатель повышается по мере взросления. Мигрень встречается в 24,2% случаев [32]. Исследование 2706 детей и подростков продемонстрировало, что у 36,6% приступы головной боли происходят минимум один раз в месяц [33]. Кроме того, исследование Wilkes M и соавт. показало, что хронические головные боли снижают качество жизни у детей и подростков вне зависимости от пола [34]. Значительное влияние головной боли и, в частности, мигрени на повседневную жизнь ведет к необходимости качественного контроля приступов, подбора медикаментозной терапии и наблюдения за состоянием здоровья ребенка.
В исследовании Sharawat IK и соавт. для диагностики мигрени у детей применялись телемедицинские консультации. Во время консультации, которая проводилась с использованием смартфона, врач оценивал характеристики мигрени, схемы приема анальгетиков/профилактических препаратов, частоту/тяжесть головных болей, соблюдение режима лечения, побочные эффекты, связанные/не связанные с приемом лекарств, а также недоступность лекарств. Помимо разговора с врачом, пациенты заполняли опросники, после основной консультации проводился контроль эффективности подобранной терапии с помощью повторных телеконсультаций. В ходе исследования были проведены 146 телеконсультаций для 51 пациента. В 44% было выявлено ухудшение основных клинических симптомов, включая снижение ответа на лекарственную терапию, благодаря чему врачи смогли провести коррекцию дозы и заменить препараты. В результате около 90% родителей были удовлетворены результатом консультаций [35].
Для повышения комплаенса несовершеннолетних пациентов в терапии эпизодической и хронической мигрени, Grazzi L и соавт. применили дистанционное обучение, программу BeHome Kids. Данная программа состояла из обучения пациентов правильному приему лекарственных средств, ведению здорового образа жизни, а также 6 психотерапевтических сессий с неврологом. Критериями включения в исследование являлось наличие хронической и частой мигрени без ауры на протяжении последних 12 месяцев, возрасту участников 12–18 лет. Результаты показали снижение частоты головной боли на 64% в течение 12 месяцев после прохождения данной программы. Данная работа демонстрирует эффективность психотерапии и обучения пациентов и возможность удаленного проведения подобных сессий [36].
Приложения на смартфоны все чаще применяются в медицине, поскольку являются дешевым и доступным вариантом контроля заболевания. Многие приложения представляют из себя дневники, в которых пользователь отмечает какие-либо симптомы или ситуации, связанные со своей болезнью. Например, такой набор функций был применен в приложении для помощи подросткам в поиске причин, ведущих к развитию мигрени. В данном приложении пациент отмечает возможные триггеры мигрени, время появления головных болей и симптомы, связанные с ними. Пациент может предоставить доступ к цифровому дневнику своему лечащему врачу, который на основании заполненной информации может корректировать как медикаментозную терапию, так и поведенческие способы контроля мигрени [37]. Такие решения достаточно распространены на рынке медицинских мобильных приложений, и многие, помимо стандартного дневника, предоставляют информацию о хронической боли, способах немедикаментозной терапии, а также отслеживают качество сна и иные показатели ежедневной активности [38-40]. Исследование Kellier DJ и соавт. показало сопоставимую эффективность ведения мобильного приложения и стандартного бумажного дневника головной боли у педиатрических пациентов. Авторы отмечают, что мобильные приложения имеют значительное преимущество перед обычными дневниками, поскольку позволяют при необходимости отслеживать лечащему врачу симптомы в режиме реального времени [41].
Для терапии мигрени возможно применение технологий дополненной и виртуальной реальности (XR и VR). Такой вариант терапии включает в себя применение VR и биологической обратной связи (БОС): для БОС были использованы 3 ЭЭГ-электрода. 93% участников были удовлетворены применением VR и XR технологий, пациенты отмечали субъективное ощущение расслабления при использовании данных устройств, однако при домашнем применении 20% пациентов забывали пользоваться девайсом ежедневно [42].
Рассеянный склероз
Рассеянный склероз является наиболее распространенным демиелинизирующим заболеванием среди пациентов-детей. Средний возраст начала РС у них составляет 12 лет, при этом до 30% педиатрических пациентов с РС моложе 10-ти лет [43]. До 98% вариантов РС в детском возрасте составляет рецидивирующеремиттирующее течение, при этом инвалидизация наступает спустя 20 лет после первого эпизода РС. Фактором риска для неблагоприятных исходов являются частые обострения с ремиссиями менее 1 года. Снижение когнитивных способностей является одним из наиболее тяжелых осложнений РС в детском возрасте [44]. Тяжесть обострений и неблагоприятные исходы, включающие в себя необратимые неврологические и психические расстройства при несвоевременном лечении ведут к необходимости постоянного наблюдения за детьми с РС.
Стандартным инструментальным методом диагностики РС является МРТ, однако в текущих клинических рекомендациях не рекомендуется постановка диагноза на основании только данных нейровизуализации; необходимо сочетание клинической картины и данных МРТ [45]. Цифровые технологии позволяют сделать сбор клинических данных более объективным. Например, одними из клинических симптомов РС являются патологии глазодвигательных мышц и неврит зрительного нерва, что проявляется нарушениями движений глазных яблок и ухудшением остроты зрения [46]. Yousef A. и соавт. применили трекер движения глаз для диагностики субклинических поражений при рассеянном склерозе у детей. Определение времени движения глаз показало задержку 60 мс при саккадических движениях у пациентов с РС. Данный прибор может быть использован как для диагностики проявлений РС, так и для мониторинга эффективности терапии на основе изменения выраженности симптомов [47, 48].
Многообещающим методом реабилитации пациентов с РС является использование программ на основе VR, и существует достаточное количество исследований эффективности данной технологии среди совершеннолетних пациентов с рассеянным склерозом [49–51]. Однако исследования о применении VR для когорты пациентов детского возраста еще не нашли распространения, несмотря на достаточную эффективность среди взрослых.
Ночной энурез
Технологии дистанционного мониторинга ночного энуреза у детей были подробно рассмотрены в предыдущей нашей статье [52]. Основным направлением в данной сфере является применение носимых УЗИ-датчиков, которые контролируют уровень наполнения мочевого пузыря у ребенка, и, при достижении определенного объема, устройство передает информацию на смартфон или иное устройство, выполняя роль «будильника», который будит ребенка в ночное время, либо информирует родителей о необходимости разбудить ребенка. Такой подход позволяет сформировать условный рефлекс и минимизировать симптомы нейрогенного мочевого пузыря.
В данной статье было рассмотрено применение современных цифровых и телемедицинских технологий в диагностике, лечении и контроле неврологических заболеваний детского возраста. Наиболее распространенными неврологическими заболеваниями у несовершеннолетних пациентов являются: ДЦП, головные боли, эпилепсия, нейрогенные нарушения мочевого пузыря. Все состояния требуют высокого уровня контроля, который может быть достигнут при применении технологий дистанционного мониторинга, включая носимые устройства. С развитием VR расширились программы реабилитации, и появилась возможность их выполнения вне больницы, а также повысился комплаенс пациентов благодаря внедрению игровых компонентов в процесс реабилитации. Широкое применение нашли телеконсультации и ведение дневников с помощью смартфона. Цифровые технологии в детской неврологии имеют высокий потенциал благодаря легкости их освоения пациентами и их родителями.
Attachment | Size |
---|---|
Скачать файл | 1.19 MB |