Файл: Применение принципа биологической обратной связи в клинической практике (Распространение видов БОС в настоящее время в России и зарубежных странах).pdf

При обсуждении проблемы биологической обратной связи общепризнано, что без специального технического обеспечения ни врач, ни пациент не имеют возможности получить данные о работе корректируемой висцеральной системы и, тем более, управлять ее деятельностью.

Таким образом, существуют определенные предпосылки для реализации метода БОС в медицинской реабилитации:

1. Получение информации о работе каких-либо физиологических систем или внутренних органов, причем при обычных условиях эта информация недоступна для человека.
2. Обучение пациента произвольному управлению работой этих физиологических систем или внутренних органов.
3. Использование для решения указанных задач специальных технических устройств, предназначенных для представления пациенту (и/ или инструктору БОС) информации в доступной для человека форме.

Рисунок 2. Схема коррекции функций организма при помощи БОС

На схеме коррекции функций организма методом БОС показаны необходимые этапы (они же — составляющие), обеспечивающие замыкание контура биологической обратной связи при проведении лечебного процесса. Таких составляющих три: сам пациент, прибор биологической обратной связи и инструктор БОС, управляющий тренировочным сеансом. Прямоугольник, ограниченный сплошной жирной линией, условно обозначает те элементы биологической обратной связи, которые относятся к человеческому организму. Элементы, расположенные за пределами этого пространства, являются внешними составляющими метода БОС, или цепью внешней обратной связи.

Рассмотрим основные понятия метода БОС.

Физиологическая функция. Обязательным требованием, предъявляемым к физиологической функции, которую планируется сделать объектом применения метода БОС, является возможность ее объективной регистрации и количественной оценки. В принципе, этим условиям удовлетворяют многие физиологические параметры. В литературе описано применение БОС на основе систолического и диастолического артериального давления (АД), содержания углекислоты и кислорода в выдыхаемом воздухе, показателей функции внешнего дыхания и т. д. Однако в практических условиях чаще всего используются такие физиологические параметры, как частота сердечных сокращений (ЧСС), частота дыхательных циклов (ЧД), величина дыхательной аритмии сердца (ДАС), показатели электроэнцефалограммы (ЭЭГ) и электромиограммы (ЭМГ), периферическая температура, кожно-гальваническая реакция.

Необходимо иметь в виду, что обязательным условием применения метода БОС является хотя бы минимальная сохранность корректируемой физиологической функции. В том случае, если функция отсутствует полностью (например, исчезновение двигательной функции вследствие травматического перерыва нервного ствола), применение БОС неэффективно, т.к. контур обратной связи замкнуться не может.

Регистратор параметров физиологических функций. Для успеха БОС-терапии необходимо обеспечить получение адекватной информации о работе органов и систем организма. Роль первичного регистратора, в принципе, может выполнять любой прибор, который фиксирует полученные результаты, например, электрокардиограф или электроэнцефалограф. Эти приборы позволяют получить записи объективных показателей работы тех или иных органов и систем перед началом и после окончания лечения, а также сравнивать эти показатели для определения эффективности тренировок. Однако данные, представленные в таком виде, не удовлетворяют принципу БОС, поскольку они, во-первых, непонятны для пациента, а нередко — и для инструктора БОС, и требуют специальной расшифровки (например, ЭЭГ), а, во-вторых, не позволяют использовать на практике схему биоуправления из-за разрыва во времени между проведением тренировки и обсуждением ее результатов, т. е. получением информации и возможностью ее применения для тренировки. Другими словами, регистрация информации и ее предъявление пациенту должны происходить одновременно, или, по крайней мере, с минимальной задержкой (необходимой для технической обработки сигнала), не влияющей на осуществление принципа БОС.

Необходимость получения адекватной информации предопределяет повышенные требования к конструкционным особенностям и материалам применяемых датчиков:

1. Электроды датчиков должны обеспечивать надежный электрический контакт с поверхностью кожи человека или получение достоверной информации иным способом (применение специальных датчиков дыхания, температуры и т. д.). Например, электроды для ЭЭГ должны иметь хлорсеребряную поверхность размером около 1 кв. см, на которую наносится электропроводный гель или паста, обеспечивающие плотный электрический контакт. Возможно использование специальных электропроводных клеящих гелей, хорошо фиксирующих ЭЭГ-электроды на голове человека без применения шлемов или ремней крепления. В то же время электроды ЭМГ-датчиков имеют меньший диаметр — около 8 мм (т. е. площадь поверхности около 0,5 кв. см) и могут быть сдвоенными, если электрический потенциал снимается с мышцы небольшого размера.

Следует помнить, что при применении ЭЭГ и ЭМГ датчиков, как правило, необходимо наложение индифферентного («заземляющего») электрода, обеспечивающего стабильные показания основных (референтных) электродов.

1. Датчики должны легко накладываться и сниматься, не причинять пациенту беспокойства, не смещаться во время проведения сеанса, не изменять в ходе тренировки электрических или иных параметров.
2. Электроды датчиков и провода, соприкасающиеся с телом пациента, должны иметь возможность проведения обеззараживания каким- либо способом.

Преобразователь параметров физиологических функций. Как

становится ясным из обсуждения условий получения физиологической информации, для лечения методом биологической обратной связи одного прибора-регистратора недостаточно. Физиологические параметры должны быть преобразованы в доступные пониманию пациента сигналы и через органы чувств доведены до его сознания. Поэтому основными задачами прибора-преобразователя являются:

1. Выделение и отождествление изучаемого параметра физиологической функции, фильтрация сигнала, очистка от шумов и искажений.
2. Преобразование полученной информации в сигналы обратной связи, доступные для понимания пациента и пригодные для постановки перед пациентом задачи по их изменению с целью коррекции нарушенной функции.

Следует сразу же оговориться, что в качестве сигналов обратной связи можно использовать только световые и звуковые раздражители, сформированные таким образом, чтобы органы зрения и слуха человека могли легко воспринять их изменения в диапазонах требуемой коррекции. Гипотетически можно было бы применить тактильные раздражители (в случае лечения слепоглухонемых), но задействовать обоняние или вкус уже совершенно не представляется возможным.

Для указанных целей используются либо соответствующие шкалы приборов БОС, либо в современных условиях компьютер.

В реальных условиях регистратор и преобразователь физиологических функций не являются самостоятельными приборами, а конструктивно объединены в единый прибор биологической обратной связи (или компьютерный комплекс биологической обратной связи), условно выделенный на рисунке прямоугольником со скругленными углами.

Применение в аппаратуре БОС компьютерного обеспечения с его мощной информационной базой позволило переложить на плечи прибора не только предварительную обработку и фильтрацию поступающего от пациента сигнала, но и трудоемкую функцию хранения и обработки полученных данных. Кроме того, при таких средствах вывода изображения и звука, как дисплей и звуковая карта, компьютер оказался незаменимым «глашатаем» обратной связи, позволяющим наиболее адекватно отображать преобразованную физиологическую информацию.

Следует отметить, что информация, представляемая пациенту, должна соответствовать его интеллектуальному уровню. Если для взрослого допустимо применение светового столбика на шкале прибора БОС или графика на экране монитора, то для ребенка физиологические параметры нужно стараться отобразить через мультипликационные сюжеты, детские слайды, сказки.

Инструкция пациенту, которую дает специалист БОС, должна в доступной форме содержать информацию о том, как должны выглядеть сигналы обратной связи, отражающие параметры функционирования тренируемого органа или системы. Весьма желательно стремиться к тому, чтобы инструкция была ясной и четкой (например, напрячь тренируемую мышцу с такой силой, чтобы на экране монитора линия ЭМГ превысила определенный порог, или включилась биокомпьютерная игра). Однако в ряде случаев приходится ограничиваться общими указаниями: так, при ЭЭГ-тренинге пациенту предлагается «найти в себе такое внутреннее состояние, чтобы зазвучала музыка» (инструктору, но не пациенту, известно, что это будет лишь при достижении определенного значения, - порога, - выбранного ритма ЭЭГ), или при проведении коррекции зрения перед больным ставится задача «смотреть сквозь экран» (ситуация, аналогичная предыдущей).

Иногда инструкция может быть слишком общей, например, с целью коррекции психоэмоциональных расстройств предлагается без какой- либо определенной цели просто слушать «музыку собственного мозга» (трансформированные в звуковой спектр ритмы ЭЭГ) [8], хотя такая постановка вопроса является для метода БОС скорее исключением, чем правилом.

Исходя из указаний, полученных от инструктора БОС, и опираясь на свои функциональные резервы, пациент пытается активно изменить физиологические параметры в требуемом направлении. Задача инструктора - поэтапно повышать нагрузку от наиболее простых и доступных для данного пациента упражнений до более сложных, требующих значительных усилий.

Наконец, для эффективного осуществления лечения методом БОС абсолютно необходимо, чтобы был задействован еще один важный фактор, связанный с личностью пациента. Этот фактор — мотивация, т. е. активное желание лечиться со стороны самого человека. Если пациент явно или скрытно не хочет выполнять поставленную перед ним задачу, если он занимает иждивенческую в отношении лечения позицию, то даже при наличии всех остальных звеньев биологической обратной связи не имеется логической основы для реализации БОС-программы.

Высокий уровень мотивации может быть обеспечен как психологической установкой человека на выздоровление (как правило, у больных, а также у детей и подростков ее бывает явно недостаточно), так и внешними факторами, повышающими заинтересованность пациента в процессе и результатах лечения. Например, одним из мощных мотивационных факторов, обеспечивающих высокие результаты лечения, как у детей, так и у взрослых является игровая ситуация, поэтому введение в комплекс аппаратуры БОС различных биокомпьютерных игр весьма целесообразно. Хорошим мотивационным фактором является также познание новой желаемой информации, например, включение в контур БОС просмотра видеофильма, представляющего интерес для пациента. За рубежом используется даже материальное вознаграждение за достижение положительных результатов в лечении, причем этот фактор особенно хорошо зарекомендовал себя при лечении детей и подростков [26].

Как и всякий способ лечения, метод БОС имеет определенные показания, противопоказания и условия, ограничивающие область его применения.

Прежде всего, при обсуждении данного вопроса необходимо обратить особое внимание на то, что существуют определенные условия, без соблюдения которых применение метода БОС оказывается принципиально невозможным (хотя они не относятся к противопоказаниям).

Первое условие, и о нем уже говорилось ранее, - это минимальная сохранность корректируемой функции. Действительно, отсутствие физиологической функции, нуждающейся в коррекции, например, полное отсутствие предметного зрения (слепота) вследствие травм и заболеваний глазного яблока, глазного нерва, проводящих путей или корковых зрительных анализаторов исключает саму возможность применения метода БОС у таких больных в офтальмологических целях.

Вторым условием является минимальная сохранность интеллекта, необходимая для понимания инструкций методиста и их выполнения. При стойких грубых нарушениях интеллекта врожденного или приобретенного характера, таких, как тяжелая олигофрения при синдроме Дауна, выраженное слабоумие после заболеваний и травм головного мозга, заболевания «большой» психиатрии и т. д., пациент просто не в состоянии осознать поставленную перед ним задачу. Вопрос о сохранности интеллекта в возрастном аспекте, при психопатологических состояниях, пси- ховегатативных расстройствах и т. д. подробнее будет рассмотрен ниже.

Показания к применению метода БОС в системе медицинской реабилитации тесно связаны со специальной направленностью разрабатываемой аппаратуры, т. е. приборы, основанные на принципе ЭМГ-БОС, применяются для лечения посттравматических, ортопедических, неврологических нарушений, приборы на основе ЭЭГ-БОС - для лечения психовегетативных, невротических расстройств и т. д. Поэтому медицинские показания для использования метода БОС целесообразно рассматривать при обсуждении каждого конкретного специализированного комплекса БОС.