Обычно стабилометрические тесты — это тесты, выполняемые на стабилометрической платформе, часто разделяемые на статические и динамические. Согласно достаточно распространенному сегодня мнению, статические — это такие, при которых процедура исследования выполняется на неподвижной (статичной) стабилоплатформе, а динамические — такие, при которых исследуют «основную стойку в изменяющихся внешних условиях (перемещение и наклоны платформы, движение окружающего пациента пространства)» [Скворцов, 2010]. На наш взгляд, следует четко разделять тесты по типу используемого оборудования: или не подвижная, или подвижная платформа, так как их измерительные свойства могут в таком случае отличаться — из-за возможных физических различий процесса измерения. Иными словами, показатели, полученные на качающейся (динамической) платформе, не обязательно будут совпадать по значимости с идентичными, но полученными на неподвижной (статичной). Поэтому данные измерений на статичной стабилоплафторме, но в меняющихся условиях, можно корректно сравнивать с другими измерениями на такой же платформе, а сравнение с данными на подвижной платформе не может быть столь же прямым и однозначным.
Другой аспект, на который необходимо дополнительно обратить внимание — это считать ли стабилометрическими тестами те, которые проводятся методами, например, «видеостабилометрии» [Мареев и др., 2013] или «пространственной стабилометрии»12 [Загородний и др., 2013]? Наверное, только время и живой процесс терминообразования ответит на этот вопрос. Полагаем, что эти новые методы могут оказаться перспективными, но, на нашем сегодняшнем уровне знаний возможное «автоматическое» уравнивание их по используемой методологии исследований, по способам расчета показателей, анализа и трактовки данных со стабилометрическим (выполняемым на статичной стабилоплатформе) исследованием не выглядит достаточно обоснованным. То есть, между методами, в которых измерения основаны на разных физических принципах, пока не следует ставить знак равенства. Например, согласно описанию приведенного выше источника,
«видеостабилограф включает в себя источник лазерного излучения, закрепленный на голове пациента, темный градуированный планшет и видеокамеру». Как соотносятся колебания луча от головы испытуемого и колебания его центра давления на стабилоплатформу? Будут ли одинаковы физиологические механизмы измеряемых колебаний (головы и центра давления на платформу)? Таким образом, необходимо обязательно учитывать, какой тип оборудования используется. Данная книга касается применения только не подвижной (статичной) стабилоплатформы. Соответственно, приводимые классификации и описания касаются именно такого оборудования, и обрисовывают именно нашу точку зрения. Поэтому называем здесь стабилометрическими тестами и процедурами только те, которые выполняются на неподвижной стабилометрической платформе.
Условно говоря, тесты на не подвижной платформе можно разделить на статические и динамические по способу контроля позы — если подразумевается поддержание испытуемым примерно одной и той же позы (например, в пробе Ромберга), то это статический тест, а если условия теста подразумевают контролируемое испытуемым изменение позы — динамический. Другой подход — степень активности испытуемого по условиям теста. Это касается таких различий: если человек при выполнении теста по его условиям пассивно стоит — один тип, и, если человек активно выполняет инструкцию (например, в тестах с биоуправлением) — другой. Можно также сказать, что наличие или отсутствие возможности оценить результат активности (выполнения инструкции) тоже выделяет разные типы тестов. Возможно ещё разделять типы тестов по условиям среды — например, наличие возмущающих воздействий или изменение условий. Здесь можно предложить тесты, при которых происходит или уменьшение доступной сенсорной информации (например, постелить мягкий коврик на стабилоплатформу или приглушить свет в помещении), или же её увеличение (например, включить фликер). Также, при типизации тестов может быть полезен под- ход, аналогичный приведенному в таблице 6.
Учитывая многообразие возможных вариантов и типов тестов на стабилоплатформе13, для краткости и простоты, условно выделим две группы: постуральные и двигательно-когнитивные. Имея в виду, что первые касаются исследования особенностей позы, а вторые — исследования того, как изменяется поза при выполнении когнитивной нагрузки и насколько достигнута поставленная в задании цель. При этом будем рассматривать здесь только тесты, проводящиеся в позиции испытуемого на стабилоплатформе стоя на двух ногах, вертикально.
Отметим, что восприятие испытуемым инструкции, запоминание необходимых действий при выполнении теста или тренинга, концентрацию внимания и так далее, можно легко соотнести с классификацией МКФ14 (рисунок 19).
Для двигательно-когнитивных тестов «центральным» моментом является инструкция, наличие цели. В этом случае оценивание результатов теста выглядит достаточно простым: какой получен результат (степень достижения цели) и какой ценой достигнут? То есть, можно предложить удобный подход к трактовке данных исследования. Например, рассмотрим режим «комбинированная проба»15, разработанный авторами для программы STPL. Эта проба представляет собой двухфазный тест, в первой части которого испытуемый видит на экране круглую «мишень» с неподвижной «меткой», а во второй — такую же мишень, но уже с подвижной «меткой» (маркером центра давления) — рисунок 20. Цель теста для испытуемого — в первой части смотреть на метку, сохраняя максимально стабильную вертикальную позу, а во второй — постараться удержать метку центра давления посередине мишени, выполняя при необходимости корректировочные движения, при этом чувствительность системы к изменениям координат центра давления нарастает. Каждая фаза в стандартном режиме длится 30 секунд. То есть, 30 секунд пассивного поддержания вертикальной позы и 30 секунд управляемой корректировки вертикальной позы в условиях поступления дополнительной информации о положении центра давления. Перед началом теста системой подается автоматическая голосовая инструкция, а также управляющие команды.
Таким образом, мы можем количественно оценить насколько хорошо испытуемый выполнил инструкцию (управление центром давления) — достиг поставленной цели, например, по среднему отклонению метки от центра мишени, и, также количественно оценить «физиологическую цену» показанного результата, например, по индексу энергозатрат. Иными словами, можно сформулировать обоснованный ответ на вопрос какой получен результат (степень достижения цели) и какой ценой достигнут. Также возможно сопоставить параметры позы в не управляемой и управляемой фазах теста, получив ценную информацию о способности человека адаптироваться к изменению сенсорного обеспечения позы. На рисунке 21 представлен вариант разработанного с участием авторов типового двухстраничного протокола исследования для «комбинированной пробы».
Предложенный вариант протокола теста «комбинированная проба» включает ряд полученных числовых характеристик, сгруппированных для удобства по категориям: «Опорная симметрия», «Функция равновесия», «Эффективность управления». На основе вышеописанного подхода система предлагает простое автоматическое заключение, например: «Фронтальная асимметрия в норме», «Выраженная сагиттальная асимметрия вперед», «Умеренное нарушение функции равновесия», «Малоэффективный когнитивный контроль». Понятно, что такое заключение является весьма общим, не дифференцирующим причины, о которых известно специалисту. Поэтому существует возможность добавления произвольного текста, основанного на должной информированности врача. Вторая страница протокола содержит графики: стабилограммы, балистограмму, статокинезиограмму, координаты центра давления, график энергозатрат (по индексу энергозатрат), амплитудно-частотные характеристики. При этом отдельные фазы теста выделены разным цветом (первая — зеленым, вторая — красным).
Можно провести определенные параллели между двухфазным двигательно-когнитивным тестом с биоуправлением по опорной реакции («комбинированая проба») и стабилометрическим вариантом часто применяемой пробы Ромберга. В пробе Ромберга также оценивается различие в управлении позой в двух режимах — при пассивном стоянии с открытыми и закрытыми глазами. Однако никаких активных действий и расчетной цели для испытуемого, в отличие от двигательно- когнитивных тестов, здесь не предполагается. Другим важным отличием сравниваемых тестов является обучение. Перед первым проведением двигательно-когнитивных тестов необходимо провести инструктаж, объяснив способ управления меткой центра давления и сделав пробную процедуру (например,
«вводный тренинг» для программы STPL). У здоровых добровольцев достижение «своего» уровня возможностей для теста типа «комбинированной пробы» происходит, как правило, за 1-2 пробных попытки, и, далее остается относительно стабильным [Гусева и др., 2012], при отсутствии нацеленных усердных тренировок. У больных же динамика роста показателей, на наш взгляд, наоборот, может оказаться ценной информацией, иллюстрирующей, в том числе, изменение способности к обучению.
Другим примером двигательно-когнитивного теста может быть «динамическая проба» в программе STPL. В этом тесте испытуемому предлагается динамическое управление меткой центра давления — из центрального круга маркер центра давления наводится поочередно на появляющиеся по периметру круги-мишени и возвращается обратно в центр для вызова следующей мишени.
Условия проведения тестов должны соответствовать целям тестирования — принципиально, описания условий для стабилометрических тестов аналогичны изложенным в таблице 2 и таблице 3.
Важным аспектом является выбор показателей для анализа. Различные стабилометрические показатели, обычно применяемые в практике, как правило, рассчитываются компьютерной программой — автоматически. Исходные данные — ряд координат центра давления испытуемого на поверхность стабилоплатформы. В качестве аналогии можно вспомнить клетчатую шахматную доску, на которой любая клетка обозначается буквой и цифрой, и, таким образом, можно точно назвать положение нужной фигуры и её передвижения
«влево-вправо» и «вперед-назад». Также и центр давления испытуемого обозначается цифрами на оси OX и OY: положи- тельными (вправо и вперед) и отрицательными (влево и на- зад). Прибор измеряет координаты центра давления испытуемого с высокой частотой, например, не менее 33 Герц. Поэтому за время исследования получается набор очень большого числа данных. Например, за 1 минуту при частоте 33 Герца в компьютер поступит 1980 значений положения центра давления на оси OX и ещё столько же — на оси OY. Из ряда значений вычисляются средние, дисперсия и другие статистические показатели, которые используются для количественных характеристик процесса управления позой. Для специалиста важно понимать, откуда берутся и в чем физический смысл тех или иных показателей, чтобы верно и осознанно трактовать результаты исследования.
Например, предположим, что есть реальный фрагмент стабилометрического исследования длительностью в несколько секунд. Допустим, что за это время прибором было проведено 50 измерений координат проекции центра масс испытуемого. То есть, было получено 50 значений Х и 50 значений Y (аналогично представленному в таблице 1). Соединение линией нанесённых на координатную сетку точек образует стато- кинезиограмму (пример на рисунке 2). Сумма длин отрезков, составляющих статокинезиограмму, называется её длиной и обычно обозначается буквой L. Считается в миллиметрах.
Показатель средней за время исследования скорости перемещения центра давления вычисляется также, как вычисляется средняя скорость объекта в школьном учебнике: длина статокинезиограммы (путь, расстояние) делится на время (дли- тельность исследования). Иными словами, за определенный отрезок времени, чем больше длина (L), тем больше средняя скорость (V). Поскольку показатель средней скорости зависит от длины статокинезиограммы, то его информативность, по сути, не выше, чем у самой длины — важное различие заключается в том, что параметр скорости позволяет сравнивать исследования разной длительности. При проведении же серии одинаковых тестов — равных по длительности тестирования
— информативная ценность показателей L и V практически не различима.
Кроме длины статокинезиограммы, часто используют площадь — обозначается буквой S. Вычисляется в квадратных миллиметрах, как площадь, на которую приходится 90% (или 95% — в предлагаемых разными исследователями вариантах) всех позиций центра давления за время исследования. Для простоты такой показатель определяют расчетом площади эллипса. Смысл можно передать следующей аналогией: рыбак в лодке посередине озера многократно забрасывает удочку, перемещаясь с носа на корму — при том, что длина лески всегда одинакова, часть озера, куда он только сможет забросить удочку, будет похожа на эллипс (рисунок 22).
Другим показателем, характеризующим рассеяние точек стабилограммы от средних за время исследования значений X и Y, является дисперсия (DX; DY) или, как вариант, стандартное квадратичное отклонение (x; y). Однако показатель площади статокинезиограммы (S) отличается от дисперсии (DX; DY) или стандартного квадратичного отклонения (x; y) тем, что позволяет оценить область рассеивания точек статокинезиограммы одновременно вдоль осей ОХ и ОY — то есть, сразу, одной цифрой.
Перспективное семейство стабилометрических показателей, связанное с механической энергией, затрачиваемой испытуемым на поддержание или изменение позы. Условно, базовый показатель называется индекс энергозатрат и обозначается буквой А. Рассчитывается в Джоулях. Также применяются сходные по смыслу показатели, например Am —
«удельные энергозатраты» на килограмм веса, мДж/кг. Если проводить упрощенное сравнение с традиционными показателями, то можно сказать, что, например, по сравнению с длиной, показатель A учитывает ещё и изменение направлений на отрезках от одной позиции центра давления до другой. Условно это можно отобразить как описание состояния раскладного метра — например, он находится в такой конфигурации, как на рисунке 23. Если считать это моделью статокинезиограммы, то можно охарактеризовать раскладной метр его полной длиной, вытянув в ровную линию, или же как-то учесть и его длину, и его реальные изгибы. Здесь первое можно сравнить с показателем L, а второе с показателем A.
За счет физических свойств показатель А оказывается чувствительнее, чем традиционный показатель L, а также, в ряде случае и более однозначным (меняющимся не случайно), чем, например, показатель S. Это продемонстрировано в ряде опубликованных наблюдений [например: Кубряк, Гроховский, 2011, 2015; Погабало и др., 2014].
Если прибегнуть к еще одной аналогии для объяснения достоинств показателя A в сравнении с показателем длины (L) статокинезиограммы или средней скорости (V), то можно использовать уже упоминавшийся выше образ. Так, рыбак забрасывает свою удочку с лодки, размахиваясь то сильнее, то слабее — поплавок отмечает точки то ближе, то дальше от лодки, и при этом леска летит то быстрее, то медленнее. То есть, расстояние от рыбака до точки падения поплавка преодолевается каждый раз по-разному, с различной скоростью. Для того чтобы дальше забросить удочку, рыбаку надо размахнуться сильнее, придав забрасываемому объекту большую скорость, и, соответственно, затратив больше энергии.
Например, рыбак 100 раз за 1000 секунд забросил удочку на расстояние 2 метра — в сумме «путь» составит 200 метров. При этом показатель средней скорости, будет равен 0.2 метрам в секунду из расчёта того, что суммарный путь равен 200 метрам, а затраченное время 1000 секунд. Очевидно, что средняя скорость и суммарный путь не характеризуют в должной мере то, как именно рыбак забрасывает удочку. Если, например, он за те же 1000 секунд 50 раз забросит удочку на 3 метра, а 50 раз на 1 метр, то суммарный «путь», как и в первом случае, составит 200 метров и средняя скорость, соответственно, также будет 0.2 метра в секунду. Однако если рассчитать потребные энергозатраты на выполнения задачи в первом и во втором случаях, то окажется, что они во втором случае будут на 25% выше, чем в первом.
Часто используют показатели, связанные со спектральными характеристиками стабилограммы — например, Fx и Fy, в Герцах. Ещё можно исследовать даже небольшие колебания веса тела человека на стабилоплатформе (изменения по оси OZ) — иногда это позволяет получить дополнительные данные об управлении позой. В двигательно- когнитивных тестах с биологической обратной связью по опорной реакции используются также показатели, характеризующие качество исполнения инструкции — напри- мер, время удержания центра давления в заданной зоне, число «пойманных» мишеней и т.д.
Все известные параметры стабилометрического исследования можно условно разделить на несколько групп. Одна из которых объединяет показатели, характеризующие параметры траектории перемещения центра давления за время исследования, такие как длина статокинезиограммы или её средняя скорость. Другая группа объединяет параметры, характеризующие разброс соответствующих значений координат центра давления относительно рас- считанных средних значений. Это среднеквадратические отклонения, дисперсия, площадь статокинезиограммы и иные. Третья группа включает параметры амплитудно- частотных характеристик стабилограмм (временных диаграмм), такие как амплитуда и частота преобладающих колебаний и так далее. Определяющим фактором такой классификации является то, что показатели, входящие в состав одной группы, характеризуют одно свойство исследуемого процесса. Поэтому при анализе результатов исследования рационально использовать минимум показателей из каждой группы, формируя достаточный и при этом удобный для всесторонней оценки состояния человека набор индексов. В отдельную группу можно отнести различные коэффициенты (например, соотношение площадей в пробе Ромберга) и сложные производные от нескольких индексов.
Конкретные инструкции по проведению конкретных стабилометрических тестов, как правило, доступны в разделе «помощь» или в специальных «мануалах» компьютерных программ, поддерживающих их проведение.
Для контроля реабилитации мы предлагаем, в обычном случае, использовать три вида простых тестов:
› проба Ромберга;
› двигательно-когнитивный тест с целью удержания статической позы (например, «комбинированная проба» в программе STPL);
› двигательно-когнитивный тест, в котором осуществляется нацеленное (обусловленное достижением цели) изменение позы (например, «динамическая проба» в программе STPL).
Смысл такого выбора — возможность многосторонней оценки, включающей исследование:
• контроля симметричности позы (проба Ромберга, «комбинированная проба»);
• особенностей сенсорного обеспечения управления позой (проба Ромберга);
• статического стереотипа вертикального положения
(«комбинированная проба», проба Ромберга);
• когнитивного обеспечения управления позой («комбинированая проба», «динамическая проба»);
• балансировки («динамическая проба»).
При длительности каждого теста в 60 секунд, общее время тестирования будет небольшим. К достоинствам стабилометрических тестов традиционно относят неинвазивность, высокую пропускную способность и малые трудозатраты на их выполнение.