Сравнительный анализ двух многозадачных подходов к когнитивному тренингу у кардиохирургических пациентов

Снижение когнитивных функций является частым осложнением кардиохирургических вмешательств, в раннем послеоперационном периоде оно может достигать частоты 40-70% и сохраняться у 30-50% пациентов в отдаленном послеоперационном периоде [1][2]. Сохранность когнитивных функций в послеоперационном периоде оказывает значимое влияние на качество жизни пациентов и их приверженность к лечению [3][4]. Установлено, что наличие послеоперационного снижения когнитивных функций сопряжено с низкой эффективностью реабилитационных и восстановительных мероприятий [5]. Поэтому сохранение когнитивных функций в раннем послеоперационном периоде кардиохирургических вмешательств является важной задачей современной медицины, что обусловливает необходимость поиска новых подходов к восстановлению нарушенных когнитивных функций и предотвращению прогрессирования когнитивного дефицита [6]. Перспективным направлением когнитивной реабилитации является разработка специализированных компьютеризированных программ. Сообщается об опыте использования таких программ, в т. ч. у пациентов после кардиохирургических вмешательств [7-9]. Однако результаты проведенных исследований немногочисленны и весьма противоречивы. Некоторые авторы указывают на положительный эффект их включения в реабилитационный курс [7][9], хотя иногда приводятся данные об отсутствии значимых эффектов [8]. Противоречивые результаты проведенных исследований могут быть обусловлены выбором компонентов для тренирующих программ, а также особенностями клинического состояния пациентов [6]. Для разработки эффективных технологий когнитивной реабилитации кардиохирургических пациентов требуется продолжение исследований.

Комбинированные многозадачные тренинги, состоящие из моторных (ходьба, бег или поддержание устойчивой позы) и когнитивных (внутренний счет, задачи на внимание, исполнительные функции, задачи открытого типа) компонентов и подразумевающие их одновременное выполнение, являются многообещающим подходом в когнитивной реабилитации [9-11]. Повседневная и профессиональная деятельность человека часто требуют одновременного выполнения как когнитивных задач, так и физической активности. Установлено, что регулярная физическая активность и освоение новых когнитивных навыков связаны с улучшением интеллектуальных функций [12][13]. При этом наилучшие результаты тренинга достигаются при совместном выполнении физической и когнитивной активности [10][14]. Однако, несмотря на имеющиеся данные, многозадачный когнитивный тренинг (КТ) еще не получил достаточного распространения в клинической практике, в особенности у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Необходимо определить тип когнитивных и моторных задач для максимальной активации функциональных резервов пациентов, а также оптимальный режим и продолжительность тренинга. Стоит обратить внимание, что когнитивные нарушения у пациентов в раннем послеоперационном периоде коронарного шунтирования (КШ) преимущественно связаны с диффузным поражением лобных и теменно-затылочных отделов коры [2][15]. Возможно, что включение в качестве когнитивно-восстановительной терапии многозадачных тренингов, широко задействующих мозговые области, обеспечивающие исполнительные функции, рабочую память и внимание, а также моторные функции, окажет положительное влияние на когнитивный статус этих пациентов. Необходимо также проверить преимущества сочетаний различных когнитивных и моторных задач. Таким образом, целью настоящего исследования явилась сравнительная оценка частоты послеоперационной когнитивной дисфункции (ПОКД) и нейропсихологических изменений в раннем послеоперационном периоде КШ у пациентов, которые прошли два варианта многозадачного КТ, а также контрольной группы.

Материал и методы

Дизайн исследования

В рамках проспективного когортного исследования, проведенного на базе клиники НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний, в соответствии с критериями включения и исключения отобрано 100 пациентов со стабильной ишемической болезнью сердца. Критерии включения были следующими: возраст 45-75 лет, стабильная ишемическая болезнь сердца, плановое КШ. Критерии исключения: инсульт в анамнезе, эпилепсия, черепно-мозговая травма, балл по Монреальской шкале когнитивной оценки/Montreal Cognitive Assessment (MoCA) ≤18 (из 30), балл по шкале депрессии Бека/Beck Depression Inventory (BDI-II) ≥8 (из 31), психотические расстройства в анамнезе и декомпенсированные сопутствующие заболевания. Все пациенты соответствовали критериям исследования и подписали форму информированного согласия. При поступлении включенные в исследование пациенты прошли неврологическое обследование, а также скрининг по шкалам MoCA и BDI-II. Клинические специалисты, обследовавшие пациентов, не были осведомлены об их участии в настоящем исследовании. Исследование было выполнено в соответствии со стандартами надлежащей клинической практики (Good Clinical Practice) и принципами Хельсинкской декларации (пересмотр 2013г). Исследование было одобрено Локальным этическим комитетом НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний (протокол № 10 от 10 декабря 2020г). Методом псевдорандомизации были сформированы 3 группы, сопоставимые по клиническим характеристикам: КТ 1 (n=30), КТ 2 (n=35) и контроль (n=35). Исходная клиническая характеристика всех обследованных групп представлена в таблице 1.

Плановое КШ проводилось во всех группах с использованием нормотермического искусственного кровообращения в непульсирующем режиме. Использовались стандартные процедуры эндотрахеальной анестезии и инфузии. Проведен онлайн-мониторинг оксигенации коры головного мозга (rSO₂) (INVOS-3100, Somanetics, США). Во время операции показатели сатурации кислорода находились в пределах нормы. Среднее время искусственного кровообращения и время операции можно найти в таблице 1. После КШ все пациенты были переведены в отделение интенсивной терапии на один-два дня, и далее в кардиологическое отделение для послеоперационной терапии, выписка состоялась на 11-12 сут. В течение раннего послеоперационного периода и до выписки из стационара у пациентов не отмечалось значимых неблагоприятных кардиоваскулярных событий и неврологических осложнений I типа (инсульт, психотические расстройства).

Нейропсихологическое обследование

Состояние базового когнитивного статуса оценивалось перед включением в исследование по скрининговой шкале MoCA (русскоязычная модифицированная версия). Для оценки когнитивных функций в до- и послеоперационном периоде КШ с определением ПОКД всем пациентам было проведено расширенное нейропсихологическое тестирование с помощью психофизиологического комплекса "Status PF", методика была описана ранее [16]. Исходная оценка проводилась за 2-3 дня до КШ. Первое тестирование ПОКД проводилось на 2-3 сут. после операции. Для каждого пациента был определен индивидуальный процент относительных изменений послеоперационных показателей по сравнению с исходным с использованием следующей формулы: ((исходное значение — послеоперационное значение)/исходное значение)*100%. Отрицательные значения этого показателя указывали на увеличение когнитивного показателя по сравнению с исходным уровнем, положительные — на снижение, а пороговое значение для ПОКД было равно 20% [16]. После завершения курса многозадачного КТ, а для пациентов группы контроля — на 11-12 сут. после КШ, все пациенты прошли повторное тестирование. При повторных тестированиях использовались альтернативные версии нейропсихологических тестов для минимизации эффекта обучения.

Многозадачный КТ

Курс многозадачного КТ начинался на 3-4 сут. после КШ, тренинги проводились 1 раз в день, в течение 15-20 мин, в первой половине дня, в специально оборудованном помещении, продолжительность курса составила 5-7 дней. До начала курса тренинга наличие ПОКД было подтверждено в соответствии с критериями [3] у всех пациентов, включенных в исследование. Были разработаны два оригинальных многозадачных протокола. В КТ 1 использовали в качестве моторной подзадачи поддержание устойчивой позы на стабилоплатформе, а когнитивные подзадачи включали в себя обратный счет, вербальную беглость и задачу открытого типа "Необычное использование предмета". Пациенты, находясь на стабилоплатформе, выполняли последовательно одну из трех когнитивных задач с периодами отдыха и схода с платформы. В КТ 2 в качестве моторного компонента использовали простую визуально-моторную реакцию, в то время как когнитивные подзадачи были такими же, как в протоколе КТ 1. Моторная подзадача включала нажатие клавиши пробела как можно скорее после появления на экране ноутбука различных цветов прямоугольников.

Статистический анализ. Все статистические анализы проводились с использованием программного обеспечения Statistica 10.0 (StatSoft, США, SN: BXXR210F562022FA-A). Распределение переменных было оценено в тесте Шапиро-Уилкса. Большинство клинических и когнитивных показателей были распределены ненормальным образом и были представлены как медиана с IQR [ 25; 75] или числом наблюдений (n, %). Непрерывные переменные оценивались с помощью одностороннего дисперсионного анализа Краскела-Уоллиса и критерия Вилкоксона. Для определения качественных переменных и относительных изменений когнитивных показателей использовались тесты χ² с поправкой Йетса. Статистическая значимость различий была определена на уровне р=0,05.

Результаты

Согласно данным исходной оценки когнитивных функций, перед проведением КШ, пациенты КТ 1 и КТ 2, а также контрольной группы были сопоставимы по анализируемым показателям (табл. 2).

Как показали результаты анализа частоты встречаемости ПОКД на 11-12 сут. после КШ, ПОКД сохранилась у 17 человек (56,7%) из группы КТ 1, у 24 (68,6%) из группы КТ 2 и у 28 (80%) пациентов контрольной группы. Статистически значимые различия получены при сравнении частоты ПОКД в группах КТ 1 и контроля (отношение шансов 3,06; 95% доверительный интервал: 1,02-9,18, p=0,04), но не КТ 2 и контроля (отношение шансов 1,83; 95% доверительный интервал: 0,64-5,47, p=0,28).

Одномерный дисперсионный анализ Краскела-Уоллиса позволил выявить межгрупповые различия в когнитивных показателях на 11-12 сут. после КШ, после проведения курса многозадачного КТ. Обнаружено, что показатели объема внимания у пациентов группы КТ 1 были выше, чем у контрольных пациентов и группы КТ 2, как и показатели образной памяти (табл. 3). Проведенные дополнительно попарные межгрупповые сравнения по критерию Вилкоксона позволили установить, что у пациентов КТ 1 наблюдались большие значения коэффициента внимания, чем у группы КТ 2 (p=0,02), при этом различия групп КТ 1 и 2 с контрольной группой по этому показателю были статистически незначимы.

Обсуждение

Результаты нашего исследования показали преимущества многозадачного когнитивного тренинга (КТ 1), использующего сочетание постуральной задачи с решением простых арифметических примеров и дивергентными задачами, как в улучшении отдельных когнитивных показателей (кратковременной образной памяти и внимания), так и снижения частоты ПОКД (80% у контрольной группы и 56,7% у пациентов, прошедших КТ 1). Как было показано ранее, успешным вариантом многозадачного тренинга может быть сочетание тренировки моторики и задач на внимание или исполнительные функции [9][11]. Сообщалось, что эти компоненты тренинга положительно влияют на когнитивные способности и рекомендовано увеличение сложности задания в течение периода тренинга в зависимости от индивидуальных способностей испытуемого [6]. Однако ранний послеоперационный период с болевым синдромом, астенией и другими хирургическими осложнениями может ограничивать физический статус кардиохирургических больных, в связи с чем выбор задачи для тренировки моторных функций ограничен. Мы остановили свой выбор на постуральной задаче и простой зрительно-моторной реакции, чтобы обеспечить максимальную переносимость в клинически сложной когорте пациентов. При этом вариант многозадачного когнитивного тренинга КТ 1 оказался более эффективен для улучшения когнитивного состояния кардиохирургических пациентов, обеспечивая больший эффект трансфера (улучшение когнитивных функций, которые не подлежат непосредственно тренировке). Предполагается, что эффективность многозадачного подхода в восстановлении когнитивных функций обеспечивается более эффективной координацией когнитивных процессов, а эффект трансфера варьируется в зависимости от сложности и модальности выполняемой задачи [13][14].

В данном исследовании многозадачный КТ проходил в течение госпитального периода, вплоть до выписки пациентов. Стоит отметить, что формирование благоприятного воздействия на когнитивные функции в короткие сроки после КШ особенно важно для пациентов с целью повышения приверженности к лечению и оптимизации реабилитационных мероприятий в целом. В большинстве предыдущих исследований краткосрочные эффекты тренинга на когнитивный статус не изучались, особенно, в когорте кардиохирургических пациентов [7][8]. В дальнейшем необходимо рассмотреть влияние продолжительности курса многозадачного КТ на вовлечение различных когнитивных доменов. Устойчивость положительного влияния краткосрочной когнитивной тренировки на сохранение общих интеллектуальных функций пациента также требует тщательного изучения. Необходимо дальнейшее совершенствование подходов к когнитивной реабилитации с интенсификацией нагрузки и индивидуальной поддержкой кардиохирургических больных в отдаленном послеоперационном периоде.

Ограничения исследования. При интерпретации результатов важно учитывать ограничения нашего исследования. Оно имело наблюдательный характер, и для тренинга использовался только короткий период после операции КШ. Другим ограничением была небольшая выборка, поскольку мы набирали только последовательных пациентов.

Заключение

Многозадачный КТ, использовавший комбинацию постурального баланса и задач на умственный счет, вербальную беглость и необычное использование предмета, оказал больший эффект для снижения частоты ПОКД у пациентов после КШ по сравнению со стандартной послеоперационной терапией, обеспечил больший эффект трансфера (улучшение показателей кратковременной образной памяти и внимания по сравнению с другим вариантом тренинга). Результаты этого исследования поднимают важные вопросы относительно эффективности многозадачных КТ и могут найти применение для разработки программ когнитивной реабилитации в кардиологии и кардиохирургии.

Отношения и деятельность: все авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.