Optimization of olfactory training technology using a software and hardware complex in patients with olfactory disorders

Purpose of the study. Evaluation of the effectiveness of olfactory training in patients using the VIBRAINT RehUp automated software and hardware complex, which includes a neurocomputer interface. Material and methods. The present study involved 15 patients with post-viral olfactory dysfunction. Before the study, all participants underwent olfactory diagnostics using the Russian Olfactory Test. The study included patients with dysosmia: olfactory threshold ability – <16 points, olfactory identification ability <17 points. All patients were offered to undergo a course of olfactory training using a software and hardware complex. Olfactory training was conducted using 6 aromas: melon, chocolate, linden, mint, smoke and orange. The rehabilitation course included 10 training sessions. During each training, the study participant had to complete 2 exercises: exercise №1 – rhythmic inhalation of randomly sprayed odors (random); exercise №2 – a task to discriminate odors («Matrix»). The duration of each training session was about 45 minutes. Results. When performing an odor discrimination exercise, 9 out of 15 study participants showed improved accuracy scores. Statistical analysis of the results of all patients using the Wilcoxon test showed a significant improvement in accuracy in pairwise comparison of the results: the first and last sessions (n=15, -W=8; p=0.026), the average values of the first two and the last two sessions (n=15, -W=10; p=0.0076). When comparing the accuracy of the first session with each subsequent one, a tendency towards an increase in the number of correct answers is noted from the 7th session (n=14, W=7; p=0.021) and is maintained in the 8th (n=13, W=8.5; p=0.029) and 10th sessions (n=10, W=0; p=0.018). When assessing the sense of smell using the Russian Olfactory Test in 10 patients who completed a 10-session rehabilitation course, 7 (70%) of participants showed positive dynamics, 3 (30%) – no changes. Based on the data obtained during the interpretation of the EEG of patients, it was found that the beta rhythm has a statistically significant tendency to increase throughout the entire training course (linear mixed model, p=0.01, coefficient=0.439±0.129. This EEG pattern indicates an increase in cognitive activity associated with improvements in olfactory function and engagement in the training paradigm. Conclusions. The results confirm the effectiveness of olfactory training using VIBRAINT RehUp and justify its implementation in clinical practice as an element of comprehensive diagnostics and rehabilitation of patients with olfactory dysfunction. Цель исследования: Оценка эффективности тренировки обоняния у пациентов с применением автоматизированного программно-аппаратного комплекса VIBRAINT RehUp, включающего в себя нейрокомпьюnерный интерфейс. Материал и методы. В исследовании приняли участие 15 пациентов с поствирусной ольфакторной дисфункцией. Всем участникам была проведена диагностика обоняния Отечественным обонятельным тестом. В исследование были включены пациенты с дизосмией: пороговая способность обоняния <16 баллов, идентиaикационная способность обоняния <17 баллов. Всем пациентам было предложено пройти курс обонятельного тренинга с применением VIBRAINT RehUp. Обонятельная тренировка проводилась с применением 6 ароматов: дыня, шоколад, липа, мята, дым и апельсин. Курс реабилитации включал в себя 10 тренировочных сессий. Во время каждой тренировки участник выполнял 2 упражнения: упражнение №1 – ритмичное вдыхание случайно распыленных запахов (random); упражнение №2 – задание на различение (дискриминацию) запахов (matrix; «Матрица). Длительность одной тренировочной сессии (оба задания) составляла около 45 минут. Результаты. При выполнении упражнения на дискриминацию запахов у 9 участников исследования из 15 отмечено улучшение показателей точности. Статистический анализ результатов всех пациентов с приме- нением критерия Вилкоксона показал значимое улучшение точности при попарном сравнении результатов: 1-й и последней сессии (n=15, -W=8; p=0,026), средних значений первых двух и последних двух сессий (n=15, -W=10; p=0,0076). При сравнительном анализе точности 1-й сессии с каждой последующей отмечается тенденция к увеличению числа правильных ответов, имеющая статистическую достоверность при сравнении с 7-й (n=14, W=7; p=0,021,), 8-й (n=13, W=8,5; p=0,029,) и 10-й (n=10, W=0; p=0,018,) сессиями. При оценке обоняния Отечественным обонятельным тестом у 10 пациентов, которые завершили курс реабилитации из 10 сессий, у 7 (70%) участников отмечена положительная динамика, у 3 (30%) – без изменений. При интерпретации электроэнцефалограммы (ЭЭГ) пациентов выявлено, что β-ритм имеет статистически значимую тенденцию к росту в течение всего курса тренировок (линейная смешанная модель, p=0,01, коэффициент=0,439±0,129). Такая динамика ЭЭГ указывает на рост когнитивной активности, связанный с улучшениями обонятельной функции и степени вовлеченности в тренировочную парадигму. Заключение. Полученные данные, подтверждают эффективность обонятельного тренинга с применением VIBRAINT RehUp и обосновывают целесообразность его внедрения в клиническую практику в качестве элемента комплексной диагностики и реабилитации пациентов с ольфакторной дисфункцией.