СПОСОБ ОЦЕНКИ ДВИГАТЕЛЬНОГО СТЕРЕОТИПА Российский патент 2000 года по МПК A61B5/11 

Изобретение относится к области медицины, а именно к физиологическим методам исследования опорно-двигательного аппарата (ОДА), и может использоваться в неврологии, нейрохирургии, ортопедии, травматологии, реабилитации.

Двигательный стереотип (ДС) - относительно устойчивое, индивидуальное своеобразие движений и положений тела, обусловленное функциональной двигательной системой, интегрирующей генетические структурно-функциональные свойства организма с приобретенными в течении жизни особенностями ОДА /О.Г. Коган, Л.Ф. Васильева. О вертебральной статической составляющей двигательного стереотипа // Мануальная терапия в артровертеброневрологии. - Новокузнецк, 1990.-С. 18-25./. В зависимости от того, как рационально используются имеющиеся возможности организма, ДС может быть оптимальным или неоптимальным.

Оптимальный двигательный стереотип - эволюционно выработанная последовательность и параллельность включения и выключения локальных моторных паттернов в сложное движение.

Индивидуальные особенности ДС проявляются в походке, технике выполнения профессиональных навыков и т.д. Оптимальный ДС внешне проявляется красивыми плавными и рациональными движениями в отличие от неоптимального и патологического, где движение осуществляется с включением дополнительных мышц или за счет совершенно других мышц. Это нарушает рациональность и красоту движений, значительно увеличивает мышечные затраты и может быть причиной болевых синдромов в области спины.

Известен способ оценки динамической составляющей двигательного стереотипа на основе регистрации последовательности, степени участия мышц в движении и смещений костных элементов в трех плоскостях. Врач, положив руки или отдельные пальцы на исследуемые мышцы, оценивает последовательность их включения при совершении того или иного движения. Дополнительно используя отвесы, угломеры, различные приспособления на их основе, измеряют величины и направления смещений костных ориентиров. На графической модели отмечаются все отклонения в трех плоскостях. Полученные данные служат основанием для заключения о степени нарушения ДС (Коган О.Г., Васильева Л.Ф. Атипичный локомоторный паттерн и его значение в генезе патобирмеханических изменений опорно-двигательного аппарата. //Мануальная медицина. Новокузнецк. 1991.1. С. 31-38).

Разработаны визуальные признаки неоптимальности двигательного стереотипа:
а) нарушение параллельности горизонтальных линий, проводимых через верхнюю и нижнюю границы регионов позвоночника или конечности, совершающих движение;
б) нарушение параллельности вертикальной линии, соединяющей границы региона и центрального отвеса.

Но этот метод имеет существенные недостатки.

1. Эти визуальные критерии используются на графической модели пациента, имеющей одноплоскостное изображение, что не позволяет проанализировать параллельность границ региона одновременно в трех плоскостях.

2. Костные ориентиры границ региона часто неясно видны и при анализе параллельности границ возникают ошибки в цифровом исчислении.

3. На графической модели можно анализировать только границы регионов, а не их составные части, что является принципиально важным для анализа изменений в динамике, особенно грудного отдела.

4. Каждый врач по своему оценивает последовательность и степень включения мышц в движение, и субъективность заключений усложняет анализ и сравнимость результатов.

5. Для большей объективизации требуется использование дополнительных приспособлений, что значительно удлиняет время исследования.

Наиболее близким способом является компьютерная оптическая топография для определения деформаций позвоночника, разработанная в Новосибирском НИИТО и Сибирском НИИ оптических систем (журнал травматол. и ортопед. 1994. 3. С. 43-51. ). Для преобразования информации о форме поверхности спины в изображение интерферограммы с фазовой кодировкой измерительной информации в топографе используется метод проекции полос со скрещивающимися оптическими осями камеры и проектора.

Исходно регистрируется муаровая картина (фиг. 1) с тремя заданными срезами в сагиттальной плоскости (фиг. 2 a,b,c) и четырьмя в горизонтальной (фиг. 3). При этом оцениваются физиологические и патологические изгибы, мышечная асимметрия.

FSS - фронтальный угол наклона туловища (фиг. 4).

SSD - сагиттальный угол наклона туловища (фиг. 4).

G Hand - поворот плечевого пояса в горизонтальной плоскости (фиг. 4).

G Psis - поворот тазового пояса в горизонтальной плоскости (фиг. 4).

Горизонтальные линии плечевого и тазового поясов во фронтальной плоскости в градусах от оси вектора (фиг. 4).

Поворот - угол латерального поворота поверхности туловища вдоль позвоночного столба в градусах, коррелируется с тосией позвонков (фиг. 5a).

Объем - нормированная объемная асимметрия туловища вдоль линии позвоночного столба в миллиметрах (фиг. 5b).

Форма - нормированная разность функции крутизны левой и правой половины туловища в миллиметрах и степень изменения изгибов позвоночника (фиг. 5c).

Этот метод предназначен для выявления признаков деформации позвоночного столба. Недостаток прототипа состоит в том, что оценивается только статическая составляющая двигательного стереотипа. Отсутствие динамической составляющей значительно усложняют оценку состояния двигательного стереотипа.

Задача настоящего изобретения состоит в повышении эффективности диагностики нарушений двигательного стереотипа всего позвоночника.

Поставленная задача достигается с помощью компьютерной топографии, при этом дополнительно производят регистрацию муаровой картины в динамике при осуществлении движения путем поочередной экстензии правой и левой ног пациента и при сохранности симметрии и выраженности изгибов осевых линий в горизонтальной и сагиттальной плоскостях, при изменении угла наклона туловища в трех плоскостях в пределах ±3,6^o движение следует считать оптимальным, а при изменениях угла наклона осей туловища свыше ±3,6^o и нарушении симметрии изгибов осевых линий движение следует считать неоптимальным.

Сущность способа заключается в следующем.

Пациент становится перед видиокамерой и производится регистрация муаровой картины в статике (фиг. 1) с тремя заданными срезами в сагиттальной плоскости (фиг. 2), четырьмя в горизонтальной (фиг. 3) и во фронтальной плоскостях (фиг. 4, 5). Затем пациент переносит вес тела на одну ногу и осуществляет экстензию другой. Вновь регистрируются муаровая картина и срезы в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Повторяется это на другой ноге. Сопоставление исходной топограммы и ее изменений при переносе тела с одной ноги на другую позволяет оценить двигательный стереотип в динамике.

Полученные результаты подвергались следующему анализу:
1. Сопоставление 3-х вертикальных и 4-х горизонтальных линий, проведенных через разные отделы позвоночника в статике и с функциональной пробой, позволяет выявить направление смещения тела пациента (вперед, назад, в сторону или ротация) при выполнении движения ногой.

2. Измерение угла наклона линий, проведенных через границы тазового и плечевого поясов относительно плоскости опоры, позволяет оценить в градусах латерофлексию, флексию, экстензию или ротацию вышеперечисленных регионов в процессе выполнения движения и определить отдел позвоночника (его регион, конкретный позвоночный двигательный сегмент), принимающий наиболее активное участие в движении, совершаемом конечностью.

3. Диагностика участия мышц позвоночника по анализу направления смещения интенсивности и изменения формы муаровых линий в местах их проекций и по изменению взаиморасположения мест их прикрепления относительно их изображения в статике.

В результате обработки статистического материала обследованных больных установлено, что за норму принимается изменение угла наклона оси туловища 1±3,6^o при значениях больше данного критерия, т.е. больше ±3,6^o, диагностируется неоптимальный двигательный стереотип.

Пример 1.

Брыкина Н. В., 20 лет, жалобы на умеренную постоянную боль в поясничной области, усиливающуюся при движении. При неврологическом обследовании патологии не выявлено. Выполнены топограммы в исходном состоянии (фиг. 1-5) и экстензии правого бедра (фиг. 6-10), левого бедра (фиг. 11-15). Как известно, в норме агонистом данного движения является большая ягодичная мышца. При оптимальном двигательном стереотипе визуально регистрируются увеличение мышечной массы на стороне экстензии и отсутствие признаков изменения изгиба позвоночника или изменения формы позвоночной линии.

Для исследования оптимальности выполнения данного движения проводим анализ
1. Горизонтальных линий в исходном положении (фиг. 1a,b,c,d, 3a,b,c,d) через регионы позвоночника. Симметричность выпуклости мышц левой и правой сторон указывает на равномерный исходный тонус мышц спины. Повторяется это при экстензии правого и левого бедер (фиг. 6, 8, 11, 13a,b,c,d). Нарушение их симметричности указывает на неоптимальность двигательного стереотипа.

2. Вертикальных линий в исходном состоянии (фиг. 2a,b,c), сравнивая форму левой и правой линий с центральной, проведенной через позвоночник. Повторяется это при экстензии правого и левого бедер (фиг. 7, 12a,b,c). Симметричность боковых линий указывает о невключении мышц туловища в движение. Изменение степени кривизны на всех кривых является признаком неоптимальности совершаемого движения.

3. Оценивают с помощью компьютерной обработки угол наклона туловища в исходном состоянии (фиг. 4) во фронтальной плоскости (FSD), сагиттальной плоскости (SSD) и горизонтальной плоскости (Ghand - плечевого пояса, GPsis - тазового пояса).

Повторяется это при экстензии правого и левого бедра (фиг. 9, 14). Разницы величин в градусах сравниваем с нормой (равна ±3,6^o). Параметры изменения всех углов в динамике превышают допустимую асимметрию SSD на исходной топограмме = 5,6^o (фиг. 4), - 16,1^o при экстензии правой ногой (фиг. 9) и -21,9^o при экстензии левой ногой, что уже является признаком неоптимальности движения.

В данном случае экстензия бедра выполняется неоптимально с асимметричным включением дополнительных мышц. Неоптимальный двигательный стереотип.

Пример 2.

Мартынов В.М. 47 лет, жалоб не предъявляет.

В неврологическом статусе патологии не выявлено.

На оптической топограмме от 08.01.96. в исходном положении отмечается симметрия выраженности мышц в горизонтальной (фиг. 16, 18a,b,c,d), сагиттальной (фиг. 16, 17a,b,c) плоскостях. Углы наклона осей туловища в исходном положении в пределах нормы (фиг. 19-20). При экстензии правой ноги (фиг. 21-25) симметричность выраженности мышц в горизонтальной (фиг. 21, 23a,b,c, d) и сагиттальной (фиг. 21, 22a,b,c) плоскостях сохранилась, что указывает на оптимальность двигательного стереотипа. Углы наклона осей туловища (фиг. 24) изменяются в пределах колебаний нормы (±3,6^o) SSD на исходной топограмме =-1,3^o (фиг. 19), при экстензии правой ногой =-2,4^o, что подтверждает оптимальность двигательного стереотипа. В данном случае экстензия бедра выполняется оптимально с асимметричным включением мышц в пределах нормы.

Таким образом, оптическая топография с функциональными пробами позволяет определить участие тела пациента в каком-то движении, определить наиболее активный отдел позвоночника (его регион, конкретный позвоночный двигательный сегмент), функциональное состояние отдельных мышц и мышечных групп. При этом не требуется тестирование конкретных мышц, что значительно упрощает исследование. Цифровые показатели объективизируют исследование и дают возможность проводить достоверный анализ эффективности коррегирующих мероприятий.

Изобретение относится к медицине, нейрохирургии, неврологии, ортопедии, травматологии, реабилитации, и может быть использовано при исследовании опорно-двигательного аппарата. Производят регистрацию муаровой картины мышц спины в динамике. Осуществляют поочередную экстензию правой и левой ноги исследуемого. Сохраняют симметрию и выраженность изгибов осевых линий в горизонтальной и сагиттальной плоскости. Движение считают оптимальным при изменении угла наклона туловища в трех плоскостях в пределах + 3,6° и считают неоптимальным при нарушении симметрии изгибов осевых линий и изменении угла наклона осей туловища свыше + 3,6°. Способ повышает эффективность диагностики заболеваний опорно-двигательного аппарата при нарушении двигательного стереотипа. 25 ил.

Способ оценки двигательного стереотипа, основанный на оптической топографии с использованием регистрации муаровой картины мышц спины в статике, отличающийся тем, что дополнительно производят регистрацию муаровой картины в динамике при осуществлении движения путем поочередной экстензии правой и левой ноги пациента и при сохранности симметрии и выраженности изгибов осевых линий в горизонтальной и сагиттальной плоскостях, при изменении угла наклона туловища в трех плоскостях в пределах ± 3,6^o движение следует считать оптимальным, а при изменениях угла наклона осей туловища свыше ± 3,6^o и нарушении симметрии изгибов осевых линий движение следует считать неоптимальным.