СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПОЗЫ У БОЛЬНЫХ С НАРУШЕНИЕМ ПРОВОДИМОСТИ ПО СПИННОМУ МОЗГУ Российский патент 2004 года по МПК A61N1/00 A61H1/00 

Изобретение относится к медицине, а именно к лечебной физкультуре и физиотерапии, может быть использовано для восстановления двигательных функций инвалидов с параплегией, глубоким парапарезом.

Комплекс лечебных мероприятий по восстановлению вертикальной позы больных с нарушением проводимости по спинному мозгу, с синдромами нижней вялой и спастической параплегии, глубокого парапареза включает электростимуляцию мышц. Предпочтение отдается функциональной электростимуляции, ориентированной на восстановление целостных двигательных актов, а не отдельных качеств отдельных мышц [Потехин Л.Д. Позвоночно-спинномозговая травма на грудном уровне, осложненная грубыми двигательными расстройствами, и принципы адекватной реабилитации. - Автореф. канд. дис.: Новокузнецк. 1989 - С.12-14]. Функциональная электростимуляция проводится непосредственно в процессе выполнения пациентом двигательного акта. Наиболее подробно изучена функциональная электростимуляция мышц при ходьбе пациентов с патологией опорно-двигательного аппарата [Витензон А.С., Миронов Е.М., Петрушанская К.А., Скоблин А.А. Искусственная коррекция движений при патологической ходьбе. - М.: ЦНИИПП. 1999. 503С.].

Есть сообщения о стимуляции полисинаптических рефлексов у больных с нарушением проводимости по спинному мозгу. Описана стимуляция ортостатического рефлекса [Потехин Л.Д. Кинезитерапия больных со спинальной параплегией. Учебное пособие для врачей, методистов и инструкторов лечебной физкультуры; врачей физиотерапевтов. - Новокузнецк. 2001, с.16-18].

Известно, что на сократительные свойства мышцы оказывает влияние “предыстория” ее активности. В частности тонический вибрационный рефлекс сопровождается постактивационными эффектами [Гурфинкель B.C., Левик Ю.С., Лебедев М.А. Ближние и отдаленные постактивационные эффекты в двигательной системе человека/Нейрофизиология. - 1989. - 21, №3. - С.343-351].

Постактивационные эффекты проявляются в том, что через несколько секунд биоэлектрического молчания и физического покоя после действия стимула и рефлекса на него вновь появляется биоэлектрическая активность и движение в сегменте конечности, либо тоническое напряжение мышцы длительностью от 40-50 секунд до нескольких минут. Может возникать несколько волн общей продолжительностью 30-40 секунд. Длительность постактивационного эффекта определяется стимулом и в большой мере индивидуальными особенностями пациента.

Постактивационные эффекты описаны на мышцах верхних и нижних конечностей, туловища. Гурфинкель B.C. с соавт., 1989 наблюдали явления переключения постактивационных эффектов с дистальных мышц на проксимальные. Выраженность постактивационного эффекта зависит от уровня активности постуральных мышц, числа мышц, вовлеченных в сокращение и позы человека.

По характеру активности постактивационные эффекты во многом сходны с поздней активностью и широко используются нейрофизиологами и физиологами движений для изучения последней [Гурфинкель B.C., Левик Ю.С., Поляков А.В. Долговременные постактивационные изменения сократительных свойств скелетной мышцы человека/Физиология человека. - 1990. Т.16. №3. - С.71-76]. Данных об использовании постактивационных эффектов в лечебных целях нам не встретилось.

В настоящее время для восстановления вертикальной позы инвалидов используют комплекс лечебных мероприятий, включающий в качестве основного компонента ортезирование, а в качестве сопутствующих - лечебную физкультуру, физиолечение и массаж [Шенк Н.А. Лечебное протезирование в ортопедии. - М.: Медицина, 1975 - С.179-198].

Однако использование внешнего устройства достаточно обременительно. Это дополнительный вес, который инвалид вынужден нести на парализованных конечностях. Имея свои массинерционные характеристики, ортез смещается в переносную фазу шага вниз, а в опорную - вверх. Эти движения создают условия для возникновения потертостей, особенно если учесть, что трофика тканей пораженных конечностей нарушена. В местах плотного прилегания изделий к телу нередко появляются трофические нарушения: сухость, гиперпигментация кожи, гиперкератоз. Наконец, кинематика шарнира не может полностью повторить кинематику коленного сустава, движение которого достаточно сложно и происходит в 3 плоскостях. Ортезы пассивно удерживают нижние конечности в заданном положении, выполняя работу мышц разгибателей, при этом ослабленные мышцы полностью перестают работать, что способствует углублению неврологической патологии.

Есть сообщения о возможности восстановления вертикальной позы больных с параплегией, глубоким парапарезом без использования ортопедических аппаратов [Потехин Л.Д., Коновалова Н.Г. Основные принципы реабилитации больных, перенесших позвоночно-спинномозговую травму/Позвоночно-спинномозговая травма (Диагностика. Лечение, реабилитация): сб. трудов кафедры нейрохирургии Новокузнецкого ГИДУВа. - Новокузнецк. 1988. С.156-162]. Комплекс реабилитационных мероприятий наряду с лечебной физкультурой. физиотерапией, мануальной терапией включает обучение двигательным функциям: стоянию и ходьбе. Последнее требует времени, высокой квалификации персонала. Даже в этих условиях не каждый инвалид может освоить стояние и ходьбу без внешних фиксирующих устройств. Наиболее сложным является придание такого положения газовому поясу и нижним конечностям, которое создало бы возможность удержания коленных суставов замкнутыми.

Наиболее близким к заявляемому является способ функциональной электростимуляции ортостатического рефлекса. Его можно проводить импульсным током при помощи аппаратов УЭИ-1, ЭСУ-2, ЭСИ-01, "Стимул-1". "Нейропульс" и других. Применяют следующие параметры тока: длительность импульса от 100 до 0,001 мс: частота следования импульсов от 0,5 до 1000 Гц; амплитуда от 5 до 50 мА. Для формирования ортостатического рефлекса используют мультиэлектродную электростимуляцию. Чаще используют 8 электродов: по 4 с каждой стороны. Электроды размещают над местами прикрепления мышц разгибателей и в местах перехода мышцы в сухожилие, симметрично с двух сторон: в области четырехглавых мышц бедер, больших ягодичных, паравертебрально на уровне L₅ и Th_11-12 позвонков. При неэффективности процедуры возможно другое расположение электродов. Этот способ позволяет сформировать ортостатический рефлекс инвалидам с глубоким парапарезом, параплегией [Потехин Л. Д. Кинезитерапия больных со спинальной параплегией. Учебное пособие для врачей, методистов и инструкторов лечебной физкультуры; врачей-физиотерапевтов. - Новокузнецк, 2001, - с. 31, 39-40].

Прототип имеет ряд недостатков. 1. У больных с двигательными расстройствами по вялому типу пороги сокращения мышц достаточно велики, поэтому для получения рефлекса необходимо использование электрического сигнала высокой амплитуды и большой длительности импульса, способного вызвать ожоги покровных тканей. У некоторых больных электрогенные свойства мышц недостаточны для получения рефлекса, поэтому приходится отказываться от лечения.

2. У больных с двигательными расстройствами по спастическому типу, с преобладанием активности мышц сгибателей над разгибателями, сигнал, поданный в рефлексогенные зоны антигравитационных мышц способен вызвать сокращение мышц сгибателей и вызвать сгибание конечностей. Во избежание этого феномена подают короткий сигнал одиночными импульсами. Используя такой сигнал трудно получить хороший двигательный ответ. Но даже в этих условиях не всегда удается избежать роста активности мышц сгибателей и изменения биомеханической структуры ответа.

Задача изобретения - создание эффективного и доступного, менее травматичного способа формирования вертикальной позы больных с нарушением проводимости по спинному мозгу стимуляции ортостатического рефлекса и проведения на фоне его постактивационного эффекта функциональной электростимуляции мышц.

Поставленная задача достигается следующей последовательностью действий.

Осуществляют активацию ортостатического тонического вибрационного рефлекса путем вибростимуляции нижних конечностей в области подошв или собственных связок надколенников больных, стоящих в вертикальном положении с опорой или закрепленных на ортостоле под углом 60-80° к горизонтали. После прекращения вибрации и появления постактивационного эффекта тонического вибрационного ортостатического рефлекса проводят электростимуляцию мышц пациентам с двигательными расстройствами по вялому типу импульсом длительностью 100 мс, частотой следования импульсов 1 Гц, амплитудой 30-50 мА, пациентам с двигательными расстройствами по спастическому типу импульсом длительностью от 0,05 до 0,1 мс, частотой следования импульсов 50 Гц, амплитудой 10-30 мА. Курс лечения ежедневно по 10 минут в течение 10 дней. При необходимости курс повторяют.

Новизна способа:

- дополнительно осуществляют активацию ортостатического тонического вибрационного рефлекса путем вибростимуляции нижних конечностей в области подошвы или собственных связок надколенников больных, стоящих в вертикальном положении с опорой или закрепленных на ортостоле под углом 60-80° к горизонтали;

- после прекращения вибростимуляции и при появлении постактивационного эффекта тонического вибрационного ортостатического рефлекса, проводят электростимуляцию мышц;

- пациентам с расстройствами по вялому типу импульсом длительностью 100 мс, с частотой следования импульсов 1 Гц, амплитудой 30-50 мА;

- пациентам с расстройствами по спастическому типу импульсом длительностью от 0,05 до 0,1 мс, с частотой следования импульсов 50 Гц, амплитудой 10-30 мА;

- курс лечения ежедневно в течение 10 дней, при необходимости курс повторяют.

Произвольное управление мускулатурой у больных с параплегией, глубоким парапарезом отсутствует, поэтому им особенно актуально применение электростимуляции мышц для формирования поз и движений, в частности, позы стояния. Но подбор параметров для проведения электростимуляции у них представляет значительные трудности, причина которых кроется в изменении возбудимости и сократимости мышц, размеров и расположения рефлексогенных зон.

Нарушения по вялому типу сопровождаются значительным снижением возбудимости и сократимости мышц ниже уровня поражения. Поэтому для электростимуляции подбирают сигнал максимальной амплитуды и длительности. У пациентов с нарушением трофики, что часто бывает при нарушении проводимости по спинному мозгу, при высокой интенсивности сигнала могут возникать ожоги кожи.

Нарушения по спастическому типу сопровождаются существенным повышением возбудимости мышц сгибателей, расширением рефлексогенной зоны сгибательных рефлексов настолько, что при нанесении электрического раздражения на область мышц разгибателей, ответственных за формирование ортостатического рефлекса, сокращаются мышцы сгибатели, порог возбуждения которых значительно ниже и происходит сгибание конечностей. Во избежание этого феномена электростимуляцию мышц проводят единичными импульсами минимальной амплитуды и длительности, что не всегда дает хорошее сокращение мышц разгибателей и формирование четкого ортостатического рефлекса.

Постактивационные эффекты вызывают изменение реакции мышцы на действие электрического стимула. Исследования, проведенные на людях, показали, что во время постактивационного эффекта "мышца приходит в состояние с более стабильными рабочими характеристиками" [Гурфинкель B.C., Левик Ю.С., Поляков А.В. Долговременные постактивационные изменения сократительных свойств скелетной мышцы человека//Физиология человека. 1990. Т.16, №3. С. 75]. Данных об использовании постактивационных эффектов в лечебных целях нам не встретилось. Однако это имеет большую практическую ценность для больных с параплегией, глубоким парапарезом. Постактивационные эффекты возникают после вибрационных рефлексов и произвольного тонического усилия. У рассматриваемого контингента произвольного усилия развито быть не может, так как произвольное управление нижними конечностями отсутствует. Поэтому для формирования постактивационного эффекта предложено использовать тонический вибрационный рефлекс. Для восстановления вертикальной позы предложено стимулировать ортостатический рефлекс, поскольку именно он формирует вертикальную позу.

Во время постактивационного эффекта ортостатического рефлекса предложено проводить сеанс электростимуляции ортостатического рефлекса, так как на фоне лучших рабочих характеристик мышц туловища и разгибателей нижних конечностей, имеющего место во время постактивационного эффекта ортостатического рефлекса, можно получить хорошее мышечное сокращение, используя более физиологические, менее травматичные параметры электрического сигнала.

Параметры электростимуляции зависят от характера двигательных расстройств. У пациентов с двигательными расстройствами по вялому типу возбудимость и сократимость мышц понижена. Поэтому для них используют сигнал, несущий большую энергию: длительность импульса 100 мс, амплитуда 30-50 мА. Мышца должна иметь время для отдыха между сокращениями, поэтому частота следования импульсов 1 Гц.

У пациентов с двигательными расстройствами по спастическому типу возбудимость мышц повышена, рефлексогенные зоны расширены. Особенно это относится к зонам флексорного рефлекса, возможно вследствие его защитного предназначения. Поэтому для них используют сигнал, несущий меньшую энергию, достаточную для сокращения стимулируемых мышц, но не вызывающую ответной реакции со стороны их антагонистов. Импульсы длительностью от 0,05 до 0,1 мс, амплитудой 10-30 мА с частотой следования 50 Гц. Курс лечения ежедневно по 10 минут в течение 10 дней. При необходимости курс повторяют.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

На теле пациента устанавливают электроды для электростимуляции ортостатического рефлекса, не подключая их к прибору. Используют 4 пары электродов, которые накладывают: в области перехода наружной головок четырехглавых мышц бедер в сухожилия, в области перехода больших ягодичных мышц в сухожилия, в области задних верхних остей подвздошных костей, в области свободных концов 12 ребер. Проводят процедуру стимуляции ортостатического тонического вибрационного рефлекса путем вибростимуляции нижних конечностей. Для этого на приборе выставляют параметры вибрации, пациента устанавливают на вибротод тренажера-стимулятора биомеханического. Через 5-20 секунд после начала вибрации тонус мышц разгибателей повышается, суставы рефлекторно выпрямляются, происходит уменьшение изгибов позвоночника и угла наклона таза. Через 60-90 секунд прибор выключают. Тоническое сокращение мышц продолжается еще от 30 до 60 секунд. В течение этого времени пациент стоит на тренажере. После прекращения тонического сокращения мышц пациент перемещается с тренажера-стимулятора биомеханического на пол к устойчивой дополнительной опоре, электроды подключают к прибору для электростимуляции мышц (УЭИ-01 или "Нейропульс"). При появлении постактивационного эффекта тонического вибрационного ортостатического рефлекса проводят процедуру функциональной электростимуляции в течение 10 минут. При лечении больных с расстройствами по вялому типу продолжительность импульса 100 мс, частота следования импульсов 1 Гц, амплитуда 30-50 мА. При лечении больных с расстройствами по спастическому типу продолжительность импульса 0,05-0,1 мс, частота следования импульсов 50 Гц, амплитуда 10-30 мА.

Если больной не может получать процедуру стимуляции ортостатического тонического вибрационного рефлекса стоя, ему проводят процедуру на ортостоле. На теле больного фиксируют электроды для проведения процедуры функциональной электростимуляции мышц так же, как и в предыдущем случае. Ортостол устанавливают под углом 60-80° к горизонтали. Проводят стимуляцию ортостатического тонического вибрационного рефлекса. Больного не перемещают.

Процедуру функциональной электростимуляции ортостатического рефлекса проводят на ортостоле, после появления постактивационного эффекта тонического вибрационного ортостатического рефлекса.

Проведение функциональной электростимуляции ортостатического рефлекса во время постактивационного эффекта тонического вибрационного рефлекса позволяет получить новый технический эффект:

1) уменьшить амплитуду стимулирующего электрического сигнала у больных с расстройствами по вялому типу на 25-30%, что позволяет сохранить целостность кожных покровов и избежать ожогов;

2) получить сокращение мышц при проведении процедуры функциональной электростимуляции у больных, у которых в другое время получить сокращение мышц не удается:

3) увеличить длительность импульса и частоту сигнала при функциональной электростимуляции мышц у больных с расстройствами по спастическому типу;

4) получить сокращение разгибателей во время процедуры функциональной электростимуляции без сокращения сгибателей.

Таким образом, использование постактивационного эффекта ортостатического тонического вибрационного рефлекса позволяет повысить эффективность процедуры функциональной электростимуляции мышц, что сокращает время формирования вертикальной позы.

Пример 1. Больной Ч-н, 1958 г.р. Диагноз: травматическая болезнь спинного мозга, поздний период. Синдром полного нарушения проводимости с уровня Th₁₂. Нижняя вялая параплегия.

При поступлении больной не мог удерживать вертикальную позу без внешней фиксации коленных суставов, передвигался при помощи кресла-коляски. Попытки освоить удержание вертикальной позы без фиксации коленных суставов приводили к сгибанию нижних конечностей, поскольку единственные сохранные из всех мышц нижних конечностей – подвздошно-поясничные включались в выполнение любого упражнения и приводили к сгибанию в тазобедренных суставах.

Больному проводили восстановление вертикальной позы путем электростимуляции ортостатического рефлекса во время постактивационного эффекта тонического вибрационного ортостатического рефлекса. К телу больного фиксировали 4 пары электродов для электростимуляции: в области перехода наружной головок четырехглавых мышц бедер в сухожилия, в области перехода больших ягодичных мышц в сухожилия, в области задних верхних остей подвздошных костей, в области свободных концов 12 ребер. Проводили процедуру стимуляции ортостатического тонического вибрационного рефлекса. Для этого на тренажере-стимуляторе биомеханическом выставляли параметры вибрации: частота 20 Гц, амплитуда 5 мм. Пациента устанавливали на вибротод тренажера-стимулятора биомеханического и включали прибор. Через 20-25 секунд после начала вибрации тонус мышц разгибателей повышался, суставы выпрямлялись, изгибы позвоночника и угол наклона таза уменьшались. Через 90 секунд прибор выключали. Пациент перемещался с тренажера-стимулятора биомеханического на пол к устойчивой дополнительной опорой, электроды подключали к прибору для электростимуляции мышц "Нейропульс". При появлении постактивационного эффекта ортостатического тонического вибрационного рефлекса проводили процедуру функциональной электростимуляции в течение 10 минут. Параметры сигнала: продолжительность импульса 100 мс, частота следования импульсов 1 Гц, амплитуда 40-50 мА. Курс лечения ежедневно 10 дней.

В результате десятидневного курса лечения больной освоил удержание вертикальной позы без внешней фиксации коленных и тазобедренных суставов и смог приступить к освоению ходьбы с устойчивой неподвижной дополнительной опорой.

Пример 2. Больной С-в, 1956 г.р. Диагноз: травматическая болезнь спинного мозга, поздний период. Синдром полного нарушения проводимости с уровня Th₁₀. Нижняя спастическая параплегия.

При поступлении больной не мог удерживать вертикальную позу без внешней фиксации коленных суставов, передвигался при помощи кресла-коляски. Попытки освоить удержание вертикальной позы без фиксации коленных суставов приводили к появлению спастической активности мышц сгибателей нижних конечностей и сгибанию конечностей.

Больному проводили восстановление вертикальной позы путем электростимуляции ортостатического рефлекса во время постактивационного эффекта тонического вибрационного ортостатического рефлекса на ортостоле. Для этого больного помещали на ортостол. К телу больного фиксировали 4 пары электродов для электростимуляции: в области перехода наружной головок четырехглавых мышц бедер в сухожилия, в области перехода больших ягодичных мышц в сухожилия, в области задних верхних остей подвздошных костей, в области свободных концов 12 ребер. Устанавливали ортостол под углом 60° к горизонтали первые 4 процедуры, под углом 70° с 5 по 8 процедуры, под утлом 80° последние 3 процедуры. Проводили стимуляцию ортостатического тонического вибрационного рефлекса. При появлении постактивационного эффекта ортостатического тонического вибрационного рефлекса подключали электроды к прибору для электростимуляции мышц "Нейропульс" и проводили процедуру функциональной электростимуляции в течение 10 минут. Параметры сигнала: продолжительность импульса 0,1 мс, частота следования импульсов 50 Гц, амплитуда 25-30 мА. Курс лечения ежедневно 10 дней.

В результате десятидневного курса лечения больной освоил удержание вертикальной позы без внешней фиксации коленных и тазобедренных суставов и смог приступить к освоению ходьбы с устойчивой неподвижной дополнительной опорой.

На основании представленных исследований достигнута поставленная задача: создан доступный, менее травматичный способ восстановления вертикальной позы больных с нарушением проводимости по спинному мозгу в более короткий срок.

Предлагаемый способ использован на базе ФГУ Новокузнецкого научно-практического центра медико-социальной экспертизы и реабилитации инвалидов. Данным способом пролечено более 30 пациентов с синдромами нижней вялой и спастической параплегии, глубокого парапареза. В результате лечения все пациенты освоили удержание вертикальной позы без внешней фиксации коленных суставов.

Изобретение относится к медицине, в частности к лечебной физкультуре и физиотерапии, может быть использовано для формирования вертикальной позы у больных с нижней параплегией, глубоким парапарезом. Способ включает электростимуляцию мышц нижних конечностей. Дополнительно осуществляют активацию ортостатического тонического вибрационного рефлекса путем вибростимуляции нижних конечностей в области подошв или собственных связок надколенников больных, стоящих в вертикальном положении с опорой или закрепленных на ортостоле под углом 60-80° к горизонтали. После прекращения вибрации и появления постактивационного эффекта тонического вибрационного ортостатического рефлекса проводят электростимуляцию мышц пациентам с двигательными расстройствами по вялому типу импульсом длительностью 100 мс, частотой следования импульсов 1 Гц, амплитудой 30-50 мА, пациентам с двигательными расстройствами по спастическому типу импульсом длительностью от 0,05 до 0,1 мс, частотой следования импульсов 50 Гц, амплитудой 10-30 мА. Курс лечения ежедневно по 10 минут в течение 10 дней, при необходимости курс повторяют. Способ позволяет создать эффективный и доступный, менее травматичный путь формирования вертикальной позы больных с нарушением проводимости по спинному мозгу стимуляции ортостатического рефлекса и проведения на фоне его постактивационного эффекта функциональной электростимуляции мышц.

Способ формирования вертикальной позы у больных с нижней параплегией, глубоким парапарезом, включающий электростимуляцию мышц нижних конечностей, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют активацию ортостатического тонического вибрационного рефлекса путем вибростимуляции нижних конечностей в области подошв или собственных связок надколенников больных, стоящих в вертикальном положении с опорой или закрепленных на ортостоле под углом 60-80° к горизонтали, после прекращения вибрации и появления постактивационного эффекта тонического вибрационного ортостатического рефлекса проводят электростимуляцию мышц пациентам с двигательными расстройствами по вялому типу импульсом длительностью 100 мс, частотой следования импульсов 1 Гц, амплитудой 30-50 мА, пациентам с двигательными расстройствами по спастическому типу импульсом длительностью от 0,05 до 0,1 мс, частотой следования импульсов 50 Гц, амплитудой 10-30 мА, курс лечения ежедневно по 10 мин в течение 10 дней, при необходимости курс повторяют.