СПОСОБ СТИМУЛЯЦИИ СПИННОГО МОЗГА Российский патент 2010 года по МПК A61N1/36 

Изобретение относится к медицине, а также к физиологии движений и электрофизиологии, и может быть использовано для создания способов лечения и реабилитации людей с поражением спинного мозга определенной локализации.

Количество таких больных во всем мире ежегодно увеличивается. Следствием повреждений позвоночника и спинного мозга является частичная обездвиженность. Несмотря на постоянно создаваемые новые методы лечения и реабилитации таких больных, проблема восстановления движения нижних конечностей остается нерешенной.

За ближайшие аналоги приняты «Способ лечения больных с хроническим поражением спинного мозга» (RU 2204423) и «Способ лечения больных с хроническим поражением спинного мозга» (RU 2000121379/14). В этих способах электрическая стимуляция поясничного утолщения спинного мозга с помощью электродов, наложенных на твердую мозговую оболочку спинного мозга (dura mater), вызывает движения ног при облегченном положении больного, лежащего на спине или на боку с подвешенными на рамах-качелях ногами. Отличие между этими изобретениями состоит в том, что в одном из них (RU 2000121379/14) предложен способ самостоятельной электростимуляции с помощью имплантированных на постоянной основе электродов для хронической стимуляции. Однако способы-аналоги лечения больных с хроническим поражением спинного мозга являются инвазивными и состоят в наложении стимулирующих электродов на поверхность твердой мозговой оболочки спинного мозга с последующей электрической стимуляцией спинного мозга ниже уровня его поражения. Реализация этих способов лечения требует оперативного вмешательства для имплантации электродов и специфического медицинского обслуживания на весь период работы стимулирующих электродов для предотвращения воспалительных реакций, отторжения электродов.

Задача - вызвать движения ног, характерных для ходьбы, у человека неинвазивным способом при его облегченном положении без хирургического вмешательства для вживления электродов, а также без рисков, связанных с инородным телом, вживленнным на поверхности спинного мозга.

Сущность предложенного способа стимуляции спинного мозга, включающего электромагнитное воздействие на спинной мозг в области заданных Т11-Т12 грудных позвонков с заданными величиной, частотой и продолжительностью воздействия у пациента, лежащего на боку, с ногами, подвешенными на рамах-качелях, заключается в том, что стимулируют переменным электромагнитным полем с магнитной индукцией 2,0-2,5 Тл, с частотой 3-5 Гц, в течение 10-20 сек, индуктором, наложенным на коже пациента над заданными позвонками.

Результат воздействия переменной электромагнитной стимуляции на движения нижних конечностей представлен на чертеже 1 в виде гониограмм, кривых, отражающих изменения угла в суставах. Вверху - запись всей продолжительности электромагнитной стимуляции. Внизу справа - запись продолжительности времени, 5 сек. Направление гониограммы вверх - сгибание сустава, вниз - разгибание сустава. ПБ - правое бедро. ПК - правое колено. ЛК - левое колено. Результаты, полученные при стимуляции с параметрами 3-5 Гц, 2,0-2,5 Тл, идентичны.

При таком воздействии двигательная активность пациента инициируется неинвазивно без хирургической имплантации электродов и последующего трудоемкого медицинского обслуживания, а также при отсутствии для пациента рисков, связанных с инородным телом, вживленным на поверхности спинного мозга. Этот результат открывает перспективу использования предложенной электромагнитной стимуляции спинного мозга для восстановления механизма ходьбы у пациентов с поражением спинного мозга выше уровня T11-Т12.

Пример. Исследования проведены на двух взрослых добровольцах. Испытуемого укладывали на кушетку, на левый бок. Ноги помещали в рамы-качели. Индуктор магнитного стимулятора размещали накожно, в области Т11-Т12 позвонков. Для электромагнитной стимуляции использован стандартный медицинский прибор Magstim Rapid (Magstim Company Ltd., UK). Параметры электромагнитной стимуляции: 3-5 Гц, 2,1 Тл. Продолжительность стимуляции по 10-20 сек. Для регистрации движений нижних конечностей использован комплекс «МБН-Биомеханика» (Москва); датчики-гониометры располагали в области тазобедренных и коленных суставов обеих конечностей (чертеж). Перед началом стимуляции давали инструкцию расслабиться и не вмешиваться в движения, происходящие при электромагнитной стимуляции.

Предложенная электромагнитная стимуляция спинного мозга испытуемого вызывает непроизвольные движения нижних конечностей, характерные для ходьбы: ритмичное чередование сгибательных и разгибательных движений в суставах; движения в противофазе в тазобедренном и голеностопном суставах правой конечности; движения в противофазе в коленном суставе правой и левой ноги демонстрируют типичные естественные локомоторные движения. При электромагнитной стимуляции движения в тазобедренном суставе левой ноги не наблюдалось, т.к. испытуемый лежал на левом боку. Таким образом, переменная электромагнитная стимуляция спинного мозга человека при облегченном положении самого испытуемого способна вызвать непроизвольные специфичные, типичные для ходьбы естественные локомоторные движения нижних конечностей.

Неинвазивная электромагнитная стимуляция спинного мозга, в условиях внешней поддержки ног в рамах, позволяет инициировать локомоторные движения, непроизвольные, характерные специфичные для ходьбы у человека. Назначение - в физиологии движений для моделирования локомоторного поведения, для изучения механизмов управления локомоторным поведением, а также в медицине для создания неинвазивных методов лечения и реабилитации людей с вертебро-спинальной патологией.

ЛИТЕРАТУРА

1. Способ лечения больных с хроническим поражением спинного мозга. Патент RU 22204423.

2. Способ лечения больных с хроническим поражением спинного мозга. Патент RU 2000121379/14.

Изобретение относится к экспериментальной медицине и предназначено для проведения стимуляции спинного мозга. Осуществляют электромагнитное воздействие на спинной мозг в области грудных позвонков Т11-Т12 на пациента, размещенного «лежа на боку», с ногами, подвешенными в рамах-качелях. Накладывают индуктор на кожу над позвонками, стимулируют переменным электромагнитным полем с магнитной индукцией 2,0-2,5 Тл, частотой 3-5 Гц в течение 10-20 сек. Предложенная электромагнитная стимуляция спинного мозга испытуемого вызывает непроизвольные движения нижних конечностей, характерные для ходьбы, ритмичное чередование сгибательных и разгибательных движений в суставах, движения в противофазе в тазобедренном и голеностопном суставах правой конечности, движения в противофазе в коленном суставе правой и левой ноги, то есть демонстрирует типичные естественные локомоторные движения. 1 ил.

Способ стимуляции спинного мозга, включающий электромагнитное воздействие на спинной мозг в области грудных позвонков Т11-Т12 с заданными величиной, частотой и продолжительностью воздействия на пациента, размещенного «лежа на боку», с ногами, подвешенными в рамах-качелях, отличающийся тем, что накладывают индуктор на кожу над позвонками, стимулируют переменным электромагнитным полем с магнитной индукцией 2,0-2,5 Тл, частотой 3-5 Гц, в течение 10-20 с.