СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЙ РУК У БОЛЬНЫХ С ВЕРХНИМИ ПАРАЛИЧАМИ И ПАРЕЗАМИ Российский патент 2013 года по МПК A61N1/32 

Изобретение относится к медицине, а именно к электрофизиологии, неврологии, нейрохирургии, вертебрологии, нейроортопедии и предназначено для лечения больных с полной или частичной утратой движений рук в результате центрального или периферического паралича, вызванного травмой или заболеванием шейного отдела позвоночника, мозговым инсультом, детским церебральным параличом, компрессионно-ишемическим повреждением периферических нервов верхней конечности.

Утрата произвольных движений рук либо мышечная слабость в руках существенно ограничивают способность человека к самообслуживанию и могут приводить к инвалидности. Существующие методы лечения сводятся к электростимуляции паретичных мышц рук (патент на изобретение RU №2152809, патент на изобретение RU №2284836), физиотерапевтическому воздействию на шейное утолщение спинного мозга (патент на изобретение RU 2317829), транскраниальной магнитной стимуляции (патент на изобретение RU №2122870). Для лечения невоспалительных поражений спинного мозга существуют методы электростимуляции спинного мозга, но они преимущественно ориентированы на противоболевой и противоспастический эффект или на восстановление движений ног. За ближайшие аналоги приняты «Способ лечения больных с поражением спинного мозга» (RU 2130326) и «Способ лечения больных с хроническим поражением спинного мозга» (RU 2204423). При этих способах электрическая стимуляция поясничного утолщения спинного мозга, осуществляемая с помощью электродов, имплантированных в эпидуральное пространство спинного мозга, либо неинвазивно, с помощью накожных пластинчатых электродов, вызывает координированные шагоподобные движения ног у парализованных пациентов, находящихся в облегченном положении лежа на спине или на боку с вывешенными на балканских рамах ногами. Способы лечения больных с поражением спинного мозга направлены на активизацию и тренировку интернейронных структур спинного мозга - спинальных генераторов локомоторной активности ног. Недостатками способов являются отсутствие при стимуляции поясничного утолщения непосредственного влияния на структуры, иннервирующие мышцы рук, и неэффективность параметров электростимуляции при приложении к шейному утолщению спинного мозга.

Задачей предлагаемого способа является восстановление движений рук либо формирование компенсаторных движений для расширения возможности самообслуживания пациентов с верхним параличом или парезом.

Поставленная задача решается тем, что осуществляют базовую электростимуляцию с расположением катода и анода в проекции шейного утолщения спинного мозга на уровне С5-Th1 позвонков, а затем селективную электростимуляцию с расположением анода на брюшке паретичной мышцы, а катода - на уровне иннервирующих ее сегментов шейного утолщения, частотами 0,5-2 Гц при сниженном тонусе мышц и частотой 3 Гц при повышенном тонусе, с периодической потенциацией частотами 3-7-12 Гц.

Преимуществом способа является восстановление движений рук за счет непосредственного воздействия на мотонейроны шейного утолщения спинного мозга. Клинический эффект достигается тем, что при базовом воздействии на шейное утолщение обеспечивается повышение возбудимости его мотонейронов, снижение порога их ответа, при этом потенцирующее воздействие оказывается на моторные ядра мышц обеих рук. Адресная сегментарная электростимуляция более селективна и направлена на стимуляцию связи сегментов спинного мозга и иннервируемой ими мышечной группы одной руки. Электростимуляция мотонейронов шейного утолщения спинного мозга позволяет предотвратить их атрофию из-за отсутствия произвольной двигательной активности, восстановить/повысить их возбудимость, нормализовать проводимость по нервам, активизировать аксональный транспорт и нейрофрофическую функцию, восстановить возбудимость и сократительные свойства мышц руки.

Низкие частоты (0.5-2 Гц) наиболее эффективны для восстановления возбудимости мотонейронов и иннервируемых ими мышц, они способствуют повышению тонуса мышц. Стимуляция мышц с исходно высоким тонусом более высокой частотой (3 Гц) предотвращает дальнейшее повышение тонуса и несколько снижает спастичность мышц.

Способ поясняется чертежами, где фиг.1 - Положение стимулирующего электрода (катода) при эпидуральной стимуляции шейного утолщения спинного мозга на уровне С5 позвонка; фиг.2 - Положение стимулирующего электрода (катода) при накожной электростимуляции шейного утолщения спинного мозга

Способ осуществляется следующим образом.

У больных с верхними параличами и парезами определяют мышечные группы-мишени электровоздействий, при тотальном поражении или поражении нескольких мышечных групп определяют приоритетные группы мышц и последовательность воздействий на них с учетом антагонистических отношений, возможности формирования контрактур, значимости движений для самообслуживания.

Проводят тестовую электростимуляцию сегментов спинного мозга, обеспечивающих иннервацию одной или нескольких паретичных мышечных групп, для определения эффективной зоны воздействий на спинной мозг. Эффективность приложения электровоздействий определяют по сокращению мышц или вызванным движениям в суставах руки. При необходимости зону приложения воздействий корректируют. Накожный способ стимуляции позволяет легко изменять зону приложения электровоздействий, при эпидуральной постановке электрода положение имплантированного электрода неизменно.

Процедура лечебной электростимуляции начинается с базового воздействия на шейное утолщение спинного мозга и его корешков; для этого пару стимулирующих электродов располагают в пределах шейного утолщения спинного мозга. При адресной сегментарной электростимуляции анод располагают на брюшке паретичной мышцы, катод - на уровне иннервирующих ее сегментов спинного мозга, в соответствии с их миотомной организацией. При наличии нескольких паретичных групп мышц их стимулируют последовательно. Соотношение продолжительности базовой и адресной электростимуляции шейного утолщения составляет в начале курса 1:1 с постепенным увеличением доли адресной стимуляции.

При эпидуральном способе электростимуляции под местной анестезией проволочные электроды транскутанно пункционно через иглу Thouhy устанавливают в заднее эпидуральное пространство на уровень шейного утолщения, наружную часть электрода фиксируют к поверхности кожи пластырем, на время процедуры подключают к стимулятору. Имплантируют пару электродов, из которых каждый поочередно является катодом или анодом в зависимости от полярности подаваемого тока, либо один электрод, служащий катодом, при этом в качестве анода используют накожный пластинчатый электрод, расположенный центрально над остистыми отростками шейных позвонков или на брюшке паретичной мышцы соответствующего сегмента спинного мозга. Рентгенограмма позвоночника с эпидуральным электродом, имплантированным на уровень шейного утолщения спинного мозга (С6 позвонок), представлена на Фиг.1.

При накожном способе стимуляции для базовой стимуляции оба пластинчатых электрода располагают на уровне шейного утолщения спинного мозга, в пределах позвонков С5-Th1, по линии остистых отростков шейных позвонков, с расстоянием между электродами не менее 1-2 см. Для селективной стимуляции анод располагают на брюшке паретичной мышцы, катод - на уровне иннервирующих ее сегментов шейного утолщения спинного мозга. Для накожной электростимуляции используют пластинчатые электроды прямоугольной формы площадью 1,5-3 кв. см из токопроводящей резины или металла. Металлические электроды помещают во влажную матерчатую прокладку. Рентгенограммы позвоночника в прямой и боковой проекциях с накожным электродом на уровне шейного утолщения спинного мозга (С7 позвонок), представлены на Фиг.2.

Стимуляцию осуществляют импульсами тока прямоугольной формы длительностью 0,1-1,0 мс частотой 0,5-3 Гц с амплитудой 1,5-20 мА при эпидуральной и 15-70 мА при накожной стимуляции. Для мышц со сниженным и физиологическим тонусом используют частоты диапазона 0,5-2 Гц, с повышенным - 3 Гц. В качестве потенциирующего воздействия используют короткие посылки (30-90 с) частотами 3-7-12 Гц.

Применяют минимальную длительность и амплитуду стимулирующего импульса, вызывающего видимые ритмические сокращения мышц рук или движения в суставах рук малой и умеренной амплитуды. При отсутствии двигательной реакции длительность и амплитуду стимула повышают. Для обеспечения безболезненности воздействие начинают с более коротких стимулов (0,1-0,2 мс), после адаптации длительность может быть увеличена до 0,5 мс, при недостаточной эффективности - до 1 мс. Стимуляцию проводят в положении больного сидя или лежа, обеспечивающем при накожной стимуляции плотное прижатие электродов. Специального вывешивания руки не требуется. Длительность процедур составляет 30-60 минут. Лечение проводится стационарно или амбулаторно, кратность процедур 3-5 раз в неделю. Продолжительность курса электростимуляции 10-40 процедур, возможно проведение повторных курсов лечения.

Используют электростимулятор нейромиографического комплекса Viking Select (Nicolet Viasys, США), либо другой стимулятор, обеспечивающий те же параметры стимуляции.

Предлагаемый способ восстановления движений рук использовался при лечении верхних параличей и парезов у 17 больных, в возрасте от 5 до 46 лет, в том числе у 6 человек - с эпидуральной постановкой электродов и у 11 больных - электростимуляцией накожным способом. Улучшение функции рук разной степени достигнуто у всех пациентов. Увеличение силы паретичных мышц наблюдалось в разные сроки и составляло от 1-2 баллов по 6-бальной (0-5 баллов) шкале оценки мышечной силы до полного восстановления двигательной функции. Электростимуляция шейного утолщения спинного мозга для восстановления движений рук использовалась при осложненной травме шейного отдела позвоночника - у 12, детском церебральном параличе - у 3, туберкулезном спондилите - 1, при компрессионно-ишемическом повреждении срединного нерва - у 1 больного. Предложенный метод может быть использован также в лечении верхних параличей, вызванных деформациями или нестабильностью позвоночника, пороками развития, последствиями инсульта.

Пример 1. Больной М.В., 34 лет, диагноз: поздний период травматической болезни спинного мозга. Вывих позвонка С6 с компрессией спинного мозга. Состояние после операции репозиции позвонка С6, спондилодеза аутокостью и пластиной Каспара на уровне травмы от 31.07.2001 г. Верхний парапарез, нижняя параплегия. В клинике костно-суставного туберкулеза СПб НИИ фтизиопульмонологии прошел 3-недельный курс реабилитационного лечения с электростимуляцией шейного утолщения спинного мозга (16 сеансов по 30 минут). При поступлении: Отсутствие активных движений в ногах, слабость в дистальных отделах обеих рук. Сгибательно-локтевой и карпо-радиальный рефлексы живые d=s. Гипестезия мизинцев и внутренних поверхностей обеих рук с C8-D1 по сегментарному типу. Гипестезия с D4 сегмента, переходящая в анальгезию с D6 сегмента с двух сторон. Мышечно-суставное чувство сохранено в лучезапястных суставах и пальцах рук, кроме мизинца левой руки. Мышечный тонус в руках не изменен. Передвигается в коляске, самостоятельно сидит с опорой на руки, поворачивается на бок, на живот, стоит на четвереньках, плавает в бассейне. При выписке: отмечено нарастание силы в разгибателях локтевых суставов от 2 до 5 баллов с обеих сторон, разгибание в лучезапястном суставе от 3 справа и 3,5 баллов слева до 5 баллов с обеих сторон, в сгибателях пальцев от 2 баллов в правой и 1 балла в левой руке до 3 и 2,5 баллов соответственно. Динамика расценена как хорошая.

Пример 2. Больной П.Д., 9 лет, диагноз: компрессионный нестабильный перелом Th3-Th7 позвонков, осложненный нижней вялой параплегией (тип A по Frankel), верхним глубоким парапарезом (восходящая миелопатия). Состояние после ляминэктомии Th3-Th9. Поступил в клинику СПб НИИФ для оперативного и реабилитационного лечения. Проведены операции: передняя декомпрессия Th4-Th6, передний спондилодез Th4-Th6, пункционная постановка эпидуральных электродов на уровень С5 и Th12 позвонков (Фиг.1). Электростимуляция шейного утолщения проводилась 30 мин×5 раз в неделю, в течение 65 суток, - после чего эпидуральные электроды были удалены.

При поступлении в неврологическом статусе: верхний глубокий парапарез с сегмента С8, диссоциированные расстройства чувствительности с C7-D6. Нижняя вялая параплегия. Черепные нервы - легкий симптом Горнера слева; в остальном - без особенностей. Мышечный тонус в руках умеренный D>S, в ногах умеренно повышен D>S Рефлексы: сгибательно-локтевой - отсутствует, разгибательно-локтевой - отсутствует, карпо-радиальный D=S, оживлен; патологические кистевые (Россолимо, Вендеровича) с обеих сторон; брюшные - отсутствуют. Коленные - высокие D>S, ахилловы - отсутствуют; патологические стопные знаки (Бабинского, Пуссепа) D=S. Анальный рефлекс сохранен, кремастерные - отсутствуют. Мышечная сила: в руках - отведение плеча 3,5 балла. С обеих сторон, сгибание предплечья - 3,5 балла. С обеих сторон; в остальных группах мышц произвольных движений нет. В ногах - произвольных движений, либо мышечных напряжений не определяется. Чувствительность: болевая - с С6 гипостезия, С7-С8 анестезия, с D1 - гипостезия, углубляющаяся книзу, с D11 - анестезия. Мышечно-суставное чувство расстроено до тазобедренных суставов включительно, а также в пальцах кистей и лучезапястных суставах.

При выписке в неврологическом статусе: мышечный тонус в руках умеренно снижен D=S, сгибательное положение пальцев кистей, однако контрактур нет, редкий тремор кистей при провокации физическим напряжением. В ногах - тонус умеренный D=S, спастики нет. Рефлексы: сгибательно-локтевой и разгибательно-локтевой, карпо-радиальный D=S, средней живости. Брюшные - отсутствуют. Коленные D=S, живые; ахилловы - отсутствуют, патологические стопные знаки с обеих сторон, патологические кистевые с обеих сторон. Мышечная сила в руках: отведение плеча - 4.5 балла с обеих сторон, приведение плеча - 1.5 балла с обеих сторон, сгибание предплечья - 4 балла справа и 4,5 балла слева, разгибание предплечья - 0.5 балла с обеих сторон, пронация/супинация кистей - 2 балла с обеих сторон; шевеление пальцами, лучше слева. Двусторонние сгибательные глобальные синкинезии (на зевание). В остальных мышечных группах движений нет. Чувствительность: болевая - с С6 гипостезия (выраженность уменьшилась), в зоне С7-С8 - D1 анестезия, с D2 - гипостезия, усиливающаяся книзу, с D11 - анестезия, но при сильном болевом раздражении в области бедер и живота ощущает познабливание (появилось). Проприоцептивная - отсутствует в лучезапястных и пястнофаланговых суставах; в ногах - нарушена до тазобедренных суставов включительно. Адаптационный статус: сидит в коляске с опорой на спинку с расширением движений рук - поднимает руки в стороны до горизонтали и выше, имитирует движения рук при беге, освоил упор руками, формирует хват кисти. С учетом тяжести поражения спинного мозга результат лечения расценен как положительный.

Пример 3. Больной М.А., 5 лет, диагноз: туберкулезный спондилит C5-Th5 позвонков, осложненный нижней спастической параплегией (тип D по Frankel). В клинике СПбНИИФ проведена операция расширенной радикальной реконструкции C5-Th8: наложение Halo-кольца. Передняя реконструкция позвоночника и позвоночного канала с передним спондилодезом кортикальной аллокостью С5-Th8. Ляминэктомия Th4, инструментальная фиксация позвоночника С2-Th10 гибридной многоопорной конструкцией Vertex/Legasy 4,5 (Sofamor Daneck), задний спондилодез. В раннем послеоперационном периоде выявлена слабость разгибателей пальцев рук с обеих сторон, отсутствие разведения пальцев, нарушение противопоставления первого пальца правой руки, снижение силы в разгибателях запястья, проводниковая гипостезия с уровня Th1 слева, расцененные как поражение переднебоковых отделов спинного мозга с С7 сегмента с верхним вялым парапарезом. На фоне медикаментозного лечения на третьей неделе после операции появилось разгибание дистальных фаланг пальцев левой руки до 3 баллов, разведение пальцев - 1 балл, приведение первого пальца - 3 балла, справа: разгибание пальцев - 1 балл, противопоставление первого пальца - 1 балл, разведение пальцев - 0 баллов. Для стимуляции восстановления назначена электростимуляция шейного утолщения спинного мозга (Фиг.2) - 30 мин×5 раз в неделю. В течение следующих 4 недель на фоне электростимуляционного лечения наблюдалось восстановление силы в проксимальных отделах рук до 5 баллов, сгибание и разгибание запястья - 5 баллов с двух сторон, сгибание пальцев левой кисти - до 4 баллов, правой - до 3 баллов, противопоставление первого пальца - 4 балла слева, 3 балла справа. Разгибание пальцев - 3 балла слева, 2 балла справа, разведение пальцев - 2 балла с обеих сторон. Легкая левосторонняя гипостезия. Динамика расценена как хорошая.

Литература

1. Патент на изобретение RU №2317829 Способ лечения мононевропатий верхних конечностей / Бахтерова Е.В., Широков В.А., Оранский И.Е.

2. Патент на изобретение RU №2152809 Способ восстановления функции денервированных мышц / Драгунов А.Г., Катанов Е.С.

3. Патент на изобретение RU №2284836 Способ восстановления двигательных функций больных, перенесших ишемический инсульт / Суслина З.А., Умарова P.M., Танашян М.М., Черникова Л.А.

4. Патент на изобретение RU №2122870 Способ лечения параличей и парезов / Тышкевич Т.Г., Никитина В.В.

5. Патент на изобретение RU №2130326 Способ лечения больных с поражением спинного мозга / Шапков Ю.Т,, Шанкова Е.Ю., Мушкин А.Ю.

6. Патент на изобретение RU 2204423 Способ лечения больных с хроническим поражением спинного мозга / Шапкова Е.Ю., Мушкин А.Ю., Гуторко В.А.

Изобретение относится к медицине, а именно к физиотерапии, неврологии. Способ включает электростимуляцию спинного мозга через эпидуральные или накожные электроды. При этом вначале осуществляют базовую электростимуляцию с расположением катода и анода в проекции шейного утолщения спинного мозга на уровне С5-Th1 позвонков. Затем проводят селективную электростимуляцию с расположением анода на брюшке паретичной мышцы, а катода - на уровне иннервирующих ее сегментов шейного утолщения. При сниженном тонусе мышц воздействуют частотой 0,5-2 Гц. При повышенном тонусе мышц воздействуют частотой 3 Гц, с периодической потенциацией частотами 3-7-12 Гц. Способ используют для восстановления движений рук при параличах разной этиологии и уровня поражения нервной системы: вызванных травмой шейного отдела позвоночника, деформациями или нестабильностью позвоночника, воспалительными заболеваниями позвоночника, пороками развития, последствиями инсульта и детского церебрального паралича за счет воздействия на мотонейроны шейного утолщения спинного мозга и иннервируемые ими мышцы рук. 2 ил., 3 пр.

Способ восстановления движений рук у больных с верхними параличами и парезами, включающий электростимуляцию спинного мозга через эпидуральные или накожные электроды, отличающийся тем, что осуществляют базовую электростимуляцию с расположением катода и анода в проекции шейного утолщения спинного мозга на уровне С5-Th1 позвонков, а затем селективную электростимуляцию с расположением анода на брюшке паретичной мышцы, а катода - на уровне иннервирующих ее сегментов шейного утолщения, частотами 0,5-2 Гц при сниженном тонусе мышц и частотой 3 Гц при повышенном тонусе с периодической потенциацией частотами 3-7-12 Гц.