СПОСОБ КОРРЕКЦИИ МЕЛКОЙ МОТОРИКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СЕНСОРНЫХ ПЕРЧАТОК Российский патент 2013 года по МПК A61B5/00 A61B5/04 A61B5/11 G09B9/00 G09B19/00 

Изобретение относится к медицине и нейропсихологии, в частности к компьютерным технологиям реабилитации мелкой моторики руки и связанных с ней нейропсихологических особенностей человека.

Известно, что развитие моторики руки у человека напрямую связано с развитием межполушарной специализации и межполушарного взаимодействия и, как следствие, с развитием речи, памяти, внимания и других когнитивных функций.

Анализ уровня техники показывает, что отдельные элементы диагностики мелкой моторики руки входят в качестве составной части способов оценки и контроля особенностей нейропсихологического состояния человека. Объем информации о состоянии мелкой моторики руки, получаемый при проведении таких исследований, определяемый конкретной задачей к его осуществлению, как правило, ограничен.

Известен способ формирования и коррекции двигательной пластики (патент РФ №2234728, МПК 7 G06F 17/00, G06F 159:00, G06F 3/03, 20.08.2004), в котором путем получения во время выполнения движения информации с помощью периферийных датчиков, обработки и анализа данных от этих датчиков средствами вычислительной техники в, так называемом, режиме "реального времени", запоминания и выдачи - результата анализа, формируют требуемое двигательное действие как образцовое (эталонное), создают его математическую или электрическую модель, формализуют ее в виде математического программного обеспечения для микроЭВМ и осваивающий это двигательное действие осознает требуемую двигательную структуру, ассоциируя и соизмеряя ее с эталонным (образцовым) двигательным действием и, следовательно, с образцовым пространственным положением суставных сочленений, текущую информацию о котором получают с соответствующих периферийных датчиков, включает мышечные группы соответствующих суставных сочленений в активную работу, итерационно приближаясь к правильному выполнению двигательного действия, и закрепляет последнее в процессе повторений, оперативно контролируя правильность их выполнения.

К недостаткам способа и устройства относится невозможность развития координированных движений с поражением верхней конечности.

Наиболее близким к предлагаемому является способ реабилитации больных с парезом верхней конечности (патент РФ №2114594, МПК 6 А61Н 1/00, оп. 10.07.1998 г.), включающий помещение кисти руки больного в устройство, содержащее ложемент с противовесом, и выполнение активных движений, отличающийся тем, что устройство подключают к компьютеру, задают программу игры, которая на первых сеансах включает выполнение 100-150 движений по 15-20 мин, затем программу осложняют и на 3-4 сеансе увеличивают количество движений до 200-300 и продолжительность до 45-60 мин, курс лечения состоит из 20-30 сеансов в течение 45 дней.

Применение компьютерных технологий позволяет снизить роль субъективного фактора.

Но при этом известным техническим решениям присущи недостатки, заключающиеся в сложности устройств, необходимых для осуществления известных способов и ограниченные возможности, обусловленные чисто механической тренировкой или реабилитацией кистей рук пациента.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи повышения эффективности лечения за счет обеспечения возможности выработки у пациента положительной мотивации при выполнении процедур саморегуляции, сокращения сроков лечения пациентов и уменьшения врачебной нагрузки.

Техническим результатом при решении данной задачи является расширение функциональных возможностей заявляемого способа, что ведет к сокращению сроков реабилитации пациентов с поражением центральной нервной системы и двигательными нарушениями.

Это достигается за счет того, что в известном способе реабилитации, включающем расположение кисти руки пациента в устройство, подключение устройства к компьютеру, загрузку и запуск программы компьютерной игры, выполнение пациентом активных движений на сгибание-разгибание, согласно изобретению, пациент фиксирует на руке устройство в виде оболочки, имеющей форму, приближенную к форме кисти руки; при этом располагают и фиксируют относительно устройства чувствительные и токопроводящие элементы; затем пациент выполняет активные движения па сгибание-разгибание, вызывая этим срабатывание чувствительных элементов; при этом выполняемые пациентом движения регистрируются в компьютере.

Способ тренировки последовательно осуществляют с помощью игровой компьютерной программы, например, когда пациент поворачивает кисть руки направо.

Порядок проведения лечебных процедур с помощью данного устройства.

В зависимости от диагноза и возраста пациента (дети, взрослые) после осмотра врач выбирает наиболее адекватную тактику проведения процедур функционального биоуправления. Пациенту разъясняют общий порядок проведения процедуры и ставят игровую задачу.

Первоначально устройство подключают к компьютеру, затем загружают и запускают программу компьютерной игры. На устройство в виде сенсорной перчатки, зафиксированное на кисти пациента, накладывают датчики, выбранные врачом физиологических параметров, располагают пациента в удобной позе перед монитором и предъявляют ему игровую ситуацию на мониторе. По мере обучения пациент лучше и лучше справляется с игровой задачей. У пациента возникает интерес (положительная мотивация) достичь наибольшего результата в игре.

Преимущество предлагаемого способа с базовым объектом следующее: ускорение реабилитации разработки функциональных движений в кисти пораженной верхней конечности.

Преимуществами способа является то, что в процессе работы в устройстве «сенсорная перчатка» создаются условия для дополнительной активации двигательных зон коры, используется игровая мотивация, метод мобилен в использовании, не вызывает нарастание спастичности кисти, возможен для самостоятельного применения больным в домашних условиях.

Способ основан на применении устройства двигательной активности кисти с использованием сенсорных перчаток.

Устройство двигательной активности представляет собой специально созданный прибор, состоящий из ноутбука, сенсорной перчатки, соединенной с компьютером, программного обеспечения для распознавания сигналов от сенсоров сгиба, которыми оснащена перчатка, специально подобранной компьютерной игры.

Курс коррекционных занятий составляет 28-30. Режим занятий 1-2 раза в день 5 дней в неделю. Длительность одного занятия определяется тяжестью общего состояния больного и составляет в среднем 30-40 минут.

Критериями включения пациентов в исследование являлись:

Больные, перенесшие ОНМК с двигательным нарушениями в кисти в степени умеренного и выраженного пареза, в остром и раннем восстановительном периоде инсульта.

Полушарный инсульт

Пол - обоего пола

Возраст 40-65 лет

Первый инсульт

Балл по шкале Ашворта: не более 2 баллов

Мышечная сила в кисти не менее 1 балла в разгибателях пальцев

Шкала MAS по подрубрикам Hand movements Hand movements и Advanced Hand activity от 1 до 8 баллов

Больные, подписавшие информированное согласие на исследование.

Преимущества разрабатываемого способа заключаются в следующем:

- направленность на наиболее трудно поддающиеся восстановлению нарушения движений кисти;

- возможность проведения амбулаторных и самостоятельных занятий с пациентом;

- наличие обратной связи в виде компьютерной игры повышает эффективность восстановления функций кисти.

Предлагаемый способ восстановления движений у больных инсультом является промышленно применимым в области практического здравоохранения, так как может быть воспроизведен неоднократно, не требуя исключительных средств для осуществления.

Группа исследователей под руководством проф. С.В. Прокопенко разрабатывает способы реабилитации больных, которые в результате поражения мозга частично утратили способность к полноценной двигательной активности.

Способ разработан и испытан в Красноярской медицинской академии. Испытания в клиниках подтверждают его высокую эффективность.

Пример использования способа коррекции тонкой моторики с использованием сенсорной перчатки в восстановительном периоде инсульта:

Больная Р., 59 лет. Диагноз: Восстановительный период острого нарушения мозгового кровообращения по ишемическому типу (02.06.2010) в бассейне левой средней мозговой артерии, с правосторонним центральным гемипарезом умеренной степени выраженности, выраженным парезом кисти, моторной афазией легкой степени. Фон: Гипертоническая болезнь III ст., риск 4.

Из анамнеза: Заболела внезапно - 02.06.2010 - утром на фоне полного благополучия, почувствовала слабость в правой руке, нарушилась речь, затем появилась слабость в правой ноге, госпитализирована в городскую больницу Анджеро-Судженска, на фоне проводимой терапии улучшилась речь, стала передвигаться, при этом сохранялся грубый парез правой кисти. Госпитализирована в Сибирский Клинический Центр города Красноярска для прохождения курса нейрореабилитации 27.10.10.

При поступлении отмечалось:

Жалобы, ограничение двигательной активности в правых конечностях, грубее в правой кисти, нарушение функции ходьбы, боль в правой кисти. Объективные данные: Зрение не нарушено. Глазные щели и зрачки без разницы сторон, слабость конвегенции глазных яблок. Асимметрия правой НГС. Положительные рефлексы орального автоматизма справа. Мякое небо подвижное. Глоточный рефлекс снижен с 2-х сторон. Девиация языка вправо. Мышечная сила снижена в правых кончностях: в проксимальных отделах руки до 1,5 баллов, в кисти до 1 балла, проксимальных отделах ноги до 3, 5 баллов, в стопе - 3 балла. Мышечный тонус легко повышен в правых конечностях по спастическому типу. Сухожильные рефлексы оживлены, D>S, положительные пирамидные знаки: Ласка-Якобсона справа, Бабинского справа. В позе Ромберга - шаткость. Походка гемипаретическая.

МРТ головного мозга - от 15.07.2010 - постинсультная киста на уровне базальных ядер слева. Легкая смешанная субатрофическая гидроцефалия

ЭЭГ: Легкие общемозговые изменения биоэлектрической активности головного мозга регуляторного типа на фоне дисфункции ЛРК на мезенцифальном уровне. Фокальной и пароксизмальной активности не зарегистрировано.

ЭхоКГ: Уплотнение аорты, аортального клапана, полости сердца не расширены. Сократительная способность ЛЖ сохранена.

Биохимические анализы крови: Холестерин общий 5,74; Холестерин ЛПНП 3,41; Холестерин ЛПВП 1,76; Коэффициент атерогенности 1,32; триглицериды - 0,1,25, мочевина 4,2 ммоль/л, креатинин 67 мкмоль/л, калий 4,4; кальций общий - 2,3; ПТВ - 15,6; АЧТВ - 31,00, фибриноген - 2,94

Закл. офтальмолога: гипертоническая ангиопатия.

Пациентка получала медикаментозную терапию с учетом стандарта ведения восстановительного периода инсульта и имеющихся сопутствующих заболеваний.

Для исследования степени нарушения состояния двигательной и когнитивной сферы использовались следующие шкалы:

- оценка неврологического статуса по шкале инсульта NIHSS - 9 баллов - средняя степень неврологических расстройств,

- оценка спастичности по шкале Ашворта - 2-среднее повышение мышечного тонуса, конечность движется легко;

- оценка двигательных возможностей правой верхней конечности по шкале Fugl-Meyer Motor Test-35 баллов из 66 возможных - выраженный парез,

- оценка степени функциональных нарушений в кисти по шкале MAS - 2 балла из 6 - тяжелые нарушения, опросник ограничений дееспособности верхних конечностей DASH - 85,83 - серьезные ограничения жизнедеятельности в связи со слабостью руки.

- оценка когнитивных нарушений с использованием MMSE - 26 баллов - умеренные когнитивные нарушения.

- оценка когнитивных нарушений с использованием ТРЧ 7 баллов - умеренные когнитивные нарушения. Оценка тревоги и депрессии с использованием ГШТД Т=2, Д=3 норма.

Проводилась стандартная медикаментозная терапия с учетом сопутствующих заболеваний и реабилитация с использованием психофизиологического комплекса для реабилитации мелкой моторики кисти на основе сенсорной перчатки, в течение 20 дней 1 раз в день, продолжительность занятий составляла 30 минут. В ходе занятия пациентке предлагалось выполнить задание компьютерной игры, двигая пальцами и кистью парализованной руки, используя сенсорную перчатку в качестве манипулятора. Для больной было актуально восстановление разгибания 2-4 пальцев правой кисти, поэтому в задании движения объекта на экране были связаны с активностью именно этих пальцев. Разгибание указательного - соответствовало движению предмета на экране вверх, разгибание среднего - движению вниз, разгибание безымянного - движению влево, разгибание мизинца - движению предмета вправо.

В результате проведенной реабилитации достоверно наблюдалось значительное улучшение функций правой кисти, о чем свидетельствует положительная динамика большинства шкал, используемых в исследовании - Табл. 1.

Табл.1. Результаты коррекции тонкой моторики кисти у больной Р. при использовании предлагаемого способа. Обсле довани е NIHSS Ашворта Fugl-Meyer Motor Test MAS DASH ТРЧ КШОП С ГШТД Т Д 1 9 2 35 2   7 26 2 3 2 5 2 52 6   10 29 2 1

Как следует из представленных данных, у больного улучшились двигательные возможности в правой верхней конечности, тонкая моторика китси, уменьшилась степень ограничений жизнедеятельности, связанная с парезом кисти, при этом не отмечалось усиление выраженности спастичности по шкале Ашворта и отмечалось некоторое улучшение по шкалам оценки когнитивных функций и самооценки удовлетворенности результатами лечения.

Изобретение относится к медицине, реабилитации, в частности, пациентов с парезом руки. Руку пациента размещают и фиксируют в устройстве в виде сенсорной перчатки, располагают и фиксируют относительно устройства чувствительные и токопроводящие элементы. Устройство подключают к компьютеру, загружают и запускают программу компьютерной игры. При этом сенсорную перчатку используют в качестве манипулятора таким образом, что пациент выполняет активные движения сгибания-разгибания кисти и пальцев, обеспечивая этим соответствующие заданные движения объекта компьютерной игры на экране монитора и вызывая этим срабатывание чувствительных элементов и их регистрацию в компьютере. Курс коррекционных занятий составляет 28-30, 1-2 раза в день 5 дней в неделю. Длительность одного занятия определяется тяжестью общего состояния больного и составляет в среднем 30-40 минут. Способ обеспечивает расширение функциональных возможностей, эффективную реабилитацию при двигательных нарушениях за счет объективного компьютерного анализа сенсомоторных процессов с меньшими затратами времени, а также возможность реабилитации двигательной функции кисти с участием самого пациента с поражением центральной нервной системы в процессе реабилитации. 1 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл.

1. Способ коррекции мелкой моторики кисти, включающий помещение кисти руки больного в устройство, подключение устройства к компьютеру, загрузку и запуск программы компьютерной игры, и выполнение активных движений на сгибание-разгибание, отличающийся тем, что руку пациента размещают и фиксируют в устройстве в виде сенсорной перчатки; располагают и фиксируют относительно устройства чувствительные и токопроводящие элементы; при этом сенсорную перчатку используют в качестве манипулятора таким образом, что пациент выполняет активные движения сгибания-разгибания кисти и пальцев, обеспечивая этим соответствующие заданные движения объекта компьютерной игры на экране монитора и вызывая этим срабатывание чувствительных элементов и их регистрацию в компьютере.

2. Способ коррекции мелкой моторики кисти по п.1, отличающийся тем, что курс коррекционных занятий составляет 28-30; режим занятий 1-2 раза в день 5 дней в неделю; длительность одного занятия определяется тяжестью общего состояния больного и составляет в среднем 30-40 мин.