Способ восстановления функции ходьбы и равновесия в остром периоде ишемического инсульта Российский патент 2023 года по МПК A61N1/00 A61H3/00 

Изобретение относится к медицине, к неврологии и реабилитации, и может быть использовано при реабилитации больных в остром периоде ишемического инсульта

Острые нарушения мозгового кровообращения (ОНМК) являются ведущей причиной стойкой инвалидизации населения. Уровень инвалидизации через год после ОНМК в России колеблется от 76 до 85%. Известно большое число способов реабилитации пациентов с грубыми нарушениям ходьбы и равновесия после перенесенного ишемического инсульта (глубокими гемипарезами). В последнее десятилетие для восстановления ходьбы, после перенесенного ишемического инсульта или травмы спинного мозга широко применяются локомоторные ассистирующие роботы, в основу работы которых положен метод внешней реконструкции ходьбы с широкими возможностями моделирования движений больного в реальном масштабе времени. Однако не существует четких рекомендаций по роботизированной механотерапии для больных в остром периоде ОНМК. Инвалидизация этого контингента пациентов остается на очень высоком уровне, а прогноз на возвращение к активной повседневной жизни и работе неблагоприятным. Реабилитационные методики направлены не только на восстановление утраченной функций ходьбы, но и на протезирование этой функции. Активная реабилитация направлена на профилактику осложнений, связанных с гиподинамией - поддержанием в функционально сохранном состоянии суставов, профилактика мышечных контрактур, остеопороза, трофических нарушений, уменьшения емкости вен нижних конечностей, ортостатических реакций и на повышение толерантности к физическим нагрузкам. Важной составляющей реабилитационного процесса является обеспечение мобильности пациента, его адаптация в обществе, возврат к трудовой деятельности, возможность самостоятельно передвигаться. Поэтому поиск методик, способствующих реализации не только медицинской, но и социальной составляющей реабилитации, направленной на восстановление и/или протезирование функции ходьбы, является крайне актуальным. При анализе исследований, посвященных использованию роботизированных ортезов для восстановления ходьбы у больных, перенесших инсульт, отмечается многообразие подходов к реабилитационным тренировкам. В среднем количество реабилитационных занятий варьирует от 20 до 40 сессий, продолжительность тренировки составляет 30 -90 минут. В исследованиях с продолжительными тренировками (более 60 минут) чаще всего занятие делится на 2 равных промежутка с одним интервалом для отдыха. В описании реабилитационного процесса не прописывается положение, в котором пребывает больной во время отдыха. Практически во всех исследованиях упоминается, что по требованию пациента могут быть перерывы на отдых. Основным методом профилактики нежелательных сердечно-сосудистых явлений служит увеличение скорости ходьбы с 0,4 до 2,5 км в час. Данный способ актуален для больных со спинальной травмой, однако больные, перенесшие ОНМК, разительно отличаются по функциональным возможностям сердечно-сосудистой системы, в том числе склонностью к ортостатическим реакциям или гипертоническим кризам. Возникновение вегетативных реакций обусловлено не только иммобилизацией пациента, но и непосредственным поражением вещества головного мозга, а, следовательно, необходимо строго дозировать физическую нагрузку для предотвращения нежелательных явлений.

Разными авторами предложены методики восстановления функции ходьбы после перенесенного ишемического инсульта или травмы спинного мозга, в том числе в сочетании с различными способами электростимуляции.

Так известен способ реабилитации пациентов после травм и поражений поясничного отдела позвоночника (RU 2614890, РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России, 30.03.2017), при котором проводят накожную функциональную электростимуляцию синхронно с локомоторной терапией на роботизированном комплексе Локомат. Активный и индифферентный электроды пары накладывают накожно на стороне поражения при монопарезе или с обеих сторон при парапарезе перпендикулярно ходу мышечных волокон на большую ягодичную, четырехглавую мышцу бедра, икроножную и заднюю группу мышц бедра, при этом активный электрод пары располагают на брюшке мышцы, а индифферентный электрод - дистальнее места расположения активного электрода. В течение первых 3-4 сеансов к электродам прикладывают однополярные прямоугольные импульсы электрического тока с амплитудой 60-65 мА, длительностью 100-105 мкс и частотой следования 40-45 Гц, при последующих сеансах проводят постепенное увеличение амплитуды до 100-120 мА и длительности до 110-120 мкс. При этом режим ходьбы на комплексе Локомат устанавливают со скоростью 1,5 км/ч с начальной разгрузкой массы тела пациента от 30% с последующим повышением нагрузки.

Недостатком данного способа является расположение комплекса Локомат в одном помещении, по сути - ходьба на месте по беговой дорожке тренажера, пациент постоянно находится в одной комнате, видит перед собой стены этой комнаты и экран монитора с виртуальной картинкой. Отсутствует главный фактор ходьбы, ее конечная цель - реальное перемещение человека в пространстве.

Известен способ реабилитации пациентов в раннем и позднем восстановительном периодах ишемического инсульта (RU 2714213 Рачин А.П. с соавторами, 2020). Данный способ предлагает комплексное воздействие, сочетающее физиотерапию, ЛФК и лекарственную терапию. В качестве метода восстановления функции ходьбы предлагается использовать тренажер C-mill, который состоит из беговой дорожки, системы разгрузки веса и поручней.

Основным недостатком такого тренажера является невозможность заниматься с больными с выраженным парезом ноги и как следствие невозможность восстановления правильного паттерна ходьбы и поддержания равновесия.

Наиболее близким является способ реабилитации пациентов после травм и поражений грудного и поясничного отделов позвоночника (RU 2650210 Воловец С.А. с соавторами, 2018), при котором проводят накожную функциональную электростимуляцию синхронно с локомоторной терапией на роботизированном тренажере «Экзоатлет». От начала к концу курса увеличивают длину шага и снижают интервал между шагами до ходьбы без интервала. Время ходьбы увеличивают с 20 минут на первом занятии до 55 минут в конце курса, который составляет 20 занятий. Начиная со второго занятия проводят функциональную электростимуляцию мышц, поддерживающих вертикальное положение туловища, и мышц нижних конечностей в режиме, соответствующем естественному сокращению мышц здорового человека в двигательном акте. Индифферентный электрод пары располагают на мышечном массиве на 2 см латеральнее остистых отростков позвонков, активный электрод - латеральнее места расположения индифферентного электрода по задней подмышечной линии. В течение первых двух сеансов электростимуляцию проводят однополярным низкочастотным импульсным током прямоугольной формы с амплитудой в диапазоне от 100 до 115 мА, длительностью от 105 до 110 мкс и частотой следования от 50 до 60 Гц. Начиная с третьего сеанса постепенно увеличивают амплитуду до 200 мА и длительность до 125 мкс с уменьшением частоты следования импульсов от 25 до 35 Гц.

Основным недостатком данного способа является стимуляция всего 3 мышц (ягодичной, четырехглавой и икроножной) и отсутствие стимуляции мышц, разгибающих бедро (двуглавой) и стопу (передняя большеберцовая), что в значительной степени затрудняет восстановление опорной функции. Также в данной методике нет фиксированных интервалов для отдыха пациента. Упоминаются перерывы по 2 минуты в положении стоя. Тренировка не поделена на интервалы, а это крайне важно чередовать физическую активность с промежутками отдыха, так как данная когорта больных крайне чувствительна к нагрузкам на сердечно-сосудистую систему и продолжительность отдыха недостаточна, что может спровоцировать развитие ортостатической гипотензия.

Технический результат настоящего изобретения - повышение эффективности восстановительного лечения больных в остром периоде ишемического инсульта со спастическим парезом нижней конечности, улучшение функции равновесия и функционального результата реабилитации с одновременной социализацией пациента.

Патентуемый способ восстановительного лечения больных с глубоким спастическим парезом включает локомоторную терапию и проводимую синхронно накожную электростимуляцию большой ягодичной, четырехглавой, икроножной, двуглавой и передней большеберцовой мышц пораженной нижней конечности через активный и индифферентный электроды.

Отличие состоит в следующем. Локомоторную терапию проводят с использованием экзоскелета «ExoAtlet I», от начала к концу курса увеличивают длину шага и снижают интервал между шагами до ходьбы без интервала. Параметры длины шага и скорость ходьбы настраиваются индивидуально согласно руководству по применению экзоскелета для реабилитации ExoAtlet I различных типоразмеров. Время ходьбы составляет 30 минут и поделено на 3 интервала по 10 минут с обязательными перерывами по 5 минут, которые больной проводит в положении сидя. Функциональная стимуляция оказывается на 5 мышц нижней конечности (большую ягодичную, четырехглавую, икроножную, двуглавую и переднюю большеберцовую).

Начиная со второго занятия, проводят функциональную электростимуляцию мышц пораженной нижней конечности в режиме, соответствующем естественному сокращению мышц здорового человека в двигательном акте. Активный и индифферентный электроды накладывают накожно перпендикулярно ходу мышечных волокон. Электростимуляцию проводят однополярным низкочастотным импульсным током прямоугольной формы с амплитудой в диапазоне от 30 до 80 мА, длительностью от 100 до 150 мкс и частотой следования от 50 до 80 Гц. Стимуляция подбирается индивидуально для каждого пациента, обеспечивая наиболее оптимальное мышечное сокращение.

Способ может характеризоваться тем, что активный и индифферентный электроды пары накладывают накожно перпендикулярно ходу мышечных волокон, при этом активный электрод пары располагают на брюшке мышцы, а индифферентный электрод - дистальнее места расположения активного электрода, а также стимулируются 5 мышц пораженной нижней конечности.

В соответствии с изобретением проводилась электростимуляция мышц нижней конечности во время локомоторной терапии в экзоскелете «ExoAtlet I» (роботизированный комплекс производства фирмы ООО «ЭкзоАтлет», Россия) со следующими характеристиками: короткий шаг на первых занятиях, длинный шаг в конце курса; интервал (задержка) между шагами 1 с на первых занятиях, ходьба без задержки между шагами в конце курса; Время ходьбы составляет 30 минут и поделено на 3 интервала по 10 минут с обязательными перерывами по 5 минут, которые больной проводит в положении сидя. Курс 10 занятий в экзоскелете. Со второго занятия проводилась функциональная электростимуляция мышц нижних конечностей посредством программно-управляемых низкочастотных импульсов тока, подающихся в точном соответствии с естественным сокращением мышц здорового человека в двигательном акте. Электроды, активный и индифферентный, накладывали накожно на следующие группы мышц: большую ягодичную, четырехглавую, икроножную, двуглавую и переднюю большеберцовую с целью увеличения эффективности поддержания вертикального положения туловища и повышения опороспособности нижних конечностей. Для всех мышечных групп активный электрод располагали на брюшко мышцы, индифферентный электрод дистальнее. Расстояние между электродами зависело от размера мышечной группы и составляло от 12 см для большой ягодичной мышцы, до 3 см для икроножной мышцы. Размер электродов для стимуляции каждой из перечисленных мышечных групп зависел от размера мышцы: для электростимуляции ягодичных и четырехглавых мышц - 13,5×4 см, для икроножных мышц - 9×4 см. Располагали электроды перпендикулярно ходу мышечных волокон.

Электростимуляцию проводят однополярным низкочастотным импульсным током прямоугольной формы с амплитудой в диапазоне от 30 до 80 мА, длительностью от 100 до 150 мкс и частотой следования от 50 до 80 Гц. Стимуляция подбирается индивидуально для каждого пациента, обеспечивая наиболее оптимальное мышечное сокращение. Стимулирующий ток подавался на мышцы в фазах естественного возбуждения и сокращения в резонансе с движениями пациента. Определение фаз стимуляции мышц осуществляли с помощью углового датчика синхронизации, укрепленного в области коленного сустава. Состояние сердечно-сосудистой системы оценивали при помощи измерения артериального давления и ЧСС в начале и конце тренировки.

Способ обеспечивает повышение эффективности восстановительного лечения больных, улучшение функционального результата реабилитации с одновременной социализацией пациента за счет восстановления адекватной опороспособности нижней конечности, улучшения равновесия, снижение тонуса паретичных мышц, возможности реального перемещения человека в пространстве. Локомоторные тренировки в экзоскелете в сочетании с сеансами функциональной электростимуляции обеспечивают не только улучшение нарушенной функции ходьбы, но и протезирование этой функции, мобильность пациента, возможность возвращения в социальную среду.

Устройство ExoAtlet I доступно и выпускается промышленностью (www.exoatlet.ru).

Клинический пример 1

Мужчина, 58 лет, с инфарктом головного мозга в бассейне правой средней мозговой артерии, острый период, атеротромботический подтип по TOAST, левосторонний гемипарез. Больной поступил для реабилитации в неврологическое отделение на 12 сутки от начала заболевания. При поступлении: отведение/приведение бедра 4/4 балла, сгибание/разгибание бедра 3/3; сгибание/разгибание голени 3/3 балла, сгибание/разгибание стопы 3/3, сгибание/разгибание пальцев 3/3. Повышение тонуса по спастическому типу до 1+балла по mAs. Гемигипестезия слева. Атаксия левых конечностей, падение в позе Ромберга. Ходьба в пределах палаты при помощи ходунков. Индекс ходьбы Хаузера - 7, шкала Тинетти равновесие/ходьба 4/0, индекс мобильности Ривермид - 7, модифицированная шкала Ренкина - 3. Проведен курс восстановительного лечения с использованием экзоскелета «ExoAtlet I» с одновременной функциональной электростимуляцией мышц (10 занятий в экзоскелете и 9 электростимуляций). На первом занятии локомоторные тренировки проводились с интервалом в 1 секунду между шагами, начиная со 2 тренировки, интервалов между шагами не было. Одновременно с локомоторной терапией с использованием экзоскелета «ExoAtlet I» со второго занятия проводили функциональную электростимуляцию следующих мышц на левой нижней конечности - большой ягодичной, четырехглавой, икроножной, двуглавой и передней большеберцовой мышц. На всех мышцах активный электрод располагали проксимальнее - на уровень брюшка мышц, индифферентный - дистальнее. Для электростимуляции ягодичных, четырехглавых и двуглавых мышц - 13,5×4 см, для икроножных и передних большеберцовых мышц - 9×4 см. Располагали электроды перпендикулярно ходу мышечных волокон. Расстояние между активным и индифферентным электродами зависели от размеров мышц, от 3 см для икроножных мышц, до 12 см - для больших ягодичных. Характеристики электростимуляции для данного больного составляли: частота - 70 Гц, длительность - 100 мкс, аплитуда - 40 мА. В результате проведенного курса достигнуто увеличение силы в дистальных и проксимальных отделах конечности до 4 баллов, снизился мышечный тонус до 1 балла, улучшились показатели: по шкале Тинетти - 9/4, индексу ходьбы Хаузера - 5, индексу мобильности Ривермид - 10, модифицированная шкала Ренкина - 2. По данным стабилометрии выявляется уменьшение общего стандартного отклонения туловища с 249,4 мм до 89,7 мм и площади эллипса с 158,4 мм² до 116,2 мм².

Клинический пример 2

Мужчина 56 лет, с инфарктом головного мозга в бассейне левой средней мозговой артерии, острый период, правосторонний гемипарез. Дизартрия. Больной поступил для реабилитации в неврологическое отделение на 11 сутки от начала заболевания. При поступлении: отведение/приведение бедра 3/3 балла, сгибание/разгибание бедра 3/3; сгибание/разгибание голени 2/2 балла, сгибание/разгибание стопы 0/0, сгибание/разгибание пальцев 0/0. Мышечный тонус незначительно повышен до 1 балла по mRs. Гемигипестезия справа. Падение в позе Ромберга. Пациент не может ходить без посторонней помощи. Индекс ходьбы Хаузера - 7, шкала Тинетти равновесие/ходьба 2/2, индекс мобильности Ривермид - 6, модифицированная шкала Ренкина - 4. Проведен курс восстановительного лечения с использованием экзоскелета «ExoAtlet I» с одновременной функциональной электростимуляцией мышц (10 занятий в экзоскелете и 9 электростимуляций). На первом занятии локомоторные тренировки проводились с интервалом в 1 секунду, начиная со 2 тренировки, интервалов между шагами не было. Одновременно с локомоторной терапией с использованием экзоскелета «ExoAtlet I» со второго занятия проводили функциональную электростимуляцию следующих мышц на левой нижней конечности - большой ягодичной, четырехглавой, икроножной, двуглавой и передней большеберцовой мышц. На всех мышцах активный электрод располагали проксимальнее - на уровень брюшка мышц, индифферентный - дистальнее. Для электростимуляции ягодичных, четырехглавых и двуглавых мышц - 13,5×4 см, для икроножных и передних большеберцовых мышц - 9×4 см. Располагали электроды перпендикулярно ходу мышечных волокон. Расстояние между активным и индифферентным электродами зависели от размеров мышц, от 3 см для икроножных мышц, до 12 см - для больших ягодичных. Характеристики электростимуляции для данного больной составляли: частота - 80 Гц, длительность - 100 мкс, аплитуда - 40 мА.

В результате проведенного курса достигнуто увеличение силы в разгибателях бедра до 4 баллов, сгибателях голени до 3 баллов и появились разгибательные движения в пальцах стопы (1 балл), улучшились показатели: по шкале Тинетти - 8/3, индексу ходьбы Хаузера - 6, индексу мобильности Ривермид - 7. По данным стабилометрии выявлено уменьшение площади эллипса с 462,4 мм² до 217,3 мм².

Изобретение относится к медицине, к неврологии и реабилитации, и может быть использовано при реабилитации больных с выраженным спастическим гемипарезом в остром периоде ишемического инсульта. Осуществляют локомоторную терапию. Синхронно с ней проводят накожную электростимуляцию большой ягодичной, четырехглавой, икроножной, двуглавой и передней большеберцовой мышц пораженной нижней конечностей через активный и индифферентный электроды. Локомоторную терапию проводят с использованием экзоскелета «ExoAtlet I» со встроенной электростимуляцией. В настройках экзоскелета длина шага выбирается из трех пунктов - короткий, средний и длинный. По такому же принципу настраивается скорость ходьбы - медленная, средняя и высокая. На первой тренировке всем пациентам устанавливается короткая длина шага и ходьба с паузой между шагами. Начиная со второй тренировки, скорость ходьбы увеличивается до непрерывной, а длина шага устанавливается на комфортном для пациента уровне. На последующих занятиях скорость ходьбы подбирается индивидуально в зависимости от самочувствия пациента и состояния сердечно-сосудистой системы (гипертонические реакции - повышение частоты сердечных сокращений (ЧСС) более 100%, повышение систолического артериального давления до 180-200 мм рт.ст., незначительное повышение или неизменность диастолического артериального давления, гипотонические реакции - повышение ЧСС более 120%, неизменность или незначительное снижение систолического и диастолического артериального давления). Время ходьбы составляет 30 минут и поделено на 3 равные части по 10 минут с обязательными перерывами по 5 минут, которые больной проводит в положении сидя. Начиная со второго занятия, проводят функциональную электростимуляцию мышц пораженной нижней конечности в режиме, соответствующем естественному сокращению мышц здорового человека в двигательном акте. Активный и индифферентный электроды накладывают накожно перпендикулярно ходу мышечных волокон, при этом активный электрод пары располагают на брюшке мышцы, а индифферентный электрод - дистальнее места расположения активного электрода. Электростимуляцию проводят однополярным низкочастотным импульсным током прямоугольной формы с амплитудой в диапазоне от 30 до 80 мА, длительностью от 100 до 150 мкс и частотой следования от 50 до 80 Гц. Способ обеспечивает улучшение адаптации и состояния сердечно-сосудистой системы, повышение эффективности восстановительного лечения больных, улучшение функционального результата реабилитации с одновременной социализацией пациента за счет восстановления адекватной опороспособности нижней конечности, улучшения равновесия, снижение тонуса паретичных мышц, возможности реального перемещения человека в пространстве. 2 пр.

Способ восстановительного лечения больных со спастическим парезом нижних конечностей в остром периоде ишемического инсульта, включающий локомоторную терапию, проводимую на экзоскелете «ExoAtlet I», и накожную функциональную электростимуляцию большой ягодичной, двуглавой, прямой, икроножной и передней большеберцовой мышц нижней конечности в режиме, соответствующем естественному сокращению мышц здорового человека в двигательном акте, при этом активный и индифферентный электроды накладывают накожно перпендикулярно ходу мышечных волокон, активный электрод пары располагают на брюшке мышцы, а индифферентный электрод - дистальнее места расположения активного электрода, стимуляция проводится однополярным низкочастотным импульсным током прямоугольной формы с амплитудой в диапазоне от 30 до 80 мА, длительностью от 90 до 110 мкс и частотой следования от 50 до 80 Гц, время ходьбы составляет 30 минут и поделено на 3 интервала по 10 минут с обязательными перерывами по 5 минут, которые больной проводит в положении сидя.