Способ дифференциальной диагностики постуральных нарушений Российский патент 2024 года по МПК A61B5/00 A61B5/103 A61B5/107 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в постурологии, неврологии, кинезиотерапии, функциональной диагностике, а также при реабилитации взрослых и детей с патологией нервной системы и опорно-двигательного аппарата.

Способность поддерживать вертикальную позу, предотвращая падения или потерю равновесия при статическом и динамическом положениях, является итогом эволюции человека в филогенезе и осуществляется путем интеграции трех основных функций: сенсорной, моторной и трофической (энергетическое обеспечение движения). [Рудь И. М., Мельникова Е. А., Рассулова М. А., Гореликов А. Е. Современные аспекты стабилометрии и стабилотренинга в коррекции постуральных расстройств // Доктор.Ру. 2017. № 11 (140). С. 51-56. Horak F.B., Nashner L.M. Central programming of postural movements: adaptation to altered supportsurface configurations. J. Neurophysiol. 1986; 55(6): 1369-81].

Выполнение простых и сложных двигательных действий, особенно профессиональных, требующих точности в пространстве, силе, амплитуде в любой сфере деятельности человека, возможно лишь при нормальном функционировании механизмов регуляции равновесия.

Кроме того, нарушение равновесия или постурального баланса является проявлением многих заболеваний и основным симптомом при патологии нервной, кардиоваскулярной, опорно-двигательной, вестибулярной, зрительной систем, обеспечивающих пространственную координацию тела человека в вертикальной стойке [Alessandrini М., D'Erme G., Bruno Е., et all. Vestibular compensation:analysis of postural re-arrangement as a control index for unilateral vestibular deficit. Neuroreport 2003, 14(7), p. 1075-9., Дамулин И.В. Постинсультные двигательные расстройства. Consilium Medicum, М. 2003, с. 8-9., Горбушева И.А. Влияние внутрилабнринтной гипертензии на функциональное состояние системы равновесия. Автореф. дисс. канд. мед.наук. М., 2005, с. 1-24., Кононова Е. Л. Исследование клинико-МРТ-стабилометрических соотношений у больных с органической патологией головного мозга. Автореф дисс. канд. мед. наук. С-Пб., 2005, с. 1-34.]. Например, при дегенеративных изменениях в нервной системе происходит искажения и потери в визуальном и проприорецептивном анализаторах (Teasdale N, Simoneau M. Attentional demands for postural control: the effects of aging and sensory reintegration. Gait Posture. 2001 Dec;14(3):203-10. doi: 10.1016/s0966-6362(01)00134-5. PMID: 11600323.), страдает и система реализации движений, в которой снижается проводимость нервных волокон и количество двигательных единиц в мышцах (Maiorana A, O'Driscoll G, Cheetham C, Collis J, Goodman C, Rankin S, Taylor R, Green D. Combined aerobic and resistance exercise training improves functional capacity and strength in CHF. J Appl Physiol (1985). 2000 May;88(5):1565-70. doi: 10.1152/jappl.2000.88.5.1565. PMID: 10797113.). Органические или функциональные изменения в органах, осуществляющих любую из функций, обеспечивающих равновесие, приводит к увеличению энергозатрат на поддержание тела в вертикальной стойке [Витензон А.С. Закономерности нормальной и патологической ходьбы человека. - М.: ООО “Зеркало-М”, 1998. С.134-142].

Поэтому ранняя и дифференциальная диагностика постуральных нарушений является актуальной в клинической практике и особенно важна для составления программ реабилитации и повышения их эффективности. Получить объективные данные о позной регуляции в норме и патологии стало возможным благодаря внедрению в клиническую практику статокинезиометрии (стабилометрии) - метода качественного и количественного анализа колебательного процесса центра давления стоп на плоскость опоры [Доценко В.И., Усачев В.И., Морозова С.В., Скедина М.А. Современные алгоритмы стабилометрической диагностики постуральных нарушений. Медицинский совет. - N 8. 2017. Гурфинкель B.C., Бабакова И.А. Точность поддержания положения проекции общего центра масс человека при стоянии //Физиология человека, 1995. - Т.21, №3. - С.65-74].

Как правило, при анализе статокинезиограммы учитывают ее длину и площадь, девиацию около среднего положения центра давления, его координаты, среднюю скорость движения, отношение длины к площади, амплитудные и частотные характеристики спектрального анализа, соотношение параметров статокинезограммы при стоянии с открытыми и с закрытыми глазами [Коновалова Н.Г., Дедикова Т.Н. Влияние положения головы на регуляцию вертикальной позы инвалидов с параплегией, глубоким парапарезом // Человек и его здоровье: материалы 8 Российского национального конгресса, 2003. - С.205-206].

Известен «Способ повышения информативности стабилометрического исследования и аппаратный комплекс для его осуществления». Предлагаемый способ исследования заключается в одновременной регистрации показателей, поступающих с платформы и камер, и оценкой постуральной системы. Оценка колебаний центра давления проводится с помощью одной или двух стабилометрических платформ «Стабилоанализатор компьютерный «Стабилан 01-02», оценка месторасположения точек в пространстве с возможностью слежения - с помощью цифровых видеокамер и лазерных дальномеров, или устройств, объединяющих камеру и лазерный дальномер (типа бесконтактный контроллер Microsoft Kinect sensor for Windows), представляющий собой 3D-камеру. Указанный способ отражает колебания центра давления человека в горизонтальной плоскости и позволяет оценить постуральную систему организма с учетом параметров локомоторной системы (патент № RU2665957C2, опубликовано 05.09.2018 г.).

Данный способ диагностики требует использования дополнительного оборудования, является трудоемким в сборе и анализе данных.

Другой «Способ оценки эффективности восстановления вертикальной позы у больных со статодинамическими нарушениями» используется для диагностики постуральной устойчивости и оценки эффективности лечения больных с нарушением статодинамических функций. Предлагаемый способ исследования дает возможность количественно оценить кинетическую энергию и, соответственно, энергетику поддержания вертикальной позы людей с нарушением статодинамических функций в разных условиях, определить направленность лечебных воздействий и количественно оценить результаты лечения. При проведении исследований обследуемого устанавливают в положении двухопорного стояния на платформу компьютерного стабилографа фирмы МБН (Москва), регистрируют стабилограмму при стоянии в основной стойке в течение заданного отрезка времени. Полученная информация подвергается компьютерной обработке. Определяют массу обследуемого и среднюю скорость миграции центра давления. Энергозатраты вычисляют по формуле: Ek=(m×Vcp2):2,

где: m - масса больного, кг;

Vcp - средняя скорость миграции центра давления, м/с;

Ek - кинетическая энергия, Дж.

Измерения и расчеты проводят до и после лечения. При увеличении показателя кинетической энергии судят об уменьшении устойчивости и неэффективном лечении, а при уменьшении показателя кинетической энергии судят о повышении устойчивости и эффективном лечении. В результате получают единый количественный критерий, позволяющий судить об энергетической оптимальности позы при стоянии. По величине кинетической энергии можно судить об энергозатратах на поддержание вертикальной позы (патент № RU 2257143, опубликовано 24.03.2004 г.).

Данный способ стабилометрического исследования проводится в одинаковых условиях (5 раз подряд с интервалом в 1 минуту, не меняя позы), используется только один показатель оценки восстановления вертикальной позы (кинетическая энергия), как единый критерий устойчивости человека.

Исследования постуральных функций с использованием программ биологической обратной связи (БОС) и подвижной платформы с эксцентрическим движением является одним из эффективных методов ранней диагностики нарушений постурального баланса, в связи с тем, что с помощью такой платформы задействуются когнитивные механизмы постурального контроля и активизируются анатомические образования, участвующие в регуляции двигательной сферы и сохранении равновесия.

Технический результат, на достижение которого направленно настоящее изобретение, заключается в повышении точности диагностики патологии постуральной функции и ее расширении в части определения нарушений, вызванных изменениями адаптационно-трофической функции симпатической нервной системы и проприоцептивной функции сенсорной системы, что позволяет определить уровень энергозатрат на сохранение стабильности вертикальной стойки и степень выраженности активации проприоцепции.

Указанный технический результат достигается путем активации симпато-адреналовой и сенсорной систем, которая создается статодинамической когнитивной нагрузкой. Стабилометрическое исследование проводят с использованием биологической обратной связи и стабилометрической подвижной платформы с эксцентрическим движением. Сначала проводят стабилометрию в течение 50 секунд с открытыми глазами и в течении 50 секунд с закрытыми глазами, затем дают статодинамическую когнитивную нагрузку, заключающуюся в движении платформы по круговой траектории, во время которого пациенту необходимо, сохраняя максимальную стабильность вертикального положения, удерживать точку на экране монитора в границах целевой зоны, где точка - это проекция реакции опоры исследуемого, производимая массой тела и его перемещениями на стабилометрической платформе. Сразу после завершения процесса статодинамической когнитивной нагрузки повторяют стабилометрическое тестирование. Далее сравнивают показатели стабилометрии, полученные до и после статодинамической когнитивной нагрузки с закрытыми глазами.

Основными оцениваемыми показателями являются:

1) Длина колебаний статокинезиограммы (L, мм) - параметр, характеризующий величину пути, пройденную центром давления, исследуемого с открытыми и закрытыми глазами.

2) Скорость колебаний статокинезиограммы (V, мм/с) - параметр, характеризующий величину пути, пройденную центром давления исследуемого за единицу времени.

3) Коэффициент стабильности (Q) - отношение между зрительной и проприоцептивной системами для контроля сохранения стабильности вертикальной стойки, вычисляемое как отношение площади статокинезиограммы, полученной при проведении стабилометрии исследуемого с закрытыми глазами, к площади статокинезиограммы, полученной при проведении стабилометрии исследуемого с открытыми глазами.

Интерпретация результатов осуществляется следующим образом. Сравнивают показатели длины и скорости колебаний в стойке с закрытыми глазами до и после статодинамической когнитивной нагрузки и показатели коэффициента стабильности, полученные до и после статодинамической когнитивной нагрузки. При их увеличении проводят дифференциальную диагностику постуральных нарушений: увеличение длины и скорости колебаний статокинезиограммы свидетельствует о нарушении адаптационно-трофической функции: от 1 до 30% - низкая степень нарушений, от 31 до 60% - средняя, от 61 до 90 % - выше среднего, 91% и более - высокая; увеличение коэффициента стабильности свидетельствует о нарушении проприоцептивной функции: до 0,05 - низкая степень нарушений, от 0,06 до 1 - средняя, больше 1 - высокая степень.

Способ осуществляется следующим образом.

Исследование проводят в 3 этапа.

Первый этап - стабилометрическое тестирование стабильности сохранения вертикальной стойки на неподвижной платформе с устройством для фиксирования стоп с открытыми глазами 50 секунд, затем - с закрытыми, также 50 секунд. Фиксирование стоп обеспечивает единую позицию для стандартизации показателей тестирования. Регистрация показателей стабильности происходит автоматически стабилометрической платформой Хубер 360 в течении всего времени исследования.

Второй этап - статодинамическая когнитивная нагрузка: запускается движение платформы с эксцентрическим движением со скоростью 0,3 об/с и круговой траекторией движения, 1,5 минуты по часовой стрелке и 1,5 минуты против часовой. В это время на экране монитора отражается проекция реакции опоры или центр давления исследуемого, производимая массой тела и его перемещениями на стабилометрической платформе в виде точки на экране монитора в границах целевой зоны. Перед пациентом ставится задача удерживать эту точку в границах целевой зоны при максимальной стабильности вертикального положения тела. Запись показателей стабилометрии в это время не проводится. По истечению 3-х минут платформа останавливается.

Третий этап - тестирование: пациент стоит в вертикальной стойке на неподвижной платформе с устройством для фиксирования стоп с открытыми глазами 50 секунд, затем - с закрытыми, также 50 секунд. Происходит запись показателей стабилометрии.

Далее сравнивают показатели длины и скорости колебаний в стойке с закрытыми глазами до и после статодинамической когнитивной нагрузки и показатели коэффициента стабильности, полученные до и после статодинамической когнитивной нагрузки. В случае их увеличения определяют степень нарушения адаптационно-трофической функции (уровень энергозатрат) и степень нарушения (активации) проприоцептивной функции. Если длина и скорость увеличиваются в пределах от 1 до 30% - низкий уровень, от 31 до 60% - средний, от 61 до 90 % - выше среднего, от 91% − высокий уровень нарушения адаптационно -трофической функции, недостаток энергетического обеспечения движения. Далее оценивают уровень энергозатрат на сохранение стабильности вертикальной стойки: если коэффициент стабильности увеличивается в пределах до 0,05 - низкая степень нарушений, от 0,06 до 1 - средняя, больше 1 - высокая степень нарушения активации проприоцептивной функции.

Пример 1

Пациент Ба-в, 87 лет, проходил лечение в неврологическом отделении ФБУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора с 26.09.2023 г. по 13.10.2023 г. При поступлении пациент предъявлял жалобы на нарушение координации, легкое головокружение, особенно при закрытых глазах и высокую утомляемость. Исследование постурального баланса проводилось на стабилометрической подвижной платформе с эксцентрическим движением с проведением статодинамической когнитивной нагрузки по вышеописанному способу. При сравнении полученных показателей до и после статодинамической когнитивной нагрузки с закрытыми глазами длина колебаний увеличилась на 72,3%, скорость колебаний увеличились на 72,4%, соответственно - уровень энергозатрат на сохранение стабильности вертикальной стойки: выше среднего, что указывает на недостаточное адаптационно-трофическое функционирование симпатической нервной системы. Коэффициент стабильности увеличился до 1, соответственно - степень выраженности нарушений активации рецепторов постуральной мускулатуры - средняя, что указывает на сниженную проприоцептивную функцию постурального баланса.

Пример 2

Пациент Ив-в, 24 года, проходил лечение в отделении ФБУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора с 15.08.2023 г. по 30.08.2023 г. При поступлении пациент предъявлял жалобы на слабость мышц, нарушение опороспособности левой нижней конечности, чувство скованности в области ахиллова сухожилия левого голеностопного сустава. Из анамнеза 30.06.2023 г. была проведена операция «пластика ахиллова сухожилия». Исследование постурального баланса проводилось на стабилометрической подвижной платформе с эксцентрическим движением с проведением статодинамической когнитивной нагрузки по вышеописанному способу. При сравнении полученных показателей до и после статодинамической когнитивной нагрузки с закрытыми глазами длина колебаний уменьшилась на 24,3%, скорость колебаний уменьшилась на 24,4%, соответственно - толерантность к статодинамической нагрузке высокая. Коэффициент стабильности уменьшился на 0,05, что характеризуется достаточной активацией рецепторов постуральной мускулатуры, сухожилий и суставов. Что в целом характеризуется отсутствием нарушением постурального баланса и сохранностью адаптационо-трофической функции симпатической нервной системы и проприоцептивной функции сенсорной системы.

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, кинезиотерапии, функциональной диагностике, и может быть использовано для дифференциальной диагностики постуральных нарушений. Способ заключается в проведении стабилометрического исследования с помощью биологической обратной связи и стабилометрической подвижной платформы с эксцентрическим движением. Для диагностики используют длину, скорость колебаний статокинезиограммы и коэффициент стабильности. Пациенту проводят измерения указанных показателей в течение 50 секунд с открытыми глазами и в течение 50 секунд с закрытыми глазами до и после статодинамической когнитивной нагрузки, которая заключается в способности пациента удерживать точку на экране монитора в границах целевой зоны во время движения платформы по круговой траектории, при этом сохраняя максимальную стабильность вертикального положения. При сравнении показателей до и после статодинамической когнитивной нагрузки и их увеличении проводят диагностику постуральных нарушений. Способ доступен, не имеет противопоказаний, повышает точность диагностики постуральных нарушений. 2 пр.

Способ дифференциальной диагностики постуральных нарушений, заключающийся в проведении стабилометрического исследования с использованием биологической обратной связи и стабилометрической подвижной платформы с эксцентрическим движением, отличающийся тем, что измерения показателей стабилометрии – длины, скорости колебаний статокинезиограммы и коэффициента стабильности – проводят в течение 50 секунд с открытыми глазами и в течении 50 секунд с закрытыми глазами до и после статодинамической когнитивной нагрузки, заключающейся в движении платформы по круговой траектории, во время которого пациенту необходимо, сохраняя максимальную стабильность вертикального положения, удерживать точку на экране монитора в границах целевой зоны, где точка – это проекция реакции опоры исследуемого, производимая массой тела и его перемещениями на стабилометрической платформе, далее сравнивают показатели до и после статодинамической когнитивной нагрузки и при их увеличении проводят дифференциальную диагностику постуральных нарушений: увеличение длины и скорости колебаний статокинезиограммы свидетельствует о нарушении адаптационно-трофической функции: от 1 до 30 % − низкая степень нарушений, от 31 до 60 % − средняя, от 61 до 90 % – выше среднего, от 91 % и более − высокая; увеличение коэффициента стабильности свидетельствует о нарушении проприоцептивной функции: до 0,05 – низкая степень нарушений, от 0,06 до 1 – средняя, больше 1 − высокая степень.