Способ восстановления функции диафрагмы у пациентов с гемипарезом в результате инсульта Российский патент 2024 года по МПК A61N2/04 

Изобретение относится к медицине, а именно к реабилитации, физиотерапии, неврологии, и предназначено для восстановления функции диафрагмы в комплексном лечении пациентов с дисфункцией диафрагмы в результате инсульта.

Диафрагма не только является главной дыхательной мышцей человека, обеспечивающей глубину и интенсивность вдоха и выдоха, она также играет важную роль в поддержании внутрибрюшного давления, статического и динамического баланса, участвует в двигательных синергиях с мышцами плечевого пояса и верхней конечности, а также функциях глотания и речи. У пациентов с церебральным инсультом функция диафрагмы может нарушаться на стороне гемипареза более чем в половине случаев, влияя негативно на весь восстановительный процесс.

Нарушения функции диафрагмы в виде снижения сократительной способности и экскурсии во время дыхания на стороне гемипареза наблюдались в исследованиях в острую фазу инсульта у 51,7% (Catala-Ripoll JV et al, Incidence and predictive factors of diaphragmatic dysfunction in acute stroke, BMC Neurol., 2020 Mar, 5,20(1), p. 79), а в восстановительном периоде у 46,7% пациентов (Liu X et al., Assessment of Diaphragm in Hemiplegic Patients after Stroke with Ultrasound and Its Correlation of Extremity Motor and Balance Function, Brain Sci, 2022 Jul, 4, 12(7), p. 882). Для определения дисфункции диафрагмы в клинических условиях успешно используют ультразвуковое исследование, позволяющее определить толщину, степень утолщения диафрагмы на вдохе, а также экскурсию диафрагмы во время дыхательного цикла (табл. 1). С целью оценки функции диафрагмы в клинических условиях также используют функциональные шкалы и тесты оценки баланса, функции верхней конечности.

В восстановительном периоде инсульта (1-12 мес.с момента инсульта) для коррекции двигательных нарушений используются методы лечебной физкультуры, физиотерапевтические, логопедические методики, методы психологической реабилитации.

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому способу является способ лечения двигательных нарушений при помощи периферической или нервно-мышечной электростимуляции(НМЭС). (Sousa ASP et al., Usability of Functional Electrical Stimulation in Upper Limb Rehabilitation in Post-Stroke Patients: A Narrative Review, Sensors (Basel), 2022 Feb, 12, 22(4), p. 1409) НМЭС состоит из серии прерывистых электрических стимулов, воздействующих на мышцу или нервный ствол, чтобы вызвать тетанические сокращения мышц. У пациентов, перенесших инсульт, NMES используется для облегчения произвольных движений при выполнении функциональных задач, в этом случае она обозначается как функциональная электростимуляция (ФЭС). Фактически, ФЭС заключается в применении циклической электрической стимуляции умеренной интенсивности к выбранным мышцам для создания функциональных движений, имитирующих произвольные сокращения, и восстановления утраченных функций, например во время выполнения циклических нагрузок (велотренажер, мотомед, ходьба).

Электростимуляцию можно проводить с помощью электродов разной степени инвазивности; они могут быть полностью или частично имплантированы (так называемые имплантированные и чрескожные электроды соответственно) или могут быть размещены на поверхности тела (накожные или поверхностные электроды). Каждый тип электродов имеет свои преимущества и недостатки с точки зрения гибкости, специфичности стимуляции, удобства использования и стоимости. В таблице 2 представлена сводная информация о типах электродов, обычно используемых для стимуляции, по данным Sousa ASP с соавторами, 2022.

Параметры ФЭС по данным Marquez-Chin С. и Popovic M.R., 2020: Типичные частоты импульсов в диапазоне от 20 до 50 Гц. Более высокая частота стимула вызывает более сильные тетанические сокращения, которые могут привести к более быстрому утомлению мышц.

Импульсы, используемые для стимуляции, можно разделить на монофазные и двухфазные. В свою очередь, двухфазные импульсы можно разделить на симметричные и асимметричные. Считается, что монофазные импульсы могут иметь отрицательный эффект, поскольку они передают организму энергию, которая никогда не удаляется, создавая, среди прочего, возможность повреждения стимулированных тканей. С другой стороны, двухфазные импульсы чередуют анодные и катодные электроды при каждом импульсе стимуляции, что безопаснее для человека, получающего стимуляцию. Симметричные двухфазные импульсы, как следует из названия, состоят из двух фаз, одинаковых по длительности и амплитуде, единственное различие между ними - полярность. Напротив, асимметричные двухфазные импульсы также имеют две фазы противоположной полярности, но они не идентичны ни по амплитуде, ни по длительности.

Определение оптимального расположения электродов часто проводится опытным путем: электроды сначала размещаются над нервом (нервами), иннервирующими мышцу, подлежащую стимуляции, и осуществляется стимуляция. Если полученное движение является желаемым, процесс закончен. В противном случае электроды перемещаются (обычно с небольшими корректировками, не более нескольких сантиметров) и процесс повторяется до тех пор, пока не будет получено желаемое перемещение.

Интенсивность воздействия подбирается индивидуально, она определяется длительностью и амплитудой импульса с учетом следующих показателей (общих для всех видов электромагнитной стимуляции):

• Сенсорный порог - это самая низкая интенсивность, при которой стимуляция может быть воспринята человеком, получающим стимуляцию, даже если не происходит никаких движений.

• Моторный порог - это минимальная интенсивность, которая приводит к видимому мышечному сокращению, даже если сокращение не приводит к движению.

• Максимально переносимая интенсивность - это максимальный уровень, который человек может переносить, не ощущая дискомфорта.

• Интенсивность оперативной стимуляции - это интенсивность, используемая для стимуляции во время процедуры.

Метод электростимуляции имеет ряд противопоказаний и ограничений по известным данным (Marquez-Chin С et al., Functional electrical stimulation therapy for restoration of motor function after spinal cord injury and stroke: a review, Biomed Eng Online, 2020 May, 24, 19(1), p. 34):

• Плохое состояние кожи: пролежни или раздражение не позволяют использовать самоклеящиеся электроды.

• Вегетативная дисрефлексия.

• Подозреваемые, диагностированные или неконтролируемые сердечнососудистые заболевания.

Также известен способ восстановления функции периферических мышц при мышечной спастике и нарушенных двигательных функциях у пациентов на реабилитации после инсульта, включающий магнитную стимуляцию в виде локального воздействия магнитным полем от магнитного индуктора, принятый нами за прототип (Каталог компании «Реамед», Аппарат транскраниальной и периферической магнитной стимуляции NEURO-MSX, раздел «Ритмическая периферическая магнитная стимуляция (рПМС)», найдено из Интернет https://reamed.su/catalog/product/apparat-transkranialnov-magnitnoy-stimulyatsii-neuro-msx/ 23.11.2023 г.). Однако в данном источнике не описано конкретно режимов и протоколов для восстановления функции диафрагмы у пациентов с гемипарезом в результате инсульта.

Таким образом, существует потребность в способе восстановления функции диафрагмы у пациентов с гемипарезом в результате инсульта, лишенном вышеуказанных недостатков.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение эффективности восстановительного лечения при данной патологии; способ позволяет получить следующие положительные эффекты: во-первых, под воздействием переменного магнитного поля с указанными характеристиками происходит стимуляция эфферентных нейронов, приводящих к восстановлению нервно-мышечной проводимости на уровне диафрагмы, повышению сократимости мышечных волокон, улучшению их кровоснабжения и питания; во-вторых, стимуляция афферентных нейронов приводит к восстановлению кортико-спинальной проводимости, чувствительности, нормализации рефлекторной активности и управлению произвольными движениями. Результатом данного воздействия будет восстановление функции диафрагмы, а также баланса, равновесия, моторной функции верхней конечности, глотания и речи.

Для достижения указанного технического результата в способе восстановления функции диафрагмы у пациентов с гемипарезом в результате инсульта, включающем магнитную стимуляцию в виде локального воздействия магнитным полем от магнитного индуктора, предлагается воздействие осуществлять восьмиобразным магнитным индуктором, при этом производят магнитную стимуляцию диафрагмальных нервов на уровне С3-С5 паравертебрально в виде локального воздействия переменным магнитным полем, на расстоянии 5 см от остистых отростков позвонков с зазором между индуктором и поверхностью кожи - 1 см, частотой 20 Гц, 25 импульсов в пачке, 100 пачек, общее число импульсов на процедуру - 2500, с интенсивностью от 70 до 90% от пиковой магнитной индукции, числом процедур 10, пять дней в неделю.

На фиг. 1 иллюстрирована область воздействия восьмиобразным индуктором на диафрагмальные нервы на уровне С3-С5 позвонков.

На фиг. 2 иллюстрирована внешняя локализация наложения восьмиобразного индуктора.

Способ осуществляют следующим образом.

При проведении процедуры периферической магнитной стимуляции, пациент располагается на кушетке лежа лицом вниз либо сидя с упором на локти для расслабления мышц шеи и плечевого пояса (как при массаже шейно-воротниковой зоны).

В ходе процедуры осуществляют магнитную стимуляцию диафрагмальных нервов на уровне С3-С5 паравертебрально в виде локального воздействия переменным магнитным полем (Фиг. 1, 1 -диафрагмальные нервы на уровне С3-С5, 2 - правый диафрагмальный нерв, 3 - левый диафрагмальный нерв, 4 - перикардиальная ветвь диафрагмального нерва, 5 - диафрагма, 6 - сердце).

Воздействие проводилось при помощи 8-образного магнитного индуктора на расстоянии 5 см от остистых отростков позвонков (зазор между индуктором и поверхностью кожи - 1 см) (Фиг. 2), частотой 20 Гц, 25 импульсов в пачке, 100 пачек, общее число импульсов на процедуру - 2500, с интенсивностью от 70 до 90% от пиковой магнитной индукции, числом процедур 10, пять дней в неделю. Воздействие осуществляется переменным магнитным полем (проводили от магнитного стимулятора MagPro R30 с максимальной мощностью 2700 ВА (Вольт-Ампер), 8-образным индуктором с диаметром 8 мм × 2, пиковой магнитной индукцией 2,0 Тл, пиковой электрической индукцией 530 В/м. Интенсивность воздействия подбирается индивидуально, в диапазоне от 70 до 90% от пиковой магнитной индукции.

Данные параметры подобраны оптимально с учетом адекватного мышечного ответа, в то же время комфортно и безболезненно переносятся пациентом; прохождение полного курса числом процедур 10, пять дней в неделю, приводят к восстановлению нервно-мышечной проводимости на уровне диафрагмы, повышению сократимости мышечных волокон, улучшению их кровоснабжения и питания.

Интенсивность оперативной стимуляции подбирается индивидуально, в диапазоне от 70 до 90% от пиковой магнитной индукции, на основании комфортного самочувствия пациента. По окончании процедуры пациент находится в исходном положении сидя или лежа на спине в течение 10 минут.

Физиологические основы метода ритмической периферической магнитной стимуляции (рПМС) связаны с возникновением наведенного электрического тока в результате магнитной индукции с последующей активацией проводниковых структур центральной и периферической нервной системы.

Противопоказаниями к процедуре являются нарушения ритма сердца.

Магнитная стимуляция имеет ряд преимуществ перед электростимуляцией, выражающихся в неинвазивном характере воздействия, большей эффективности - возможности использования стимулов меньшей интенсивности, более глубоком воздействии, отсутствии стимуляции кожных рецепторов и связанных с ним болезненных ощущений (Блохина В.Н. и др., Применение ритмической периферической магнитной стимуляции (рПМС), Вестник Национального медико-хирургического Центра им. Н.И. Пирогова. 2016. №3, с. 111-117).

Предлагаемый способ лечения был использован у 10 пациентов. У 8 человек (80%) достигнут хороший клинический эффект - клинически значимый прогресс двигательных, силовых и балансовых показателей. В исследование были включены пациенты в возрасте от 37 до 85 лет, находящиеся на втором этапе реабилитации по поводу инсульта в восстановительном периоде, срок с момента инсульта от 1 до 12 месяцев. Тяжесть состояния пациентов от 3 до 5 баллов по Шкале Реабилитационной маршрутизации. Средний уровень пареза конечностей по Шкале экспертов ВОЗ при поступлении составил - 3,4±1,6 баллов, средний уровень спастичности по модифицированной шкале Ашфорт - 2,2±0,8 балла. Нарушения сократительной функции диафрагмы определяли методом функционального ультразвукового исследования. Использовались показатели: индекс утолщения с двух сторон, экскурсия при обычном дыхании и экскурсия при глубоком вдохе. Для оценки баланса использовали шкалу Берга и шкалу риска падения Морзе. Для оценки функции верхней конечности использовали тест Фугла-Майера.

По окончании курса лечения наблюдали статистически достоверное увеличение индекса утолщения диафрагмы на 12±5,6 процентных пунктов(р<0,05); увеличение экскурсии диафрагмы при глубоком вдохе на 4,8±3,8 мм (р<0,05); улучшение баланса - прирост оценки по шкале Берга на 8,2±3,8 баллов (р<0,05) и снижение риска падения по шкале Морзе на 6,4±4,6 баллов (р<0,05), нарастание силы в верхних конечностях до 3,8±0,7 балла, сопровождавшееся расширением двигательной активности -прирост по шкале Фугла-Майера в 8±4,0 баллов (р<0,05); регресс спастичности до - 1,3±0,7 баллов.

Таким образом, по основным показателям у 10 пациентов основной группы наблюдается статически достоверное улучшение по сравнению с контрольной группой из 14 пациентов.

Высокая эффективность предлагаемого способа подтверждается также и нижеприведенными клиническими примерами.

Пример 1. Пациент Ш., 66 лет.

Поступил с диагнозом: «Ишемический инсульт в бассейне левой среднемозговой артерии. Атеротромботический подтип по TOAST. Правосторонний умеренный гемипарез».

Из анамнеза: поступил на 2 этап реабилитации спустя 122 дня с момента инсульта.

В статусе при поступлении: Парез правой верхней конечности: 3-3-3 балла по шкале экспертов ВОЗ. Тонус мышц правой верхней конечности 3-2-2 балла по Ашворт. Оценка баланса по шкале Берга: 44 балла. Риск падения по шкале Морзе 55 баллов. Индекс утолщения диафрагмы по данным УЗИ справа на вдохе 16%; экскурсия диафрагмы при обычном дыхании 18 мм, при глубоком вдохе - 52 мм. Оценка функции верхней конечности по шкале Фугла-Майера - 60.

Пациенту проведен курс периферической магнитной стимуляции частотой 20 Гц, 25 импульсов в пачке, 100 пачек, общее число импульсов на процедуру - 2500, с интенсивностью 70% от пиковой магнитной индукции, числом процедур 10, пять дней в неделю, в комплексе реабилитационных мероприятий (ЛФК, механотерапия с БОС, психологическая коррекция).

На фоне проведенного лечения наблюдался прогресс двигательной функции верхней конечности на 6 баллов (66 баллов по шкале Фугла-Майера); силы мышц верхней конечности на 1 балл (4-4-4); снижение повышенного тонуса мышц верхней конечности на 0,5-1,5 балла (1,5-1,5-1,5); улучшение функции баланса на 9 баллов по шкале Берга (53 балла), снижение риска падения по шкале Морзе на 10 баллов (45 баллов). Индекс утолщения диафрагмы по данным УЗИ справа на вдохе увеличился на 10 процентных пунктов и составил 26%. Экскурсия диафрагмы при обычном дыхании увеличилась на 2 мм (20 мм), при глубоком на 6 мм - (58 мм).

Пример 2. Пациент М., 79 лет.

Поступил с диагнозом: «Ишемический инсульт в бассейне левой среднемозговой артерии. Атеротромботический подтип по TOAST. Правосторонний умеренный гемипарез».

Из анамнеза: поступил на 2 этап реабилитации спустя 242 дня с момента инсульта.

В статусе при поступлении: Парез правой верхней конечности: 2-2-2,5 балла по шкале экспертов ВОЗ. Тонус мышц правой верхней конечности: 2-2-2 балла по Ашворт. Оценка баланса по шкале Берга: 38 баллов. Риск падения по шкале Морзе 55 баллов. Индекс утолщения диафрагмы по данным УЗИ справа на вдохе 8%; экскурсия диафрагмы при обычном дыхании 6 мм, при глубоком - 12 мм. Оценка функции верхней конечности по шкале Фугла-Майера - 43.

Пациенту проведен курс периферической магнитной стимуляции частотой 20 Гц, 25 импульсов в пачке, 100 пачек, общее число импульсов на процедуру - 2500, с интенсивностью 90% от пиковой магнитной индукции, числом процедур 10, пять дней в неделю, в комплексе реабилитационных мероприятий (ЛФК, механотерапия с БОС, психологическая коррекция).

На фоне проведенного лечения наблюдался прогресс двигательной функции верхней конечности на 9 баллов (52 балла по шкале Фугла-Майера); силы мышц верхней конечности на 0,5-1 балл (3-3-3); снижение повышенного тонуса верхней конечности на 1-1,5 балла (1-1-1,5); улучшение функции баланса на 12 баллов по шкале Берга (50 баллов), снижение риска падения по шкале Морзе на 10 баллов (45 баллов). Индекс утолщения диафрагмы по данным УЗИ справа на вдохе увеличился на 15 процентных пунктов и составил 23%. Экскурсия диафрагмы при обычном дыхании увеличилась на 7 мм (13 мм), при глубоком на 9 мм - (21 мм). Пациент начал передвигаться без опоры в пределах стационара.

Способ безопасен. Непосредственных и отдаленных побочных и нежелательных явлений не было выявлено. Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить эффективность лечения пациентов в восстановительном периоде инсульта, то есть дает более выраженную динамику прогресса двигательной и балансовой функций.

Изобретение относится к медицине, а именно к реабилитации, физиотерапии, неврологии, и предназначено для восстановления функции диафрагмы в комплексном лечении пациентов с дисфункцией диафрагмы в результате инсульта. Проводят магнитную стимуляцию в виде локального воздействия магнитным полем от магнитного индуктора. Воздействие осуществляют восьмиобразным магнитным индуктором. Производят магнитную стимуляцию диафрагмальных нервов на уровне С3-С5 паравертебрально в виде локального воздействия переменным магнитным полем, на расстоянии 5 см от остистых отростков позвонков с зазором между индуктором и поверхностью кожи - 1 см, частотой 20 Гц, 25 импульсов в пачке, 100 пачек, общее число импульсов на процедуру - 2500, с интенсивностью от 70 до 90% от пиковой магнитной индукции. Число процедур 10, пять дней в неделю. Способ обеспечивает повышение эффективности восстановительного лечения при нарушении функции диафрагмы у пациентов с гемипарезом в результате инсульта. 2 ил., 2 табл., 2 пр.

Способ восстановления функции диафрагмы у пациентов с гемипарезом в результате инсульта, включающий магнитную стимуляцию в виде локального воздействия магнитным полем от магнитного индуктора, отличающийся тем, что воздействие осуществляют восьмиобразным магнитным индуктором, при этом производят магнитную стимуляцию диафрагмальных нервов на уровне С3-С5 паравертебрально в виде локального воздействия переменным магнитным полем, на расстоянии 5 см от остистых отростков позвонков с зазором между индуктором и поверхностью кожи - 1 см, частотой 20 Гц, 25 импульсов в пачке, 100 пачек, общее число импульсов на процедуру - 2500, с интенсивностью от 70 до 90% от пиковой магнитной индукции 2,0 Тл, пиковой электрической индукцией 530 В/м, числом процедур 10, пять дней в неделю.