Способ лечения биомеханических нарушений баланса у пациентов с гемипарезом после инсульта Российский патент 2025 года по МПК A61N2/04 

Изобретение относится к медицине, а именно к реабилитации, физиотерапии, неврологии и предназначено для лечения биомеханических нарушений баланса у пациентов с гемипарезом после инсульта.

Нарушение контроля баланса у пациентов после инсульта напрямую связано с пространственно-временной асимметрией во время ходьбы. Повышенная нагрузка на здоровую конечность в положении стоя и снижение способности удерживать массу тела на пораженной конечности усиливают асимметрию ходьбы, нарушают баланс (Janna Hendrickson et al, Relationship between asymmetry of quiet standing balance control and walking post-stroke, Gait Posture, 2014 Jan;39(1), p. 177-181, epub 2013 Jul 19). В то же время улучшение распределения массы тела в положении стоя не приводит к улучшению походки (Daudet Ilunga Tshiswaka et al, Effects of walking trainings on walking function among stroke survivors: a systematic review, Int J Rehabil Res. 2018 Mar;41(l), p. 1-13), выполнению баланс-тестов и уменьшению частоты падений (Etem Curuk et al, Individuals with stroke improve anticipatory postural adjustments after a single session of targeted exercises, Human Movement Science, 69, 2020, p. 1-9).

В последние годы большинство методов, используемых для реабилитации после инсульта, основаны на тренировке мышечной силы и восстановлении движений в пораженной верхней и нижней конечности, в то время как важность тренировки баланса, укрепления и стабилизации мышц туловища игнорируется (Koshiro Haruyama et al, Effect of Core Stability Training on Trunk Function, Standing Balance, and Mobility in Stroke Patients, Neurorehabil Neural Repair, 2017 Mar;31(3), p. 240-249, epub 2016 Nov 9).

Биомеханические исследования дисфункции походки обычно сосредотачиваются на отклонениях в кинематике и кинетике суставов нижних конечностей с небольшим вниманием к движению таза. Учитывая критическую роль таза как структурного звена между туловищем и нижними конечностями, тазовая экскурсия является логическим биомеханическим фокусом для исследования гемипаретической дисфункции походки. Действительно, после инсульта возникают биомеханические отклонения движения таза, в том числе преувеличенное фронтальное (т.е. боковой наклон и смещение) и поперечное плоскостное (т.е. вращение) движение (Belinda Bilney et al, Concurrent related validity of the GAITRite walkway system for quantification of the spatial and temporal parameters of gait, Gait Posture. 2003 Feb; 17(1), p. 68-74).

Силовые тренировки мышц корпуса (кора) всесторонне укрепляют нервно-мышечную иннервацию, что способствует контролю стабильности групп мышц корпуса и улучшению соматомоторной функции (Tamaya Van Criekinge et al, The effectiveness of trunk training on trunk control, sitting and standing balance and mobility post-stroke: a systematic review and meta-analysis, Clin Rehabil. 2019 Jun;33(6), p. 992-1002, epub 2019 Feb 22).

Исследования также показали, что реабилитационные тренировки, направленные на стабилизацию мышц корпуса, могут эффективно улучшить равновесие и скорость ходьбы пациентов, перенесших инсульт (Wen-Xiu Wu et al, Effect of Early and Intensive Rehabilitation after Ischemic Stroke on Functional Recovery of the Lower Limbs: A Pilot, Randomized Trial, J Stroke Cerebrovasc Dis. 2020 May; 29(5): 104649, epub 2020 Feb 27).

К основным стабилизаторам мышц кора, относятся на передней брюшной стенке - поперечная мышца живота, внутренняя косая мышца живота и наружная косая мышца живота. Из этих мышц живота наибольшая роль отводится поперечной мышце живота, которая вместе с задним отделом внутренней косой мышцы входит в состав комплекса, обеспечивающего стабильность поясничного отдела позвоночника (A Bergmark, Stability of the lumbar spine. A study in mechanical engineering, Acta Orthop Scand Suppl. 1989:230, p. 1-54.; P W Hodges et al, Transversus abdominis and the superficial abdominal muscles are controlled independently in a postural task, Neurosci Lett. 1999 Apr 16;265(2), p. 91-94).

В настоящее время ультразвуковое исследование, надежный и достоверный метод, наиболее часто используемый на практике, для оценки структуры, функции и активности мышц. Измерения, полученные с помощью УЗИ, аналогичны данным, полученным с помощью магнитно-резонансной томографии, и хорошо коррелируют с данными электромиографии. Однако данный метод широко не используется в диагностике у постинсультных пациентов. Функциональное ультразвуковое исследование мышц кора, могло бы стать методом выбора, способным дать объективную оценку функции стабилизации мышц в динамике, на разных этапах лечения. Необходимо дополнить и стандартизировать методику ультразвукового исследования поперечной мышцы живота, внутренней косой мышцы живота и наружной косой мышцы живота.

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

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу, является способ лечения двигательных нарушений при помощи периферической или нервно-мышечной электростимуляции (НМЭС). НМЭС состоит из серии прерывистых электрических стимулов, воздействующих на мышцу или нервный ствол, чтобы вызвать тетанические сокращения мышц. У пациентов, перенесших инсульт, НМЭС 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 1 представлена сводная информация о типах электродов, обычно используемых для стимуляции (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).

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.

• Плохо контролируемая эпилепсия: ФЭС можно использовать в период ремиссиии либо под медикаментозным контролем.

• Вегетативная дисрефлексия.

• Беременность. Влияние ФЭС на будущего ребенка во время беременности неизвестно.

• Кардиостимуляторы: электрическая стимуляция может взаимодействовать с электрическими сигналами кардиостимуляторов, нарушая их функционирование.

• Раковая опухоль в области электростимуляции.

• Открытый металл: Пациенты с открытыми ортопедическими металлическими конструкциями не должны подвергаться электростимуляции пораженной области.

• Незаживающий перелом: мышечные сокращения, вызванные ФЭС вокруг незаживающего перелома, могут привести к перелому со смещением.

• Подозреваемые, диагностированные или неконтролируемые сердечнососудистые заболевания.

• Ботулинический токсин. Пациенты, проходящие терапию ботулотоксином могут не реагировать на стимуляцию.

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://reanied.su/catalog/product/apparat-transkranialnoy-magnitnoy-stimulyatsii-neuro-msx/ 23.11.2023 г. ). Однако в данном источнике не описано конкретно режимов и протоколов для восстановления биомеханических нарушений баланса у пациентов с гемипарезом в результате инсульта.

Таким образом, существует потребность в способе восстановления биомеханических нарушений баланса 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 в области мышц передней брюшной стенки и на поясничном уровне, 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 мышц передней брюшной стенки, а также баланса, равновесия.

Для достижения указанного технического результата в способе восстановления биомеханических нарушений баланса у пациентов с гемипарезом в результате инсульта, включающий магнитную стимуляцию в виде локального воздействия магнитным полем от магнитного индуктора, предлагается воздействие осуществлять восьмиобразным магнитным индуктором, при этом производят магнитную стимуляцию на паравертебральную область на уровне сегментов L1-L5 на расстоянии 3-5 см от остистых отростков позвонков, в виде локального воздействия переменным магнитным полем магнитного стимулятора MagPro R30 с максимальной мощностью 2700 ВА, пиковой магнитной индукцией 2,0 Тл, 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 30 до 60% от пиковой магнитной индукции, числом процедур 10, пять дней в неделю.

На фиг. 1 иллюстрирована область воздействия восьмиобразным индуктором на паравертебральную область на уровне позвоночных сегментов L1-L5.

Способ осуществляется следующим образом.

При проведении процедуры периферической магнитной стимуляции, пациент располагается на кушетке лежа на животе для доступа к области воздействия.

В ходе процедуры осуществляют магнитную стимуляцию паравертебральную область на уровне сегментов L1-L5 на расстоянии 3-5 см от остистых отростков позвонков в виде локального воздействия переменным магнитным полем (Фиг. 1). Расстояние от остистых отростков позвонков до индуктора складывается из толщины мышечного и подкожно - жирового слоя в этой области и зазором между индуктором и поверхностью кожи - 1 см.

Воздействие осуществляют переменным магнитным полем, частотой 20 Гц, 25 импульсов в пачке, 100 пачек, общее число импульсов на процедуру - 2500, с интенсивностью от 30 до 60% 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), восьмиобразным индуктором с диаметром 8 мм х 2, пиковой магнитной индукцией 2,0 Тл, пиковой электрической индукцией 530 В/м.) Интенсивность воздействия подбирается индивидуально, в диапазоне от 30 до 60% от пиковой магнитной индукции, на основании отсутствия болевого синдрома, комфортного самочувствия пациента. По окончании процедуры пациент находится в исходном положении лежа на животе в течение 10 минут.

Данные параметры подобраны оптимально с учетом адекватного нервно-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 поясничном уровне, повышению сократимости мышечных волокон, улучшению их кровоснабжения и питания.

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.

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 15 пациентов. У 8 человек (79%) достигнут хороший клинический эффект - клинически значимый прогресс постуральных, 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 поперечной мышцы живота, внутренней косой мышцы живота и наружной косой мышцы живота на стороне пареза определяли методом функционального ультразвукового исследования. Использовались показатели: индекс утолщения с двух сторон, индекс утолщения при натуживании. Для оценки баланса использовали шкалу Берга и шкалу риска падения Морзе.

По окончании курса лечения наблюдали статистически достоверное увеличение индекса утолщения на 12+5,6 процентных пунктов (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).

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

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.

Высокая эффективность предлагаемого способа подтверждается также и нижеприведенными клиническими примерами.

Пример 1. Пример 1. Пациент А., 65 лет.

Поступил с диагнозом: «ЦВБ: ранний восстановительный период ишемического инсульта, атеротромботический подтип, в бассейне левой средней мозговой артерии, правосторонний гемипарез, дизартрия. Умеренно выраженные стато-локомоторные нарушения».

Из анамнеза: поступил на 2 этап реабилитации спустя 132 дня с момента инсульта.

В статусе при поступлении: Парез правой верхней конечности: 3-3-3 балла по шкале экспертов ВОЗ. Тонус мышц правой нижней конечности 3-2-2 балла по Ашворт. Оценка баланса по шкале Берга: 43 балла. Риск падения по шкале Морзе 54 баллов. Наружная косая мышца живота -толщина справа - 4,1 мм, толщина слева 3,9 мм, толщина при натуживании справа - 4,1 мм, толщина при натуживании слева - 3,9 мм; внутренняя косая мышцы живота - толщина справа - 6,2 мм, толщина слева 4 мм, толщина при натуживании справа - 12 мм, толщина при натуживании слева - 6,8 мм; поперечная мышца живота - толщина справа - 3,5 мм, толщина слева 3,3 мм, толщина при натуживании справа - 5,7 мм, толщина при натуживании слева - 6,8 мм. Оценка функции нижней конечности по шкале Фугла-Майера - 27.

Пациенту проведен курс периферической магнитной стимуляции частотой 20 Гц, 25 импульсов в пачке, 100 пачек, общее число импульсов на процедуру - 2500, с интенсивностью 60% от пиковой магнитной индукции, числом процедур 10, 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 10 баллов по шкале Берга (53 балла), снижение риска падения по шкале Морзе на 10 баллов (44 балла). Наружная косая мышца живота - толщина справа - 4,1 мм, толщина слева 3,9 мм, толщина при натуживании справа - 7 мм, толщина при натуживании слева - 5,7 мм; внутренняя косая мышцы живота - толщина справа - 6,2 мм, толщина слева 4,8 мм, толщина при натуживании справа - 12 мм, толщина при натуживании слева - 8,2 мм; поперечная мышца живота - толщина справа - 3,5 мм, толщина слева 3,9 мм, толщина при натуживании справа -6,3 мм, толщина при натуживании слева - 6,8 мм. Оценка функции нижней конечности по шкале Фугла-Майера - 30.

Пример 2. Пациентка М., 70 лет.

Поступила с диагнозом: «Ранний восстановительный этап ишемического инсульта в бассейне основной артерии от 18.05.2023 г. Элементы дизартрии, правосторонняя гемиатаксия, левосторонняя гемигипестезия, умеренный вестибуло-атактический синдром. Умеренные нарушения статолокомоторных функций».

Из анамнеза: поступила на 1 этап реабилитации спустя 150 дней 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: 39 баллов. Риск падения по шкале Морзе 45 баллов. Наружная косая мышца живота - толщина справа - 6,4 мм, толщина слева 6,3 мм, толщина при натуживании справа - 6,7, толщина при натуживании слева - 6,8; внутренняя косая мышцы живота - толщина справа - 6,7 мм, толщина слева 6,7 мм, толщина при натуживании справа - 6 мм, толщина при натуживании слева - 6,6 мм; поперечная мышца живота - толщина справа - 4,4 мм, толщина слева 4,8 мм, толщина при натуживании справа - 8 мм, толщина при натуживании слева - 8,2 мм. Оценка функции нижней конечности по шкале Фугла-Майера - 29.

Пациентке проведен курс периферической магнитной стимуляции частотой 20 Гц, 25 импульсов в пачке, 100 пачек, общее число импульсов на процедуру - 2500, с интенсивностью от 30% от пиковой магнитной индукции, числом процедур 10, в комплексе реабилитационных мероприятий (ЛФК, механотерапия с БОС, психологическая коррекция).

На фоне проведенного лечения наблюдался прогресс двигательной функции нижней конечности на 5 баллов (34 балла по шкале Фугла-Майера); силы мышц нижней конечности на 0,5-1 балл (3-3-3); снижение повышенного тонуса нижней конечности на 1-1,5 балла (1-1-1,5); улучшение функции баланса на 3 балла по шкале Берга (42 баллов), снижение риска падения по шкале Морзе на 15 баллов (60 баллов). Пациент начал передвигаться без опоры в пределах стационара.

Наружная косая мышца живота - толщина справа - 6,4 мм, толщина слева 6,3 мм, толщина при натуживании справа - 6,7, толщина при натуживании слева - 9,5; внутренняя косая мышцы живота - толщина справа - 4,6 мм, толщина слева 4,7 мм, толщина при натуживании справа - 7 мм, толщина при натуживании слева - 14 мм; поперечная мышца живота -толщина справа - 4,4 мм, толщина слева 6,6 мм, толщина при натуживании справа - 8,3 мм толщина при натуживании слева - 12 мм. Оценка функции нижней конечности по шкале Фугла-Майера - 32.

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 лечения биомеханических нарушений баланса у пациентов с гемипарезом после инсульта. Проводят магнитную стимуляцию в виде локального воздействия магнитным полем от магнитного индуктора. Воздействие осуществляют восьмиобразным магнитным индуктором. Производят магнитную стимуляцию на паравертебральную область на уровне сегментов L1-L5 на расстоянии 3-5 см от остистых отростков позвонков в виде локального воздействия переменным магнитным полем, 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 30 до 60% от пиковой магнитной индукции. Число процедур 10, пять дней в неделю. Способ обеспечивает повышение эффективности восстановительного лечения при биомеханических нарушениях баланса у пациентов с гемипарезом в результате инсульта. 1 ил., 1 табл., 2 пр.

Способ восстановления биомеханических нарушений баланса 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 на паравертебральную область на уровне сегментов L1-L5 на расстоянии 3-5 см от остистых отростков позвонков, в виде локального воздействия переменным магнитным полем магнитного стимулятора MagPro R30 с максимальной мощностью 2700 ВА, пиковой магнитной индукцией 2,0 Тл, 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 30 до 60% от пиковой магнитной индукции, числом процедур 10, пять дней в неделю.