Искусственная коррекция движений посредством фазовой электрической стимуляции мышц у детей с диплегической формой детского церебрального паралича (ДЦП)

Главная Cтатьи Искусственная коррекция движений посредством фазовой электрической стимуляции мышц у детей с диплегической формой детского церебрального паралича (ДЦП)

В течение длительного времени проблема восстановления двигательных функций у де­тей с детским церебральным параличом сводилась к применению методов лечебной физ­культуры и физиотерапии. Между тем  уже в течение 40 лет у детей с данной патологией успешно применяется метод искусственной коррекции движений (ИКД)  при ходьбе  посредством  фазовой электрической  стимуляции (ФЭС) мышц.

Сущность данного метода  состоит в том, что  ЭС мышц во время локомоции происходит в точном соответствии с естественным возбуждением и сокращением мышц в течение двигательного цикла. Благодаря этому в процессе длительной тренировки улучшается функциональное состояние мышц, корректируются неправильно выполняемые движения и постепенно вырабытывается двигательный стереотип, приближающийся к норме.

В отличие от зарубежных исследований, имеющих узко  неврологическую направленность, нами была разработана принципиально новая концепция применения ИКД. Согласно отечественной концепции, основным показанием к назначению данного метода является  дефицит  мышечной функции (ДМФ), приводящий к нарушению биомеханической структуры двигательного акта.

Основными функциями метода ИКД  при ходьбе являются  диагностическая, прогностическая  и терапевтическая.

Диагностическая функция заключается в определении ДМФ при ходьбе, поскольку такая задача не всегда может быть решена с помощью клинических и даже инструментальных методов. О наличии ДМФ следует говорить только в том случае, когда путем приложения добавочных мышечных  усилий, вызванных воздействием электрического тока, удается устранить тот или иной дефект движения. При этом возникает возможность установить как степень ДМФ, так и фазу его проявления в двигательном цикле. О степени ДМФ судят по биомеханической выраженности коррекционного эффекта, обусловленного оптимальным электрическим раздражением, а о фазе его проявления – по тому интервалу локомоторного цикла, когда коррекция движений оказывается результативной. В первом случае  речь идет о поражении нервно-мышечных структур, а во втором – об ослаблении мышц  в связи с их недостаточным функционированием.

Прогностическая  функция тесно связано с диагностической. Эффективность коррекции во время пробного сеанса при ходьбе дает основание для благоприятного прогноза.

Наиболее важная – терапевтическая функция – предусматривает решение трех задач: укрепление ослабленных мышц,  коррекцию неправильно выполняемых  движений и выработку приближающегося  к норме двигательного стереотипа ходьбы.

Реализация ИКД  посредством ЭС мышц предполагает выполнение  пяти основных операций:

  • выбор корректируемых движений и стимулируемых мышц, базирующийся на трех принципах: энергетическом – достижении наибольшего  биомеханического эффекта при патологической ходьбе  путем коррекции наименьшего числа движений; синдромологическом – использовании однозначных приемов  коррекции при сходном характере двигательных нарушений; динамическом – первоначальном восстановлении силовых  компонентов  локомоции, а  именно функции  мышц-разгибателей,  направленной на перемещение  тела человека в пространстве  и обеспечение устойчивости и последующем восстановлении функции  мышц-сгибателей,  выполняющих коррекцию движений, особенно в переносную фазу шага;
  • определение амплитудной  программы ИКД:  применение последовательности прямоугольных импульсов тока с амплитудой  20-250 мА, длительностью 20-250 мкс и частотой следования 40-70 Гц;
  • установление временной программы ИКД,  заключающееся в  ЭС в фазы, соответствующие  максимальному возбуждению  мышц (зоне М)  при нормальной ходьбе; данная программа  задается с помощью датчиков опоры  или угловых  перемещений; при этом весь локомоторный цикл принимается за 100%, а фазы стимуляции программируются в процентах от локомоторного  цикла;
  • выбор параметров электродов и их расположения на теле человека: применяются многослойные эластичные электроды  с токопроводящим углеродистым  слоем; электроды прикрепляются манжетками к двигательным областям мышц, где располагаются окончания  двигательных нервов;
  • определение режима ЭС  при ходьбе  (интенсивность  ЭС, длительность сеанса и продолжительность курса): за сеанс дети обычно проходят  расстояние от 0,5  до 1,5 км, длительность сеанса – от 30 до 45 минут, сеансы проводятся ежедневно, кроме выходных дней; курс рассчитан  на 10-20 сеансов в зависимости от тяжести  двигательных  нарушений.

Медицинские  показания и противопоказания  к назначению метода ИКД  практически  такие же, как и при ЭС в покое, однако необходимо учитывать состояние сердечно-сосудистой системы и нервно-психической  сферы  у детей с ДЦП.

Процесс реабилитации детей с диплегической формой ДЦП состоит из четырех этапов.

Первый этап – обследование на биомеханическом комплексе с целью оценки степени, фазы ДМФ и уточнения параметров коррекционных воздействий. В последние годы детальное изучение структуры ходьбы проводится  на комплексе «МБН-БИОМЕХАНИКА».  Данный комплекс позволяет исследовать следующие биомеханические параметры  ходьбы: основные показатели (средняя скорость  передвижения, темп, длина шага);  временные  характеристики (длительность цикла, опорной  и переносной фаз, интервалов опоры на пятку, всю стопу и носок,  двуопорной фазы, коэффициента ритмичности);  кинематические показатели (угловые перемещения в суставах нижних конечностей);  динамические характеристики  (составляющие опорной реакции в течение локомоторного цикла). Кроме того, у всех  детей также  исследовали  электрическую активность мышц нижних конечностей и туловища в течение локомоторного цикла (так называемый ЭМГ-профиль мышц).

Второй этап – проведение курсов  ИКД, предполагающий выбор реабилитационных программ – ходьбы по горизонтальной поверхности, по лестнице, беговой дорожке или упражнений на велоэргометре. Третий этап – применение  портативных корректоров  движений в  домашних  условиях.

Четвертый этап – оценка функционального состояния детей после проведения курса электростимуляционной  тренировки.

Использование  метода ИКД у детей с диплегической формой ДЦП рекомендуется  после нормализации  периферического фона,  т.е. после устранения контрактур и деформаций в суставах  и снижения спастичности мышц.

Для проведения коррекции  движений  мы применяли восьмиканальный корректор  движений «МБН-Стимул», разработанной научно-медицинской фирмой МБН. Данный комплекс позволяет  осуществлять  ЭС  восьми  мышц нижних конечностей и туловища, причем в самых разных условиях – при ходьбе  по горизонтальной поверхности, по лестнице,  по беговой дорожке, при упражнениях на велоэргометре.  Программное обеспечение дает возможность не только проводить  ФЭС мышц, но и проследить изменение биомеханической структуры ходьбы под влиянием того или иного коррекционного воздействия.

Реализация метода  ИКД у детей с диплегической формой ДЦП

Под наблюдением находились 50 детей с диплегической формой ДЦП.

Для детей с диплегической формой ДЦП типична  ходьба на полусогнутых,  приведенных и ротированных внутрь  ногах с опорой на передние отделы стоп и сильными раскачиваниями туловища. Колебания туловища  относительно сагиттальной плоскости наряду  с резким увеличением поясничного лордоза были  выявлены у больных  с контрагированием или спастичностью  мышц  бедра. Увеличение  фронтальных наклонов  было обусловлено слабостью  средней и малой ягодичных  мышц  и преимущественно наблюдалось у тех детей, у которых  был выражен симптом Тренделенбурга   (наклон таза в сторону неопорной  конечности до 10° и выше). Важнейший элемент патологической походки – сгибательная позиция нижних конечностей – почти в 2/3 случаев имел установочный характер и только в 1/3 случаев был обусловлен  фиксированными деформациями в суставах ног. Это порочное положение вызывает ухудшение  кинематики и динамики ходьбы, уменьшение угловых перемещений, нарушение опорной и толчковой  функций  ног, резкое повышение активности мышц-антагонистов  в первые две трети опорной фазы и их ослабление в фазу отталкивания, высокую энергетическую стоимость ходьбы.

У больных с диплегической формой ДЦП наиболее часто встречаются парезы тыльных сгибателей стопы, большой и средней ягодичной мышц и трехглавой мышцы голени, которые сочетаются с умеренной или выраженной спастичностью следующих мышц: трехглавой голени, прямой бедра и приводящих бедра.  При этом мышцы, находящиеся  в спастическом  состоянии, являются  функционально ослабленными. Контрактура  даже одного из суставов играет  роль пускового механизма в формировании сгибательной позы больного при стоянии и ходьбе.

Поэтому при данной форме заболевания основным коррекционным воздействием является  усиление разгибательных движений в ТБС  путем ЭС большой и средней ягодичных  мышц в первые две трети опорной фазы.  Такая коррекция обеспечивает не только выпрямление нижней конечности в опорной фазе, но и уменьшение внутренней ротации и приведение бедра, повышение устойчивости, редукцию раскачиваний туловища относительно фронтальной и сагиттальной плоскостей. Данная коррекция  наиболее часто сочетается с подъемом стопы в  ГСС посредством  ЭС передней большеберцовой мышцы в конце опорной и в течение переносной фазы. Ввиду большой частоты парезов ягодичных мышц и тыльных сгибателей стопы,  комбинированная четырехканальная коррекция движений в ТБС и ГСС имеет наибольшее значение для нормализации движений больных ДЦП. В частности, такая четырехканальная коррекция была применена  у 30 детей  с диплегической формой ДЦП, у 8 из них  эта коррекция сочеталась  с коррекцией разгибания в КС путем ЭС четырехглавой мышцы бедра в начале опорной фазы. У  20  детей  осуществлялась четырехканальная коррекция   разгибания в обоих ТБС и подошвенного сгибания в ГСС  путем ЭС  ягодичных мышц и   трехглавых мышц голени, из них у 10 больных,  помимо вышеупомянутых движений,  применяли коррекцию фронтальных наклонов  туловища посредством ЭС крестцово-остистых мышц во второй половине переносной фазы.

После 20-дневного курса коррекционной тренировки при ходьбе отмечается прирост силы мышц  и максимальной электрической активности мышц примерно в 1,3 раза, что указывает на повышение функционального состояния мышц.

Наряду с этим отмечается определенная оптимизация биомеханических параметров ходьбы: растет длина шага и темп передвижения, в результате чего увеличивается средняя скорость ходьбы и становится более правильным соотношение основных фаз шага (увеличивается  длительность переносной фазы и уменьшается время двуопорной фазы).

Анализ кривых угловых перемещений показывает, что после курса ИКД выявляется  отчетливая тенденция к уменьшению сгибательной позиции нижних конечностей, редуцируются сильные раскачивания туловища, снижается величина электрической  активности мышц за цикл ходьбы. Полученные результаты  хорошо согласуются  с данными  исследования энерготрат при ходьбе. Уровень  энерготрат снижается на 31% по сравнению с исходными данными, что отражает позитивные изменения  в структуре локомоции после курса  ИКД.

Положительные  результаты коррекционной тренировки остаются стабильными в течение 4-6 месяцев, после чего необходимо проведение повторного курса ЭС мышц или тренировка в домашних условия с помощью портативных  корректоров  движения.

Витензон А.С.¹, Петрушанская К.А.²,  Шалыгин В.С.³,  Дутикова Е.М.²

¹Федеральное бюро медико-социальной экспертизы,  г. Москва

²ФГБУ Российский реабилитационный центр «Детство»

³Научно-медицинская фирма «МБН», г. Москва