Способ электромагнитной стимуляции центральной и периферической нервной системы

Способ электромагнитной стимуляции центральной и периферической нервной системы

Реферат

Изобретение относится к области медицины, а именно нейрохирургии и восстановительной медицины, и может быть использовано в комплексном лечении больных с повреждениями спинного мозга и периферических нервов травматической этиологии, а также с дегенеративно-дистрофическими заболеваниями, путем сочетанного применения электростимуляции и транскраниальной магнитотерапии.

Известны различные способы стимуляции электрическим или магнитным полем зоны повреждения нервной ткани.

При повреждении спинного мозга осуществляют его электростимуляцию с помощью электродов, установленных на твердую мозговую оболочку выше и/или ниже зоны повреждения [патенты RU на изобретения №2441679, 2291722, 2204423, 2000121379].

Известны также способы стимуляции спинного мозга магнитным полем путем чрескожного воздействия с помощью излучателей, помещенных в проекции патологического очага спинного мозга [патент RU на изобретение 2393885].

Известны также способы электростимуляции периферических нервов через установленные в зону патологии во время хирургического вмешательства электроды [патенты RU на изобретения №2012381, №2254884].

Известны также способы стимуляции периферических нервов путем локального воздействия постоянным магнитным полем на зону патологии [патент RU на изобретение №2012381].

Однако использование всех вышеперечисленных способов изолированного воздействия на поврежденные нервные структуры не позволяет в достаточной степени корригировать воздействие со стороны центральных отделов нервной системы на нисходящие звенья - спинной мозг, его корешки, периферические нервы, что исключает возможность полного восстановления центральных и периферических взаимоотношений, обеспечивающих функциональную полноценность восстановления поврежденных нервных структур.

Известен также способ лечения повреждений нервной ткани, в частности периферических нервов [патент RU на изобретение №2185202], за счет проведения двухэтапной реабилитации с применением на первом этапе лечебной физкультуры и воздействия импульсным магнитным полем контактно на кожные покровы, через повязку и/или лангету по проекции стволов нервов и иннервируемые ими мышцы в течение 7-9 ежедневных утренних процедур, после чего на втором этапе проводят 12-15 процедур электростимуляции последовательно дистальных и проксимальных точек периферических и центральных отрезков травмированных нервов и двигательных точек, иннервируемых ими мышц.

Однако следует отметить, что указанный способ, как и многие подобные способы, не пригодны для больных с повреждениями центральной нервной системы, в частности спинного мозга, а могут лишь быть использованы для попытки восстановления утраченных двигательных функций при частичном нарушении проводимости периферических нервов.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является «Способ краниоспинальной электромагнитотерапии» [патент RU на изобретение №2264234]. Осуществляют одновременно контактное воздействие на лобную область и область сосцевидных отростков электрическим током и контактное воздействие магнитным полем вдоль позвоночника. Воздействие на лобную область и область сосцевидных отростков осуществляют током силой 1-7 мА, модулированным прямоугольными импульсами низкой частоты. При этом в качестве рабочей частоты назначают частоту в пределах 0,5-550 Гц, вызывающую изменение электрокожного сопротивления в биологически активных точках. Воздействие вдоль позвонков осуществляют импульсным полем с амплитудой магнитной индукции до 1 Тл и частотой импульсов до 100 Гц. При этом в качестве рабочей частоты воздействия назначают доминирующую частоту по результатам электроэнцефалографии, а время воздействия устанавливают равным 30-40 минут.

Однако данный способ предназначен для стимуляции неспецифических структур головного мозга, отвечающих за эмоциональный и психический статус, за счет преимущественного воздействия электрическим током на область лобных долей, что может негативно сказываться на ближайших результатах лечения за счет избыточного возбуждения корковых и подкорковых образований, отвечающих за эмоционально-психический баланс, мышечный тонус, тонус кровеносных сосудов. Кроме этого осуществление данного способа предусматривает отсутствие прямой стимуляции нервных структур в зоне патологического очага, что, в свою очередь, снижает эффективность проводимого лечения и его использование в случаях осложненных повреждений центральной и периферической нервной системы в большинстве случаев не дает результатов.

Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности проводимого лечения при сокращении сроков его проведения путем сочетания электро- и магнитостимуляции и снижения риска возникновения осложнений за счет рационального подбора зон их воздействия.

Сущность заявляемого изобретения характеризуется тем, что в способе электромагнитной стимуляции центральной и периферической нервной системы после выполнения основного этапа хирургического вмешательства производят установку, по крайней мере, одного электрода для нейромодуляции в зону патологического очага, в послеоперационном периоде в соответствии со схемой кранио-церебральной топографии Кронлейна - Брюсовой определяют проекции передних центральных извилин на кожные покровы головы с обеих ее сторон, осуществляют транскраниальную допплерографию, с учетом полученных данных устанавливают наличие и местонахождение темпоральных и субокципитального окон, анализируют полученные данные, выбирая темпоральное окно на каждой стороне головы, наиболее близко расположенное к проекции передней центральной извилины определенной ранее, наносят цветографическую маркировку на кожные покровы головы в проекциях выбранных темпоральных и субокципитального окон и устанавливают излучатели магнитного поля локального действия в зону цветографической маркировки, осуществляют одновременно локальные воздействия магнитным полем с помощью установленных излучателей и электрическим током через электроды для нейромодуляции три раза в сутки по 10-15 мин в течение 15-20 дней.

Технический результат заявляемого изобретения. Сочетанное воздействие транскраниальной магнитостимуляции и электростимуляции на зону патологического очага основано на принципе синергизма двух физических факторов, позволяющих не только активизировать центральные и периферические нервные структуры и их взаимоотношения, но и взаимоусилить действие каждого из этих факторов в отдельности.

Выполнение прямой электростимуляции в зоне повреждения способствует выведению поврежденных нервных структур из состояния парабиоза, улучшению микроциркуляции в иннервируемых тканях, восстановлению проводимости нервной ткани. Осуществление при этом одновременного воздействия магнитным полем на двигательные зоны центральной нервной системы позволяет опосредовано в области патологического очага увеличить скорость проведения нервных импульсов по оставшимся неповрежденным нервным структурам, повысить их возбудимость, нормализовать функции вегетативной нервной системы, уменьшить перифокальный отек, активировать процессы кровообращения и метаболизма. Такой технический прием позволяет повысить эффективность лечения больных с травматическими повреждениями и дегенеративно-дистрофическими поражениями центральной и периферической нервной системы за счет выполнения дополнительно к прямому еще и опосредованного воздействия на поврежденные нервные структуры через влияние на высшие двигательные центры, находящиеся за пределами зоны повреждения. Это позволяет усиливать регенераторный потенциал за счет суммирования лечебных эффектов физических факторов в зоне патологического очага.

Расположение излучателей электромагнитных колебаний в проекциях темпоральных и субокципитального окон с предварительным определением наиболее оптимальных их мест нахождения для осуществления эффективного локального воздействия на моторную зону коры головного мозга и проводящие пути в стволе головного мозга позволяет улучшить регенераторный потенциал за счет стимуляции нисходящих нейротрофических влияний, исключая возникновение сопутствующих нежелательных побочных осложнений, связанных с влиянием магнитного поля на другие отделы головного мозга, в частности психических и сенсорных расстройств, нарушений сосудистого тонуса и т.д.

Совокупность признаков выполнения заявляемого способа позволяет достичь положительного результата лечения в более короткие сроки, исключая риск избыточного физического воздействия на патологический очаг.

Данный способ электромагнитной стимуляции центральной и периферической нервной системы применяют у больных с травматическими повреждениями и дегенеративно-дистрофическими поражениями спинного мозга и/или периферических нервов.

Противопоказаниями к применению данного способа в указанной группе больных являются:

- нарушение витальных функций организма;

- наличие выявленной онкологической патологии;

- соматической патологии в стадии грубой клинической декомпенсации;

- наличие клинико-лабораторных критериев синдрома системного воспалительного ответа с явлениями полиорганной недостаточности;

- наличие имплантируемых стимулирующих устройств, в частности кардиостимуляторов и т.п.

После предоперационной подготовки больному выполняют основной этап хирургического лечения, направленный на ревизию, декомпрессию и восстановление целостности и нарушенных топографо-анатомических взаимоотношений нервных структур-дурального мешка спинного мозга и/или периферического нерва. Во время хирургического вмешательства производят установку электродов для нейромодуляции в зону патологического очага, в частности, на твердую мозговую оболочку спинного мозга и непосредственно на периферический нерв выше и/или ниже уровня патологического очага. В случае повреждения верхнешейного отдела спинного мозга эпидуральный электрод устанавливают только ниже уровня повреждения в связи с наличием анатомической близости ствола головного мозга, стимуляция которого может вызвать витальные нарушения. В некоторых случаях для снижения риска травматических и инфекционно-воспалительных осложнений установка эпидуральных электродов может быть осуществлена пункционным способом, например, после регресса явлений острого периода травматической болезни спинного мозга, клинической картины его восходящего отека и нормализации иммунологических маркеров повреждения нервной ткани.

В послеоперационном периоде определяют проекцию передних центральных извилин на кожные покровы головы с обеих ее сторон в соответствии со схемой кранио-церебральной топографии Кронлейна-Брюсовой. Осуществляют транскраниальную допплерографию с определением локации кровотока по магистральным артериям головного мозга. С учетом полученных данных устанавливают наличие и местонахождение темпоральных и субокципитального окон [Лелюк В.Г., Лелюк С.Э. Ультразвуковая ангиология. М.: Реальное время, 2003. С.100-109]. Анализируют полученные данные. При этом выбирают темпоральное окно, как правило, заднее, на каждой из сторон головы, наиболее близко расположенное к проекции соответствующей передней центральной извилины-моторной зоны коры головного мозга, определенной ранее по схеме Кронлейна-Брюсовой. Наносят цветографическую маркировку на кожные покровы головы в проекциях выбранных темпоральных и субокципитального окон. Последнее топографически наиболее близко расположено к проекции срединно-базальных образований головного мозга, а также его ствола, где сосредоточены пирамидные и экстрапирамидные проводящие пути.

Затем устанавливают излучатели магнитного поля локального действия соответственно вышеуказанным промаркированным темпоральным и субокципитальному окнам. Осуществляют сочетанно и одновременно локальные воздействия магнитным полем через покровные слои головы на моторную зону коры головного мозга, проводящие пути в стволе головного мозга с помощью установленных излучателей и электрическим током через электроды, имплантированные в зону повреждения периферического нерва и/или спинного мозга.

Сеансы сочетанного электромагнитного воздействия производят три раза в сутки по 10-15 мин со стандартными параметрами в течение 15-20 дней. Например, параметры электростимуляции устанавливают в пределах: амплитуда импульсного тока - 10-50 мА, длительность импульса - 0,1-0,5 мс, частота 50-70 Гц [Нинель В.Г., Норкин И.А., Островский В.В., Коршунова Г.А., Гордеев М.Ю. Лечение хронических дискогенных болевых и радикуломиелопатических синдромов у больных с поясничным остеохондрозом. Научное издание. Саратов: Изд-во Новый ветер, 2008. - 240 с.]. Такой широкий разброс показателей импульсного тока в каждом конкретном случае зависит от степени повреждения вещества спинного мозга.

Параметры транскраниальной магнитостимуляции: интенсивность (индукция) поля 35-45 мТл, частота воздействия 50 Гц, частота модуляции 1-10 Гц с изменением в этом диапазоне по нарастанию в течение курса. Время экспозиции 10-15 мин.

Пример 1.

Больной М., 37 лет, поступил в нейрохирургическое отделение в экстренном порядке через 6 часов с момента получения травмы, полученной в результате ДТП. Жалобы при поступлении: выраженная боль в шейно-затылочной области, невозможность осуществления движений в шейном отделе позвоночника, отсутствие движений в обеих кистях, слабость и онемение в нижних конечностях, нарушение функций тазовых органов. После проведенного клинического, лабораторного, интраскопического и электрофизиологического обследования был установлен диагноз: Закрытая осложненная травма шейного отдела позвоночника. Компрессионно-оскольчатый нестабильный перелом С3-позвонка с дислокацией костных фрагментов в просвет позвоночного канала. Ушиб спинного мозга тяжелой степени с формированием очага травматической миелопатии на уровне С3-позвонка. Вялая дистальная верхняя параплегия, вялый нижний парапарез. Нарушение функций тазовых органов по центральному типу. В экстренном порядке, учитывая нестабильный характер травмы, грубую неврологическую симптоматику, после эндоскопически ассистированной интубации трахеи выполнили основной этап хирургического вмешательства: резекция тела С3-позвонка, передняя декомпрессия спинного мозга, вентральный бисегментарный корригирующий спондилодез С2-С4-позвонков эндопротезом «Mesh» с накостной бисегментарной эндофиксацией пластиной «Atlantis» фирмы «Medtronic». В ближайшем послеоперационном периоде отмечали явления восходящего отека спинного мозга в виде усугубления нарушения сознания до уровня глубокого оглушения, появления брадикардии до 48-50 в 1 минуту, нестабильной гемодинамики с тенденцией к гипотонии, нарушения функции внешнего дыхания. По клинико-лабораторным данным отмечали нарастание маркеров синдрома системного воспалительного ответа и повреждения нервной ткани. В течение последующих 14 суток больной находился в отделении интенсивной терапии, где ему проводили противоотечную, антигипоксантную, нутритивно-метаболическую, вазоактивную, нейропротекторную, антибактериальную терапию. Отмечали положительную динамику в виде регресса явлений восходящего отека вещества спинного мозга, нормализации клинико-лабораторных маркеров воспаления и ремоделирования нервной ткани, что сделало возможным применить заявляемый способ сочетанного воздействия спинальной эпидуральной электростимуляции и транскраниальной магнитотерапии в комплексе реабилитационно-восстановительного лечения.

Для осуществления данного способа под контролем электронно-оптического преобразователя в межостистом промежутке на уровне С5-С6-позвонков осуществили пункционный доступ в эпидуральное пространство. Под рентгенологическим контролем эпидурально установили электрод ниже места повреждения на уровне С4-позвонка. Электрод вывели через контрапертуру и зафиксировали к коже узловым швом. Определили проекции передних центральных извилин на кожные покровы головы с обеих сторон с применением схемы Кронлейна-Брюсовой. Осуществили транскраниальную допплерографию, определили темпоральные окна с обеих сторон, а также субокципитальное окно. Выбрали темпоральное окно на каждой стороне головы, наиболее близко расположенное к проекции передней центральной извилины. На кожные покровы головы нанесли цветографическую маркировку в проекциях выбранных темпоральных и субокципитального окон. Осуществили сочетано и одновременно локальные воздействия магнитным полем через покровные слои головы с помощью установленных излучателей на зоны темпоральных и субокципитального окон и электрическим током через электроды, имплантированные в зону повреждения спинного мозга. Сеансы сочетанного электромагнитного воздействия проводили три раза в сутки по 15 мин со стандартными параметрами в течение 20 дней с параметрами электростимуляции в пределах: амплитуда импульсного тока - 10 мА, длительность импульса - 0,1 мс, частота 50 Гц и магнитной стимуляции: интенсивность (индукция) поля 35 мТл, частота воздействия 50 Гц, частота модуляции 1 Гц с изменением в диапазоне от 1 до 10 Гц по нарастанию в течение курса. На фоне проводимого лечения отмечали положительную динамику в виде нарастания силы и объема движений в кистях, регресса нижнего парапареза и чувствительных расстройств, нормализации функций тазовых органов, улучшение электрофизиологических показателей (Н-рефлекс, М-ответ). После завершения комплексного лечения больного в компенсированном состоянии выписали с рекомендациями по дальнейшему лечению в условиях реабилитационно-восстановительного центра.

Пример 2.

Больной Р., 47 лет, поступил в нейрохирургическое отделение с жалобами на отсутствие движений и нарушение чувствительности в дистальных отделах левой верхней конечности. Из анамнеза известно, что травму была получена 3 месяца назад в результате падения тяжелого предмета в левую надключичную область. При этом больной отметил образование массивной гематомы в области левого надплечья и отсутствие движений в левой руке. После проведенного клинического, лабораторного, интраскопического и электрофизиологического обследования установили диагноз: Закрытое тракционное повреждение левого плечевого сплетения с преимущественным поражением его нижнего ствола в виде паралича Дежерина-Клюмпке. По данным электронейромиографии отмечали грубый аксонально-демиелинизирующий блок проведения по среднему и нижнему стволам левого плечевого сплетения. Провели хирургическое вмешательство: ревизия, невролиз стволов левого плечевого сплетения, эпиневральная имплантация электродов на С6-С7-С8 спинальные нервы, средний и нижний стволы левого плечевого сплетения. В ближайшем послеоперационном периоде осуществили вазоактивную, нейропротекторную, антибактериальную терапию. На фоне этого лечения по описанному в данной заявке способу проводили электромагнитостимуляцию центральных и периферических нервных структур. Сеансы сочетанного электромагнитного воздействия производили три раза в сутки по 15 мин со стандартными параметрами в течение 15 дней с параметрами электростимуляции: амплитуда импульсного тока - 50 мА, длительность импульса - 0,5 мс, частота 70 Гц; параметрами транскраниальной магнитостимуляции: интенсивность (индукция) поля 45 мТл, частота воздействия 50 Гц, частота модуляции 1 Гц с изменением в этом диапазоне от 1 до 10 Гц по нарастанию в течение курса. На фоне проводимого лечения была отмечена положительная динамика в виде восстановления объема и силы мышц дистальных отделов левой верхней конечности. По данным электронейромиографии отмечали улучшение электрофизиологических показателей (Н-рефлекс, М-ответ), что позволило больного в удовлетворительном состоянии выписать с рекомендациями о продолжении физиофункционального лечения в условиях лечебного учреждения по месту проживания.

Способ электромагнитной стимуляции центральной и периферической нервной системы, характеризующийся тем, что после выполнения основного этапа хирургического вмешательства производят установку, по крайней мере, одного электрода для нейромодуляции в зону патологического очага, в послеоперационном периоде в соответствии со схемой кранио-церебральной топографии Кронлейна-Брюсовой определяют проекции передних центральных извилин на кожные покровы головы с обеих ее сторон, осуществляют транскраниальную допплерографию, с учетом полученных данных устанавливают наличие и местонахождение темпоральных и субокципитального окон, анализируют полученные данные, выбирая темпоральное окно на каждой стороне головы, наиболее близко расположенное к проекции передней центральной извилины определенной ранее, наносят цветографическую маркировку на кожные покровы головы в проекциях выбранных темпоральных и субокципитального окон и устанавливают излучатели магнитного поля локального действия в зону цветографической маркировки, осуществляют одновременно локальные воздействия магнитным полем с помощью установленных излучателей и электрическим током через электроды для нейромодуляции три раза в сутки по 10-15 мин в течение 15-20 дней.