Home Table of Contents

 

FUNCTIONAL ELECTRICAL STIMULATION

Translated by Maria Zhukova

Sponsor: Institute of Spinal Cord Injury, Iceland

 

1) Introduction

2)Therapeutic Exercise

3) Standing/Ambulation

4) Manual Grasping Control

5) Bladder/Bowel Management

6) Respiratory Support

FUNCTIONAL ELECTRICAL STIMULATION

1)      INTRODUCTION

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИЯ

1)      ВВЕДЕНИЕ

При функциональной электростимуляции (FES) применяются низкие уровни электрического тока для стимуляции определенных функций, потерянных при нарушениях нервной системы. Электростимуляция используется для периферических нервов, контролирующих специфические мышцы или группы мышц.

Поскольку электростимуляция это сложная область с долгой историей, представленная ниже обзорная информация является лишь поверхностным кратким изложением истории метода. Различные методы применения электростимуляции выдвинулись на передний план по мере их развития, а затем, сдали позиции. Подобная смена отношений, вне сомнений, будет иметь место и в дальнейшем. Соответственно, тем читателям, которых заинтересует  дополнительная информация о данном предмете необходимо обратиться к рекомендованным источникам.

Электростимуляция не является методом излечения, а лишь инструментом для восстановления определенных функций. Хотя в некоторых случаях электростимуляция оказывает терапевтическое воздействие, она не восстанавливает и не регенерирует поврежденный спинной мозг. Электростимуляция неэффективна, если нужные мышцы денервированы, незначительно, или же в большом масштабе это зависит от природы травмы.

Область применения электростимуляции включает в себя стояние, ходьбу, езду на велосипеде, хватание, функции мочеиспускания и дефекации, мужскую сексуальную функцию и контроль дыхания. Потенциальный эффект включает в себя улучшение оттока венозной крови из нижних конечностей, отсутствие и регресс остеопороза, сокращение количества инфекций, восстановление мышечной массы и здоровье сердечно-сосудистой системы. С психологической точки зрения определенная польза была достигнута благодаря улучшению функциональности и большей независимости.

Аппарат электростимуляции состоит из электростимулятора, пульта управления, проводов и электродов. У электростимуляторов может быть один или несколько каналов, которые активизируются одновременно или в определенной последовательности, чтобы получить нужные движения.

В системах электростимуляции, находящихся под управлением физиотерапевта, используются переключатели или диски для контроля активизации. Механизмами контроля для систем электростимуляции, находящихся под управлением пациента, являются джойстики, кнопки, переключатели, сенсоры положения суставов, пяточные переключатели, устройства для управления указателем мыши без рук, эелктромагнитные электроды и устройства для управления голосом.

 Электростимуляторы, управляемые пациентом, бывают с разомкнутой и с замкнутой цепью. В электростимуляторах с разомкнутой цепью вывод сигнала контролируется электрическим стимулятором. В электростимуляторах с замкнутой цепью используются сенсоры положения суставов или мышц, для обеспечения большего отклика на мышечную усталость, или на нарушения в окружении.

Электроды выступают в качестве связующего звена между электрическим стимулятором и нервной системой, и могут быть внешними (поверхностными) или имплантированными хирургическим методом, в зависимости от применения, аппарата и потребностей пациента.

2)      THERAPEUTIC EXERCISE

2) ЛЕЧЕБНАЯ ФИЗКУЛЬТУРА

У пациентов с ТСМ возможно дальнейшее ухудшение здоровья  из-за хронической нехватки сбалансированных физических упражнений. Здесь может помочь лечебная физкультура с использованием электростимуляции.

В лечебной физкультуре с использованием электростимуляции обычно применяются некоторые эргометры  (например, велотренажер, велотренажеры для тренировки рук, устройства для гребли) для тренировки верхних или нижних конечностей. Общий прогресс проявляется в улучшении функционального состояния сердца, оттока периферической венозной крови и окислительных способностей мышц. Лечебная физкультура с использованием электростимуляции позволяет снизить спастичность, при этом увеличивая количество эндорфинов в плазме крови, объем мышц, объем движений и минеральную плотность костей. Более того, подобные занятия улучшают толерантность к глюкозе и чувствительность к инсулину, уровень кортизола, заживление ран и восприятие себя самого.

Эргометры электростимуляторов для активации мышц используют поверхностные электроды в запрограммированной последовательности, обеспечивая ровное вращение главного вала. Чаще всего используются 1) аппараты ERGYS 2; 2) моторизованный электростимулируемый эргометр RT300; 3) гребной тренажер Concept 2 для помещений, и 4) BerkelByke, гибрид лежачего велосипеда и велосипеда для рук.

3)      STANDING/AMBULATION

3)      СТОЯНИЕ/ПЕРЕДВИЖЕНИЕ

Помимо физической пользы от упражнений, применение электростимуляции для стояния, перемещения и передвижения обеспечивает ряд функциональных и психологических эффектов, включая улучшение пищеварения, функций мочевого пузыря и кишечника, задержке потери плотности костей, снижение спастичности, снижение риска возникновения пролежней, повышение тонуса сердечно-сосудистой системы, а также тонуса мышц и кожи. Передвижение при помощи электростимуляции открывает доступ к прежде недоступным местам и облегчает общение лицом к лицу.

Системы для стояния и передвижения могут быть только электростимуляторами, или комбинацией электростимуляции с различными ортезами, включая ортезы для ступни и щиколотки, колена, а также для трубчатых костей ног. Системы электростимуляции для стояния или передвижения состоят из ходунков, брусьев или костылей с локтевым упором для обеспечения равновесия и поддержки. В зависимости от используемой системы и ее применения, физические требования и противопоказания варьируются:

         Необходимы верхние конечности, чтобы обеспечить равновесие и поддержку.

         Сохранный спинной мозг на поясничном и крестцовом уровне, чтобы обеспечить стимуляцию целевых мышц.

         Стабильность туловища для поддержки и контроля.

         Достаточно сильные руки, чтобы использовать ходунки.

         Настойчивость и желание интенсивно тренироваться.

         Достаточный контроль пальцев или голоса, чтобы выбирать пункты меню.

         Отсутствие сердечных или респираторных проблем

         Отсутствие в анамнезе усталостных переломов трубчатых костей, остеопороза или тяжелых заболеваний суставов.

         Отсутствие беременности, из-за необходимости приложения больших усилий.

         Отсутствие тяжелых степеней сколиоза.

         Отсутствие тяжелых степеней ожирения.

         Отсутствие необратимых контрактур.

         Отсутствие кожных проблем в области стимуляции.

 Физические усилия при передвижении с помощью электростимуляции тяжелее усилий при обычной ходьбе в шесть-восемь раз. По этой причине менее 5% пациентов могут пройти при помощи этого метода более 1500 м без передышки, и поэтому, передвижение при помощи электростимуляции не может являться заменой кресла-коляски.

Хорошо известная система для стояния и передвижения при помощи электостимуляции Parastep стимулирует четырехглавые мышцы для экстензии ног, малоберцовый нерв для сгибания бедра и большие ягодичные мышцы для стабилизации туловища. Стимулятор, закрепленный на ремне, соединяется проводами с самоклеящимися электродами. Новичкам рекомендуются активные и интенсивные тренировки.

В течение многих лет многие исследования были посвящены системе Parastep, включая следующие:

1)      Dr. P. Gallien

1)                  Д-р П. Галлиен и коллеги (Франция) оценили потенциал по возможности влсстановления способности передвигаться у 13 человек (11 мужчин, 2 женщины) с клинически полными травмами в пределах Т4-Т10 грудного уровня. Возраст варьировался от 17 до 42 лет (в среднем 27), время с момента травмы от 5 до 240 месяцев (в среднем 5 лет). Все, кроме одной, травмы были получены в результате автомобильных аварий. Через 30 или менее двухчасовых сеансов по 3-5 раз в неделю, 12 из 13 участников смогли ходить. Дистанция в среднем составила 76 метров. Хотя один участник мог пройти 350 метров, только у троих дистанция превысила 100 метров. Скорость передвижения в среднем составила 0,2 метра в секунду (нормальная скорость ходьбы ~ 1,5 метра в секунду). Тренировка на системе Parastep привела к увеличению размера и силы квадрицепса.

Исследователи пришли к выводу, что Parastep не используется для увеличения независимости при передвижении в повседневной жизни, но используется как активное средство упражнения для предотвращения осложнений неподвижности, и для ответа на желание стоять и ходить. Они пришли к выводу, что физиологический эффект от использования системы примечательный.

2)                  Miami Project investigators

2)                  Ученые Проекта Майами (США) в ряде исследований оценили программу тренировок на системе Parastep. В первом исследовании изучались эффекты тренировок на способность ходить, силу и различные показатели у 16 участников (13 мужчин, 3 женщины, средний возраст 29 лет) с полными травмами на уровнях от Т4 до Т11, полученными в среднем 3,8 годами ранее. Проходимая дистанция, время стояния и ходьбы, а также скорость передвижения стабильно увеличивались с течением тренировок, хотя показатели среди участников значительно варьировались. Например, шесть пациентов смогли пройти более 300 метров, но 4 не смогли пройти более 100. Обхват бедра и икры увеличился, также как и количество мышечной ткани.

Во втором исследовании этой серии ученые оценили воздействие программы Parastep из 32 сеансов на весь организм и состояние сердечнососудистой системы. Другими словами, оценивалось, есть ли у этой программы какие-то дополнительные преимущества помимо тех, что обычно связаны с ходьбой? В данном исследовании пациенты тестировались до и после тренировок при помощи ручного эргометра, аппарата для замера мышечной силы. Замерялись различные параметры физической подготовки, включая время утомляемости, пиковая нагрузка, скорость сердцебиения, сила корпуса тела и различные показатели метаболизма (напр. поглощение кислорода). Тренировки приводили к увеличению времени, необходимого для возникновения утомляемости, пиковой нагрузки и поглощения кислорода, а также снижали скорость сердцебиения. Сила верхних конечностей изменилась незначительно.

Третье исследование было направлено на изучение воздействия программы тренировок на системе Parastep на плотность костей. Потеря плотности костей или остеопороз является широко распространенным последствием ТСМ, что, согласно предположениям, усугубляется неспособностью пациента к занятиям с поднятием веса. Потеря плотности костей делает пациентов с ТСМ более предрасположенными к переломам. Исследователи замеряли плотность костей в нескольких участках у пациентов до и после завершения 32 тренировочных сеансов на системе Parastep. Хотя тренировочная программа значительно увеличила количество занятий по подъему веса, однако увеличение плотности костей не отмечалось.

Четвертое исследование изучало физиологический эффект, вызванный упражнениями, который мог быть вызван выполнением данной программы тренировок. Этот эффект оценивался до и после занятий при помощи шкалы самооценки, созданной для оценки самооценки и самоуважения, оценку депрессии и индивидуальные субъективные опросы. Согласно полученным результатам занятия способствовали улучшению самооценки и снижали уровень депрессии. Помимо физиологических эффектов, часто приобретаемых в результате любых интенсивных занятий, опросы пациентов также говорят о том, что пациенты были довольны видимыми изменениями тела, такими как увеличение объема или тонуса квадрицепсов; установлением чувства связи с нижней половиной тела; восстановлением ощущения нормальности благодаря, например, способности стоять прямо, хотя бы недолго, и общаться с другими людьми лицом к лицу.

Последнее исследование из этой серии показало, что увеличение массы ног, было связано с улучшением кровоснабжения ног. Улучшенное кровоснабжение приписывалось структурным изменениям в сосудах, вызванным упражнениями, а именно увеличение диаметра кровеносных сосудов и улучшенные механизмы сосудистого контроля.  

3)      Dr. Regine Brissot  

3)                  Д-р Регин Бриссо и коллеги (Франция) оценивали воздействие занятий на системе Parastep у 15 пациентов (11 мужчин, 4 женщины) с травмами на уровнях Т3-Т11. У всех, за исключением 2 пациентов, травма была полной, возраст варьировался в пределах 16-47 лет, и время после травмы в  среднем составляло 53 месяца. В среднем 13 пациентов выполнили 30 тренировочных сеансов. Средняя дистанция, которую могли пройти пациенты без отдыха, составила 53 метра (от 1 до 350) со средней скоростью 0,15 метров в секунду. Как и в предыдущих исследованиях, у всех пациентов увеличились объем и сила квадрицепсов. Один из пациентов с неполной травмой смог произвольно ходить без электростимуляции через пять тренировочных сеансов. С психосоциальной точки зрения пациенты отмечали определенное улучшение самооценки и некоторый прогресс в социальной интеграции. Через три года после занятий пятеро пациентов по-прежнему использовали этот аппарат для физических упражнений, но не для ходьбы в социальном окружении.

Ученые пришли к выводу, что, хотя тренировки с системой Parastep имеют очень ограниченное применение в повседневной жизни, из-за скромного результата, обусловленного высокими метаболическими затратами и сердечнососудистым напряжением, они могут выступать в качестве ресурса для поддержки физического и психологического состояния у пациентов с травмой спинного мозга.

4) MANUAL GRASPING CONTROL

4) КОНТРОЛЬ ХВАТАНИЯ

Работая над хватательными способностями, различные приборы функциональной электростимуляции позволяют улучшить качество жизни тем пациентам, у которых нарушены функции верхних конечностей. Эти приборы также можно использовать в качестве реабилитационного инструмента для улучшения произвольного контроля рук у некоторых пациентов при использовании сразу после травмы.

Пациенты с полной тетраплегией, использовавшие электростимуляцию для облегчения хватания, сообщают о достижении большей независимости от адаптивных устройств, снижении потребности в индивидуальном уходе и улучшении собственного образа. Хватание при помощи электростимуляции позволяет увеличить количество видов деятельности отдельного пациента, или улучшить имеющиеся навыки.

Применение электростимуляции как боковой захват, необходимый для мелких предметов, таких как ложка или ручка и ладонный захват для стакана или книги.

Физические требования при электростимуляции верхних конечностей:

         Мышцы кисти и предплечья должны быть достаточно иннервированны. Значительная денервация приводит к тому, что сокращения мышц, вызванные электростимуляцией, слишком слабы или к утомляемости.

         Двуглавые мышцы, дельтовидные и ротаторная манжета плеча должны обладать достаточной произвольной силой, чтобы контролировать положение кисти.

         Пациенты должны достаточно хорошо видеть, чтобы направлять свои движения, особенно при слабой чувствительности кистей.

         Опора туловища должна обеспечивать значительную базу для контролируемых движений рук и подъема предметов.

 Устройства для хватания при помощи электростимуляции могут быть поделены на те, в которых 1) используются поверхностные стимуляторы, которые направляют ток через кожу (т.е. чрезкожно), и 2) требуют имплантации стимуляторов, направляющих ток непосредственно к целевым нервам.

Устройства с поверхностной стимуляцией бывают следующие:

1) Хэндмастер или Несс Н200 (Handmaster или Ness H200) состоит из крепящегося на запястье-предплечье браслета со стимулятором, соединяющимся с браслетом через кабель. Электроды внутри браслета стимулируют ключевые мышечные точки, необходимые для движения. В идеале у кандидатов на использование этого приспособления должны  в достаточной степени функционировать плечо и бицепсы при ограниченных разгибателях запястья. Потенциальный недостаток заключается в том, что жесткий дизайн браслета со встроенными электродами может не допустить оптимальное размещение электродов для мышечной стимуляции.

Ряд исследований подтвердил эффект применения данного аппарата у пациентов с тетраплегией. Например,  в одном из исследований оценивался клинический

опыт его применения у 10 пациентов с травмами на шейном уровне от С4 до С6. Участники исследования получили травмы за 0,5-6 лет до участия в исследовании, возраст варьировался от 21до 65 лет, 8 из них - мужского пола, 2 - женского. У троих из них не было возможности зафиксировать браслет из-за, например, ограничений по размеру. У шести из участников, аппарат стимулировал хватание и разжатие, а четверо смогли выполнять различные задания на хватание (напр. налить воду из банки, зарядить кассету в видеопроектор и т.д.), которые они не могли выполнить без аппарата.

Другое исследование  было направлено на оценку воздействия аппарата на 7 пациентов с травмами на уровне С5-С6, полученными от 3 до 17 лет ранее. Помимо различных оценок сжатия-разжатия, при оценке исходов учитывалась повседневная деятельность, например, способность взять трубку телефона, использовать вилку в еде, взять в руку видеокассету. Ученые сообщили о значительных улучшениях в функциях и силе рук после применения аппарата в течение трех недель.

2)Бионическая перчатка (The Bionic Glove) - гибкая перчатка без пальцев со встроенным стимулятором и контактами электродов. Аппарат контролируется

положением запястья для обеспечения сжатия и разжатия. Пилотное исследование 8 пациентов с травмами на уровнях С6-С7 оценило эффект применения перчатки в течение как минимум года в части повседневной активности. Сила сжатия усилилась в 4 раза, значительно улучшилась способность выполнять большинство действий, производимых руками.

Другое исследование оценило эффект применения бионической перчатки в течение 6 месяцев у 12 пациентов с травмами на уровне С5-С7. Ученые пришли к выводу, что аппарат позволил нарастить силу хватания и объем движений. Также, значительно улучшилась способность выполнять большинство действий, производимых руками. Однако, пациенты, обладающими некоторыми двигательными способностями, использовали аппарат менее охотно.

3) система ETHZ-ParaCare, со временем ставшая аппаратом  Комплекс Моушн (Compex Motion), является еще одной гибкой системой, улучшающей хватание и силу у пациентов с тетраплегией. Достижениям в результате тренировок с этим аппаратом, достигнутым относительно быстро после травмы, было посвящено исследование 11 пациентов (возраст 15-70, 9 мужчин, 2 женщины) с полными и неполными травмами на  шейном уровне. Все пациенты, кроме двоих получили травмы в течение последних 8 месяцев на начало занятий; шесть - в течение 3 месяцев. Ученые пришли к выводу, что этот метод можно применять в ходе ранней реабилитации в разных целях, включая 1) тренировку мышц, 2) поддержание повседневной активности, и 3) облегчения развития  произвольных движений в руке. Ряд участников перестали использовать аппарат, поскольку аппарат позволил настолько улучшить хватание, что больше им не требовался. Другие прекратили его использовать, поскольку нуждались в посторонней помощи для установки электродов дома, или им требовалось слишком много времени на их закрепление и открепление.

4) Система Belgrade Grasping, которая со временем стала системой АктиГрип (ActiGrip), вызывает не только хватание, но также возможность дотягиваться путем стимулирования трицепсов. Эта система предлагает определенную гибкость при расположении электродов для максимальной мышечной стимуляции, но, вследствие этого, пациенту необходимо больше времени, чтобы расположить электроды в сравнении с более жесткой системой Хэндмастер (Handmaster).

 

Электростимуляторы, требующие имплантации:

 

1) Имплантируемый функциональный нейромышечный стимулятор или система Фрихэнд (Freehand) является, пожалуй, наиболее глубоко изученным электростимулирующим устройством для хватания. Его имплантировали более чем 200 пациентам с травмами на уровнях С4-С5, он получил разрешение FDA, и был выведен на рынок компанией НьюроКонтрол Корпорейшн (NeuroControl Corporation). К сожалению, несмотря на доказанную эффективность, он был отозван с рынка в 2002 году по экономическим причинам.

В этой системе на левое плечо помещается устройство, подобное джойстику, оно контролируется движением плеча, которое в свою очередь отправляет электрические сигналы ближайшему внешнему контроллеру. Контроллер затем отправляет сигналы передающей катушке, связанной с приемным стимулятор, имплантируемым рядом с правым плечом. Затем, импульсные сигналы, вызывающие движение, отправляются к восьми электродам, имплантированным на мышцах правой руки и кисти, используемых для хватания.

Для дальнейшего усиления функций кисти, часто выполняются различные хирургические процедуры, по поводу имплантации компонентов, например, транспозиция сухожилий и коррекция суставов.

Поскольку пациенту приходится ждать18-24 месяца после травмы до хирургической имплантации всех этих компонентов, систему Фрихэнд нельзя использовать при попытке восстановить произвольные движения рук на ранней стадии реабилитации, как в случае устройств с поверхностной стимуляцией, описанных ранее. Зачастую требуются дополнительные хирургические вмешательства  для замены вышедших из строя компонентов и изменения положения электродов.

Применение системы Фрихэнд оценивалось у 51 пациента с травмами на уровне С5-С6 из различных центров ТСМ в США, одного из Великобритании и одного из Австралии. 82% участников были мужского пола, время после травмы в среднем составляло 4,6 лет, средний возраст - 32 года. Участники наблюдались в течение не меньше 3 лет. Аппарат позволил значительно увеличить силу захвата и способности сжимать-разжимать руку почти у всех пациентов. Кроме того, все участники стали более независимыми при выполнении повседневных дел, таких как прием пищи с приборами, чистка зубов, бритье и т.д. Более 90% участников применяли прибор дома и были удовлетворены им.

2) Миоэлектрически контролируемая система: был разработан и протестирован у пациентов с ТСМ аппарат второго поколения, основанный на системе Фрихэнд, но более мощный и менее громоздкий. Поскольку, в отличие от аппарата Фрихэнд, в данном случае нет необходимости носить джойстик на плече, его легче надевать и снимать.

Двенадцать стимулирующих электродов этой системы могут активировать 12 мышц, в отличие от 8 мышц системы Фрихэнд, приводя к более тонкой функции рук, вращательному движению предплечья и разгибания локтя. Помимо стимулирующих электродов, возле мышц, где сохранен произвольный контроль также имплантируются два регистрирующих электрода. Чаще всего, один записывающий электрод имплантируется в мышцу, наиболее удаленную от плеча, где сохранился какой-то произвольный контроль, а другой имплантируется в область шеи или плеча. Теоретически, однако, даже если пациент может произвольно контролировать только одну мышцу, он все равно может использовать этот аппарат.

Когда у пациента сокращаются целевые произвольные мышцы, регистрирующие электроды улавливают электрические сигналы (т.е. миоэлектрические), которые производят мышцы и транслируют их из организма во внешний контроллер. Этот контроллер трансформирует эти сигналы и передает их обратно в организм к 12 электродам, которые стимулируют нужную функцию руки или кисти. В общих чертах произвольное движение контролируемых мышц посылает сигналы через аппарат, который стимулирует парализованные мышцы.

В стандартных действиях, подобным повороту ключа зажигания, человек активизирует систему, двигая плечом или шеей. Затем, подобно включению двигателя, чтобы привести машину в движение, сокращение и расслабление мышцы предплечья, сохранившей функцию, вызывает сжатие и разжатие кисти руки, соответственно.

Одно из исследований было направлено на функциональные достижения в результате имплантации аппарата в 9 рук 7 пациентам (т.е. в двух случаях аппарат имплантировался в обе руки) с травмами на уровне С5-С6, полученными от одного до четырех лет ранее. У всех пациентов аппарат значительно улучшил силу сжатия, функцию хватания, и способность выполнять повседневные действия.

В последующем исследовании те же ученые наблюдали в течение 2-4 лет трех пациентов с травмами на уровне С5-С6, использующих аппарат. Дополнительные операции, например, транспозиция сухожилий, выполнялись одновременно с имплантацией аппарата. Как и прежде, улучшения отмечались в силе сжатия, функции хватания и выполнении повседневных действий. Некоторым из регистрирующих электродов пришлось хирургически менять положение.

3) Система STIMuGRIP разрабатывается  компанией Файнтек Медикал (Finetech Medical). В данном случае, под кожу предплечья имплантируется приемное устройство, которое передает сигналы двум электродам, соединенным с мышцами, контролирующими захват. Как наручные часы, внешний контроллер закреплен на предплечье непосредственно поверх имплантированного приемного устройства. Контроллер определяет проведение импульсов подобно компьютерной игре, воспринимающей движение предплечья, чтобы ударить по воображаемому теннисному мячу. Это движение производит сигналы, отправляемые во внутреннее приемное устройство, и, в свою очередь, электроды могут запустить стимуляцию или расслабление различных мышц, используемых чтобы брать, держать и отпускать какой-либо предмет.

5) BLADDER & BOWEL MANAGEMENT

5) КОНТРОЛЬ МОЧЕВОГО ПУЗЫРЯ И КИШЕЧНИКА

Электростимуляция также предлагает пациентам с ТСМ мощный механизм для контроля мочевого пузыря и кишечника. Для этого используются такие устройства как Brindley (также именуется Finetech-Brindley, Brindley Vocare) и  система InterStim. Оба аппарата, имплантируются хирургическим путем и стимулируют крестцовые нервы для достижения нужного эффекта.

Система Interstim не была создана специально для ТСМ. В отличие от устройства Brindley, при использовании Interstim не требуется иссечение нервов. Соответственно, Interstim можно использовать для коррекции недержания мочи у пациентов, как с полной, так и с неполной ТСМ. Клинические результаты использования Interstim полученные не только у пациентов с ТСМ свидетельствуют о том, что в 45% появляется достаточно стабильная способность контролировать мочеиспускание. Еще 34% пациентов сообщают, что недержание сократилось на 50% и больше.  

Идеальным кандидатом для использования системы Brindley является пациент с полной ТСМ, страдающий недержанием мочи и частыми инфекциями мочевыводящих путей. Система позволяет опустошить мочевой пузырь до объема менее, чем 50 мл, что позволяет избежать катетеризации и сократить количество инфекций.

Применение системы Brindley ограничено для пациентов с полной ТСМ, поскольку она, как правило, предполагает иссечение крестцовых чувствительных нервов и корешков нерва мочевого пузыря, что блокирует чувствительность, необходимую для рефлекторных эрекций, и препятствует спонтанному улучшению произвольного контроля мочевого пузыря.

Компоненты Brindley, имплантируемые хирургическим методом, включают в себя электрический стимулятор, провода и электродные манжеты. Стимулятор имплантируется в живот под кожу, обычно в области ниже ребер. Электроды, изолированные силиконом, имплантируются вокруг открытых хирургическим методом крестцовых корешков. Имплантированные провода соединяют компоненты.

При помощи раздельных частот и длительности импульса внешнее радиочастотное регулировочное устройство управляет системой Brindley и стимулирует рефлекторные эрекции или сокращение нижних отделов кишечника.

Для использования системы Brindley пациент должен:

         Быть физически взрослым (рост скелета после имплантации может привести к смещению имплантированных компонентов);

         Иметь полную травму спинного мозга;

         Иметь стабильное неврологическое состояние (чтобы управлять устройством и установить правильно время для его использования);

         Иметь неповрежденные периферические нервы к мышцам мочевого пузыря и сфинктера, которые можно простимулировать;

         Иметь рефлекторные сокращения мочевого пузыря, которые обеспечивают адекватное давление.

По применению этого устройства было написано множество статей, включая следующие:

Dr. Johannes Kutzenberger

Д-р Йоханнес Кутценбергер и др. (Германия) обобщает опыт 16-летнего использования аппарата Brindley у 464 пациентов с параплегией (220 женщин, 244 мужчины). А именно, корешки чувствительных нервов на сакральном уровне S2-S5 были полностью иссечены процедура называется сакральная деафферентация. Это избирательное иссечение отрезает афферентную сигнализацию от ключевых мышц мочевого пузыря к спинному мозгу, и в свою очередь, останавливает рефлекторное сокращение мышц мочевого пузыря, которые иначе могли бы привести к неконтролируемому опустошению мочевого пузыря.  Второй шаг имплантация стимулятора Brindley в сохраненные корешки двигательного нерва, иннервирующего мышцы, необходимые для контроля мочевого пузыря. Соответственно, контроль мочевого пузыря достигается за счет 1) прерывания афферентного сигнала, запускающего неконтролируемое опорожнение мочевого пузыря, и 2) установки внешнего контроля над нервами, стимулирующими сокращение мочевого пузыря.

Из 464 пациентов, 440 постоянно находились под наблюдением в течение 0,5 17 лет. Полное удержание мочи было достигнуто у 83%. Частота произвольного опорожнения в среднем составляла 4,9 раза в день, а произвольная дефекация 4,9 раза в неделю. Кроме того, инфекции мочевыводящих путей сократились с 6,3 раз в год среднем до процедуры, до 1,2 раз в год после нее.

Д-р Х.Е. ванн дер Аа и коллеги (Нидерланды) сообщает о лечении 38 пациентов с ТСМ при помощи системы Brindley. Из этих пациентов, 33 были мужского пола, возраст варьировался от 15 до 59 лет. У всех пациентов была травма грудного или шейного отдела, полученная, по меньшей мере, за год до лечения. Из 38 пациентов, участвовавших в лечении, 37 оценивались ретроспективно. У всех них увеличился объем мочевого пузыря и снизился объем остаточной мочи. 31 пациент смогли полностью удерживать мочу. Также пациенты сообщили о снижении частоты возникновения инфекций и улучшении общественной жизни.

6) RESPIRATORY SUPPORT

6) ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ДЫХАНИЕ

Дыхание с помощью электростимуляции: функциональная электростимуляция обеспечивает респираторную поддержку пациентам с травмами на высоком уровне и нарушениями дыхательных функций. Хотя механическая вентиляция обеспечивает вспомогательное дыхание, она искажает голос, ограничивает подвижность и увеличивает риск возникновения инфекции. Применение электростимуляции для стимулирования сокращений диафрагмы называется стимуляцией диафрагмального нерва, и позволяет пациентам сократить использование дыхательного аппарата. Это улучшает подвижность пациента и речь, снижая респираторные выделения, респираторные инфекции и потребности по уходу.

Данные стимулирующие устройства состоят из хирургически имплантируемых приемных датчиков, электродов, внешнего передатчика и антенны. Передатчик и антенна посылают сигнал приемным датчикам под кожу. Приемные датчики трансформируют радиоволны в импульсы, которые стимулируют диафрагмальный нерв через электроды. Эта стимуляция нервов запускает сокращение диафрагмы и в результате, вдох. Затем импульс останавливается, диафрагма расслабляется и происходит выдох. Соответствующая пульсация приводит к нормальному дыханию.

Однако ТСМ на уровнях С3-5 может повредить диафрагмальные нервы, которые стимулируются функциональной электростимуляцией. Таким образом, необходимо убедиться в функциональности диафрагмальных нервов до начала их стимуляции.

Dr. S. Hirschfield

Д-р С. Хиршфильд и коллеги (Германия и Финляндия) сравнивает исходы 20-летнего применения  стимулирующих устройств у 32 пациентов с функционирующими диафрагмальными нервами, с результатами 32 пациентов на механической вентиляции. Пациенты с механической вентиляцией не рандомизировались в этой группе, а, скорее, не имели возможности использовать стимулирующие устройства из-за повреждения диафрагмальных нервов.  У всех пациентов травма была на уровне С3 или выше.

Хотя это не было контролируемое исследование из-за неизбежных различий двух групп лечения, ученые отметили следующие результаты лечения дыхательной недостаточности после шейной ТСМ при помощи стимулирующего аппарата, вместо механической вентиляции:

         Значительное снижение инфекций верхних дыхательных путей,

         Снижение совокупных затрат на уход,

         Улучшение качества речи,

         Улучшение качества жизни,

         Сокращение смертности и увеличение срока жизни.

Как показал опыт д-ров Ллойд и Эббот Кригер (США) пациенты с денервированными диафрагмальными нервами могут обойти эту проблему при помощи хирургического перенаправления межреберного нерва к нефункциональному диафрагмальному нерву. В то же время, имплантируется стимулятор диафрагмального нерва. Из 10 хирургических транспозиций нерва, восемь привели к успешной диафрагмальной стимуляции. В среднем на иннервацию диафрагм этих 8 пациентов и появление реакции на электростимуляцию потребовалось 9 месяцев.

Пациенты с одним функционирующим диафрагмальным нервом могут добиться полной или частичной независимости от дыхательного аппарата, сочетая стимуляцию межреберных мышц с односторонней стимуляцией диафрагмального нерва. Например, д-р Энтони ДиМарко и др. (США) произвел подобную процедуру по сочетанию стимуляции 4 пациентам с тетраплегией на искусственной вентиляции легких и сохраненным одним функциональным диафрагмальным нервом. Межреберные мышцы активировались электростимуляцией нервных корешков при помощи электродов, хирургически помещенных в грудную область спинного мозга. После лечения пациенты могли находиться без механической вентиляции легких, по крайней мере, в течение 16 часов в день. Кроме того, отмечались улучшения в области восприятия запахов, качества речи и общего самочувствия.

Менее инвазивная процедура внутримышечная-диафрагмальная стимуляция, при которой не требуется иссечение диафрагмальных нервов или хирургическое вскрытие грудной клетки (напр. торакотомия), которая, как правило, нужна в случает традиционной стимуляции дифрагмального нерва. В рамках этой процедуры, электроды лапароскопически помещаются в диафрагму рядом с соединением с диафрагмальным нервом. Благодаря возможности визуализации, в ходе лапароскопических процедур делаются лишь небольшие надрезы. После оценки применения этого метода у пяти пациентов с тетраплегией, находящихся на искусственной вентиляции легких, д-р Энтони ДиМарко и коллеги пришли к выводу, что этот метод позволяет достичь вентиляционной поддержки и клинического эффекта, сравнимых с традиционной, но более инвазивной процедуры стимуляции диафрагмального нерва.

Кашель, вызванный электростимуляцией: Дисфункция мышц живота, вызванная ТСМ, также может влиять на способность прокашливаться для очищения респираторного тракта от выделений и раздражителей. Помимо блокирования дыхательных путей, неспособность прокашляться увеличивает риск респираторных инфекций и может привести к ателектазу (спадению легкого). Кашель, вызванный электростимуляцией, является методом, позволяющим улучшить способность прокашливаться.  По сути, это глубокий вдох, а затем сокращение мышц живота, вызванное электростимуляцией, с усиленным выдохом.

В наглядном исследовании отдельного случая, д-р П.Н. Тейлор и др. (Великобритания) оценил воздействие электростимуляции на артериальное давление и усиление кашля у 40летнего мужчины на искусственной вентиляции легких с травмой на уровне С3-С4. До начала программы стимулирования, пациент не мог прокашливаться самостоятельно, и ему требовалась дополнительная помощь и аспирация для очистки дыхательных путей. После начала программы, он смог кашлять самостоятельно и ему больше не требовалась ни помощь посторонних, ни аспирация.

 

 

TOP