Н.Ю. Титаренко, М.В. Дворовой, В.И. Щелчкова

НПЦ «Огонек», г. Москва

Для обозначения всего многообразия врожденных пороков развития позвоночника и спинного мозга, характеризующихся незаращением позвоночника (т.н. spina bifida), принят общий термин «спинальный дизрафизм» (от латинского raphe – шов). Выделяют два основных варианта спинального дизрафизма: скрытый и открытый. При скрытом спинальном дизрафизме (ССД) нет нарушения целостности кожных покровов над дефектом позвонков, при открытом – целостность кожных покровов над незаращенным участком позвоночника нарушена, сформировано грыжевое выпячивание, содержимым которого может быть спинной мозг и/или его оболочки.

ССД встречается чаще всего. Эта форма дизрафизма может не сопровождаться неврологическими нарушениями, если отмечается только незаращение дужки одного-двух позвонков, чаще пятого поясничного (spina bifida L₅) и/или первого крестцового (spina bifida S₁). Большинство людей с таким дефектом позвонков узнают о своей особенности случайно при рентгенологическом исследовании, проводимом по иным причинам. Однако незаращение позвоночника может сопровождаться различными пороками развития спинного мозга и спинномозгового канала, такими как миелодисплазия, синдром фиксированного спинного мозга, расщепление спинного мозга, спинальные липомы, дорсальный дермальный синус. В этих случаях обычно наблюдаются ортопедо-неврологические нарушения, иногда значительно выраженные: нижний парапарез, снижение мышечного тонуса, атрофии мышц, энурез, энкопрез, снижение чувствительности в ногах и промежности, деформации позвоночника (кифоз, лордоз, сколиоз) и нижних конечностей, нестабильность тазобедренных суставов и т.п.

ССД может проявляться не сразу после рождения ребенка, а отсрочено, при этом неврологические и ортопедические нарушения медленно прогрессируют, и для установления точного диагноза необходимо производить магнитно-резонансную томографию спинного мозга. Лечение больных с различными формами ССД – хирургическое [1]. Цели и техника оперативного вмешательства зависят от формы ССД.

При открытых формах спинального дизрафизма, называемых также спинномозговой грыжей, через дефект кости выбухает состоящий из мозговых оболочек грыжевой мешок, содержащий или только спинномозговую жидкость – ликвор (менингоцеле), или ликвор и ткань корешков спинномозговых нервов (менингорадикулоцеле), или же, помимо названных компонентов, ткань спинного мозга (миеломенингоцеле). Различают также миелоцистоцеле – локальное расширение центрального канала с выбуханием задней стенки истонченного спинного мозга. Неврологические нарушения при открытых формах дизрафизма зависят от содержимого грыжевого мешка и его локализации (шейный, грудной или пояснично-крестцовый уровень).

Спинномозговые грыжи не представляют трудности для диагностики и служат объектом хирургического вмешательства. Операция избавляет больных от грыжевого выпячивания, но прогноз менее благоприятен в отношении обратного развития неврологических расстройств, которые являются следствием необратимых изменений спинного мозга и его корешков [2].

После хирургического лечения различных форм спинального дизрафизма дети нуждаются в длительном восстановительном лечении и реабилитации. Успех медицинской реабилитации зависит не только от степени сохранности ткани спинного мозга и его корешков, но и от своевременности и адекватности проводимых лечебных мероприятий.

Важной составляющей реабилитационного процесса и сложной для решения медицинской задачей при вялом нижнем парапарезе вследствие различных форм спинального дизрафизма является корректная ортопедическая помощь больному ребенку. Применяемый ортопедический аппарат, с одной стороны, должен обеспечить опороспособность нижних конечностей. С другой стороны, аппарат не должен препятствовать ребенку с минимально сохранной двигательной функцией мышц ног выполнять шаговые движения. Традиционно для ортезирования детей с нижним вялым парапарезом применяется фиксирующий аппарат на всю ногу замковый с полукорсетом. Такой аппарат обычно изготавливается по индивидуальным слепкам, содержит замковые тазобедренные и коленные шарниры, обеспечивающие фиксацию разгибания бедра и голени под углом 180° в тазобедренном и коленном суставе соответственно. Однако замковый аппарат, с одной стороны, не позволяет полноценно выполнять шаговые движения, а с другой стороны, не обеспечивает улучшение позиции головки бедренной кости в вертлужной впадине при паралитической нестабильности тазобедренных суставов.

К сожалению, нестабильность тазобедренных суставов различной степени, вплоть до развития паралитического вывиха бедра, наблюдается у большинства больных нижним вялым парапарезом вследствие спинального дизрафизма. Паралитическая нестабильность тазобедренных суставов лечится хирургически, но такое лечение, как правило, требует продолжительной послеоперационной иммобилизации, во многих случаях приводящей к потере части двигательных навыков у больного ребенка.

В НПЦ «Огонек» для ортезирования детей в возрасте от 2-3 лет, страдающих нижним вялым парапарезом, в последнее время с успехом применяется собственная инновационная разработка – аппарат биомеханический ротационно-корригирующий на нижнюю конечность^®(метод динамического ортезирования). Этот ортопедический аппарат не только улучшает опороспособность нижних конечностей, не препятствуя выполнению шаговых движений, но и обеспечивает регулируемую степень отведения бедер с целью улучшения позиции их головок в соответствующих вертлужных впадинах (рис. 1).

Рис. 1. Аппарат биомеханический

При необходимости достигается различная степень отведения каждого бедра – левого и правого – с помощью аппарата, что имеет важное значение  при односторонней паралитической нестабильности бедра. Помимо этого, аппарат биомеханический поэтапно корригирует различные патологические установки голеней и стоп, такие как: вальгус/варус голени, торсионные установки голени, рекурвация голени, вальгус/варус стопы, эквинус стопы, приведение/отведение стопы (рис. 2, а, б, в).

а                                                            б                                                                         в

Рис. 2. Коррекция патологических установок нижних конечностей аппаратом биомеханическим; a – исходные патологические установки; б – коррекция аппаратом биомеханическим, поза стоя; в – поза сидя

Аппарат имеет модульное строение, собирается индивидуально для каждого пациента из серийно выпускаемых комплектующих. В зависимости от ортопедо-неврологических нарушений конкретного ребенка, аппарат биомеханический может собираться как на одну, так и на обе нижние конечности.

Улучшение опороспособности нижних конечностей при вялом парапарезе достигается, с одной стороны, за счет фиксации  бедра, голени и стопы каждой ноги в соответствующих конструктивных элементах (гильзах) аппарата, соединенных между собой регулируемыми шарнирами, а с другой стороны, за счет особенностей конструкции самих шарниров с установкой позиций осей их вращения. Регулировкой шарниров (узлов) аппарата биомеханического обеспечивается его индивидуальная настройка, соответствующая позиции и размерам каждого сегмента (бедра, голени и стопы) нижних конечностей ребенка, а также стабилизация крупных суставах ног, объем и направление движений в них.

Устранение патологических установок сегментов нижних конечностей осуществляется поэтапно при длительном применении аппарата биомеханического в режиме постоянного ношения при бодрствовании. Каждый этап коррекции длится не более 6-8 недель, т.к. клинический контроль и регулировку настройки аппарата необходимо осуществлять не реже 1 раза в 2 месяца. На каждом этапе для лучшей адаптации к корригированной позиции нижних конечностей с учетом исходных двигательных возможностей ребенку назначается специальный комплекс лечебной гимнастики, который необходимо выполнять в аппарате.

Наиболее сложную проблему при ортезировании больных спинальным дизрафизмом создает их склонность к трофическим нарушениям кожных покровов в местах избыточного давления на мягкие ткани конструктивных элементов аппарата при устранении патологических установок голени и стопы. Эта проблема, во-первых, диктует необходимость этапного подхода к ортопедической коррекции, а во-вторых, решается посредством максимального смягчения контакта деталей аппарата с мягкими тканями ребенка, особенно в области костных выступов. В-третьих, чем выше сила воздействия, тем больше должна быть площадь контакта. Вот почему до назначения аппарата биомеханического важно адаптировать ребенка к ношению ночных корригирующих туторов на голеностопный и коленный суставы.

На первом этапе динамического ортезирования ребенок должен постоянно носить при бодрствовании (в позе сидя и при ползании) аппарат для отведения и установки бедер в заданном положении^® (далее – абдукционный аппарат; рис. 3, 4), который является базовым модулем аппарата биомеханического. При этом полная осевая нагрузка на нижние конечности должна быть исключена. Этот этап может длиться достаточно долго, в среднем, не менее одного года и может считаться завершенным в случае формирования относительной стабильности тазобедренных суставов. Оценка состояния тазобедренных суставов до начала и в процессе ортезирования осуществляется клинически и рентгенологически – выполняется рентгенограмма тазобедренных суставов в передне-задней проекции не реже 1 раза в год. Длительность всех последующих этапов индивидуальна (в среднем, 6-8 недель) и зависит от множества факторов, таких как индивидуальные адаптационные возможности больного ребенка, выраженность неврологического дефицита, расстройств трофики кожных покровов,  патологических установок голени и стопы.

Рис. 3. Абдукционный аппарат                     Рис. 4. Ребенок в абдукционном аппарате

Одно из важных преимуществ метода динамического ортезирования при паралитической нестабильности тазобедренных суставов – возможность одновременного применения кинезитерапевтических технологий, предполагающих воздействие на ребенка осевой компрессионной нагрузки, с целью развития активных  двигательных навыков. Без динамического ортезирования бедра применение осевой нагрузки могло бы спровоцировать ухудшение позиции его головки в вертлужной впадине, приведя к прогрессированию паралитической нестабильности тазобедренных суставов. Напротив, постоянное, обеспечиваемое аппаратом, положение отведения каждого (левого и правого) бедра позволяет нивелировать негативное влияние осевой нагрузки на позицию головки бедра в вертлужной впадине. Таким образом, включение аппарата биомеханического в конструкцию рефлекторно-нагрузочного устройства «Гравистат»/«Гравитон»^® дает возможность проводить восстановительное лечение детей, страдающих различными формами спинального дизрафизма, методом динамической проприоцептивной коррекции (ДПК) (рис. 5, а, б).

а                                                                                                         б

Рис. 5. Включение базового модуля аппарата биомеханического в конструкцию рефлекторно-нагрузочного устройства «Гравистат» /«Гравитон»^®; а – вид спереди, б – вид сбоку

Помимо динамического ортезирования и метода ДПК, в Реабилитационном центре «Огонек» в индивидуальную комплексную программу медицинской реабилитации детей с ортопедо-неврологическими проявлениями спинального дизрафизма, по показаниям входят: кинезиологическое тейпирование, метод искусственной коррекции движений (ИКД), осцилляторная терапия, наружная пневмокомпрессия, транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС), постуральная механостимуляция, подводный вакуумный массаж, а также другие методы и методики современной аппаратной физиотерапии.

Для иллюстрации эффективности восстановительного лечения ребенка с нижним вялым парапарезом вследствие ССД приведем следующий пример.

Ребенок Коля Ш., 6 лет (2005 г.р.). Диагноз: ССД, миелодисплазия. Состояние после удаления интрадуральной липомы вертебрального канала пояснично-крестцового отдела с резекцией дужек L₂-L₅ (II, 2006 г.). Нижний вялый диссоциированный преимущественно дистальный парапарез. Нарушение функции тазовых органов по периферическому типу (энурез, энкопрез). Кифотическая осанка. Диспластический тип развития тазобедренных суставов, паралитический подвывих левого бедра. Пронаторная установка нижних конечностей, больше левой. Нестабильность связочного аппарата обоих коленных суставов. Аддукто-эквиноварусная деформация левой стопы, абдукто-эквиноварусная установка правой стопы.

Впервые осмотрен специалистами НПЦ «Огонек» в сентябре 2009 г. При осмотре: сидит самостоятельно с кифотической осанкой. Может активно корригировать осанку в позе сидя. Самостоятельно не стоит, не ходит. При высокой поддержке стоит, выполняет шаговые движения. Мышечная сила снижена в нижних конечностях неравномерно: в бедрах – до 4-х баллов справа, до 2-2,5 баллов слева; в голенях – до 3-х баллов слева, 2-х баллов справа, активные движения стоп отсутствуют. Отмечаются расстройства болевой и температурной чувствительности в промежности и нижних конечностях, выраженная фиксированная эквино-варусная деформация с приведением переднего отдела левой стопы, эквино-варусная установка с отведением правой стопы (пассивно выводится). На рентгенограмме тазобедренных суставов в передне-задней проекции (2009 г.): вертлужные впадины плоские, больше слева, с неровными контурами и участками субхондрального склероза. Головки бедренных костей уменьшены в размерах, больше слева, неправильной формы, неоднородной структуры. Покрытие головок неполное, значительно хуже слева (угол Виберга справа 18°, слева 2° {в норме – +20° и более}). Вальгусная деформация шеек бедренных костей, больше слева; антеторсия. Линия Шентона нарушена слева (рис. 6).

Рис. 6. Рентгенограмма тазобедренных суставов Коли Ш. в передне-задней проекции (IX, 2009 г.)

На первом этапе ребенку были назначены туторы безнагрузочные на голеностопный сустав и туторы коленные для ночных укладок. Несмотря на превентивные меры, адаптация ребенка к ношению туторов проходила сложно, контакт тутора с кожей в области наружной лодыжки левой голени и наружной поверхности среднего отдела левой стопы привел к возникновению трофических язв, лечение которых увеличило длительность предварительного этапа. Уже на этом этапе в режиме постоянного ношения при бодрствовании пациенту был назначен аппарат для отведения и установки бедер в заданном положении^® (рис. 4), к которому он достаточно быстро адаптировался. В ноябре 2009 г. ребенку был проведен первый курс восстановительного лечения методом ДПК с включением аппарата для отведения бедер в конструкцию устройства «Гравистат»/«Гравитон»^®. Курс состоял из 20 ежедневных индивидуальных занятий ребенка в устройстве «Гравистат»/«Гравитон»^® и аппарате для отведения бедер, проводимых опытным методистом. Дополнительно применялись различные методы аппаратной физиотерапии, массаж, кинезиологическое тейпирование, стабилометрические тренировки, подводный вакуумный массаж. В результате курса лечения пациент научился самостоятельно ходить на короткие расстояния. Ходьба (в аппарате для отведения бедер и аппаратах на голеностопный сустав) характеризовалась неустойчивостью, частыми падениями, самостоятельно стоять ребенок не мог, останавливался только при поддержке. При ходьбе отмечались выраженные фронтальные раскачивания туловища, внутренняя ротация левой нижней конечности. Нарушения структуры ходьбы характеризовались уменьшением длины шага левой и укорочением одноопорного периода правой ноги.

В течение 2010 г. пациент получил 2 курса восстановительной терапии с применением рефлекторно-нагрузочного устройства «Гравистат»/«Гравитон»^®, в конструкцию которого был включен аппарат для отведения бедер. Несмотря на применение осевой нагрузки, на контрольной рентгенограмме тазобедренных суставов в 2010 году отмечена небольшая положительная динамика: увеличилась степень покрытия головки правого бедра (угол Виберга 20°), улучшилась форма головок бедренных костей (рис. 7). Вертлужные впадины оставались плоскими. После повторных курсов лечения, проведенных в 2010 г., ходьба ребенка значительно улучшилась: уменьшились фронтальные раскачивания туловища, улучшилась устойчивость, увеличилась длина шага, в том числе левой ноги. Научился самостоятельно останавливаться, стоять, подниматься с  пола. Уменьшилась частота падений.

Рис. 7. Рентгенограмма тазобедренных суставов Коли Ш. в передне-задней проекции (X, 2010 г.)

В октябре 2010 г. ребенку был изготовлен аппарат биомеханический ротационно-корригирующий на нижнюю конечность с коленным узлом на левую ногу (рис.8) для применения в режиме постоянного ношения при бодрствовании, вместе с которым пациент продолжал носить аппарат на голеностопный сустав с шарниром для правой ноги. С помощью аппарата биомеханического была осуществлена этапная коррекция патологической позиции голеней и стоп ребенка. В течение 2011 года было проведено 3 курса восстановительного лечения с включением аппарата биомеханического в конструкцию устройства «Гравистат»/«Гравитон»^®. В результате повторных курсов лечения окрепла мускулатура туловища, ягодиц. Появились минимальные активные движения в пальцах стоп, минимальное активное тыльное сгибание правой стопы. Существенно уменьшилась варусная деформация и приведение переднего отдела левой стопы, при этом рецидива трофических кожных нарушений не было. Научился бегать в аппарате биомеханическом. Двигательный стереотип существенно улучшился – увеличилась длительность одноопорного периода правой ноги, длина шага левой ноги, ходьба стала более равномерной. В последние 2 месяца начал ощущать позыв на мочеиспускание и дефекацию. Может удерживать мочу и кал произвольно в течение 20-30 секунд.

Рис. 8. Ребенок Коля Ш. в аппарате биомеханическом

На рентгенограмме тазобедренных суставов отмечена незначительная положительная динамика: угол Виберга справа 20°, слева – в пределах 3-4°, улучшилась форма головок бедренных костей, их структура стала более однородной. Вертлужные впадины остаются плоскими (рис. 9). Медицинская реабилитация ребенка продолжается. Удалось как минимум отсрочить хирургическое лечение – до назначения аппарата ребенку планировалось проведение операции – деторсионно-варизирующей остеотомии бедра, после выполнения которой неизбежна длительная иммобилизация пациента. Послеоперационная иммобилизация не позволяет ребенку полноценно участвовать в реабилитационном процессе, направленном на развитие произвольных движений, поэтому делает соотношение польза/риск оперативного лечения неоптимальным у многих пациентов с нижним вялым парапарезом, обусловленным спинальным дизрафизмом.

Рис. 9. Рентгенограмма тазобедренных суставов Коли Ш. в передне-задней проекции (IX, 2011 г.)

Аппарат биомеханический имеет всю необходимую документацию для оплаты органами социальной защиты населения других регионов России.

В настоящее время продолжается работа по совершенствованию конструкции аппарата биомеханического ротационно-корригирующего на нижнюю конечность и его модулей, используемых при той или иной форме спинального дизрафизма, при различных патологических установках голени и стопы.

Литература:

1.      А.Г. Притыко, С.Н. Николаев с соавт., «Клинико-морфологическая характеристика сочетанных доброкачественных мальформаций каудальных отделов позвоночника у детей»// Сборник тезисов III-го съезда нейрохирургов России, 4-8 июня 2002 г., г. Санкт-Петербург, стр. 586

2.      В.С. Иванов, «Спинномозговые грыжи у детей грудного возраста: современные подходы к диагностике и лечению»// Неврологический вестник, 2008 г., Т. XL, вып. 2, стр. 20-23.

Титаренко Н.Ю., Дворовой М.В.,

НПЦ «Огонек», г. Москва

У детей, страдающих спастическими формами ДЦП значительна частота встречаемости коморбидной патологии тазобедренных суставов, которая составляет, по нашим наблюдениям (328 пациентов), от 35% до 60% у детей раннего возраста и 90-95% у подростков.

Патология тазобедренных суставов при ДЦП обусловлена спастичностью приводящих мышц бедер, дисбалансом мышечного тонуса при вертикализации на фоне активности нередуцированных постуральных рефлексов. Неравномерная мышечная тяга с преобладанием напряжения аддукторов, флексоров и пронаторов бедер приводит к децентрации головки бедренной кости и развитию подвывиха. Под действием давления смещающейся вверх и латерально головки бедра диспластичная вертлужная впадина еще больше уплощается, этому также способствует позднее формирование навыка ходьбы (утрачивается «трофическая» роль осевой нагрузки) и нарушение амортизационной функции ходьбы при ударной постановке стопы на опору [1].

Клинические признаки поражения тазобедренных суставов у больных ДЦП часто маскируются доминирующей неврологической симптоматикой, поэтому необходимо своевременное рентгенологическое обследование. Оценка состояния тазобедренных суставов приобретает особое значение при планировании применения нагрузочных методов кинезитерапии, поскольку дополнительная осевая нагрузка может способствовать децентрации головки бедра в вертлужной впадине [2].

Одним из традиционных методов консервативного устранения децентрации головки бедра во впадине при ДЦП является этапное гипсование. Однако нередко дети утрачивают часть двигательных навыков после продолжительной иммобилизации, а, с другой стороны, высокая частота рецидивов латеропозиции головки бедра после снятия гипсовой повязки свидетельствует о том, что длительность корригированного положения не всегда достаточна для устранения мышечного дисбаланса. Сложность ухода за ребенком и невозможность его полноценного участия в реабилитационном процессе делают метод этапного гипсования не слишком привлекательным с точки зрения соотношения польза/риск для пациента.

Мы считаем более эффективным для достижения корригированного положения бедер метод динамического ортезирования – длительное применение в режиме постоянного ношения при бодрствовании аппарата для отведения и установки бедер в заданном положении^® (импортозамещающая разработка НПЦ «Огонек», далее по тексту – абдукционный аппарат). Преимущество метода – сохранение подвижности в тазобедренных суставах при корригированной позиции бедер в пределах задаваемых объемов в трех плоскостях. В абдукционном аппарате ребенок может полноценно двигаться, сидеть, ползать, стоять, ходить, а значит, активно участвовать в процессе реабилитации.

Абдукционный аппарат представляет собой модульную регулируемую конструкцию, типоразмеры элементов которой имеют антропометрическое соответствие (рис. 1,2). Вокруг тазового пояса пользователя фиксируется тазовый бандаж аппарата, имеющий сзади пластину-основание, на которой в полусферических углублениях закреплены два трехосных шарнира (рис. 3). Каждый шарнир соединен со штангой. Манжета бедра закреплена на штанге хомутом с возможностью его линейного перемещения вдоль штанги и его вращения относительно оси штанги. Хомут непосредственно соединен с манжетой одноосным шарниром. Манжета устанавливается  на нижнюю треть бедра пользователя.

Рис.1 Ребенок в абдукционном аппарате        Рис.2 Абдукционный аппарат

Аппарат настраивается индивидуально для каждого пользователя. Необходимое отведение левого и правого бедра обеспечивается выбором и фиксацией позиции трехосных шарниров, установленных на пластине-основании (рис. 3). В настоящее время НПЦ «Огонек» разработана также принципиально иная конструкция шарниров тазового модуля аппарата.

Рис.3 Абдукционный аппарат. Пластина-основание

В отличие от отводящих шин типа шины Виленского, отведение каждого бедра в аппарате осуществляется практически без взаимовлияния, что позволяет добиваться различной степени отведения бедер при одностороннем подвывихе или при неодинаковой степени децентрации головок бедренных костей с 2-х сторон. Немаловажен тот факт, что включение абдукционного аппарата в конструкцию рефлекторно-нагрузочных устройств (рис. 4, a,b) дает возможность применять для развития произвольной моторики нагрузочные методы кинезитерапии, такие как метод динамической проприоцептивной коррекции [2].

a                                                                                                     b

Рис.4 Включение абдукционного аппарата в конструкцию рефлекторно-нагрузочного устройства «Гравистат»^®; a – вид спереди, b – вид сбоку

Длительное применение аппарата (как правило, более года) с этапной коррекцией его настройки способствует относительной сбалансированности тонуса отводящих и приводящих мышц. Клинический контроль настройки аппарата необходимо осуществлять не реже 4 раз в год, рентгенологическую оценку динамики состояния тазобедренных суставов целесообразно производить 1 раз в год. Оптимальный режим применения аппарата – постоянное ношение при бодрствовании.

Абдукционный аппарат является также базовым конструктивным элементом недавно разработанного аппарата биомеханического ротационно-корригирующего на нижнюю конечность^® (рис. 5), с помощью которого, помимо отведения бедра, можно добиться коррекции таких патологических установок, как вальгус/варус голени, торсионные установки голени, рекурвация голени, вальгус/варус стопы, эквинус стопы, приведение/отведение стопы (рис. 6, а,b,с).

Рис.5 Аппарат биомеханический

a                                                                              b                                                                c

Рис.6 Коррекция патологических установок бедра, голени и стопы аппаратом биомеханическим; a – исходные патологические установки; b – коррекция аппаратом биомеханическим, поза стоя; c – поза сидя

Аппарат биомеханический представляет собой аппарат на всю нижнюю конечность, имеет модульное строение и может собираться как на одну, так и на обе нижние конечности. В его состав, помимо тазобедренного модуля (абдукционного аппарата), входят также модули голени и стопы. Тазобедренный модуль может комплектоваться штангой с телескопическим механизмом. Модуль голени состоит из гильзы голени и штанги (рис. 7а,b). Гильза голени закреплена на штанге двумя хомутами с возможностью линейного перемещения по штанге и вращения вокруг оси штанги. Модуль голени соединен с тазобедренным модулем посредством коленного узла, имеющего два встроенных юстировочных устройства для выбора и фиксации позиций штанги бедра и штанги голени. Ось вращения коленного узла устанавливается в проекции оси вращения коленного сустава. Модуль стопы представляет собой ложемент с уже заложенными сводообразующими формами. Модуль стопы соединен с гильзой голени двумя шарнирами, уставленными в проекции оси вращения голеностопного сустава.

a                                                                                   b                                                              c

Рис.7 Элементы тазобедренного модуля и модули голени и стопы аппарата биомеханического; a – вид сбоку; b – вид сзади; с – элементы тазобедренного модуля,  модуль голени и стопы аппарата биомеханического для пациента массой свыше 40 кг

Разработана также иная конструкция модуля голени, представляющая собой две отдельные гильзы, соединенные дополнительной общей штангой или двумя штангами (с латеральной и медиальной стороны голени), а с модулем стопы – подпружиненными одним или двумя шарнирами (рис. 7с). Каждая отдельная гильза соединена со штангой (или двумя штангами) с помощью хомутов с возможностью линейного перемещения по штанге (штангам). Такая конструкция используется для ортезирования пациентов массой свыше 40 кг.

Коррекция варусной или вальгусной установки голени осуществляется поэтапно посредством выбора позиции штанг голени и бедра во фронтальной плоскости (плоскость рассматривается относительно пациента, находящегося в позе стоя) с помощью двух юстировочных устройств, встроенных в коленный узел. Эта коррекция может быть осуществлена при настройке аппарата, уже надетого на пользователя. Конструкция коленного узла устраняет возможность рекурвации голени в период опоры. Подпружинивающий механизм, по показаниям включаемый в состав коленного узла аппарата, позволяет уменьшить патологическую флексию голени в период опоры при ходьбе.

Торсионные установки голени, а также приведение или отведение стопы поэтапно корригируются выбором и фиксацией позиции гильзы голени, то есть поворотом гильзы голени вместе с модулем стопы относительно оси штанги голени.

Варусная или вальгусная установка стопы устраняется с помощью вкладышей, фиксируемых в стопном модуле аппарата дополнительно к уже заложенным сводообразующим формам. Эквинус стопы корригируется регулируемой длиной упора, расположенного на задненижней поверхности гильзы голени и контактирующего при подошвенном сгибании стопы со встроенным в ложемент стопы противоупором. В случае использования модуля голени для пациентов массой более 40 кг, эквинусная позиция стопы устраняется юстировкой голеностопных узлов.

Противопоказаниями к применению абдукционных аппаратов мы считаем наличие вывиха бедра, фиксируемых контрактур ортезируемых суставов, выраженных гиперкинезов.

Рентгенологическая оценка динамики состояния тазобедренных суставов была проведена до и после одного года применения абдукционного или биомеханического аппарата в рекомендованном режиме у 77 детей в возрасте от 3-х до 14 лет. Все дети страдали коморбидным церебральному параличу спастическим подвывихом бедра, у 19 из них отмечался двусторонний спастический подвывих бедра. Таким образом, проанализирована динамика состояния 96 тазобедренных суставов с явлениями выраженной спастической нестабильности. По рентгенограммам тазобедренных суставов в переднезадней проекции были определены следующие ангулометрические параметры: ацетабулярный индекс, угол Виберга, проекционный шеечно-диафизарный угол (ПДШУ). Результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Динамика ангулометрических параметров до и после одного года применения абдукционного аппарата (n=96*)

* 77 больных ДЦП, страдающих спастическим подвывихом бедра, у 19 из них – двусторонний подвывих 

Ни в одном из случаев нашего наблюдения не отмечено ухудшения позиции головки бедра в вертлужной впадине, несмотря на применение рефлекторно-нагрузочных устройств с целью развития произвольной моторики больных. Напротив, как следует из таблицы, динамика ангулометрических параметров в большинстве случаев позитивна, отмечается достоверное увеличение степени покрытия головки бедра (угол Виберга) и некоторое улучшение формы вертлужной впадины (ацетабулярный индекс). Изменения ПДШУ, отражающие вальгусное положение шейки бедра, после года применения абдукционного аппарата были недостоверными. Тем не менее, можно сделать вывод, что применение абдукционных аппаратов в части случаев не только может являться альтернативой хирургическому лечению спастической нестабильности тазобедренных суставов, но и позволяет расширить ресурс нагрузочной кинезитерапии в борьбе с дефицитом произвольной двигательной активности у детей, страдающих церебральным параличом и коморбидным спастическим подвывихом бедра. Применение аппарата биомеханического ротационно-корригирующего на нижнюю конечность^® дает возможность решить ряд дополнительных реабилитационных задач, связанных с поэтапной коррекцией сложных патологических установок голени и стопы и профилактикой развития контрактур суставов нижних конечностей.

Литература:

1. А.В. Воронов, Н.Ю. Титаренко, «Исследование биомеханических характеристик ходьбы больных спастической диплегией» //Семенова К.А., «Восстановительное лечение детей с перинатальным поражением нервной системы и детским церебральным параличом», 612 стр., Москва, «Закон и порядок», 2007 г., стр. 531-553.

2. К.А. Семенова, «Восстановительное лечение больных с резидуальной стадией детского церебрального паралича», 384 стр., Москва, «Антидор», 1999 г.

Информационно-практический журнал “Жизнь с ДЦП, проблемы и решения”, №3/2011 г., Москва

“Огонёк” вчера, сегодня, завтра

В составе Научно-производственного объединения «Огонёк», которое более 20 лет профессионально занимается медицинской реабилитацией пациентов с нарушением функций опорно-двигательного аппарата, два Реабилитационный центра: «Огонёк-ЭС» – современное медицинское учреждение ортопедо-неврологического профиля, расположенное в 40 километрах от Москвы в г. Электростали, и совсем недавно открытый центр в г. Москве по адресу: ул. Ротерта, д.4

Если диагноз «ДЦП» появился в медицинской карте Вашего ребенка и разделил Вашу жизнь на «до» и «после», если Вы уже прошли стадию отчаяния и безысходности и приняли решение не опускать руки, Вы неизбежно приходите к пониманию того, что успех развития Вашего ребенка в основном определяется систематическим воспитанием активных движений. Вы уже знаете, что медикаментозное лечение не приведет к появлению у ребенка новых двигательных возможностей, но может лишь помочь создать благоприятный фон для их развития, для уменьшения мышечного тонуса при спастичности, улучшения фиксации следовых образов движений в процессе нейромоторного воспитания и перевоспитания. А значит – нужны профессионалы, специалисты-медики, врачи и методисты, которые знают, какие методы лечения, конкретные авторские методики, технические средства реабилитации обеспечат максимальный результат при индивидуальных занятиях с Вашим ребенком.

Специалисты Научно-производственного центра «Огонек» не только профессионально владеют наиболее перспективными неинвазивными (т.е. нехирургическими) технологиями становления и восстановления движений, но и более 15 лет занимаются развитием и совершенствованием научно-методической и технической базы медицинской реабилитации детей и подростков, страдающих церебральным параличом. С 2003 г. уже более 600 маленьких пациентов получили как минимум один курс восстановительного лечения в Реабилитационном центре «Огонек-ЭС», находящемся в г. Электростали Московской области, многие дети в стенах этого центра научились самостоятельно ходить или передвигаться с дополнительной опорой. Каждый курс терапии, состоящий из ежедневных индивидуальных занятий ребенка с профессиональным инструктором под контролем опытных врачей, дает необходимый результат для перехода пациента на качественно новый уровень двигательных возможностей.

Большинству страдающих церебральным параличом детей показано лечение методом динамической проприоцептивной коррекции (ДПК) с применением рефлекторно-нагрузочного устройства «Гравитон»^®, разработанного и производимого в НПЦ «Огонек». Устройство представляет собой систему эластичных тяг, устанавливаемых на передней и задней поверхности тела пациента. Натяжение тяг обеспечивает в процессе выполнения активных движений формирование афферентного (направленного от мышечно-суставно-связочного аппарата к структурам головного мозга) информационного потока, под воздействием которого происходит необходимая для развития активных движений пластическая перестройка деятельности центральной нервной системы. Разные способы установки эластичных тяг устройства дают возможность специалистам реализовывать различные приемы перевоспитания двигательного стереотипа ребенка.

Совсем недавно научно-творческая группа инженеров и врачей НПЦ «Огонек» усовершенствовала конструкцию устройства «Гравитон». Сегодняшние конструктивные изменения лечебного комбинезона позволяют оптимизировать решение конкретных реабилитационных задач, таких как коррекция взаимодействия мышц, обслуживающих голеностопный сустав, уменьшение фронтальных раскачиваний туловища при ходьбе и т.п.

На сегодняшний день динамическая проприоцептивная коррекция с применением рефлекторно-нагрузочного устройства «Гравитон» пользуется заслуженной популярностью как наиболее эффективная технология развития активных двигательных навыков у больных церебральным параличом. Но поскольку метод ДПК предполагает воздействие на тело ребенка осевой нагрузки, которая теоретически может оказать негативное влияние на позицию головки бедра в вертлужной впадине, многим детям, страдающим спастическим подвывихом бедра при ДЦП, ранее было противопоказано применение нагрузочных и рефлекторно-нагрузочных лечебных комбинезонов. Невозможность применения эффективного восстановительного лечения приводила к неполной реализации реабилитационного потенциала больных детей.

К сожалению, частота развития спастического подвывиха бедра при ДЦП достаточно высока. По нашим наблюдениям, до 30-35% детей 3-10 лет и 45-55% подростков, страдающих спастическими формами церебрального паралича, имеют неполное покрытие и децентрированное положение головки одного или обоих бедер. Таким образом, подвывих бедра являлся наиболее значимой причиной ограничения ресурса метода ДПК.

Спастический подвывих бедра при ДЦП развивается на фоне длительного дисбаланса сил мышц, обслуживающих тазобедренный сустав, прежде всего, на фоне т.н. аддукторного синдрома, т.е. высокого тонуса мышц, приводящих бедро. Спастичность приводящих мышц бедра работает как постоянный рычаг, воздействие которого приводит к постепенной децентрации головки бедра в вертлужной впадине. Помимо аддукторного синдрома существуют и другие причины, обусловливающие высокую частоту формирования подвывиха бедра при церебральном параличе.

В настоящее время восстановительное лечение больного ДЦП ребенка, имеющего одно- или двусторонний подвывих бедра, методом ДПК с применением устройства «Гравитон» стало возможным при условии одновременного применения аппарата для отведения и установки бедер в заданном положении (абдукционный аппарат, импортозамещающая разработка и производство НПЦ «Огонек»). Аппарат имеет модульную конструкцию, изготавливается из серийно выпускаемых комплектующих и настраивается индивидуально для каждого ребенка или подростка. Вокруг тазового пояса ребенка фиксируется тазовый бандаж аппарата, имеющий сзади пластину-основание, на которой закреплены два шарнира. Каждый шарнир соединен со штангой, на которой установлена манжета, обхватывающая бедро ребенка. Регулируемая позиция шарниров обеспечивает необходимое отведение левого и правого бедра.

С помощью аппарата осуществляется отведение каждого бедра (левого/правого), при этом возможность активных движений в тазобедренных суставах в пределах задаваемых объемов сохраняется. В абдукционном аппарате ребенок может полноценно двигаться, сидеть, ползать, стоять, ходить, а значит, активно участвовать в процессе реабилитации. Вот почему применение аппарата для отведения и установки бедер в заданном положении (метод динамического ортезирования) во многих случаях может быть альтернативой методу этапного гипсования, при котором продолжительная иммобилизация ограничивает двигательную активность ребенка и исключает его полноценное участие в процессе реабилитации и восстановительного лечения.

Конструкция аппарата обеспечивает различную степень отведения бедра при выполнении шаговых движений, в позе стоя и сидя. В отличие от отводящих шин типа шины Виленского, отведение каждого бедра в аппарате осуществляется практически без взаимовлияния, что позволяет добиваться различной степени отведения бедер при одностороннем подвывихе или при неодинаковой степени децентрации головок бедренных костей с 2-х сторон.

Для того чтобы добиться хороших результатов, т.е. уменьшить выраженность спастичности приводящих мышц и улучшить позицию головки бедра, ребенок должен носить аппарат постоянно при бодрствовании, длительно, как правило, не менее года. В течение ночного сна необходимо применять туторы безнагрузочные на голеностопный сустав, туторы коленные и отводящую шину.

На каждом этапе для лучшей адаптации к корригированной позиции бедра ребенку показан специальный комплекс упражнений с учетом его исходных двигательных возможностей. В течение года периодически, примерно 1 раз в 4 месяца, врач-ортопед должен корригировать настройку аппарата с целью поэтапного устранения патологического приведения бедер с учетом роста ребенка и динамики состояния его мышечного тонуса. Рентгенологический контроль состояния тазобедренных суставов при применении аппарата необходимо осуществлять не реже 1 раза в год. Постепенно, при длительном ношении аппарата в рекомендованном режиме, происходит уменьшение силового дисбаланса мускулатуры, обслуживающей тазобедренный сустав. Как правило, уменьшается спастичность приводящих мышц бедер. Но, главное, ребенок получает возможность применения рефлекторно-нагрузочного устройства «Гравитон» для развития правильных активных движений, для полноценной реализации своего реабилитационного потенциала.

В настоящее время детям Москвы и Московской области аппарат для отведения и установки бедер в заданном положении выдается с учетом медицинских показаний бесплатно по договору между НПЦ «Огонек» и Департаментами социальной защиты населения г. Москвы и Московской области. Аппарат для отведения бедер имеет также всю необходимую документацию для оплаты органами социальной защиты населения других регионов России.

При ДЦП существует также и другая проблема – необходимость полноценной коррекции патологических установок бедра, голени и стопы с целью улучшения опороспособности и подкосоустойчивости нижней конечности для решения стратегической задачи − развития навыка самостоятельной ходьбы. При этом¸ если у ребенка сформировался спастический подвывих бедра, корригирующий ось нижней конечности ребенка аппарат должен одновременно выполнять функцию отводящей бедренной шины. К тому же, нельзя забывать, что ортопедические аппараты, используемые в детской практике, должны иметь небольшую массу и габаритные размеры, чтобы не препятствовать движениям ребенка с ограниченными возможностями. Решить эту непростую задачу удалось с помощью другой инновационной разработки НПЦ «Огонек» – аппарата биомеханического ротационно-корригирующего.

Аппарат биомеханический представляет собой легкую и эргономичную модульную конструкцию, экзоскелет, с помощью которого осуществляется трехмерная статодинамическая коррекция осей и объема движений в тазобедренных, коленных и голеностопных суставах. Базовым модулем аппарата биомеханического является аппарат для отведения и установки бедер в заданном положении. Но помимо вышеописанных функций последнего, аппарат биомеханический способен корригировать такие сложные патологические установки, как варус, вальгус и/или флексия (сгибательная позиция) голени, рекурвация (переразгибание) коленного сустава, варусная или вальгусная установка стопы, приведение или отведение стопы. Количество конструктивных модулей аппарата может быть различным и зависит от конкретной реабилитационной задачи. В настоящее время аппарат биомеханический успешно апробирован при разных патологических позициях сегментов нижних конечностей и получил высокую оценку специалистов. В ближайшем будущем будет налажено серийное производство отдельных модулей конструкции, из которых будет собираться индивидуальный невролого-ортопедический аппарат. В настоящее время апробируется модульная биомеханическая система «Кинетоп»^®, которая будет использоваться в качестве лечебно-тренировочного оборудования для развития навыков самостоятельной ходьбы, а также будет непосредственно обеспечивать возможность самостоятельного передвижения.

Помимо собственных инновационных разработок, в Реабилитационном центре «Огонек-ЭС» специалисты с успехом применяют современные методологические и технические достижения ведущих отечественных и мировых научных центров и производителей. По медицинским показаниям пациенты получают лечение измененной воздушно-газовой средой, высокотоновую, осцилляторную, экстракорпоральную ударно-волновую терапию, транскраниальную магнитную стимуляцию, терапию различными другими, уже получившими заслуженное признание, методами аппаратной физиотерапии.

И «сегодня», и «завтра» «Огонька» – постоянное совершенствование научно-методической базы с целью достижения максимальной результативности восстановительного лечения и медицинской реабилитации детей, в медицинской карте которых однажды и навсегда появился диагноз «детский церебральный паралич».

Информационно-практический журнал “Жизнь с ДЦП, проблемы и решения”, №3/2009 г., Москва

“ОГОНЁК” надежды

Реабилитационный центр «Огонёк» – современное медицинское учреждение нейро-ортопедического профиля, расположенное в 40 километрах от Москвы в г. Электростали. Центр был открыт в 2003 году в составе Научно-производственного объединения «Огонёк», которое более 20 лет занимается различными аспектами реабилитации лиц с нарушением функций опорно-двигательного аппарата, по праву считаясь флагманом отечественной реабилитационной индустрии.

В основу архитектурного решения и дизайна внутренних помещений  центра заложена идея позитивизма, направленная на формирование у пациентов активного мотивированного настроя на достижение положительного результа. Весёлые цвета декора, адаптированная бытовая среда, функциональность пространства являются важными факторами в достижении успеха процесса медико-социальной реабилитации.

На первом этаже двухэтажного здания центра расположены кабинеты приёма специалистов, альфа-капсула, кабинет терапии лечебными смесями на основе высокочистых медицинских газов, кабинет механического массажа, отделения водолечения, физиотерапии, гидротерапии (бассейн, лечебные бани). Здесь же находится уютное кафе, в котором организовано питание больных и сопровождающих лиц. Меню составляется с учётом пожеланий, возрастных и индивидуальных особенностей посетителей центра и приятно удивляет своим разнообразием. В дополнение к этому, цветовое  решение  и оригинальные декораторские приёмы способствуют тому, чтобы маленькие пациенты ели с аппетитом и пребывали в хорошем настроении.

На втором этаже расположены галокамера, кабинеты аппаратной физиотерапии, зал кинезитерапии, оснащённый необходимым оборудованием для занятий лечебной гимнастикой, а также холл с интегрированной игровой средой для развития двигательных и когнитивных функций детей-инвалидов. Здесь же находятся комфортабельные двух- и четырёхместные номера для размещения стационарных больных и их близких. В каждом номере к услугам пациентов телевизор, холодильник, ванная комната, оборудованная всем необходимым для пребывания людей с ограниченными физическими возможностями. Атмосфера комфорта, чистоты и домашнего уюта, царящая повсюду, способствует  полноценному отдыху детей между процедурами, во время дневного и ночного сна.

Научно-методическая база реабилитационного центра «Огонёк» включает в себя современные методики лечения детского церебрального паралича, последствий черепно-мозговых травм и врождённых аномалий центральной нервной системы. Помимо стационарного лечения этих больных, врачи центра ведут приём детского и взрослого населения близлежащих районов Московской области с различными заболеваниями нервной системы и опорно-двигательного аппарата, такими, как сколиоз, остеохондроз, артроз и другие. Здесь же жителям Москвы и Московской области оказывается протезно-ортопедическая помощь, как в рамках бюджетного финансирования, так и на коммерческой основе. Поскольку центр входит в состав научно-производственного объединения, основу лечебного процесса составляют высокотехнологичные методы реабилитации. Именно это отличает «Огонёк» от других лечебных учреждений, как у нас в стране, так и за рубежом. Высокой инновационной составляющей обусловлена и высокая эффективность лечения: после очередного реабилитационного курса каждый пациент приобретает новые двигательные навыки и навыки самообслуживания.

Чем же объясняется такая результативность лечения, которая отмечается не только родителями больных детей, но и специалистами? Дело в том, что Научно-производственное объединение «Огонёк» более 20 лет занимается различными аспектами реабилитации пациентов с нарушением функций оппорно-двигательного аппарата. Итогом этого многолетнего труда явилось создание системы комплексной реабилитации больных с невролого-ортопедической патологией, отличительной особенностью которой является синергизм, возникающий вследствие потенцирования действия одного лечебного фактора другими. Основу системы составляет метод динамической проприоцептивной коррекции, основанный на применении рефлекторно-нагрузочного устройства «Гравитон»^â. Устройство было разработано в конце 90-х годов прошлого века в Научно-производственном центре «Огонёк» и в настоящее время широко внедрено в практику реабилитационных учреждений, как у нас в стране, так и за рубежом.

По сути «Гравитон»^â – это специальный ортопедо-неврологический аппарат, который индивидуально подбирается и устанавливается на теле пациента. Больной в устройстве «Гравитон»^â под руководством методиста ЛФК ежедневно выполняет определённый комплекс упражнений, направленный на построение нового, максимально приближенного к нормальному, двигательного стереотипа. Высокая вариативность в использовании различных элементов костюма позволяет корректировать позу и положение отдельных сегментов тела, дозировать и перераспределять нагрузку между различными группами мышц, что предоставляет реабилитологам дополнительные возможности в выборе тактики восстановительного лечения.

Помимо базового метода специалисты центра используют ряд методик, которые дополняют и усиливают механизм действия костюма, такие, например, как различные виды биологической обратной связи. Эти программы очень нравятся детям, они позволяют в игровой ситуации улучшать координацию движений и  равновесие, тренировать отдельные мышцы и мышечные группы, увеличивать объём движений в различных суставах. Комплексы биологической обратной связи способствуют активному подключению сознания пациента к контролю моторных функций, повышению мотивационной заинтересованности больного в реабилитационном процессе.

Ещё один современный метод, который применяется в центре «Огонёк», –  искусственная коррекция движений посредством функциональной  электромиостимуляции в ходьбе. В основе его лежит принцип управления работой мышц с помощью стимуляции электрическим током, которая производится в точном временном соответствии с естественным возбуждением и сокращением мышц в процессе ходьбы, что приводит к коррекции неправильно выполняемых движений. Помимо ИКД используются такие методы стимуляционного воздействия, как фазовая вибро- и электростимуляция мышц стопы и голени, разработанные, также специалистами научно-производственного объединения «Огонёк».

Применяемые в комплексе реабилитационных мероприятий микрополяризация и мезодиэнцефальная модуляция с обратной связью по параметрам электроэнцефалограммы направлены на улучшение познавательных функций мозга, интеллекта, памяти, зрения, эмоционального состояния пациентов, нормализуют процессы сна, способствуют развитию движений и речевых функций.

Очень сложно перечислить все методики, которыми располагает «Огонёк». Специалисты центра постоянно расширяют научно-методическую базу, аккумулируя здесь последние достижения не только отечественной, но и зарубежной науки и  техники. Так, помимо традиционных методов воздействия, таких, как лазерная терапия, магнитотерапия, криоконтраст, массаж, мануальная терапия, и др., всё большую популярность приобретают такие инновационные технологии, как ударно-волновая и осцилляторная терапия. Кроме этого, недавно в комплексную систему интенсивной реабилитации была интегрирована  одна из последних разработок специалистов объединения – тренажёр, реализующий метод стимуляции биологической активности на основе вибровоздействия, первые результаты применения которого свидетельствуют о начале развития нового направления в реабилитации больных с детским церебральным параличом.

Главную свою задачу специалисты центра видят в реализации комплексного подхода к решению проблем людей с ограниченными физическими возможностями. Поступая на лечение в «Огонёк», каждый пациент, помимо восстановительной терапии, получает необходимый набор, так называемых,  средств малой ортопедии. Здесь инвалидам по показаниям подбираются и изготавливаются аппараты, туторы, корсеты, реклинаторы, индивидуальные стельки и др.  Ортопедическая коррекция является обязательным элементом реабилитационных мероприятий. В связи с этим, хотелось бы упомянуть о последней разработке инженеров и медиков объединения – аппарате для отведения и установки бёдер в заданном положении. Проблема центрации головки бедренной кости в вертлужной впадине весьма актуальна при спастических параличах у детей. С одной стороны,  у них значительно чаще, чем в популяции,  выявляется ортопедическая патология тазобедренных суставов. Спастичность приводящих мышц бедра способствует формированию спастического подвывиха и даже вывиха бедра, что значительно снижает реабилитационный потенциал больного ребенка. С другой стороны, все наиболее эффективные технологии кинезитерапии, направленные на коррекцию двигательных нарушений и формирование новых двигательных навыков, предполагают применение аксиальной нагрузки (вдоль длинной оси тела), что увеличивает риск формирования спастического подвывиха бедра. Новый аппарат способствует обеспечению у больных с ДЦП  центрации в вертлужной впадине головки каждого бедра без взаимовлияния, реализации принципа динамического ортезирования, коррекции приводящих, пронационных и пронационно-приводящих установок бедер. При этом отсутствуют ограничения движений в позе сидя, стоя и при ходьбе, что, безусловно, расширяет возможности восстановительного лечения больных спастическими параличами, повышает их реабилитационный потенциал и улучшает качество их жизни.

Необходимо отметить, что научный подход к решению задач восстановительного лечения является отличительной чертой этого учреждения. Врачи центра в своей работе с пациентами строго придерживаются принципов доказательной медицины, с тем, чтобы эффективность реабилитационных воздействий была подтверждена объективными показателями. Поэтому в отношении каждого больного в начале и по окончании курса лечения в обязательном порядке проводится клиническая видеосъёмка, а в ряде случаев проводятся биомеханические исследования с применением комплекса видеоанализа движений. Кстати, последний также является инновационной разработкой НПЦ «Огонёк» и сейчас широко внедряется в практику специализированных учреждений нашей страны и ближнего зарубежья.

Но, пожалуй, главной особенностью системы восстановительного лечения, созданной в  реабилитационном центре «Огонёк», является стабильность достигнутых результатов, при условии, что ребёнок строго выполняет рекомендации специалистов и занимается с родителями в домашних условиях в соответсвии с индивидуальной программой реабилитации.

Вообще, роль родителей в успехе реабилитационных мероприятий трудно переоценить. Ребёнок-инвалид – это центральное звено, вокруг которого выстраивается уклад семьи, система взаимоотношений с внешним миром и со своей социальной средой. Чем активнее позиция родителей, чем точнее они понимают стратегичесие цели и тактические задачи, тем выше результативность реабилитации. Близкие должны помнить, что на всём протяжении роста и взросления ребёнок с физическими ограничениями остро нуждается в их поддержке, которая в первую очередь должна выражаться в ежедневных занятиях, направленных на развитие его двигательной активности. Поэтому особое значение специалисты «Огонька» придают работе с родителями, которых обучают самостоятельным занятим с ребёнком в домашних условиях. Ежедневно, под руководством методиста ЛФК они занимаются в зале, постигая азы лечебной гимнастики, обучаясь управляться с реабилитационным оборудованием и средствами малой ортопедии, и эти занятия являются обязательным элементом реабилитационных мероприятий.

Для того, чтобы попасть на лечение в реабилитационный центр «Огонёк», необходимо позвонить по телефонам в Москве (499) 202-02-40, 203-48-82, 204-06-89, либо направить запрос по электронной почте info@ogonek.org, ogon@umail.ru, сообщив свою контактную информацию. После этого назначаются консультации специалистов, которые оценивают реабилитационный потенциал больного с целью выработки оптимальной программы реабилитации. Здесь же, в рамках реабилитационных мероприятий инвалидам по показаниям подбираются ортопедические системы и аппараты.

Продолжительность одного реабилитационного курса составляет 26 календарных дней, на лечение пациенты поступают в сопровождении одного из близких.

ГУ Научный центр здоровья детей РАМН,

ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН, Москва

ЗАО “Научно-производственный центр “Огонёк”

«Функциональная диагностика», Москва, № 3, 2006

Введение. В восстановительном лечении больных с резидуальным двигательным дефицитом (ДЦП, парезы вследствие черепно-мозговых травм и др.) широко используются жёсткие нагрузочные кинезитерапевтические методики с применением аппаратных средств. Однако выбор стратегии и тактики лечения каждого больного должен базироваться на объективизации особенностей патологии его двигательного стереотипа и чётких количественных критериях эффективности терапии. Это позволит, с одной стороны, избежать применения избыточной нагрузки и срыва адаптационных механизмов, а с другой стороны, сосредоточить усилия на коррекции нарушений, имеющих определяющее значение в патологическом симптомокомплексе.

Эффективным инструментом для объективного анализа кинематики ходьбы человека, как нормальной, так и патологической, являются оптико-электронные системы регистрации локомоций [1]. Они позволяют исследовать ходьбу бесконтактно, т.е. без использования кабельной связи регистрирующего устройства с испытуемым. Бесконтактный способ регистрации локомоций исключает искажение двигательного стереотипа объекта исследования, связанное с ограничением его свободного перемещения.

В настоящем исследовании при помощи отечественной оптико-электронной системы «Видеоанализ движений» были исследованы биомеханические характеристики ходьбы больных детей (ДЦП в форме спастической диплегии) с целью количественной оценки результатов восстановительного лечения. Детальный анализ патологической кинематики локомоций в сравнении с нормальной проводился для обоснования выбора способов нейромоторного перевоспитания.

Методика исследования кинематики ходьбы

Кинематические характеристики ходьбы (углы и угловые скорости) изучали методом видеоанализа.

Аппаратная часть комплекса «Видеоанализ движений» состоит из: видеокамеры Panasonic F15; лампы подсветки; тест-объекта; световозвращающих маркеров; компьютера; платы видеозахвата, записывающей видеоряд на жесткий диск компьютера.

Программная часть видеоанализирующего комплекса выполняет следующие операции:

– пересчет из 25 полных кадров в 50 полукадров[1];

– автоматическая обработка координат маркеров тела человека;

– перерасчет координат из базиса видеокамеры в инерциальный базис (по методу линейной трансформации[2] и его модификаций);

– численное сглаживание кинематических характеристик;

– графическое представление биомеханической информации (в т.ч. построение фазовых траекторий «угол-угловая скорость», графиков зависимости между углами в суставах, т.н. «угловых синкинезий»).

Программное обеспечение комплекса «Видеоанализ движений» позволяет создавать любые плоские многозвенные модели (в виде «палочковой» мультипликации) с целью исследования наиболее сложных биологических двигательных актов, к которым относятся локомоции человека (рис. 1, правый).

Кинематика «палочковой» мультипликации синхронизирована с движением метки на графиках угловых и линейных кинематических характеристик, что позволяет сочетать иллюстративный и количественный анализ локомоций. Программное обеспечение комплекса «Видеоанализ движений» дает возможность строить усредненные профили суставных углов, угловых скоростей, рассчитывать стандартные отклонения, производить сравнительный анализ результатов исследования нескольких испытуемых или одного испытуемого в разные периоды времени, использовать для сравнения эталонные варианты. Результаты исследований хранятся в единой базе данных и могут быть экспортированы в Microsoft Office.

Положение маркеров. Световозвращающие (отражающие направленный свет) маркеры[3] диаметром 2,5 см размещали с латеральной стороны тела в области проекции центров вращения в суставах (плечевом, тазобедренном, голеностопном), а также на дистальной части стопы[4] (рис.1, левый).

Калибровка камеры. При калибровке камеры тест-объект (равнобедренный прямоугольный треугольник с длиной катета 1,14 м) располагали посередине локомоторной дорожки.

Регистрация кинематических характеристик локомоций. Для получения четкого изображения время выдержки кадра устанавливали равным 1/500 с. Производилась видеосъемка ходьбы с правой и левой стороны тела. Частота регистрации 25 Гц (режим PAL). Расстояние между испытуемым и камерой выбрали с учетом оптимального масштабного коэффициента, который зависит от расстояния до объекта съемки и фокуса камеры. Оптимальное сочетание этих двух параметров способствует тому, что с одной стороны, не увеличивается ошибка определения координат, с другой стороны, удается избежать артефактов – краевых и перспективных искажений, связанных с оптическими аберрациями регистрирующей и воспроизводящей аппаратуры. Трансфокатором видеокамеры подбирали такое фокусное расстояние, чтобы в поле видения камеры попадали два последовательных  двойных шагов цикла.

Направление отсчета углов в суставах Угол в тазобедренном суставе отсчитывали между продольными осями туловища и бедра со стороны вентральной поверхности тела испытуемого. Угол в коленном суставе отсчитывали между продольными осями бедра и голени с дорсальной стороны. Угол в голеностопном суставе отсчитывали между продольными осями голени и стопы со стороны передней поверхности голени и тыльной поверхности стопы (рис. 2).

Особенности проведения исследования.

Проведено экспериментальное исследование ходьбы в двух вариантах: на локомоторной дорожке длиной 5,5 м и на электромеханическом тренажере “Бегущая дорожка”.

В первом эксперименте испытуемые двигались босиком по локомоторной дорожке, выполняя 10-15 последовательных попыток. Больной ребенок двигался в произвольном темпе (110-115 шагов/мин), здоровый – в заданном темпе 115 шагов в минуту.

Рис. 1. Четырехзвенная  модель исследования. Палочковая мультипликация.

1 – туловище; 2 – бедро; 3 – голень; 4 – стопа

Рис. 2. Исследуемые углы. Дугами обозначены направления отсчета углов сверху вниз: в тазобедренном, коленном, голеностопном суставах

Во втором эксперименте испытуемые двигались с заданным темпом 90 шагов/мин. в течение 20 минут по полотну электромеханического тренажера «Бегущая дорожка» в устройстве «Гравистат». Видеосъемку до занятий в рефлекторно-нагрузочном устройстве, сразу после 20-минутной  ходьбы и после часа пассивного отдыха осуществляли по изложенной выше методике.

Контингент испытуемых. В эксперименте приняли участие два ребенка в возрасте 6 лет: здоровый мальчик и девочка, страдающая ДЦП в форме спастической диплегии средней тяжести.

Точность регистрации. Для оценки точности регистрации  углов методом видеоанализа метки в одном и том же двойном шаговом цикле обработали 5 раз, после чего рассчитали среднее значение и стандартное отклонение для каждой временной точки двойного шага. Величины стандартных отклонений находятся в диапазоне 0,3⁰<<1,6⁰ (рис. 3).

Рис. 3. Влияние случайных ошибок измерений на точность расчета углов и угловых скоростей методом видеоанализа на примере коленного сустава. Непрерывная и пунктирная линии – средние значения, точки – стандартные отклонения. Вертикальная линия разделяет периоды опоры и маха.

Особенности обработки  кинематики  ходьбы. Двойной шаговый цикл – минимальный модуль ходьбы человека, ограниченный периодом времени от начала контакта стопы с опорой до начала следующего контакта этой же стопы с опорой. Длительность двойного шага была принята за 100% для построения усредненных профилей на основе обработки попыток, близких по темпу. Кинематические параметры рассматривали в относительной временной последовательности (в точке 10%, 20% и т.д. от начала шагового цикла). Усреднённые данные менее подвержены влиянию случайных ошибок, поэтому их анализ более корректен.

Результаты исследования

Изменение кинематики ходьбы до и после лечения. Видеозапись ходьбы больного ребенка осуществляли до и после каждого курса восстановительного лечения. Курс терапии состоял из 20 занятий лечебной гимнастикой в рефлекторно-нагрузочном устройстве «Гравистат» (метод динамической проприоцептивной коррекции) в течение четырех недель. Продолжительность каждого занятия (включая ручной массаж перед гимнастикой) – 90 минут. В рамках курса ребенок получал также лечение методом искусственной коррекции движений посредством многоканальной программируемой электростимуляции мышц при ходьбе. Применяли лечебные укладки, ортезирование, аппаратную физиотерапию. Проводили тренировки с использованием биологической обратной связи по управляющим электромиографическим, гониометрическим и/или стабилографическим параметрам. В течение года ребенок получил 3 курса восстановительного лечения.

В фоновой записи ходьбы больного ребенка выявлены значительные нарушения кинематики (рис. 4). Величины суставных углов и их соотношений в различные фазы двойного шагового цикла при патологической ходьбе существенно отличаются от аналогичных характеристик кинематики ходьбы здорового ребенка (рис. 4, 5).

Рис. 4. Углы в суставах ребёнка, больного спастической диплегией (темп ходьбы 115 шагов/мин). Пунктирные линии – стандартное отклонение.Вертикальная черта разделяет периоды опоры и маха.

Рис. 5. Углы в суставах здорового ребёнка (темп ходьбы 115 шагов/мин). Пунктирные линии – стандартное отклонение. Вертикальная черта разделяет периоды опоры и маха

Так, например, небольшое сгибание в коленном суставе в 10% точке двойного шага при нормальной ходьбе (т.н. «амортизация») имеет важное биомеханическое значение для снижения ударной нагрузки на суставы нижней конечности при контакте с опорой (рис. 5). Соответствующий «амортизации» отрицательный экстремум в 10% точке цикла ходьбы на кинематограмме угла в коленном суставе больного ребенка отсутствует, что отражает «ударную» постановку ноги на опору (рис. 4). Величина угла в коленном суставе больного ребенка в точке 0% двойного шага (137º) существенно ниже нормы в связи с патологической сгибательной установкой в суставе (рис. 4).

Сразу после начала контакта пяточного отдела стопы с опорой при нормальной ходьбе величина угла в голеностопном суставе несколько возрастает (рис. 5), что соответствует переходу из фазы переднего толчка (0-7%) в фазу срединной опоры, предшествующей заднему толчку («перекат»). Стопа больного ребенка контактирует с опорой в фазе переднего точка (0-10%) дистальным отделом (опора на пальцы стопы), а не пяточным, фазы периода опоры при патологической ходьбе слабо дифференцированы, что и определяет характерные для эквинуса изменения формы кинематического профиля угла в голеностопном суставе. Снижена амплитуда заднего толчка (рис. 4, временной отрезок профиля голеностопного сустава 42-58%).

Ходьба ребенка, страдающего спастической диплегией, характеризуется смещением диапазона изменений  угла в тазобедренном суставе в сторону более низких значений (рис. 3) – 125-165º. Это отражает в локомоторном акте патологическую сгибательную установку в тазобедренном суставе и наклон туловища вперед.

Таким образом, в рассмотренном примере (рис. 4) кинематические профили углов в крупных суставах нижних конечностей качественно и количественно характеризуют типичный для этой формы ДЦП паттерн позы «тройного сгибания» при ходьбе [2].

Снижение статокинетической устойчивости при патологической ходьбе выражается в увеличении стандартных отклонений углов и угловых скоростей по сравнению с аналогичными показателями у здоровых (рис. 4, 5). После курса восстановительного лечения уменьшается вариативность кинематических параметров (оценивали по величине стандартного отклонения), что указывает на эффективность проводимой терапии и стабилизацию навыка ходьбы (рис. 6).

Рис. 6. Вариативность значений углов в суставах нижних конечностей до (А) и после (Б) лечения (на примере голеностопного сустава больной С., 6 лет, спастическая диплегия). Пунктир – стандартное отклонение. Вертикальная линия разделяет периоды опоры и маха

Изменение вариативности двигательного навыка до и после лечения. Коэффициенты вариативности были рассчитаны в некоторых точках траекторий до и после курса лечения как отношение стандартного отклонения к среднему значению угла: =/·100%, где – коэффициент вариативности; – стандартное отклонение в i-ой точке траектории; – среднее значение угла в i-ой точке траектории [3].

Для расчета коэффициентов вариативности углов в тазобедренном суставе были выбраны следующие точки кинематического профиля:

1) 0%-точка (при постановке стопы на опору);

2) точка максимального разгибания сустава в фазе заднего толчка;

3) точка максимального сгибания сустава (минимального значения угла) в периоде маха;

Средние значения коэффициентов вариативности для профиля угла в тазобедренном суставе до и после курса терапии представлены на рис. 7. Уменьшение вариативности значений угла в тазобедренном суставе в периоде переноса и при постановке стопы на опору отражает улучшение удержания равновесия при ходьбе. Стабилизация кинематических параметров при разгибании тазобедренного сустава (фаза заднего толчка) при завершении заднего толчка свидетельствует об улучшении функциональной активности ягодичных мышц и и мышц задней поверхности бедра. Если сила этих мышц увеличивается, задний толчок выполняется с постоянной амплитудой, т.е. с небольшой вариативностью.

Рис. 7. Изменение вариативности значения угла в тазобедренном суставе после терапии

Экспериментальное исследование кинематической памяти и выбор способов нейромоторного перевоспитания. С помощью инструментальной системы контроля локомоций «Видеоанализ движений» можно решать такие задачи, как оптимизация конструкций устройств, применяемых для нейромоторного перевоспитания, выбор принципа и способов воздействия на мышцы, дефицит функции которых определяет формирование патологического двигательного стереотипа.

С помощью видеоанализа проведен экспериментальный поиск оптимальных способов установки дополнительных тяг рефлекторно-нагрузочного устройства «Гравистат». Здоровому ребенку на передней поверхности голени были установлены две односуставные тяги, суммарно усиливающие тыльное сгибание стопы. Ребенку, страдающему спастической диплегией, была установлена односуставная тяга на задней поверхности голени, сила которой противодействовала тыльному сгибанию стопы (при исходном эквинусе). В фоновом исследовании и при анализе срочного и отставленного эффектов были рассчитаны средние значения углов в голеностопных суставах по 10-12 двойным шаговым циклам.

У здорового ребенка жёсткие тяги приводят к усилению тыльного сгибания стопы. Противодействуя установленным тягам, трехглавая мышца голени продолжает развивать усилия и после снятия устройства. Происходит уменьшение тыльного сгибания стопы. Сразу после тренировки при постановке стопы на опору угол в голеностопном суставе увеличивается (0 %, рис.8). Аналогичные изменения профиля угла происходят и в периоде маха (61-100%), и в фазе заднего толчка (47-61%). Последействие «искусственного» односуставного тыльного сгибателя стопы оказывает влияние на профиль угла и после часа пассивного отдыха (рис.8).

Рис. 8. Кинематический профиль голеностопного сустава здорового ребенка до и после тренировки в устройстве «Гравистат». Опорный период –  от 0% до 61-63%. Период маха – от 61-63 % до 100%. Темп ходьбы – 100 шагов/мин

Имитация увеличения силы подошвенных сгибателей стопы за счет крепления тяги на задней поверхности голени больного ребенка после 20-минутной тренировки приводит к уменьшению значения угла в голеностопном суставе в фазе переднего толчка (рис. 8). Стопа контактирует с опорой подошвенной поверхностью, а не только дистальной частью, что можно расценивать как положительное действие тяги. Увеличивается амплитуда тыльного сгибания стопы в фазе срединной опоры (10-43%), что обеспечивает более равномерное перемещение ОЦМ тела при переходе из фазы переднего толчка в фазу заднего толчка (47-65%). После 1 часа пассивного отдыха проявляется тенденция к восстановлению прежнего стереотипа ходьбы (рис. 9).

Рис. 9. Кинематический профиль голеностопного сустава больного ребенка до и после тренировки в устройстве «Гравистат». Опорный период –  от 0% до 63-65%. Период маха – от 63-65 % до 100%. Темп ходьбы – 110 шагов/мин.

Результаты эксперимента свидетельствуют о правомерности применения различных, иногда прямо противоположных, способов модуляции проприоцепции. В ряде случаев, имитация увеличения силы антагонистов мышц, дефицит функции которых определяет патологию двигательного стереотипа (т. е. не коррекция, а усугубление патологической установки в суставах в процессе тренировки!), приводит к улучшению позы и движений больных после снятия тяг.

Выводы

1. Результаты метрологического эксперимент свидетельствуют  о высокой точности, надежности и информативности оптико-электронной системы  «Видеоанализ движений». Метод видеоанализа позволяет количественно оценивать базисные механизмы организации локомоций и определять величины отклонений от нормы, осуществлять мониторинг пациентов с целью коррекции восстановительного лечения.

2. Программное обеспечение дает возможность исследовать плоские модели  любой размерности.

3. Программное преобразование 25 полных кадров в 50 полукадров позволяет исследовать кинематические характеристики с необходимой точностью, так как частота регистрации в 5 раз выше частотного спектра суставных углов.

4. Высокая чувствительность системы «Видеоанализ движений» позволяет фиксировать даже незначительные изменения величин кинематических характеристик (рис.7).

5. Контроль применения нагрузочных и рефлекторно-нагрузочных устройств методом видеоанализа движений может существенно повысить эффективность терапии и должен быть обязательным в случае низкой результативности традиционной коррекции позы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Доценко В.И., Воронов А.В., Титаренко Н.Ю., Титаренко К.Е. Компьютерный видеоанализ движений в спортивной медицине и нейрореабилитации// Медицинский алфавит. – 2005. – № 3 (41). – С. 12-14.
2. Семенова К.А. Восстановительное лечение больных с резидуальной стадией детского церебрального паралича// М.: «Антидор», 1999.
3. Воронов А.В., Титаренко Н.Ю. Исследование биомеханических характеристик ходьбы больных спастической диплегией// Семёнова К.А. Перинатальные поражения ЦНС и детский церебральный паралич. – М.: Медика, 2006.

[2] Этот метод в англоязычной литературе называется Direct leaner transformation method (DLT)

[3] Маркеры шаровидной формы покрыты световозвращающей бумагой ЗМ SF30511 производства США.

[4] Маркер плечевого сустава устанавливали на уровне клювовидного отростка, тазобедренного – в области проекции наиболее выступающей части большого вертела. Маркер  коленного сустава наклеивали выше латеральной суставной щели на 2 см. В голеностопном суставе нижний край метки совпадал с нижним краем латеральной лодыжки. Маркер дистальной части стопы устанавливали в области головки пятой плюсневой кости.

«Социальная педиатрия, выпуск III/ Сборник научных трудов – Киев – 2005

Неоспоримые успехи развития восстановительной медицины и нейрореабилитологии последних десятилетий тесно связаны с внедрением в повседневную клиническую практику медицинской компьютерной техники. Борьба с резидуальным двигательным дефицитом после различных заболеваний центральной нервной системы (ЦНС) у детей и взрослых тем более эффективна, чем более высокотехнологична.

Нейромоторное перевоспитание пациентов после перенесенных неврологических заболеваний сегодня не ограничивается только классическими методиками кинезитерапии (Бобатов, Vojta, Бортфельд, PNF и др.), но и включает в себя различные виды так называемой «сенсорной терапии» с применением аппаратных методов коррекции движений (многоканальная программируемая электростимуляция мышц при ходьбе, функциональное биоуправление, эмуляция ходьбы и т.п.) и технических средств реабилитации (рефлекторно-нагрузочные устройства). Однако включение тех или иных высокотехнологичных методов помощи пациентам с патологией движений в индивидуальную реабилитационную программу должно быть не только патогенетически обоснованным, но и оптимальным по соотношению цена/эффективность. Это требование сегодняшнего дня невозможно выполнить без подробного биомеханического анализа структуры двигательных нарушений, имеющихся у конкретного больного. Понимание базисных механизмов организации локомоций и количественная оценка их нарушений позволяет врачу оптимизировать составление программы реабилитации больного с нарушениями функций движения, провести мониторинг пациента на этапах реализации составленной программы, дать экспертную оценку ее эффективности.

В мировой клинической практике для этих целей используются механические, магнитные и оптические инструментальные системы захвата и анализа движений, позволяющие получать объективные количественные данные о локомоторных нарушениях пациента. Механические (контактные) системы используют двух- или трехкомпонентные цифровые электрогониометры, позволяющие производить регистрацию движений с высокой точностью. Однако использование кабелей ограничивает свободное перемещение испытуемого и искажает его естественный двигательный стереотип. Этого недостатка лишены системы, позволяющие исследовать движения дистанционно, т.е. бесконтактно. Магнитные бесконтактные системы основаны на регистрации изменения электромагнитного излучения передатчиков, расположенных на теле испытуемого. Ограничителем применения магнитных систем является низкая помехоустойчивость, не позволяющая одновременно регистрировать количество датчиков, необходимое для исследования целостного двигательного акта, например, ходьбы. Как и механические, магнитные системы могут использоваться только в лабораторных условиях, поскольку принимающие устройства должны быть расположены в непосредственной близости от испытуемого.

В связи с этим оптимальным для врача является применение оптических (оптико-электронных) систем регистрации и анализа движений. Оптико-электронные системы позволяют исследовать движение бесконтактно, что исключает возможность его искажения, и могут использоваться не только в условиях биомеханической лаборатории. К сожалению оптико-электронные системы ведущих мировых производителей, таких как Qualysis, Vicon, Peak Perfomance и др., не получили должного распространения в России в связи с высокой ценой.

Сравнительно недавно был разработан отечественный аппаратно-программный комплекс «Видеоанализ движений», предназначенный для объективной количественной оценки биомеханических характеристик двигательных функций. Оптико-электронная система «Видеоанализ движений» оптимальна по соотношению цена/качество и ориентирована на российского потребителя.

Метод видеоанализа движений основан на технологии компьютерного анализа видеоряда и дает возможность осуществлять захват исследуемого движения бесконтактно, без использования кабельной связи регистрирующего устройства с объектом исследования (пациентом). Световозвращающие (направленно отражающие свет) маркеры шаровидной формы крепятся к телу пациента таким образом, чтобы обеспечить построение отвечающей задачам исследования модели, после чего производится видеосъемка исследуемого движения с сохранением видеоинформации на жесткий диск компьютера. Маркеры имеют очень малую массу, не оказывающую значимого влияния на локомоторный стереотип даже слабо передвигающегося больного. Модель исследования представляет собой совокупность маркеров на теле испытуемого и последовательность их соединения с формированием звеньев, отображающих интересующие исследователя сегменты локомоторного аппарата пациента (рис. 1).

Рис. 1. Пример 4-звенной модели исследования

В аппаратно-программном комплексе «Видеоанализ движений» реализована возможность построения любых двумерных многозвенных моделей исследования, с использованием необходимого для клинических задач количества маркеров. В зависимости от задач исследования видеосъемка может производиться с помощью высокоскоростной или бытовой видеокамеры. При использовании бытовой видеокамеры необходимая точность достигается программным преобразованием 25 полных кадров в 50 полукадров, при этом обеспечивается частота регистрации, в 5 раз превосходящая частотный спектр угловых перемещений при наземных локомоциях.

Программная обработка координат маркеров дает возможность проанализировать угловые и линейные кинематические характеристики изучаемых движений. Программное обеспечение комплекса «Видеоанализ движений» позволяет строить усредненные профили суставных углов, угловых скоростей, рассчитывать стандартные отклонения, производить сравнительный анализ результатов исследования нескольких пациентов или одного пациента в разные периоды времени, использовать для сравнения эталонные варианты.

Анализ усреденных данных менее подвержен влиянию случайных ошибок. Построение фазовых траекторий и графиков зависимостей между углами в суставах (т.н. угловых синкинезий), дает возможность более полно исследовать локомоцию как целостный двигательный акт, оценивать скоростно-силовые характеристики работы мышц. Построение фазовых траекторий и графиков зависимостей между углами в суставах (т.н. угловых синкинезий), дает возможность более полно исследовать локомоцию как целостный двигательный акт, оценивать скоростно-силовые характеристики работы мышц.

Чаще всего для клинических задач производится анализ ходьбы больных. Так, в ГУ НЦЗД РАМН проведен анализ ходьбы детей и подростков, больных детским церебральным параличом в форме спастической диплегии, до и после применения «сенсорной терапии», включающей рефлекторно-нагрузочное устройство «Гравистат» и аппаратные методы коррекции движений (многоканальная программируемая электростимуляция мышц при ходьбе, функциональное биоуправление и др.). Такой анализ позволяет не только оценивать эффективность проводимого восстановительного лечения, но и производить биомеханический контроль настройки индивидуального невролого-ортопедического аппарата ­­− устройства «Гравистат», состоящего из нагрузочных эластичных тяг. Конструкция устройства предусматривает возможность коррекции или временного усугубления патологических установок отдельных сегментов опорно-двигательного аппарата в процессе тренировки с целью выработки кинематической памяти мышц-антагонистов. Таким образом, можно применять различные способы модуляции проприоцепции c помощью этого устройства. Вопрос «Какие именно?» в каждом конкретном случае можно решить только с помощью биомеханической оценки влияния того или иного способа установки эластичных тяг устройства на кинематические характеристики ходьбы больного.

При проведения биомеханической видеосъемки пациент ходит по размеченной локомоторной дорожке привычной походкой в комфортном темпе, совершая необходимое количество (10-12) последовательных циклов: дойдя до конца дорожки, испытуемый поворачивается на 180º и идет к другому концу дорожки. Охватываемая видеокамерой область локомоторной дорожки называется активной зоной (рис. 2). В активную зону должен попасть «атомарный» двигательный акт и еще около 50% его длины с каждой стороны.

«Атомарным» двигательным актом при анализе ходьбы является двойной шаговый цикл, ограниченный периодом времени от начала контакта стопы с опорой до начала следующего контакта этой же стопы с опорой.

Рис. 2. Схема проведения биомеханической видеосъемки

Длительность двойного шага принимается за 100% с целью усреднения близких по темпу ходьбы попыток. Кинематические параметры рассматриваются в относительной временной зависимости (в точке 10%, 20% от начала шагового цикла и т.д.).

Анализировались углы в крупных суставах нижних конечностей: тазобедренном, коленном и голеностопном (рис.3)

Рис. 3. Анализируемые суставные углы (сверху вниз: тазобедренный, коленный и голеностопный)

При фоновой записи ходьбы больных выявлены значительные нарушения кинематики, заключающиеся в инверсии значений суставных углов и их соотношений в различные фазы двойного шагового цикла по сравнению с ходьбой здоровых детей ( рис. 4,5).

Рис. 4. Пример нормального кинематического профиля угла в коленном суставе. Темп ходьбы 100 шагов в минуту

Рис. 5. Пример патологически измененного кинематического профиля угла в коленном суставе. Темп ходьбы 100 шагов в минуту

В процессе тренировки эластичные тяги устройства «Гравистат» устанавливали по-разному, нагружая некоторые мышечные группы и добиваясь временной коррекции или усугубления патологических установок суставов нижних конечностей. В результате исследования установлена неодинаковая реакция мышц-антагонистов на нагрузку аксиальными и корригирующими тягами у разных больных. Показана возможность улучшения кинематических характеристик ходьбы больных ДЦП после временного усиления выраженности патологических установок суставов с помощью тяг. Так, например, после 20-минутной тренировки больного спастической диплегией ребенка с установленной на задней поверхности голени эластичной тягой, усиливающей исходную эквинусную установку стопы, отмечено уменьшение эквинуса стопы по сравнению с фоновой ходьбой до тренировки (срочный эффект). Эффект частично сохранялся и после часа пассивного отдыха (рис. 6). Выраженность изменения кинематических характеристик зависела также от длительности применения установленных тяг в процессе тренировки.

Рис. 6. Кинематический профиль голеностопного сустава больного ребенка до и после тренировки в устройстве «Гравистат». Опорный период –  от 0% до 63-65%. Период маха – от 63-65 % до 100%. Темп ходьбы – 110 шагов/мин.

Таким образом, проведенное методом видеоанализа движений исследование кинематических характеристик ходьбы больных спастической диплегией детей и подростков подтвердило необходимость биомеханического контроля индивидуальной настройки конструкции рефлекторно-нагрузочных устройств, применяемых для восстановительного лечения таких пациентов.

Количественный биомеханический анализ структуры локомоций и определение даже незначительных, клинически не выявляемых, изменений кинематических характеристик локомоций с помощью высокочувствительного метода видеоанализа движений необходимо использовать для мониторинга пациентов и оценки эффективности проводимых реабилитационных мероприятий с целью их своевременной коррекции. Оптико-электронная система «Видеоанализ движений» − рабочий инструмент невролога, нейрохирурга, ортопеда, травматолога, врача восстановительной медицины.

Введение

Метод динамической проприоцептивной коррекции (ДПК) разработан в НИИ педиатрии НЦЗД РАМН под руководством проф. К.А. Семеновой в начале 90-х годов. Длительное изучение этиологии и патогенеза детского церебрального паралича (ДЦП) позволило проф. К.А. Семеновой, на основании представления о несостоятельности функциональной системы антигравитации (ФСА) при ДЦП, предложить использовать устройство «Пингвин» для восстановления двигательных функций у таких больных. Нагрузочный комбинезон «Пингвин» был разработан в 70-х годах в лаборатории космической медицины (А.С. Барер, Е.П. Тихомиров и др.) как средство профилактики неблагоприятного действия невесомости на организм космонавта. Устройство «Пингвин», имитируя воздействие гравитации на организм космонавта силовой нагрузкой в 40 кг, направленной вдоль длинной оси тела, позволило исключить негативное влияние невесомости. Изобретение нагрузочного костюма, решив проблему длительного пребывания человека в условиях отсутствия земного притяжения, совершило революцию в освоении космического пространства.

Опыт применения устройства «Пингвин» детского размера («Адели-92») для реабилитации больных ДЦП привел к необходимости разработки лечебного комбинезона следующего поколения с учетом особенностей патогенеза этого заболевания. Такое устройство должно воздействовать на комплекс тонических рефлексов. Отсутствие своевременной редукции тонических рефлексов у больных ДЦП приводит к формированию патологических синергических взаимодействий мышц, что обусловливает дефектное развитие локомоций даже при незначительной выраженности парезов в их неврологическом понимании.

В 1997 г. группой специалистов НПЦ «Огонек» разработано рефлекторно-нагрузочное устройство «Гравистат». Его конструкция не только дает возможность производить функциональную коррекцию позы больного, но и предусматривает воздействие на комплекс патологических тонических рефлексов, что позволяет уменьшить их влияние на мышечные взаимодействия, а, значит, на позу и движения больного.

Устройство представляет собой систему эластичных тяг, закрепляемых в противовесе на передней и задней поверхности тела. Натяжение тяг обеспечивает дозированную компрессионную нагрузку на мышцы-антагонисты туловища и нижних конечностей, направленную вдоль длинной оси тела пациента. Ротационные тяги корригируют положение отдельных двигательных сегментов тела. Это приводит к возникновению информационного потока от рецепторов мышц, суставов и связок, направленного в центральную нервную систему (ЦНС), где формируются следовые образы движений. Афферентная коррекция деятельности ФСА и других анализаторных систем мозга приводит к развитию физиологических форм движений, речи, эмоций, когнитивных функций мозга.

Конструкция комбинезона «Гравистат» дает воз­можность дифференцированно распределять нагрузку на позвоночник и конечности, а также совмещать с устройством другие ортопедические средства.

Цель исследования

Сравнить кинематические и динамические параметры ходьбы детей с двигательно-координаторным дефицитом до и после лечения методом ДПК с применением рефлекторно-нагрузочного устройства «Гравистат».

Задачи

1. Выбрать достоверные и информативные биомеханические показатели локомоций, отражающие степень двигательной патологии.

2. Определить форму представления биомеханической информации, позволяющей качественно и количественно оценивать кинематические и динамические характеристики ходьбы.

3. Определить тенденции изменений биомеханических параметров локомоций после лечения методом ДПК.

Организация эксперимента

В эксперименте приняли участие трое испытуемых в возрасте 6-14 лет. Первое исследование проводилось в первый день лечебного курса, второе – в конце курса ДПК. Курс лечения состоял из 20 занятий ЛФК в рефлекторно-нагрузочном устройстве «Гравистат». Занятия проводились ежедневно в рабочие дни индивидуально с каждым пациентом. Длительность каждого занятия – 1,5 часа. В течение этого времени непосредственно перед надеванием устройства «Гравистат» применялся сегментарный дифференцированный массаж (15-20 минут).

Контингент испытуемых

Методика

Аппаратная составляющая видеоанализирующего комплекса состояла из видеокамеры, видеомагнитофона, видеокарты, записывающей видеоряд на твердый носитель типа HDD, и компьютера. На жесткий носитель компьютера с помощью видеокарты записывали 5-7 последовательных локомоторных циклов ходьбы для каждой ноги.

Программная часть комплекса состояла из двух расчетных блоков:

1)      обработки координат маркеров тела человека;

2)      графического представления кинематических характеристик.

Углы в суставах анализировали следующим образом: в тазобедренном суставе – между продольной осью туловища и продольной осью бедра; в коленном – между продольными осями бедра и голени; в голеностопном – между продольными осями голени и стопы. Время обработки видеоряда движений одного испытуемого – 10-15 минут.

Модель тела человека и методика регистрации кинематических и динамических характеристик. Рассматривали плоскую четырехзвенную модель тела человека, состоящую из следующих сегментов: туловище, бедро, голень и стопа. Испытуемые двигались по локомоторной дорожке длиной 5 метров в течение 3-5 минут. Кинематику ходьбы регистрировали с помощью видеокамеры PANASONIC M7 (частота 27 Гц). С помощью программного комплекса ВИАС-2 (разработка НМФ «Статокин») определяли кинематические параметры локомоций. Динамические параметры локомоций – силовые характеристики опорных реакций – исследованы с помощью силоизмерительных платформ KISTLER и AMTI. При этом анализировались продольная и вертикальная составляющие опорных реакций и их спектральные характеристики.

Методика обработки полученной информации

Если при анализе локомоций ограничиться только кинематикой суставов и реакциями опоры, то для плоской четырехзвенной модели тела человека имеем:

1) двадцать четыре линейные координаты, скорости и ускорения суставов;

2) девять кинематических параметров (углы, угловые скорости и угловые ускорения в суставах.

Следовательно, даже для упрощенной модели тела человека, какой является плоская четырехзвенная модель, только в одной попытке имеется более 40 различных биомеханических показателей. Если учесть, что испытуемый делает несколько попыток (обычно в одном исследовании 15-20), то количество биомеханических показателей достигает нескольких сотен.

Проанализировать такое количество информации, выявить достоверные биомеханические параметры локомоций весьма трудно, учитывая тот факт, что даже в стандартных условиях одного обследования регистрируемые кинематические и динамические параметры отличаются друг от друга вследствие произвольности движения и наличия ускорения в механической системе.

В данной работе использовали подход, несколько упрощающий исследование локомоций. Суть его состоит в следующем:

1)     длительность двойного шага (время между постановками на опору стопы одноименной ноги) при ходьбе принимали за 100%;

2)      в  каждом  движении кинематические и динамические характеристики интерполировали, т.е. от временной зависимости переходили к относительной и  рассматривали значения биомеханической информации в точке 10% от начала шага, в 20%-ой точке от начала шага и т.д.;

3)     попытки, близкие по темпу ходьбы, усредняли, т.е. рассматривали не отдельно взятую попытку, а некоторую усредненную.

Предлагаемый подход, во-первых, позволяет уменьшить число анализируемых параметров, во-вторых, повышает надежность и достоверность биомеханической информации, т.к. анализ проводили на усредненных, а, значит, и более надежных экспериментальных данных.

Результаты исследования

Влияние метода ДПК на кинематические параметры ходьбы. В настоящем исследовании проанализированы следующие кинематические показатели, отражающие двигательную патологию испытуемых: длина шага, время опоры, время маха, углы в суставах.

Длину шага рассчитывали умножением масштаба на расстояние между носком толчковой ноги и пяткой опорной ноги. Результаты исследования кинематики представлены на рис. 2 и 3. Синим цветом обозначены кинематические параметры до лечения методом ДПК, красным -  после. Черным цветом обозначена норма (рассчитывали в зависимости от длины тела и возраста испытуемых по работе [   ]).

Исследуемые параметры двойного шага, такие как время опоры, время маха, длина шага, имеют тенденцию к нормализации. Уменьшается время опоры, время маха, увеличивается длина шага.

Влияние метода ДПК на позу. После курса лечения методом ДПК с применением рефлекторно-нарузочного устройства «Гравистат» у испытуемой Куд. О. значительно улучшилась осанка во фронтальной и  отчасти – в сагиттальной плоскости. На рис. 4 и 5 представлены муаровые топограммы  больной Куд. О. до и после курса ДПК.

Улучшение осанки привело к изменению позы испытуемой Куд. О., что, в свою очередь, явилось причиной изменения структуры ходьбы. До лечения методом ДПК походка испытуемой характеризовалась такими патологическими проявлениями, как:

1)      опора на переднюю треть стопы;

2)      избыточное сгибание в коленном суставе (до 140⁰) при постановке ноги на опору;

3)      выраженная ротация туловища и таза относительно продольной оси (рис. 6).

После 20 занятий в рефлекторно-нагрузочном устройстве «Гравистат» отмечается:

1) опора на всю подошвенную поверхность стопы;

2) увеличение амплитуды движений в голеностопном суставе при заднем толчке на 10⁰ вследствие улучшения разгибания опорной ноги в коленном суставе;

4)      уменьшение ротации туловища и таза относительно продольной оси (рис. 7).

До лечения наблюдались патологические изменения угловых профилей тазобедренных суставов в сравнении с нормой: в фазе переднего толчка происходит быстрое разгибание сустава («подскок»). После лечения профили кинематики тазобедренных суставов значительно улучшились (рис. 13).

В то же время, после лечения длина шага испытуемой Куд. уменьшилась, снизился темп шагов, и увеличилось время опоры (рис. 8). «Ухудшение» кинематических характеристик шага после первого курса лечения, вероятно, связано с тем, что ОЦМ тела поднялся над опорой на 2 см (рассчитали по программе). Система управления движением не успевает приспособиться к изменению вертикальной стойки, вследствие чего снижается темп шагов и их длина.

После первого курса лечения амплитуда гармоник вертикальной и горизонтальной составляющих реакции опоры выше, чем до лечения, что косвенно свидетельствуют об ухудшении вертикальной и горизонтальной устойчивости тела (рис. 8).

После второго курса лечения наметилась тенденция к увеличению длины шага (рис. 9). Вертикальная поза стала более устойчивой, амплитуда спектра вертикальной и горизонтальной составляющих реакции опоры снизилась (рис. 8).

Походка испытуемого Рихт. до лечения характеризовалась постановкой стопы на переднюю часть, после лечения – на пятку (рис. 11).

Ходьба испытуемого Егут. до лечения отличалась асимметрией движений в тазобедренных суставах, значительным переразгибанием (рекурвацией) левого коленного сустава. После лечения профиль кинематики в левом коленном суставе близок к нормальному (рис. 12).

Заключение

В данном эксперименте использован метод видеоанализа локомоций для объективизации результатов восстановительного лечения детей с неврологическим дефицитом, ходьба которых характеризуется различными патологическими изменениями. Даже самые простые программы расчета (кинематические параметры шага и углы в суставах) дают возможность врачу сравнить биомеханические характеристики ходьбы до и после лечения, оценить эффективность различных методов медицинской реабилитации. Данные проведенного эксперимента в целом свидетельствуют о положительных изменениях биомеханических параметров ходьбы после курса восстановительного лечения методом  ДПК с применением рефлекторно-нагрузочного устройства «Гравистат». Для статистической оценки эффективности метода ДПК необходимы дальнейшие исследования на большой группе пациентов.

В последние десятилетия прогрессивно нарастает распространенность заболеваний ЦНС у детей, прежде всего детского церебрального паралича (ДЦП). Между тем, восстановительное лечение – обязательный компонент реабилитации этих больных – является сложнейшим и далеко не всегда эффективным процессом, особенно у детей старше 2-3 лет.

В 1992 году нами (К.А. Семенова) на основе многолетних клинических наблюдений и нейрофизиологических исследований было показано, что в патогенезе ДЦП, помимо известных нарушений ЦНС, имеет место и несостоятельность функциональной системы антигравитации (ФСА). В связи с этим было предложено использовать комбинезон космонавтов «Пингвин» для восстановительного лечения больных ДЦП. Уменьшенный соответственно детским размерам комбинезон «Пингвин» назвали «Адели» (самый маленький пингвин). Эффективность «Адели» позволила запатентовать это устройство (Патент…К.А. Семенова и авторы устройства А.И. Григорьев, И.Б. Козловская, А.С. Барер, Е.П. Тихомиров и др.).

Высокая эффективность «Адели» наблюдалась только при условии постоянного возможного для больного передвижения в период применения комбинезона, т.е. тогда, когда под влиянием «Адели» происходила коррекция афферентного проприоцептивного потока, что удалось доказать с помощью ЭМГ, нейроЭМГ, ССВП, нистагмографии, стабилографии и длительных клинических наблюдений. Метод был назван на этом основании методом динамической проприоцептивной коррекции (ДПК). Под воздействием метода ДПК в значительной степени восстанавливалась моторика не только у детей младших возрастов, для которых могла быть эффективной и традиционное восстановительное лечение, но, что особенно важно, для детей школьного возраста и подростков, у которых традиционное восстановительное лечение обычно дает минимальные результаты.

Однако наблюдения в течение 4-5 лет за детьми и подростками, неоднократно получавшими курсовое лечение с применением «Адели» показало нестойкость подавления нередуцировавшихся патологических тонических рефлексов. Эти рефлексы определяют у больных ДЦП развитие патологических мышечных синергий, на базе которых формируется патологический двигательный стереотип. В связи с активностью тонических рефлексов положительные сдвиги в состоянии моторики постепенно нивелируются. Малоэффективно оказалось применение «Адели» для больных в возрасте старше 16-17 лет. Это обстоятельство заставило пересмотреть нагрузочное устройство «Адели», аналогичное устройству «Пингвин», соответствующее требованиям воздействия на структуры ФСА в условиях невесомости у здоровых людей, и попытаться создать устройство, способное воздействовать на организм ребенка, подростка или юноши с ДЦП, у которых имеют место тяжелые нарушения рефлекторной сферы.

В 1996 году нами совместно с сотрудниками НПЦ «Огонек» было разработано и запатентовано такое устройство, уже не просто нагрузочное, но рефлекторно-нагрузочное, включающее специальный реклинатор, с помощью которого могли подавляться тонические патологические рефлексы (ШСТР, ЛТР) с плечевого пояса на мышцы верхних и нижних конечностей.

Реклинатор представляет собой опорно-постановочный бандаж для плечевого пояса и грудной части туловища. В силу технических решений единого опорно-постановочного элемента, выполняющего функцию реклинирования, в устройстве имеется возможность  дозировать создаваемую корригирующе-ротационными элементами вертикальную нагрузку на разные отделы позвоночника больного таким образом, что наименьшей нагрузке подвергается верхний отдел позвоночника до уровня бандажа, охватывающего грудь больного. Нагрузка на средний отдел превосходит нагрузку на верхний отдел позвоночника. Наибольшая нагрузка приходится на его нижний отдел (рис. 1).

Устройство «Гравистат» предусматривает также установку связанных между собой соединительным элементом в виде ортопедической стельки опорно-постановочных бандажей для стопы, представляющих собой комплексный узел, сочетающий функции опорно-постановочных и корригирующих элементов. Такой узел обеспечивает выработку пациентом физиологически правильного стереотипа положения стопы.

Эти принципиальные позиции характеризуют устройство «Гравистат» как рефлекторно-нагрузочное, имеющее ряд коррекционных узлов для обеспечения развития моторики на разных ее уровнях.

Данные объективных исследований подтвердили более высокую эффективность устройства «Гравистат».

Видеоанализ движений с оценкой кинематического профиля ходьбы больных в возрасте от 4 до 25 лет, которые получили курс восстановительного лечения с применением рефлекторно-нагрузочного устройства «Гравистат», свидетельствуют о возможностях формирования движений, приближающихся к физиологическим, независимо от формы заболевания и возраста больного. Так, после курса ДПК амплитуда флексии-экстензии в тазобедренных суставах в среднем увеличилась с 26±4до 32±6(n=22, p<0,05); амплитуда движений в коленных суставах при исходной сгибательной установке в среднем возросла с 59±4 до 67±7, в голеностопных суставах (при исходной эквинусной установке) – соответственно с 16±4 до 21±5 (n=16, p<0,05).

До курса ДПК на опорную фазу двойного шагового цикла приходилось 72±6% относительного времени, после курсового лечения – 67±8%, что свидетельствует об улучшении биомеханической структуры ходьбы. Анализ соотношения относительного времени двух- и одноопорного периодов до и после курса лечения выявил уменьшение времени, приходящегося на двухопорный период, в среднем с 41±6% до 34±8% (n=22, p<0,05) после курса ДПК, что может свидетельствовать об улучшении статокинетической устойчивости пациентов.

Т.о., после первых 1–3 курсов ДПК начиналось становление вертикальной установки тела, снижался тонус мышц конечностей, появлялись шаговые движения, если их не было у больного. У 70% увеличивался объем и сила движений верхних конечностей, манипулятивная деятельность пальцев.

Все эти изменения наступали в той или иной степени параллельно с улучшающейся у больных функцией равновесия и, соответственно, постуральной устойчивости. Последние исследовались с помощью компьютерной стабилографии. Измерялись координаты центра давления (ЦД) пациента на плоскость опоры при удержании вертикальной позы. После курса ДПК выявлено достоверное снижение среднего разброса отклонения ЦД с 41,3±14,1 мм до 29,6±15,5 мм (n=22, p<0.05), уменьшение средней скорости перемещения ЦД с 47,0±16,2 мм/с до 36,4±16,6 мм/с, скорости  изменения площади статокинезиограммы с 368,9±67,4 кв. мм/с до 229,8±72,5 кв. мм/с (p<0,05), что свидетельствовало об улучшении качества постурального контроля в процессе поддержания равновесия и вертикальной позы. Соответственно меняется и состояние моторики и речи больных после 3-8 курсов ДПК.

Сопоставление приведенных данных и клинических изменений статики и локомоции, наступающих у больного под влиянием нагрузочного костюма «Адели» и рефлекторно-нагрузочного устройства «Гравистат» приводит к заключению о том, что для создания и стабилизации вертикальной установки тела, его устойчивости, необходимо последовательное в онтогенетическом плане становление ФСА при одновременной или последовательной редукции тонических рефлексов. Наличие последних, даже в том случае, когда у больного уже начали реализовываться некоторые элементы ФСА – например, он овладел положением сидя, стоя, и даже отчасти локомоцией – может либо остановить дальнейшее развитие моторики, либо исказить его, утяжеляя  патологический двигательный стереотип. Это положение четко подтверждается необходимостью введения в устройство комбинезона деталей, ослабляющих или устраняющих влияние ШСТР, ЛТР и др., как это имеет место в устройстве «Гравистат».

С развитием ФСА и устранением или ослаблением патологических тонических рефлексов связана и существенная перестройка структур, контролирующих моторику. Так, исследования ССВП свидетельствуют о том, что под влиянием метода ДПК меняется значительно ослабленная у больных ДЦП интенсивность афферентного потока, поступающего из триггерных зон таламуса в моторную кору, что приводит к нарастанию функциональной активности последней.

Морфофункциональные изменения имеют место фактически во всей ЦНС, что четко отражается на ЭЭГ. У больных ДЦП наблюдаются: задержка темпов созревания коркового электрогенеза, значительное увеличение по сравнению с нормой медленноволновой части спектра, нарушение регулярности и  модулированности коркового ритма, наличия регионарных и межполушарных асимметрий, нарушение зонального распределения биоэлектрической активности и др.

Под влиянием метода ДПК происходит постепенная нормализация ЭЭГ, различная по степени и качественным показателям у больных с различной тяжестью заболевания и различными его формами, но, в целом, свидетельствующая о значимой функциональной перестройке мозговых структур. Под влиянием устройства  «Гравистат» эта перестройка более постоянна и более выражена, чем под влиянием «Адели», даже у больных с резидуальной стадией ДЦП в возрасте 25–35 лет.

Нормализация функций мозговых структур после 3–8 курсов ДПК определяет и нормализацию субординационных влияний на структуры спинного мозга: по данным ЭНМГ отмечается улучшение реципрокных взаимоотношений мышц нижних конечностей в системе «агонист-антагонист», снижение содружественной тонической активности мышц, объединенных в патологическую синергию. Так называемый  коэффициент синергической активности снижался после курсов ДПК в среднем с 1,47±0,76 до 1,07±0,40 (p<0,05), что связано не только с редукцией патологических синкинезий, но и с увеличением произвольной мышечной активности.

Оценка показателей Н-рефлекса выявила снижение отношения максимальной амплитуды Н-рефлекса к максимальной амплитуде М-ответа с 65,1±14,3% до 56,5±15,3% после курса лечения, что указывает на уменьшение числа единиц мотонейронного пула, вовлеченных в рефлекторную реакцию. Это отражает некоторое снижение возбудимости на соответствующих сегментах спинного мозга. Степень депрессии Н-рефлекса при низкочастотной ритмической стимуляции (3 Гц) в среднем увеличивалась с 10,2±14,1% до 17,3±21,2%. Это может свидетельствовать о включении в механизм наблюдаемых эффектов супрасегментарных структур, так как увеличение этого показателя связывают с усилением влияния пирамидного тракта на сегментарные мотонейроны и интернейроны, возможно, за счет усиления пресинаптического торможения.

У 78% больных, в основном со спастической диплегией, после 3-8 курсов восстановительного лечения с включением «Гравистата» нормализовались показатели СВ^бмн (степень вовлечения больших мотонейронов), что косвенно указывает на усиление активности моноаминоэргической нейромедиаторной системы, участвующей в регуляции моторики. Нормализуется также и СВ^ммн (степень вовлечения малых мотонейронов), что предполагает  нормализацию холинэргической нейромедиаторной системы.

Изменение функционального состояния ряда мозговых структур, контролирующих моторику, возникающее под влиянием метода ДПК, вызывает существенные сдвиги и в структурах, контролирующих иммуннокомпетентную систему (ИКС). О значении деятельности последней в процессе пре- и постнатального развития ЦНС известно с 70-х годов прошлого столетия. Новый подход к оценке нейроиммунных реакций позволил, с одной стороны, получить дополнительные данные о возможности наличия медленно текущего аутоиммунного воспалительного процесса в тканях мозга многих больных ДЦП (до 65%), с другой – показать существование динамики антиген-специфических реакций, участвующих в патогенезе ДЦП, и их взаимосвязь как с исходным состоянием, так и с показателями эффективности применения метода ДПК у больных в 67% случаев.

Занятия с применением устройства «Гравистат» в течение 35-45 минут, когда больной все время находится в движении (это обстоятельство является обязательным), как правило, независимо от формы дизартрии, приводит к постепенному уменьшению ее интенсивности, улучшению произносительной речи, нормализации оптико-пространственного гнозиса, письма и т.д.

Т.о., применение метода ДПК является вполне обоснованным как с научных позиций, так и с точки зрения повседневной практики. В настоящее время восстановительное лечение методом ДПК, в основе которого лежит устройство «Гравистат», применяется более чем в 400 учреждениях России и в ряде клиник за рубежом.

Анализ клинических и нейрофизиологических исследований дает основание считать, что метод ДПК может рассматриваться как метод выбора при восстановительном лечении больных с ДЦП.

Scientific Child Health Center of Russian Academy of Medical Sciences, “Ogoniok” LTD

Сerebral palsy (CP) is  one of the most widely spread severe and hardly treated   central nervous system (CNS) diseases. Three main factors constitute its pathogenesis basis: 1. pre- and postnatal dysontogenesis and motor activity control structures development pathology, 2. reflex sphere pathology –  righting and posture reflexes development and tonic reflexes reduction delay, 3. functional anti-gravity system  (FAS) and especially its main link – vestibular apparatus,  development  pathology and delay.

All known rehabilitation systems dealing with CP patients treatment are aimed at the first and the second above mentioned factors correction. Only some elements of B.& K. Bobath’s and V. Vojta’s complexes of  exercises therapy are aimed at FAS activity correction.

Meanwhile, neurophysiologic analysis, based on CP clinical features, EEG, ENMG and SSER data correlation, testifies to the possibility of vestibular system pathology and development disorders formation in both prenatal and postnatal ontogenesis. According to B.N. Klossovsky’s  investigations, just vestibular system activity determines all other brain functional systems activity.

As FSA plays one of the main roles in all other brain functional systems activity, its pathology leads to permanent motor activity disorders, hardly treated and previously reduced   motor activity disorders relapse.

Minding FAS role in CP pathogenesis, we had proposed to utilize the suit for cosmonauts “Penguin”, used in space medicine for FAS correction in the state of weightlessness. The main idea of this suit is that specially designed load on anti-gravity muscles, spine and lower limbs joints is changing the proprioceptive  afferentation thus making it similar to that of gravity state. That is why it is possible to normalize FAS and other motor activity control structures activity.

CP most distinguishing clinical feature, – motor skills development delay and  gradual development of  pathologic motor pattern after the birth is mainly due to FAS failure. That was the main reason of our proposal to use “Penguin” for CP patients’ rehabilitation. This suit was adopted for children and called “Adeli”.

The courses of special treatment with “Adeli” repeated 2-5-8 times for different patients lead to considerable improvement of motor activity and speech in 40-50% of all cases. This improvement was stable during 3-4 months, but afterwards the relapse of tonic reflexes and movement disorders was evident.  EEG, ENMG, SSER and less ENyG data tended to the same dynamics.

Because of this reason we changed “Penguin” construction using the new functional element – special reclinator, enabling gradual reduction of musculus pectoralis major hyrertension (picture1). This muscle is the trigger for tonic reflexes resulting in hypertenson of the shoulder and pelvic girdle flexors in patient’s vertical position.

Changed  “Penguin” was called “Gravistat”. This special medical overalls was reflex-loading device, while “Penguin” itself – simply loading device. “Gravistat” enables to correct all three main factors of CP pathogenesis. The method was called  dynamic proprioceptive correction (DPC), because it was used only when the patient was moving.

Videoanalysis of the movements and the assessment of walking kynematic profile   of the patients treated by  “Gravistat” revealed the possibility of nearly physiological movements formation despite of patients age (in our series it ranged from 4 till 18 years) and CP form. After DPC course hip joint flexion-extension amplitude increased from 26+-4  up to 32+-6 (p  0.05), knee joint movements amplitude increased from 59+-4  up to 67+-7 (p  0.05) and ankle joint (with initial equines position) – from 16+-4  up to 21+-5 (p  0.05) (picture 2).

Before DPC course double step cycle bearing phase took up 72+-6% of  relative time and after the course – 67+-8%, testifying to walking biomechanical structure improvement (picture 3). Relative time of double- and single-bearing step periods correlation before and after the treatment course revealed double-bearing time period decrease from 41+-6% up to 34+-8% (p  0,05), testifying to patients statokynetic stability improvement.

After the first 1-3 DPC courses patients’ vertical position formation began, muscle hypertension reduced, step movements appeared. Upper extremities movements volume and   muscles strength increased and fingers manipulation improved in 70% of cases.

This dynamics was noted simultaneously with equilibrium function and postural stability improvement. These were investigated by means of computed stabilography. The coordinates of the center of patients’ pressure (CrP) on the bearing squire for vertical position preservation were determined before and after DPC course. CrP deviation average decrease (from 41,3+-14,1mm up to 29,6+-15,5mm; n-22, p 0,05), CrP displacement average speed diminution (from 47+-16,2mm up to 36,4+-16,6mm), statokynesiogram diminution (from 368,9+-67,4 sq mm up to 229,8+-72,5 sq mm, p  0,05) testified to postural control quality improvement.

The analysis of the above mentioned data and clinical data concerning static and locomotion improvement after  “Gravistat” application (pictures 4, 5) enables the following conclusion: consecutive ontogenetic FAS formation with simultaneous or consecutive tonic reflexes reduction are necessary for vertical position formation  and its further preservation. Tonic reflexes availability even with some FSA development signs leads to further motor development arrest or pathologic motor pattern development.

Motor activity controlling structures state is changing with  tonic reflexes reduction and FAS development. SSER data revealed thalamo-cortical afferentation increase resulting in cortex functional activity improvement (picture 6).

CP patients EEG-patterns (cortical electrogenesis development delay, slow-wave activity increase, cortical rhythm deteriorations, regional and hemisphere asymmetry) reflect morphological and functional CNS disorders. DPC courses (even in  CP residual-phase patients aged 25-35) resulted in EEG gradual normalization of different degree and quality in patients with different disease’s forms and severity.

Cortex functional activity improvement led to both – cortex motor activity control and gnostic functions connected with motor activity improvement. Brain structures function normalization after 3-8 DPC courses resulted in their seniority activity as for spinal cord normalization. Reciprocal interrelations in “agonist-agonist” limb muscle system became normal, concordant tonic activity of pathologic synergy muscles reduced, pathologic synergy ratio decreased from 1,47+-0,76 up to 1,07+-0,40(p  0.05).

H-reflex indices evaluation revealed maximal H-reflex amplitude – maximal M-response  amplitude  ratio decrease from 65,1+-14,3% up to 56,5+-15,3% after the treatment course, thus indicating motoneuronal pool units, involved in reflex reaction diminution. H-reflex depression with low-frequency rhythm stimulation (3 hertz) increased from 10,2+-14,1% up to 17,3+-21,2% being evidence of increased pyramidal tract control on lower motor neurons and internuncial neurons, probably due to presynaptic inhibition enhancement.

In 78% of all treated with  “Gravistat” patients (mainly with spastic diplegia) the indices of great motor nuerons involvement became normal after 3-8 treatment courses, thus testifying to monoaminergic neurotransmitter system enhancement.  Minor motor nuerons’ indices normalization  testified to  cholinergic neurotransmitter system harmonization.

Motor activity controlling structures functional state changes after DPC-treatment courses resulted in immune system controlling structures’ changes. The new approach to neurimmune reactions evaluation enabled new data, concerning the evidence of slow autoimmune brain inflammation process in CP patients, acquisition and antigen-specific reactions’ dynamics demonstration. This dynamics correlated with initial clinical state and treatment effectiveness indices in 67% of all cases.

г. Москва, НИИ педиатрии НЦЗД РАМН, ЗАО НПЦ «Огонек»

Цель настоящей работы – оценка эффективности курса восстановительного лечения детей с поздней резидуальной стадией ДЦП методом динамической проприоцептивной коррекции (ДПК) в рефлекторно-нагрузочном устройстве «Гравистат» производства НПЦ «Огонек» с применением ряда оптимизирующих методик, также основанных на принципах афферентной коррекции.

Исследуемая группа состояла из 38 детей в возрасте от 3 до 16 лет, из них 16 мальчиков и 22 девочки. Исходный двигательный уровень (по К.А. Семеновой,1999 г.) был расценен как 0-й у 5 чел.,1-й – у 11, 2-й – у 16 человек, 3-й – у 6 чел. По клиническим формам исследуемая группа распределялась следующим образом: спастическая диплегия – 26 чел., гиперкинетическая форма – 4 чел., гемипаретическая форма – 5 чел., атонически-астатическая – 3 чел.

Проведена клиническая оценка эффективности курса ДПК. Клинически изменения в статусе пациента оценивались по 4-х балльной системе (по К.А. Семеновой):

0 – отсутствие изменений;

1 балл – улучшение функциональных возможностей в пределах двигательного уровня, существенно не влияющее на двигательный стереотип пациента;

2 балла – существенное улучшение двигательных возможностей (улучшение рисунка ходьбы, снижение исходно высокого мышечного тонуса и т.д.) в пределах двигательного уровня;

3 балла – улучшение, позволяющее отнести пациента к более высокому двигательному уровню.

После курса лечения изменения в статусе расценены как 0 баллов у 4 чел. (11%); 1 балл – у 9 чел. (24%); 2 балла – у 18 чел. (47%); 3 балла – у 7 чел. (18%).

Кроме того, с целью объективизации изменений  в статике и моторике пациентов проведены биомеханические исследования, а именно видеоанализ движений с оценкой кинематического профиля ходьбы, а также анализ вертикальной и продольной составляющих опорных реакций, полученных с помощью силоизмерительных платформ «KISTLER» и «AMTI» (22 чел. – 2-й и 3-й двигательные уровни). Оценка качества функции равновесия и постуральной устойчивости произведена посредством стабилографического теста у 22 пациентов из исследуемой группы со 2-м и 3-м двигательными уровнями на компьютерном стабилографе «Стабилан 01». Произвольная, синкинетическая и тоническая мышечная активность исследована электронейромиографически. Электромиографическая оценка произведена на электронейромиографе «Counterpoint» фирмы «Dantec» (Дания) с использованием стандартных накожных электродов (А.Л. Куренков). Биоэлектрическая активность (БЭА) мышц нижних конечностей регистрировалась в состоянии покоя и при выполнении произвольного движения с максимальным усилием, что позволяло выявить изменения БЭА мышц при различных нагрузках, а также их координаторные взаимоотношения путем расчета коэффициента реципрокности (КР).

КР рассчитывали как отношение БЭА антагониста к БЭА агониста, например, при сгибании стопы:

БЭА передней большеберцовой мышцы

КР = ——————————————————

БЭА икроножной мышцы

У больных ДЦП, как правило, КР увеличен, что отражает усиление контракции антагониста, нарушающее правильное своевременное выполнение произвольного движения. Оценку амплитудных параметров мышц-антагонистов производили в покое и при максимальном произвольном усилии. Содружественная тоническая активность мышц определялась путем регистрации тибиальной синкинезии и дополнительно синергии, свойственной конкретному пациенту. Тибиальную синкинезию Штрюмпеля исследовали регистрацией БЭА передней большеберцовой и полуперепончатой мышц при сгибании ноги в коленном суставе. Глобальную сгибательную синергию оценивали при произвольном сгибании в коленном суставе одной ноги и отведении БЭА с мышц другой ноги. Стимуляционные методы ЭМГ включали регистрацию Н-рефлекса и М-ответа при увеличении силы стимула от субпороговых до максимальных значений при стимуляции большеберцового нерва в подколенной ямке редкими одиночными стимулами и отведении ответов с икроножной мышцы. Стимуляция проводилась монополярным способом – катод располагался в зоне проекции большеберцового нерва в подколенной ямке,  анод – на передней поверхности бедра. Частота подачи стимулов – не чаще 0,1 Гц, длительность стимула – 1 мс. Регистрировался характер изменения амплитуды Н-рефлекса (степень депрессии) при стимуляции большеберцового нерва пачками из 10-ти электрических импульсов с частотой следования 3 Гц и отведении рефлекторного ответа с икроножной мышцы.

После курса ДПК в рефлекторно-нагрузочном устройстве «Гравистат» выявлено закономерное увеличение амплитуды биопотенциалов мышц нижних конечностей при максимальном произвольном сокращении (табл. 1).

Таблица 1. Амплитуда биопотенциалов мышц нижних конечностей при максимальном произвольном сокращении у больных ДЦП до и после 1 курса лечения (n=20).

КР, увеличенный при фоновом исследовании до 0,65±0,22, после курса ДПК несколько снизился до 0,53±0,18 (n=19), что говорит о регулирующем влиянии данного воздействия на систему реципрокных взаимоотношений «агонист-антагонист». Содружественная тоническая активность мышц, вовлеченных в патологическую синергию, после курса снизилась, при этом амплитуда биопотенциалов передней большеберцовой мышцы при тибиальной синкинезии Штрюмпеля уменьшилась с 277,09±124,65 мкВ до 232,15±132,91 мкВ (n=19). Выявлено снижение отношения амплитуды биопотенциалов передней большеберцовой мышцы при тибиальной синкинезии к амплитуде биопотенциалов этой же мышцы при максимальном произвольном сокращении, т.е. так называемый коэффициент синергической активности снизился с 1,47±0,76 до 1,07±0,40 (p<0,05), что связано с редукцией патологических синкинезий и увеличением произвольной мышечной активности. При оценке глобальной сгибательной синергии после курса ДПК в устройстве «Гравистат» выявлено уменьшение вовлечения прямой мышцы бедра (с 51,5±32,5 мкВ до 30,5±22,3 мкВ, p<0,05) и сгибателей голени (с 121,4±57,6 мкВ до 105,5±61,9 мкВ) (n=20), что указывает на преимущественное первичное влияние на прямые мышцы бедра.

Оценка показателей Н-рефлекса выявила снижение отношения максимальной амплитуды Н-рефлекса к максимальной амплитуде М-ответа с 65,1±14,3% до 56,5±15,3% после курса лечения (n=9), указывающее на уменьшение числа единиц мотонейронного пула, вовлеченных в рефлекторную реакцию, что отражает некоторое снижение возбудимости на соответствующих сегментах спинного мозга.

Степень депрессии Н-рефлекса при низкочастотной ритмической стимуляции (3 Гц) увеличилась с 10,2±14,1% до 17,3±21,2% (n=9). Это может свидетельствовать о включении в механизм наблюдаемых эффектов супрасегментарных структур, так как увеличение этого показателя связывают с усилением влияния пирамидного тракта на сегментарные мотонейроны и интернейроны, возможно, за счет усиления пресинаптического торможения (А.Л. Куренков).

Оценка постуральной устойчивости и качества функции равновесия произведена на компьютерном стабилографе «Стабилан 01» (22 чел.). С помощью стабилоплатформы, основы компьютерного стабилографа, измерялись координаты центра давления (ЦД), оказываемого человеком на плоскость опоры при удержании привычной вертикальной позы без возмущающих воздействий. При оценке теста учитывались следующие показатели:

R – средний разброс (средний радиус) отклонения ЦД в мм;

L – нормированная по времени длина кривой статокинезиграммы в мм/с;

S – нормированная по времени площадь статокинезиграммы в кв. мм/с.

После курса ДПК выявлено достоверное снижение среднего разброса (R) с 41,3 ±14,1 мм до 29,6±15,5 мм (n=22, p<0,05); уменьшение средней скорости перемещения ЦД (L) с 47,0±16,2 мм/с до 36,4±16,6 мм/с (p<0,05), скорости  изменения площади статокинезиограммы (S) с 368,9±67,4 кв. мм/с до 229,8±72,5 кв. мм/с (p<0,05), что может свидетельствовать об улучшении качества постурального контроля и статокинетической устойчивости в процессе поддержания равновесия и вертикальной позы.

Статистическая оценка профильных кинематограмм крупных суставов нижних конечностей производилась по следующим показателям: амплитуда движений в каждом из трех суставов (тазобедренном, коленном и голеностопном) справа и слева в группе больных спастической диплегией и гиперкинетической формой ДЦП (17 чел.), или только паретичной стороны в группе больных гемипаретической формой (5 чел.); абсолютный угол в голеностопном суставе в начале опорной фазы; соотношение относительного времени опорной фазы двойного шагового цикла и относительного времени фазы переноса; соотношение относительного времени двухопорного и одноопорного периодов в двойном шаговом цикле.

После курса ДПК выявлено увеличение амплитуды флексии-экстензии в тазобедренном суставе с 26±4° до 32±6° (n=22, p<0,05); увеличение амплитуды движения в коленном суставе при исходной сгибательной установке с 59±4° до 67±7° (n=17, p<0,05) и в голеностопном суставе при исходной эквинусной установке с 16±4° до 21±5° (n=16, p<0,05). Не выявлено достоверных различий в амплитуде движений коленного сустава при исходной рекурвации. Исходные значения абсолютного угла голеностопного сустава в начале опорной фазы составили  127±12°, в то время как аналогичные значения после курсового лечения составили 120±14° (n=16, p<0,05). До курса ДПК на опорную фазу двойного шагового цикла при быстром темпе ходьбы приходилось 68±6% относительного времени двойного шагового цикла, после курсового лечения – 61±8% (n=22). Анализ соотношения относительного времени двухопорного и одноопорного периодов до и после курса лечения выявил уменьшение времени, приходящегося на двухопорный период с 39±6% до 32±7% (n=22, p<0,05) после курса ДПК, что может свидетельствовать об улучшении статокинетической устойчивости пациентов.

Исследование опорных реакций выявило достоверное увеличение максимума продольной составляющей силы реакции опоры, нормированного на вес тела пациента, и уменьшение  ее минимума; кривая, отражающая вертикальную компоненту опорной реакции, приобретала характерный двугорбый вид (если исходная имела вид «плато»), что особенно свидетельствует об усилении заднего толчка.

Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о высокой эффективности курсов восстановительного лечения пациентов с поздней резидуальной стадией ДЦП методом ДПК в рефлекторно-нагрузочном устройстве «Гравистат» производства НПЦ «Огонек», что нашло отражение в изменении реципрокных взаимоотношений мышц в сторону нормализации, увеличении амплитуды биопотенциалов мышц при произвольном мышечном усилии, редукции или уменьшении выраженности патологических мышечных синергий, снижении исходно высокого мышечного тонуса, нормализации траекторных характеристик общего центра масс, улучшении биомеханической структуры ходьбы.

Семенова К.А., д.м.н., профессор, зав. отделением восстановительного лечения детей с церебральными параличами, НИИ педиатрии НЦЗД РАМН, Мичуринский проспект, д.74, тел.:430-8073;

Титаренко Н.Ю., м.н.с. отделения восстановительного лечения детей с церебральными параличами,  НИИ педиатрии НЦЗД РАМН, Мичуринский проспект, д.74, тел.:430-8073;

Куренков А.Л., к.м.н., ст.н.с. отделения восстановительного лечения детей с церебральными параличами,  НИИ педиатрии НЦЗД РАМН, Мичуринский проспект, д.74, тел.:430-8073;

Воронов А.В., к.п.н., ЗАО НПЦ «Огонек», Отрадный проезд, 3Б, тел.:402-0240