СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ПОРАЖЕНИЙ СПИННОГО МОЗГА

Изобретение относится к области медицины, а именно нейрохирургии, нейрореабилитации, неврологии, нейрофизиологии, физиотерапии и может быть использовано для лечения больных с травматическими повреждениями спинного мозга вследствие позвоночно-спинномозговой травмы, после удаления доброкачественных опухолей спинного мозга, в ряде случаев при дегенеративно-дистрофическом поражении позвоночника.

Известен способ лечения травматических повреждений спинного мозга путем электростимуляции (ЭС) во время операции и раннем послеоперационном периоде через электроды, имплантированные субдурально и интрамедуллярно выше и ниже уровня поражения спинного мозга. Параметры ЭС: бифазные импульсы 0,7 мс, частота 30 Гц, напряжение 7,5 В, длительность пачек 3-5 с (а.с. СССР №1333341, опубл. 30.08.1987). Однако способ инвазивен, проводится во время операции - в период высокого риска хирургических осложнений. В первые несколько суток после операции на спинном мозге доминируют дегенеративные процессы, поэтому стимуляция нейрорегенерации в этот период недостаточно эффективна (Одинак М.М. Факторы роста нервной ткани в центральной нервной системе. / М.М. Одинак, Н.В. Цыган // - СПб.: Наука, 2005. - 157 с.). Способ не восстанавливает находящиеся в парабиозе нервные проводники спинного мозга, обеспечивающие обратную связь с денервированными органами.

Известен способ лечения травматических повреждений спинного мозга (Патент РФ №2130326, опубл. 20.05.1999), путем ЭС через имплантированный на уровне Th12-L1 позвонков эпидуральный проволочный электрод и накожный пластинчатый электрод на противоположной передней поверхности живота в позиции больного с подвешенными полусогнутыми ногами, которые во время ЭС осуществляют координированные локомоторные движения. Параметры тока: прямоугольная форма, длительность 0,5-1,0 мс, частота 3-5 Гц с потенциацией частотами 30-60 и 100 Гц, амплитуда 4-20 мА. После операции ЭС проводят через расположенные на идентичном уровне накожные электроды амплитудой 30-85 мА. Однако способ инвазивен, возможны хирургические осложнения. Воздействие током на живот в проекции Th12-L1 раздражает внутренние органы и вегетативные структуры верхней трети живота (Синельников, Р.Д. Атлас анатомии человека. Т. 2. / Р.Д. Синельников, Я.Р. Синельников - М.: Медицина, 1996. - С. 94-97). Это может вызвать неблагоприятные реакции, прежде всего, поджелудочной железы и режима выработки инсулина. Кроме того, способ не восстанавливает обратную связь спинного мозга с денервированными органами.

Известен способ лечения травматических повреждений спинного мозга путем ЭС синусоидальным модулированным током (СМТ) транскутанно (Физиотерапия и курортология / под ред. В.М. Боголюбова. - Книга III. - М.: Издательство БИНОМ, 2012. - С. 25-32). Для ЭС спинного мозга пластинчатые электроды располагают паравертебрально на уровне поражения спинного мозга. Параметры СМТ: выпрямленный режим, I род работ, частота 150 Гц. При спастических парезах проводят ЭС мышц-антагонистов спастичных мышц. При вялых парезах выполняют ЭС парализованных мышц. Для ЭС нижних конечностей используют биполярный электрод 6 мс* в диаметре. При нейрогенной дисфункции мочевого пузыря накладывают пластинчатые электроды абдоминально и сакрально. Параметры СМТ: переменный режим, II род работ, частота 20-100 Гц, посылка-пауза по 2-5 с. Курсы ЭС на разные уровни разделены по времени, каждый уровень курс состоит из 10-25 процедур при продолжительности каждой процедуры 12-20 мин.

Способ используют лишь для восстановления функций опорно-двигательного аппарата при позвоночно-спинномозговой травме. ЭС начинают только через 3-4 месяца после травмы, тогда как генетически детерминированная программа нейрорегенерации развертывается в ближайшие сутки после повреждения спинного мозга. Большая длительность лечения - не менее 3 месяцев. ЭС уровня поражения спинного мозга малоинтенсивными импульсами существенно ограничивает активацию собственно спинного мозга и восстановление его связей с центром и денервированными органами.

Наиболее близким к заявляемому является способ лечения травматических повреждений спинного мозга (Тышкевич Т.Г. Многоуровневая стимуляция в ранней реабилитации нейрохирургических больных. Автореф. дисс… док. мед. наук. - Санкт-Петербург, 2014. - С. 8, 12, 20), принятый за прототип. Осуществляют магнитную стимуляцию спинномозговых корешков, иннервирующих третичные конечности, амплитудой магнитной индукции интенсивностью до 3,0 Тл, и непосредственно после этого ЭС нижних конечностей СМТ. Используют двухполюсный электрод с межэлектродным расстоянием 1,5-3,0 см. При спастической нижней параплегии воздействуют на большеберцовые и малоберцовые нервы в голеностопной области и на мышцы стопы. Параметры СМТ: переменный режим, III род работ, частота 50 Гц, соотношение посылки-паузы 2:3. При нижней вялой параплегии стимулируют парализованные мышцы. Параметры СМТ: выпрямленный режим, II род работ, частота 10-30 Гц, соотношение посылки-паузы 2:3.

Однако прототип недостаточно эффективен, так как не обеспечивает полноценное восстановление утраченных связей поврежденного спинного мозга с центром и денервированными органами, поскольку магнитная стимуляция проводится только на уровне спинномозговых корешков, иннервирующих паретичные конечности -L5-S1. Это не всегда совпадает с уровнем повреждения спинного мозга, следовательно, имеет место ограниченное воздействие на поврежденный спинной мозг. Прототип не применим у пациентов с металлическими конструкциями, как правило, устанавливаемыми для обеспечения статики позвоночника после тяжелых травматических переломов позвоночника. Кроме того, прототип не предусматривает восстановление функций денервированного мочевого пузыря. А также, проводимая в прототипе ЭС болезненна.

Изобретение направлено на создание способа лечения травматических повреждений спинного мозга, обеспечивающего повышение эффективности лечения за счет восстановления связей спинного мозга на всех уровнях - с центром и денервированными органами и восстановления их функций.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе лечения травматических повреждений спинного мозга, включающем проведение стимуляции спинного мозга и денервированных органов, особенность заключается в том, что воздействие проводят постоянным экспоненциальным электрическим током частотой 50 Гц, длительностью импульса 50 мс, напряжением 10-40 В, посылками импульсов от непрерывного до 20 с в экспоненциальной форме, воздействие осуществляют на область спины так, чтобы в зону стимуляции попали сегменты спинного мозга на уровне поражения, выше и ниже этого уровня при продолжительности воздействия 25 мин, непосредственно после этого в течение 10-15 мин осуществляют воздействие на нервно-мышечные структуры денервированных органов: при нижней спастической параплегии - на мышцы наружной поверхности бедра и голени обеих ног, при вялой нижней параплегии - на проекцию седалищного нерва на задней поверхности бедра и голени обеих ног, при нефункционирующем мочевом пузыре - на проекцию крестцовой области и корешков, иннервирующих тазовые органы, и на проекцию мочевого пузыря в нижней трети живота, курс лечения - 10-20 ежедневных процедур. Кроме того, в случае необходимости стимуляции двух денервированных органов воздействие на них чередуют через день.

Воздействие экспоненциальным электрическим током на область спины вызывает сокращение многочисленных поверхностных и глубоких мышц спины вплоть до предпозвоночных мышц и нервных корешков. Происходит мощная афферентная импульсация в спинной мозг через нервы, активированные от обширного проприоцептивного поля стимулируемых мышц. Усиливается афферентация в спинной мозг через кожные нервы, активированные от обширного рецепторного кожного поля в зоне ЭС. Афферентная информация активно передается значительному числу чувствительных нейронов спинного мозга и по биологической обратной связи мотонейронам спинного мозга. По проводящим путям спинного мозга поток импульсов поступает в головной мозг и вызывает ответный центробежный поток импульсов к денервированным органам. В активный импульсный обмен включаются волокна симпатической цепочки и парасимпатические нервные волокна, которые увеличивают эффект активации соматических нервных элементов, в частности и по законам кожно-висцеральных рефлексов.

На фоне возбужденного спинного мозга после его стимуляции ЭС денервированных нижних конечностей выводит из состояния парабиоза нервные структуры, стимулирует нервно-мышечный аппарат, активирует выработку нервно-ростовых факторов и доставку их к нейронам спинного мозга, значительно усиливает работу нейрорегенеративных систем.

При нижней спастической параплегии одновременная ЭС мышц с низким тонусом на передненаружной поверхности обеих ног на фоне активированного спинного мозга вызывает усиленный эффект многоплановой стимуляции мышц ног - центростремительной импульсации в спинной мозг от проприорецептивного аппарата при ЭС парализованных мышц и центробежной импульсации к парализованным конечностям при ЭС спинного мозга.

Подобный эффект получается при одновременной ЭС задней поверхности обеих ног в проекции седалищных нервов при вялых нижних параплегиях. В афферентный импульсный поток включаются импульсы двигательной, чувствительной и симпатической иннервации ног. Это создает мощный поток центростремительной импульсации в спинной мозг. Многоплановость ЭС ног поддерживается центробежной импульсацией при ЭС спинного мозга.

Афферентация центростремительная импульсация при ЭС мочевого пузыря и центробежная импульсация при ЭС спинного мозга усиливают стимулирующий эффект вегетативной нервной системы. Иннервируют мочевой пузырь звенья симпатической цепочки, расположенные вне позвоночного канала, и парасимпатические центры в каудальном отделе спинного мозга.

Такая многоуровневая ЭС позволяет в кратчайшие сроки - в процессе лечения, непосредственно после лечения и в ближайшем катамнезе значительно улучшить или восстановить функции пораженного спинного мозга и денервированных органов. А также восстановить обратную связь между спинным мозгом и денервированными органами.

Используемый вид экспоненциального тока, сформированного в специфические экспоненциальные пачки, а также размеры электродов обеспечивают практически безболезненность процедуры ЭС.

Способ осуществляется следующим образом.

Непосредственно перед началом лечения выполняют электронейромиографическое исследование (ЭНМГ) и диагностическую транскраниальную магнитную стимуляцию.

Для выполнения процедуры ЭС используют физиотерапевтический электростимулятор с набором электродов большой площади, например, электростимулятор «МВ 6.03» (тренажер Маркелова) торговой марки MBBARBELL (г. Петрозаводск). На пораженный спинной мозг и денервированные органы воздействуют постоянным экспоненциальным электрическим током частотой 50 Гц, длительностью импульса 50 мс, напряжением 10-40 В, посылками импульсов от непрерывного до 20 с в экспоненциальной форме.

Больного укладывают на кушетку на спину. Электрод устанавливают в области пораженного спинного мозга так, чтобы в зону воздействия попали сегменты спинного мозга на уровне поражения, выше и ниже этого уровня. ЭС спины проводят ежедневно. Центральную часть электрода размером 55,0×29,0 см с 1,5-сантиметровой разделительной индифферентной полосой, разделяющей катод и анод, располагают над пораженным спинным мозгом, воздействуют кодом «спина» сериями из 1-2-3-4-5 посылок по 5 мин каждая. Продолжительность воздействия 25 мин.

Затем выполняют ЭС денервированных органов в течение 10-15 мин.

При нижней спастической параплегии накладывают от двух электростимуляторов 2 парных электрода размером 12,0×10,0 см и 7,0×10,0 см на мышцы наружной поверхности бедра и голени (mm. vastus lateralis, peronei, extensor digitorum longus) обеих ног. Воздействуют кодом «нога» сериями 1-2 по 5 мин каждая. Продолжительность воздействия 10 мин.

При вялой нижней параплегии накладывают от двух электростимуляторов 2 парных электрода размером 12,0×10,0 см и 7,0×10,0 см на проекцию седалищного нерва на задней поверхности бедра (средняя треть) и голени (подколенная область и верхняя треть голени) обеих ног. Воздействуют кодом «нога» сериями 1-2 по 5 мин каждая. Продолжительность воздействия 10 мин.

При нефункционирующем мочевом пузыре пациент лежит на спине. Накладывают один электрод размером 17,0×19,0 см на проекцию крестцовой области и корешков, иннервирующих тазовые органы, а другой электрод размером 10,0×12,0 см - на проекцию мочевого пузыря в нижней трети живота. Воздействуют кодом «спина» сериями из 3-4-5 по 5 мин каждая. Продолжительность воздействия 15 мин.

При необходимости ЭС только одного денервированного органа (ног или мочевого пузыря) ЭС этого органа выполняют ежедневно. При необходимости стимуляции двух денервированных органов ЭС этих органов чередуют через день.

Напряжение электрического тока устанавливают по ощущениям силы «комфортного» сокращения и напряжения мышц и мышечных волокон. Продолжительность ежедневного воздействия 35-40 мин. Курс лечения включает 10-20 ежедневных процедур.

После курса лечения проводят контрольное ЭНМГ-исследование. Повторные курсы выполняют через 6 мес - 1 год. В период между курсами лечения продолжается позитивная динамика при условии выполнения лечебных физических и спортивных упражнений.

Способ прошел клинические испытания в клинике ИМЧ РАН при лечении 7 больных в возрасте от 17 до 72 лет. 2 пациента перенесли тяжелую позвоночно-спинномозговую травму с переломом тел позвонков. 3 больных были оперированы в связи с наличием доброкачественной опухоли оболочек спинного мозга. У 2 пациентов нарушения функции спинного мозга вызваны дегенеративно-дистрофическим поражением позвоночника.

Клинически выявляли нарушение статики и динамики позвоночного столба, слабость аксиальных мышц (спины, живота), нейрогенную дисфункцию мочевого пузыря и плегию обеих или одной ноги, нарушение чувствительности вплоть до анестезии в соответствии с уровнем поражения спинного мозга.

Непосредственно после лечения у всех пациентов имела место положительная динамика, которая заключалась в улучшении статики и динамики позвоночника, восстановлении регулярных самостоятельных мочеиспусканий. У всех были удалены катетеры или цистостомы из мочевого пузыря или имел место отказ от установки цистостомы в связи с восстановлением контроля тазовых функций. Увеличился объем активных движений ног, сила мышц паретичных конечностей. Больные начинали вставать с помощью, затем ходить с помощью родственников и ортопедических приспособлений. Больные ощущали прилив сил, веру в себя, эмоциональный подъем. Нарастала сила в руках. Больные могли себя обслуживать. Некоторые возвращались к труду, пусть и ограниченному. Мы добивались главного - улучшения качества жизни наших пациентов.

Значительное улучшение функций пораженного спинного мозга констатировано у 3 и улучшение у 4 пациентов. При этом процедура ЭС была комфортной в связи с безболезненностью и удобной фиксацией электродов.

Приводим примеры - выписки из историй болезни.

Пример 1. Больной А., 28 лет. Срок госпитализации 16.09-16.10.2013. Диагноз: Тяжелая позвоночно-спинальная травма. Осложненный компрессионный разрывной перелом тел Th12-L1. Ушиб спинного мозга тяжелой степени. Состояние после ламинэктомии Th12-L1 и металлоспондилодеза Th11-L4. Перенес автотравму в марте 2012 г. Объективно: Нижняя вялая параплегия. Глубокий парез аксиальных мышц (спины и живота) с уровня Th7. Глубокая гипестезия без гиперпатии (1 балл) с Th2 и анестезия нижней трети живота и обеих ног. При глубокой пальпации нижней трети живота в проекции мочевого пузыря определяется болезненность. Пролежни крестцово-ягодичных областей с вялыми грануляциями. В процессе обследования молодой человек мужественной наружности был глубоко подавлен, имел выраженный отрицательный эмоциональный фон, хотя отлично себя контролировал.

При ЭНМГ-исследовании до лечения 18.09.2013 не получено убедительных данных за наличие вызванных потенциалов ни при проведении транскраниальной магнитной стимуляции, ни при ЭНМГ.

Заключение: признаков проведения по моторным путям не установлено.

С 19.09.2013 по 15.10.2013 выполнен курс ЭС из 20 ежедневных процедур согласно заявляемому способу. Использовали физиотерапевтический электростимулятор «МВ 6.03». Электрод накладывали вначале на область спины с центрацией на уровне Th12-L1. Проводили ЭС спины 25 мин ежедневно. Затем накладывали 2 парных электрода на заднюю поверхность бедра и голени одной и второй ноги. Стимулировали 10 мин, используя два электростимулятора. Ноги стимулировали через день. На следующий день накладывали двойной электрод так, чтобы один из полюсов располагался на пояснично-крестцовой области, другой на нижней части живота, проводили ЭС мочевого пузыря 15 мин через день.

Проведено ЭНМГ-исследование непосредственно после лечения 15.10.2013. При транскраниальной магнитной стимуляции с ног стал определяться корковый вызванный мышечный ответ сниженной амплитуды. Латентный период составил 41-52 мс справа и 40-49 мс слева. Сегментарный вызванный мышечный ответ резко дисперсный, его латентность составила 20 мс с обеих ног. Вызванный двигательный потенциал с поясничного утолщения определялся, с уровня выше его параметры резко снижались.

Заключение: выявлено проведение по моторным путям на всем протяжении со значительным замедлением на уровне травмы. Степень сохранности проводимости более выражена слева. Отчетливые вызванные моторные ответы убедительны и относительно постоянной амплитуды.

Неврологическое обследование при выписке выявило отчетливую позитивную динамику: появились активные сокращения мышц живота, спонтанные сокращения стоп и пальцев обеих ног (1-2 балла), болезненность мышц ног и фасцикуляции волокон различных мышц обеих ног при пальпации, восстановление чувствительности ног до 1-2 баллов. При глубокой пальпации мочевого пузыря выраженная болезненность (2 балла, гиперпатия). Удален катетер из мочевого пузыря. Восстановлены позывы на мочеиспускание. От запланированной операции установки цистостомы отказались. В процессе осмотра пациент улыбался, и в глазах его стояли слезы радости.

Повторное поступление для обследования 09.19.2014. Неврологическое исследование: нижний вялый парапарез 1-2 балла. Восстановлена функция аксиальной группы мышц 4-5 баллов. Возросла сила мышц рук. Больной стоит с поддержкой. Чувствительность ног в пределах 1-2 балла. Больной ощущает позывы на мочеиспускание и дефекацию. Эмоциональная сфера спокойная, ровная, больной улыбается и благодарит.

ЭНМГ-исследование 17.06.14: при изучении проведения по малоберцовому и большеберцовому нервам установлено увеличение дистальной латентности справа большеберцового нерва. Амплитуда М-ответа снижена на 80% в дистальной и проксимальной точках. Скорость распространения возбуждения по нервам снижена на 20%. Неотчетливый М-ответ при электростимуляции малоберцовых нервов и левого большеберцового нерва. При игольчатой ЭНМГ выявлена спонтанная активность правой передней большеберцовой мышцы, и установлены формирующиеся потенциалы двигательных единиц со сниженной на 60% амплитудой.

Заключение: продолжающаяся положительная динамика преимущественно за счет формирования потенциалов двигательных единиц и снижения спонтанной активности.

Из представленного примера следует, что несмотря на отсутствие признаков нейрорегенерации через 1 год 7 мес после тяжелой позвоночно-спинальной травмы с полным поперечным повреждением спинного мозга на уровне поясничного утолщения непосредственно после курса ЭС согласно заявляемому способу установлены отчетливые симптомы нейрорегенерации, признаки восстановления проводимости спинного мозга, пролонгированные в течение последующего года.

Пример 2. Больной Д., 36 лет. Срок госпитализации 02-27.12.2013. Диагноз: Менингиома на уровне Th7-8. 11.12.2013 произведено нейрохирургическое вмешательство: ламинэктомия Th7-8, удаление срединно-боковой менингиомы справа размером 3×2, 5×2 см.

После операции констатирована нижняя параплегия, анестезия с уровня Th9, отсутствие контроля мочеиспускания. В МРТ 13.12.2013 опухоли нет, выявлен отек спинного мозга и обеднение трактов.

С 16.12.2013 выполнен курс ЭС согласно заявляемому способу из 10 процедур. Проводили ежедневно ЭС спины 25 мин и ЭС обеих ног 10 мин с помощью 2 электростимуляторов через день, чередуя с ЭС мочевого пузыря 15 мин.

При выписке движения правой ноги 0-1 балла при чувствительности 1-2 балла, левой ноги 1-2 балла при чувствительности 0-1 балл, в связи с чем опора на левую ногу была резко ослаблена. Появился частичный контроль мочеиспускания.

Повторное поступление 13-30.01.2014. При осмотре 13.01.2014 больной встал! С помощью персонала. Простоял 1 мин. Был очень доволен. Не хотел садиться, но пришлось, поскольку онемевшая левая нога стала «сползать» назад, и ушла опора на стопы.

Согласно заявляемому способу проведен курс ЭС из 14 процедур. Ежедневно проводили ЭС спины 25 мин и ЭС обеих ног 10 мин с помощью 2 электростимуляторов через день, чередуя с ЭС мочевого пузыря 15 мин.

ЭНМГ-исследование 30.01.2014 проведено непосредственно после лечения. Латентность М-ответа в норме при электростимуляции малоберцового и большеберцового нервов, амплитуда снижена на 40-50%. Скорость распространения возбуждения по нервам в норме. Амплитуда потенциалов двигательных единиц повышена. ЭМГ-паттерн частокольный. Количество функционирующих потенциалов двигательных единиц снижено.

Заключение: активность денервационного процесса не выявлена. При диагностической транскраниальной магнитной стимуляции дисфункция проведения по моторным трактам с выраженной задержкой по кортико-спинальным трактам на уровне Th8-9.

Неврологическое исследование при выписке показало восстановление активных движений ног до 3,5 баллов, чувствительности до 2-3 баллов, полное восстановление контроля мочеиспускания. Пациент стал ходить с помощью. Уровень неврологических расстройств оказался значимо лучше, чем до операции.

Данный пример показал, что при полном отсутствии проводимости спинного мозга после удаления доброкачественной опухоли спинного мозга проведение ЭС согласно заявляемому способу в раннем послеоперационном периоде показало отличные клинико-электрофизиологические результаты.

Использование заявляемого способа обеспечивает повышение эффективности лечения травматических повреждений спинного мозга за счет восстановления связей спинного мозга на всех уровнях - с центром и денервированными органами и восстановления их функций. Кроме того, преимуществом является безболезненность ЭС.