Ваш регион

Москва

Клинико-биомеханическое и физиологическое обоснование коррекции ходьбы инвалидов на протезе голени посредством электростимуляции мышц

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Доцент Н. Г. Коновалова
Кафедра лечебной физкультуры, физиотерапии и курортологии Новокузнецкого ГИДУВа, г. Новокузнецк, Россия

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Выработка правильного локомоторного стереотипа и улучшение функционального состояния усеченной нижней конечности у инвалидов с культей голени представляет значительный интерес. Решение этих проблем в комплексе с функциональным протезированием позволяет обеспечить полноценную медицинскую реабилитацию инвалидов.

Это особенно актуально для инвалидов с культей голени, поскольку в подобных случаях протезирование представляет определенные трудности, связанные с такими особенностями культей, как малое количество мягких тканей, низкий уровень кровообращения, невозможность несения нагрузок по оси (С. И. Бабий, 1978). Для частичной разгрузки культи инвалидам назначают протезы с гильзой бедра. Однако, с учетом кинематики коленного сустава (I. Wismans, Т. Vеldpaus, Р. Struben, 1978), соосность движений в суставе и шарнирах протеза достигнута быть не может.

Анализ состояния инвалидов, протезирующихся повторно, показывает значительную атрофию мягких тканей усеченной конечности, наличие болезней и пороков культей (И. Ш. Морейнис с соавт., 1981), заболеваний сохранившейся конечности (А. Ф. Дмитриев, Л. Г. Капичникова, 1983).

В настоящее время созданы протезы голени повышенной функциональности (Н. Г. Никоненко, 1981; С. Э. Зуевский, 1983). Однако, для ходьбы на таких протезах, нужно иметь хорошо васкуляризованную культю мышечного типа. Функциональные возможности протезов полностью реализуют лишь те инвалиды, которые умеют сокращать усеченные мышцы культи в определенные фазы шага (А. С. Витензон, 1982). Переход на такие протезы представляет определенные сложности, особенно для инвалидов, много лет пользующихся протезами с гильзой бедра, имеющих значительную атрофию мышц усеченной конечности и порочный стереотип ходьбы.

Для повышения функциональных качеств усеченной конечности у инвалидов с культей голени широко применяется электростимуляция (ЭС) мышц усеченной конечности (И. И. Никулин, 1975). Однако этот метод непосредственно не влияет на стереотип ходьбы. Обучение ходьбе путем внесения словесных корректив, не адресованных непосредственно к нервно-мышечному аппарату, не может прямо воздействовать на столь автоматизированный акт, как ходьба человека (А. С. Витензон, 1981).

В настоящее время существует метод, позволяющий соединить оба эти воздействия — коррекция ходьбы посредством ЭС мышц (Т. Ваjd et al.,1985). Метод широко применяется при реабилитации ходьбы инвалидов с паралитическими заболеваниями различного генеза (А. С. Витензон с соавт., -1983; G Zivold еt а1., 1984). Он оказался эффективным и применительно к инвалидам на протезе бедра (Н. И. Кондрашин с соавт., 1984).

Цель и задачи исследования. Цель настоящего исследования состоит в разработке метода коррекции ходьбы инвалидов на протезе голени посредством ЭС мышц. Основные задачи исследования:

1. Клинико-биомеханическое и физиологическое обоснование использования метода коррекции ходьбы посредством ЭС мышц применительно к инвалидам, пользующимся протезом голени, на основе закономерностей данного двигательного акта и осуществления его физического моделирования.

2. Установление принципов коррекции ходьбы инвалидов на протезе голени посредством ЭС мышц: выбор корректируемых движений и стимулируемых мышц на основе комплексной оценки состояния опорно-двигательного аппарата инвалидов, а также данных моделирования.

3. Оценка эффективности одномоментной коррекции ходьбы, как метода, позволяющего установить наличие и степень дефицита мышечной функции (ДМФ) инвалидов с культей голени. Выявление влияния курса коррекции ходьбы на ее биомеханическую и иннервационную структуру, а также на функциональное состояние усеченной конечности.

4. Разработка рекомендаций для практического применения коррекции ходьбы инвалидов на протезе голени посредством ЭС мышц.

Материал и методы исследования. Для решения поставленных задач проведено клиническое обследование состояния опорно-двигательного аппарата и ходьбы 140 инвалидов. 26 инвалидам проведено 32 курса коррекции ходьбы посредством ЭС мышц и комплексное клинико-биомеханическое обследование по 10 методикам, включающее 930 различных ин- различных инструментальных исследований. Достоверность полученных данных подтверждена методами математической статистики.

Научная новизна работы. В ходе выполнения диссертации разработана физическая модель ходьбы на протезе голени, изучена ее биомеханическая и иннервационная структура.

На основании клинико-биомеханических исследований инвалидов и данных физического моделирования проведен качественный и количественный анализ структуры ДМФ при ходьбе на протезе голени. Исходя из концепции ДМФ при ходьбе и с учетом функционального состояния усеченной конечности, осуществлен выбор корректируемых движений и стимулируемых мышц. Разработана методика одно- и многоканальной коррекции ходьбы инвалидов на протезе голени посредством ЭС мышц. Усовершенствован датчик синхронизации подачи стимулирующих сигналов с фазами шага, разработан чехол на культю голени с встроенными электродами.

На клиническом материале, при применении объективных методик обследования, показано, что коррекция ходьбы посредством ЭС мышц является рациональным способом диагностики ДМФ. Курс такой коррекции служит эффективным методом улучшения ходьбы и функционального состояния усеченной конечности инвалидов. .

Практическая ценность работы. Применение разработанного метода способствует улучшению функционального состояния и ходьбы инвалидов на протезе голени. Курс коррекции ходьбы позволяет увеличить силу, электрическую активность мышц, периметр усеченной конечности, улучшить регионарное кровообращение. Такое лечение приводит к выработке у инвалидов более правильного стереотипа ходьбы на протезе голени, сопровождающегося снижением энерготрат, симметризацией кинематической и динамической структуры локомоции.

Навык инвалида сокращать усеченную икроножную мышцу, другие мышцы разгибатели в нужные фазы шага, приобретенный или акцентированный в результате курса коррекции ходьбы, ведет к улучшению динамической адаптации культи к приемной гильзе протеза и повышению подкосоустойчивости протезированной конечности. Последнее облегчает перевод инвалидов на протезы прогрессивных конструкций.

Метод коррекции ходьбы посредством ЭС мышц может быть использован для диагностики ДМФ усеченной конечности, а также для определения прогноза степени его уменьшения.

Реализация результатов исследования.

Диссертация выполнялась в ходе двух научно-исследовательских разработок института. Разработанный метод коррекции ходьбы инвалидов широко применяется в ЦНИИПП (г. Москва) и филиале ЦНИИПП (г. Новокузнецк). Положения работы включены в учебный план циклов повышения квалификации, работников протезной промышленности РСФСР при ЦНИИПП. Проведены теоретические и практические занятия с инструкторами ЛФК протезно-ортопедических предприятий РСФСР по обучению их методике коррекции ходьбы инвалидов на протезе голени посредством ЭС мышц. Опубликованы методические рекомендации по применению коррекции ходьбы инвалидов на протезах посредством ЭС мышц.

Публикация и обсуждение результатов исследования. По теме диссертации опубликовано 16 работ, сделано 7 научных докладов, внесено 5 рационализаторских предложений.

Апробация. Работа апробирована на заседании проблемной комиссии при Специализированном Совете ЦНИИПП 16.04.1987.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, списка литературы, приложения. Работа изложена на 198 стр. машинописи (в том числе 109 стр. собственно текста), иллюстрирована 29 таблицами и 34 рисунками. Список литературы включает 147 названия, из которых 38 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы задачи исследования и методы, примененные при решении поставленных задач.

АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В аналитическом обзоре литературы представлен анализ отечественной и зарубежной литературы о ходьбе и состоянии опорно-двигательного аппарата инвалидов с культей голени применительно к протезированию. Показаны положительные стороны и недостатки существующих способов улучшения функции мышц усеченной конечности и ходьбы инвалидов.

МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

В работе использованы следующие методики исследования:

1. Клиническое обследование инвалидов по специально составленной схеме. Оно было направлено на выявление факторов, важных для определения показаний и противопоказаний к назначению коррекции ходьбы, а также ее структуры.

2. Для объективной оценки функционального состояния нижних конечностей инвалидов измеряли силу и электрическую активность мышц в изометрическом режиме при максимальном усилии. Каждый замер проводили не менее 3 раз. Учитывали максимальный результат.

Установка для измерения силы состояла из динамометра, тензометрического усилителя и подключенного к его выходу стрелочного прибора типа М 11-08. Измеряли силу мышц, осуществляющих движения в тазобедренном и коленном суставах (ТБС и КС), а также силу усеченной икроножной мышцы при фантомно-импульсивном усилии, Исследование проводили перед 1, 6, 11, 16 сеансами и по окончании курса коррекции ходьбы.

Установка для измерения электрической активности состояла из усилителя биопотенциалов УБП1-01, электронного интегратора, прибора счетного одноканального ПСО2-02, электронно-лучевого осциллографа. Использовали латунные накожные электроды диаметром 10 мм с межэлектродным расстоянием 40 мм.

Измеряли электрическую активность следующих 10 мышц: передней большеберцовой, икроножной, наружной широкой, полусухожильной, прямой бедра, двуглавой бедра, большой приводящей, большой и средней ягодичных, напрягающей широкую фасцию бедра. Исследование проводили до и после курса коррекции ходьбы.

О состоянии регионарного кровообращения нижних конечностей судили но объемной сфигмограмме, которую регистрировали до и после курса коррекции ходьбы на электрокардиографе «ЭЛКАР-64» с использованием сфигмоприставки модели «О-62».

3. С целью оценки корректирующих влияний ЭС мышц на ходьбу инвалидов проводили электроподо-, -гонио-, -динамографию и количественную электромиографию при ходьбе. Регистрировали гониограммы плюснефалангового (ПФС), голеностопного (ГСС) суставов, КС, ТБС, вертикальную, продольную и поперечную составляющие опорных реакций обеих нижних конечностей. Исследование проводили до и после курса при обычной ходьбе и с различными вариантами коррекции. Натуральную и интегрированную активность 10 мышц протезированной и сохранившейся конечностей при ходьбе изучали до и после курса.

О влиянии коррекции ходьбы на системную гемодинамику судили по изменению гемодинамических показателей (частоты сердечных сокращений, величины артериального давления) и электрической активности сердца. Исследования проводили сидя до нагрузки и на 1, 3, 5, 10 мин отдыха. В качестве нагрузочной пробы использовали ходьбу по ровной поверхности на расстояние 500 м без коррекции и с коррекцией. Энерготраты оценивали методом непрямой калориметрии. Исследование проводили до и после курса лечения.

4. Для выявления некоторых механизмов возникновения ДМФ при ходьбе инвалидов на протезе голени были поставлены эксперименты с использованием метода физического моделирования. Суть их сводилась к воспроизведению биомеханических условий ходьбы на протезе голени испытуемым с сохранным опорно-двигательным аппаратом и сравнении полученных данных с обычной ходьбой того же испытуемого.

ОСОБЕННОСТИ КЛИНИЧЕСКОЙ КАРТИНЫ И ХОДЬБЫ ИНВАЛИДОВ НА ПРОТЕЗЕ ГОЛЕНИ

Нами проведено клиническое обследование 140 инвалидов с односторонней культей голени, результаты которого наглядно выявили особенности состояния усеченной и сохранившейся конечностей, ходьбы и качества протезирования инвалидов.

Большинство инвалидов было в возрасте от 20 до 60 лет, с давностью ампутации свыше 20 лет. Все они работали и пользовались протезом по 14—16 часов в сутки. Причиной ампутации у 95% обследованных послужила травма. Большинство инвалидов имели протезы непрогрессивных конструкций: шинно-кожаные и деревянные с гильзой бедра. Протезы часто имели дефекты. У подавляющего большинства инвалидов выявлены болезни культи голени, связанные с нерациональным протезированием. Среди них превалировали: потертости, трофические расстройства дистального отдела культи, проявлявшиеся в виде гиперкератозов, хронического венозного застоя, трофических язв. Выявлены заболевания сохранившейся конечности, такие, как плоскостопие, варикозное расширение вен. Частота заболеваний обеих нижних конечностей, степень атрофии мягких тканей протезированной конечности прогрессировали по мере увеличения давности ампутации. Ходьба инвалидов характеризовалась уменьшением амплитуды движений рук, плечевого и тазового пояса,

36% инвалидов постоянно смещали туловище в сторону сохранившейся конечности. Движения в суставах нижних конечностей у большинства инвалидов были асимметричны.

Для объективизации и количественного выражения полученных клинических данных, а также с целью изучения внутренней структуры локомоции, состояние опорно-двигательного аппарата и ходьба 32 инвалидов были оценены при помощи инструментальных методик. В число испытуемых вошли 18 мужчин и 14 женщин в возрасте от 18 до 69 лет с давностью ампутации от 2 до 49 лет. Все инвалиды протезировались повторно. У всех, хотя и в разной степени, была выражена атрофия мягких тканей усеченной конечности. Коэффициент атрофии мягких тканей культи голени в среднем составил 28%, бедра—13%. Измерения силы и электрической активности мышц позволили установить снижение этих показателей не только на уровне культи и бедра, но и на уровне тазового пояса. Так, электрическая активность усеченной икроножной мышцы составила 42%, прямой бедра—70%, большой ягодичной—80% от активности одноименных мышц сохранившейся конечности. В меньшей степени была выражена асимметрия электрической активности других мышц.

Исследования ходьбы инвалидов на протезе голени выявили временную, кинематическую и динамическую асимметрию локомоции, которая явилась отражением двух процессов: снижения двигательной, активности пораженной конечности и компенсаторного возрастания активности сохранившейся.

Асимметрия временных показателей проявлялась в уменьшении коэффициента ритмичности, увеличении длительности двухопорной фазы. Уменьшение длины шага и увеличение длительности локомоторного цикла обусловили понижение скорости ходьбы инвалидов. Кинематическая асимметрия заключалась в некотором ограничении Движений переднего отдела искусственной стопы и голеностопного шарнира, редукции сгибания в КС и разгибания в ТБС протезированной конечности в опорную фазу. О динамической асимметрии ходьбы судили по снижению опорных толчков протезированной конечностью по сравнению с сохранившейся. Так, по вертикальной составляющей протезированной конечности, величина переднего и заднего толчков снижалась на 20%.

Еще более наглядна асимметрия внутренней структуры локомоции. По нашим данным, средняя электрическая активность за шаг при ходьбе на протезе голени уменьшалась для мышц протезированной конечности на 18% и увеличивалась для мышц сохранившейся на 31% по сравнению с нормой. Эта асимметрия была более выражена для мышц голени, однако, мышцы разгибатели бедра и тазового пояса протезированной конечности тоже функционировали значительно хуже, чем при нормальной ходьбе. В среднем электрическая активность мышц протезированной конечности за шаг была в 1,5 раза меньше, чем сохранившейся. Отметим, что снижение электрической активности интактных мышц шло главным образом путем редукции ее максимумов. Эти изменения структуры ходьбы на протезе голени следует рассматривать как результат влияния ряда неблагоприятных факторов, из которых отметим: ДМФ разгибателей усеченной конечности и отсутствие правильного двигательного стереотипа.

КЛИНИКО-БИОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОРРЕКЦИИ ХОДЬБЫ ИНВАЛИДОВ НА ПРОТЕЗЕ ГОЛЕНИ

Основным показанием к назначению коррекции ходьбы является ДМФ. Для более точного выяснения его структуры проведено моделирование двигательных нарушений, имеющих место при ходьбе на протезе голени. Исследовали ходьбу испытуемого с сохранным опорно-двигательным аппаратом в норме и на специально разработанной модели протеза голени.

 
 
 
 

Ваш комментарий

 
 
Задать вопрос
Самое популярное

Когда и как потерять девственность

Девственность и куриное яйцо. Какая между ними связь? А такая, что жители племени куаньяма, что живет на границе с Намибией, в древности лишали девочек девственности при помощи куриного яйца. Ненамно

Всё о температуре тела

Температура тела - комплексный показатель теплового состояния организма человека, отражающий сложные отношения между теплопродукцией (выработкой тепла) различных органов и тканей и теплообменом между

10 способов сбросить 5 кг

Небольшие изменения в питании и образе жизни помогут изменить ваш вес. Хотите сбросить лишние килограммы? Не переживайте, вам не придется морить себя голодом или делать изнурительные упражнения. Иссл

О насНаши клиентыРеклама медицинских центровМаркетинг для салонов красоты и SPA
Рейтинг Nedug.Ru - клиники Москвы, клиники Петербурга
© 2000-2021 Nedug.Ru. Информация на этом сайте не призвана заменить профессиональное медицинское обслуживание, консультации и диагностику. Если вы обнаружили у себя симптомы болезни или плохо себя чувствуете, то необходимо обратиться к врачу для получения дополнительных рекомендаций и лечения. Все замечания, пожелания и предложения присылайте на [email protected]