Методика многоканальной программируемой электростимуляции.

МПЭС является высокоэффективным методом коррекции патологического двигательного стереотипа человека и служит для закрепления физиологических паттернов движений.

Стойкие результаты восстановительного лечения методом МПЭС достигаются благодаря использованию патогенетического целесообразного принципа потенциации производственного мышечного усилия в естественном спектре движений. Клиническая и нейрофизиологическая сущность метода МПЭС заключается в точном временном соответствии программ искусственного (посредством электростимуляции) и естественного (попытка произвольного усилия) возбуждения мышц в двигательных актах человека (А.С.Витензон, 2000). Прежде всего метод нашел достаточно широкое применение в целях выработки нормальных мышечных координаций во время шага и других локомоторных актов – бега, прыжков.

Применяемая в медицинской практике традиционная стимуляционная техника базируется исключительно на принципе использования силовых характеристик электрического тока при воздействии на нервно-мышечную систему.

На основе метода МПЭС мышц, разработан (разработка НМФ «Статокинг», Москва, Россия 2000г.) аппаратно-программный модуль временной синхронизации электромиостимуляции отечественный компьютерный комплекс «АКорД – Мультимиостим».

Материально-техническое обеспечение комплекса «аКорД – Мультимиостим»

Комплекс является переносным и предназначен для работы в клиниках, лечебно-профилактических и реабилитационных учреждениях.

В состав комплекса входят:

• интерферейсный блок;

• микропроцессорный переносной восьмиканальный электростимулятор;

• датчики синхросигналов (угловой, контактный – пяточный);

• коммуникационные и соединительные кабели;

• комплект стимуляторных электродов;

• комплект фиксаторов(индивидуальный костюм пациента, выполненного по конверсионной технологии из особой ткани «Трикор»).

Применение микропроцессорной технологии и современной элементной базы позволило максимально упростить применение комплекса, сделало его удобным средством при лечении ряда заболеваний нервной и опорно–двигательной систем человека.

Занятия при помощи компьютерного комплекса адаптивного корректора движений «АКорД- мультимиостим» моделирует выработанную в эволюции пространственно- временную организацию мышечной активности, что выгодно отличает МПЭС от других методов реабилитации

В процессе адекватной электростимуляции естественного мышечного сокращения на всем протяжении произвольного движения обеспечивается точное воспроизведение последовательности, длительности и силы мышечной активности, характеризующей данное движение. В результате благоприятного сенсорного притока, поддерживаемого неукоснительным моделированием пространственно-временного рисунка мышечной активности, которая закрепилась в эволюции ходьбы человека, происходят позитивные перестройки деятельности локомоторных центров головного и спинного мозга на всех вертикальных уровнях регуляции движений. Эти нейродинамические перестройки позволят в дальнейшем осуществлять приближенное к норме формирование произвольных движений уже без участия внешнего «пейсмеккерного» устройства, в роли которого временно – на этапе восстановительного лечения – выступает реабилитационный комплекс «АКорД – Мультимиостим».

У самостоятельно передвигающихся пациентов синхронизация фаз мышечной стимуляции достигается благодаря текущему анализу значений одного или нескольких суставных углов с построением гониометрических профилей двойного шагового цикла.

Пациенты, которым самостоятельное передвижение не доступно, получают лечение МПЭС, совершая шаг на месте у опоры, воспроизводя циклическую мышечную активность на беговой дорожке или велотренажере, либо используя в качестве синхромиостимуляции для управления работой каналов электромиостимуляции (ЭМС) методику селективной вибростимуляции опорных зон (по желанию учреждения входит в дополнительную комплектацию).

Комплекс обеспечивает электростимуляцияю мышц низкочастотным током при различных заболеваниях опорно-двигательного аппарата, при дефиците мышечной функции любого присхождения, например:

• при нарушениях осанки и начальных степенях сколиотической болезни и сколиозов 1- 11 степени;

• при дистрофических поражениях позвоночника (остеохондрозе);

• при гемипарезах церебрального происхождения (после инсультов и т.д.);

• при детском церебральном параличе;

• при последствиях повреждения позвоночника и спинного мозга;

• при последствиях перенесённого полиомиелита и полиомиелитоподобных заболеваний;

• при протезировании;

• при несросшихся переломах и ложных суставах костей голени;

• при окклюдирующих поражениях остерий нижних конечностей и т.д.

• в спорте с целью управления движениями и оптимизации целостного двигательного акта.

Электростимулятор осуществляет:

• генерацию импульсов тока в зависимости от значений синхро сигналов и установленных параметров электростимуляции;

• оперативное управление амплитудой импульсов тока по всем каналам во время сеанса ЭС;

• индикацию наличия синхро сигналов;

• выключение и включение сеанса ЭС.

Во время процедуры электростимулятор обеспечивает на каждом канале по определённой закономерности чередование сигнала возбуждения и пауз. Сигнал возбуждения состоит из последовательности импульсов тока.

Каждый импульс тока представляет собой ассиметричный биполярный импульс с нулевой постоянной составляющей (рис. 1). Длительность импульса тока (ч) по уровню 0,5 от максимальной амплитуды составляет 50 – 250 мкс. Амплитуда (величина) импульса тока устанавливается регулятором силы тока от ) до 100 мА.

Сигнал возбуждения представляет собой последовательность импульсов тока с частотой, устанавливаемой при помощи программного обеспечения от 50 до 85 Гц.

Точность дискретной фазовой настройки как начала стимуляции каждой мышцы в цикле шага и, соответственно, возможностей временного сдвига активации одной мышцы относительно другой, так и длительность стимуляции конкретной мышцы – эта дискретность составляет примерно 6 % (1/16) от длительности двойного шагового цикла, что сопоставимо с внутри индивидуальной вариабельностью параметров шага здорового человека.

Метод позволяет воздействовать на ослабленные мышцы низкочастотным электрическим током синфазно с физиологической активностью каждой выбранной мышцы при нормальном стереотипе ходьбы.

Всего за одну процедуру подвергаются стимулирующему воздействию до 8 мышц или мышечных групп. Такое воздействие учитывает функциональное состояние структур центральной нервной системы, отвечающих за работу каждой мышцы при ходьбе, поэтому является более физиологичным и эффективным по сравнению с ЭС в покое.

Электростимулятор адаптивно подстраивает частоту подачи импульсов под плавно меняющийся темп ходьбы пациента. Во время сеанса электростимулятор автономно (без управления компьютера) адаптируется под частоту шагов пациента и в нужные моменты времени подаёт на мышцы стимулирующие импульсы. Независимо от темпа и ходьбы двойной шаговый цикл всегда принимается за 100% и относительные пропорции длительности стимуляции мышц и ее временные сдвиги остаются неизменными.

Во время сеанса пациент в соответствии со своими субъективными ощушениями может самостоятельно уменьшить или увеличить ток ЭС, который одновременно и пропорционально изменяется по всем задействованным каналам, а также в случае необходимости вообще отключить электростимулятор.