Реабилитация больных с начальными формами сколиоза методом функциональной электростимуляции мышц с применением аппаратно-программного комплекса многоканальной программируемой электростимуляции мышц "АКорД – Мультимиостим"

Метод функциональной электростимуляции мышц (ФЭСМ) предназначен для восстановительного лечения детей с начальными формами сколиоза. 
В основе метода лежит принцип управляемой коррекции движений посредством многоканальной электростимуляции мышц во время ходьбы пациента при помощи Аппаратно-программного комплекса «АКорД – Мультимиостим». 
Методические рекомендации предназначены для специалистов: травматологов-ортопедов, врачей-реабилитологов, методистов ЛФК, врачей протезно-ортопедических предприятий. 
Метод разработан в клинике ЦНИИПП-ФЦЭРИ Минтруда России, автор метода – академик РАМТН, д.м.н. профессор А.С. Витензон. 
Методические рекомендации подготовлены сотрудниками: 
– ФЦЭРИ Минтруда России академиком РАМТН к.м.н. Б.Г. Спиваком, Е.Э. Паламарчуком, А.Л. Успенским; 
– ГУ Научный центр здоровья детей РАМН врачом-неврологом Н.Ю. Титаренко.

Восстановительное лечение сколиоза остаётся одной из наиболее актуальных проблем современной ортопедии. Это связано как с распространенностью заболевания, так и с трудностями в своевременной диагностике и лечении больного. 
Распространенность начальных форм сколиоза среди детей и подростков по данным разных авторов составляет от 7 до 85%, в зависимости от метода диагностики, формы заболевания, возрастного фактора и прогнозируемого прогрессирования деформации. 
Консервативные методы лечения начальных форм сколиоза включают в себя применение лечебной физкультуры, массажа, плавания, электростимуляции мышц в покое и использование корсетов различной модификации. 
Однако следует учесть, что лечебная физкультура требует длительного применения и не позволяет в короткие сроки укрепить мышечный корсет. В то же время, электростимуляция мышц в покое достаточно быстро создает мышечный корсет, однако, данная методика полностью оторвана от двигательного акта и не может влиять на выработку необходимого двигательного стереотипа работы мышц. 
Наряду с перечисленными способами лечения деформации позвоночника широко применяется метод функциональной электростимуляции мышц, который основан на стимуляции мышц электрическим током в соответствии с фазами их естественного возбуждения на протяжении двигательного акта. Метод позволяет за относительно короткий промежуток времени значительно уменьшить дефицит мышечной функции у таких пациентов, выработать правильный двигательный стереотип работы мышц туловища (при показаниях – верхнего плечевого и тазового пояса, а также нижних конечностей) и, тем самым, добиться большей коррекции сколиоза. 
Важнейшим механизмом работы мышц является наличие фаз возбуждения и сокращения на протяжении определённого двигательного акта. При оценке работы мышц и движений туловища при ходьбе человека в норме отмечаются следующие закономерности: в момент переноса конечности происходит опущение таза в сторону переносимой ко-нечности и боковое отклонение позвоночника в сторону опорной ноги. При этом наибольшая электрическая активность отмечается в мышцах спины на стороне переносимой конечности (в конце опорной и начале переносной фазы шага), которые работают в уступающем режиме. Их действие направлено на удержание равновесия. В то же время наличие определённой патологии опорно-двигательного аппарата, например, фиксированной деформации позвоночника, приводит к известному дисбалансу в симметричной работе мышц. 
Результаты многолетних исследований функционального состояния мышц больных начальными формами сколиоза, а также данные биомеханической и иннервационной структуры ходьбы этой категории пациентов, показали следующие закономерности в работе мышц туловища при начальных степенях деформации позвоночника: 
1. У всех больных сколиозом 1-2 степени по сравнению со здоровыми детьми имеется снижение всех функциональных показателей работы мышц спины. 
2. Функциональные показатели мышц живота у тех же больных более высоки в сравнении с нормой. 
3. При анализе максимальной электрической активности мышц у больных сколиозом определяется выраженная асимметрия одноименных мышц туловища с преобладанием на выпуклой стороне деформации. 
4. Проявляется асимметрия и отсутствие чётких максимумов электрической активности работы мышц спины, а также большая их продолжительность во времени по сравнению с ходьбой здоровых детей. 
5. Увеличена амплитуда вращательных движений тазового и плечевого поясов у больных сколиозом при ходьбе по сравнению с нормой. 
Таким образом, в работе мышц туловища у больных начальными степенями сколиоза имеется известная неравномерность, и возникает дисбаланс мышечных сил. Дефицит мышечной функции в локомоторном акте вызывает патологический двигательный стереотип, который усугубляет стойкие гравитационные нарушения. Ослабление собственного мышечного «корсета», неправильная работа мышц при ходьбе, как правило, приводит к неуклонному прогрессированию деформации и развитию необратимых структурных изменений в позвоночнике. 
Этот важный механизм патогенеза и развития сколиоза был положен метода функциональной электростимуляции мышц. 
Целью ФЭСМ является восстановление утраченной мышечной функции и выработка правильного локомоторного навыка у больных начальными степенями сколиоза. 
В задачи метода функциональной электростимуляции входит укрепление паравертебральных мышц и тренировка работы мышц спины (при наличии показаний – мышц верхнего плечевого и тазового пояса, а также нижних конечностей) в определённые фазы шага. 

Формула метода функциональной электростимуляции мышц. 
Метод ФЭСМ с использованием аппаратно-программного комплекса многоканальной программируемой электростимуляции мышц низкочастотным импульсным током «АКорД – Мультимиостим» применяют для уменьшения дефицита мышечной функции, создания правильного двигательного стереотипа и коррекции деформации позвоночника. В аппаратно-программном комплексе «АКорД – Мультимиостим» реализуется возможность управления работой мышц спины и движениями позвоночника при ходьбе. 
Метод ФЭСМ заключается в воздействии на мышцы спины импульсами тока в определённые фазы шага пациента. Электрические импульсы вырабатываются программируемым комплексом, который на основе постоянного анализа биомеханических показателей цикла шага пациента, определяет периоды и осуществляет электрическое воздействие на мышцы спины, т.е. вызывает сокращения мускулатуры в фазе её естественной работы при ходьбе здорового человека. 
Таким образом, аппаратно-программный комплекс позволяет уменьшить дефицит мышечной функции, формировать собственный мышечный корсет, правильный двигательный стереотип, корригировать деформацию позвоночника, оказывая при этом большее воздействие на выпуклую дугу деформации. 

Основным показанием к применению метода ФЭСМ при начальных формах сколиоза является дефицит функции мышц спины. ФЭСМ показана всем больным 1-2 степенями сколиоза, независимо от формы заболевания и локализации дуг искривления. 
Противопоказаниями к проведению ФЭСМ являются: 
1. Непереносимость пациентом электрического воздействия. 
2. Наличие острых или хронических воспалительных заболеваний. 
3. Грубые неконтролируемые нарушения ритма сердца. 
4. Эпилепсия. 
5. Выраженная патология поведения. 
6. Наличие острых и хронических заболеваний внутренних органов с недостаточностью их функции. 
7. Наличие у больного токопродуцирующих имплантатов. 
8. Менструация (включая 1 день до начала и 2-3 дня после окончания). 
 

Метод функциональной электростимуляции мышц реализуется с помощью аппаратно-программного комплекса многоканальной программируемой электростимуляции низкочастотным импульсным током «АКорД – Мультимиостим». Комплекс представляет собой источник низкочастотных биполярных импульсов тока. В состав комплекса входят: интерфейсный блок, микропроцессорный переносной электростимулятор, датчики синхросигналов, коммуникационные и соединительные кабели, комплект электродов и фиксаторов. Управление комплексом осуществляется персональным компьютером при помощи программного обеспечения, входящего в состав комплекса. 

Коррекция движений позвоночника, формирование правильного двигательного стереотипа, уменьшение дефицита мышечной функции – основные задачи восстановительного лечения сколиотической деформации современными консервативными метода-ми. 
Выполнение процедуры ФЭСМ должно проводиться врачом, имеющим специальную подготовку и практически освоившим данную методику, или средним медицинским персоналом под контролем врача. 
Выполнение методики ФЭСМ сводится к ряду основных манипуляций: 
1. Выбор корректируемых движений и мышц. 
Стимулируемые группы мышц должны обеспечивать противодействие искривлению позвоночника во фронтальной плоскости при ходьбе. Их действие должно быть направлено на создание мышечного корсета одновременно с оптимизацией локомоторного акта. 
При грудном типе сколиоза основным объектом коррекции является выпрямление позвоночника с одновременным сведением лопаток и подниманием плеча на стороне возбуждения. Стимуляции подвергают трапециевидные и ромбовидные мышцы. При грудопоясничном и поясничном типе деформации стимулируют работу крестцовоостистых и интеркостальных мышц. Общий эффект достигается четырехканальной электростимуляцией крестцовоостистых, ромбовидных, интеркостальных, трапециевидных мышц в конце опорной и начале переносной фазы каждого шага. При подобной программе стимуляции достигается уменьшение бокового искривления позвоночника. 
Перед выполнением первой процедуры ФЭСМ необходимо определить рентгенологически степень сколиоза и точную локализацию основной и компенсаторной дуг искривления, а также оценить выраженность гипотрофии мышц. Важно учесть, что при проведении процедуры большее стимулирующее воздействие током должно оказываться на мышцы выпуклой стороны деформации. Однако в процессе подбора амплитудных параметров импульсов тока не всегда удается добиться желаемой интенсивности воздействия. В этом случае стимуляция групп мышц проводится симметрично. 
1.1 Наложение электродов. 
После определения стимулируемых мышц необходимо наложить электроды на тело пациента. При стимуляции крестцовоостистых мышц электроды располагают латерально по паравертебральной и задней подмышечной линии, чтобы в процесс стимуляции включались межрёберные мышцы. Такое расположение электродов даёт максимальный эффект в коррекции фронтальных отклонений туловища. 
Электроды подбирают индивидуально, с учётом роста пациента. Комплекс «АКорД – Мультимиостим» содержит 2 комплекта электродов в количестве 8 шт. каждый, которые имеют типовые размеры (3х3 – 2шт., 3х9 – 2шт., 3х16 – 4 шт.). 
Кожные покровы в области наложения электродов должны быть чистыми. Для этого кожу пациента необходимо протереть ватой, смоченной 70% спиртом, или последовательно мыльным раствором и чистой водой. 
Электроды необходимо смочить в воде и плотно зафиксировать на теле пациента с помощью «костюма пациента» – специальных эластичных манжет. 
Разъем комплекта соединительных кабелей необходимо вставить в разъем электростимулятора и соединить с соответствующими электродными кабелями. Для удобства в комплекте соединительных кабелей для ходьбы кабель каждого канала пронумерован. Соединительные кабели разных каналов имеют различную длину. При подготовке к стимуляции во время ходьбы соединительные кабели необходимо закрепить на «костюме пациента» с помощью ленты «Контакт». 

2. Выбор временных параметров ходьбы. 
При настройке канала на мышцу автоматически устанавливается типовая фазовая программа стимуляции данной мышцы. Фазовая программа зависит от режима стимуляции (ходьба, езда на велосипеде или циклическая стимуляция), используемого синхродатчика (угловой или контактный) и его расположения (на правой или левой нижней конечности). Программа определяет начало и конец фазовых посылок электрических импульсов, во время которых стимулируется мышца. 
Для настройки необходимо выбрать настраиваемый канал и указать мышцу и сторону, к которой канал подключен. Мышца указывается непосредственно на рисунке левой кнопкой мыши или при помощи буквенных обозначений. 
В случае необходимости возможна настройка или сдвиг фаз в соответствующих пунктах меню. 

Метод ФЭСМ не является монотерапией при заболеваниях опорно-двигательного аппарата, в частности деформации позвоночника. Он удачно сочетается с лечебной физкультурой (ЛФК), массажем, гипербарической оксигенацией, гидропроцедурами. 
1. Комплексное воздействие ФЭСМ и ЛФК позволяет в короткие сроки добиться значительного лечебного эффекта у больных сколиозом 1-2 степени. Это обусловлено выраженным корригирующим воздействием физических упражнений на деформированный позвоночник. 
В задачи ЛФК при сколиозах входит создание естественного мышечного корсета, повышение газообмена, тонуса и силовой выносливости мышц, выработка активной самокоррекции. Основой занятий являются общеукрепляющие упражнения, на фоне которых проводится коррекция деформации. ЛФК эффективна только при регулярном и длительном воздействии. Применение лечебной гимнастики требует значительных волевых усилий самого пациента. 
Сочетание ФЭСМ и ЛФК позволяет на фоне проведенной с помощью упражнений коррекции, за относительно короткий промежуток времени выработать требуемый двигательный навык и создать мышечный корсет. Тем самым происходит взаимное потенцирование двух основных методик консервативного лечения сколиозов. 
Лечебную физкультуру следует проводить в течение всего курса ФЭСМ, при этом необходимо учитывать, что выполнение комплекса упражнений требует предельной точности и координации со стороны пациента, что не является необходимым при ФЭСМ. Поэтому предпочтительно проводить занятие физкультурой до проведения сеанса ФЭСМ. 
2. Массаж выполняется через 20-30 минут после проведенной процедуры ФЭСМ. За время перерыва пациент должен отдохнуть, так как процедура ФЭСМ является нагрузочной. Рекомендуется не ограничиваться только массажем спины, а применять общее воздействие. 

Исследования эффективности метода ФЭСМ проводились на базе детского ортопедического отделения Федерального научно-практического центра медико-социальной экспертизы и реабилитации инвалидов. Для оценки результатов применяли следующие методы исследований: клинико-статистический, рентгенологический, электрофизиологи-ческий и биомеханический. 
Были подвергнуты анализу 78 детей в возрасте от 7 до 15 лет с начальными формами сколиоза (1-2 ст.) и 12 здоровых детей того же возраста с целью получения данных средней детской нормы. Дети, больные сколиозом, составили группу в 55 человек, из них 35 больных – первично обследованных и получивших курс ФЭСМ; 10 пациентов, получивших курс ФЭСМ повторно; 10 пациентов, в качестве основной терапии получившие курс электростимуляции мышц в покое аппаратом «Стимул – 1», составили контрольную группу. 
В зависимости от клинической формы заболевания первично обследованные пациенты были разделены на 2 группы: первая – больные S-образным сколиозом – 14 человек (40%), вторая – С-образной формой – 21 человек (60%). 
Оценка результатов ФЭСМ показала: 
1. В группе больных С-образным сколиозом увеличилась максимальная электрическая активность мышц в 1,5 раза. Коррекция общего угла искривления составила 23%, или 4,60 в сторону уменьшения деформации. Амплитуда вращательных движений таза в среднем уменьшилась на 25,3%, плечевого пояса на 28,3%. Произошло улучшение работы мышц в цикле шага: появились четкие максимумы электрической активности мышц, оптимизировались временные рамки работы мышц, работа мышц туловища в результате применения ФЭСМ стала более симметричной. 
2. В группе больных S-образным сколиозом были отмечены аналогичные изменения клинического течения заболевания, а также иннервационной и биомеханической структуры ходьбы пациентов. 
3. В контрольной группе результаты лечения оказались менее убедительными: после проведения курса электоростимуляции мышц в покое составила 1,00, максимальная электрическая активность увеличилась всего на 4%. Амплитуда вращательных движений таза и верхнего плечевого пояса уменьшилась на 10,7 и 10,3% соответственно. В иннервационной структуре ходьбы изменений не произошло. 
Изучение отдаленных результатов лечения показало: эффективность метода ФЭСМ сохраняется в течение 6-18 месяцев после 1 курса стимуляции. При этом повторные курсы ФЭСМ, проведенные через 6 -12 месяцев позволяют не только добиться поддержания лечебного эффекта, но и увеличить возможности дальнейшей коррекции деформации позвоночника. 
Таким образом, метод функциональной электростимуляции мышц, с применением аппаратно-программного комплекса многоканальной программируемой электростимуляции мышц низкочастотным импульсным током «АКорД – Мультимиостим», позволяет уменьшить дефицит мышечной функции, нормализовать работу мышц туловища во время ходьбы, выработать естественный более правильный стереотип работы мышц при ходьбе. Проведение курса ФЭСМ позволяет за сравнительно короткий промежуток времени добиться долговременной коррекции сколиотической деформации. 

Разработанная методика лечения больных с начальными формами сколиоза внедрена в ряде реабилитационных центров Москвы и РФ.