Методика неинвазивной чрескожной электрической стимуляции спинного мозга

Позвоночно-спинномозговая травма и её последствия являются важной проблемой современной медицины. Одним из новых и перспективных методов реабилитации двигательных функций у таких больных является электрическая стимуляция спинного мозга. В ФГБУ «НМИЦ детской травматологии и ортопедии им. Г. И. Турнера» Минздрава России успешно применяется метод чрескожной электрической стимуляции спинного мозга (ЧЭССМ) у данной категории пациентов для воздействия на нейронные сети различных отделов спинного мозга с целью активации афферентных и эфферентных рефлекторных связей при полном или частичном нарушении супраспинальных влияний различного генеза. Эффективность применения этой методики у пациентов детского возраста со спинальной травмой шейного, грудного и поясничного отделов позвоночника клинически доказана.

«В лечении детей с переломами позвоночника мы применяем разработанные в Центре имени Г. И. Турнера минимально инвазивные хирургические методики и современные технологии реабилитации. Одна из наиболее эффективных методик восстановительного лечения — это неинвазивная чрескожная стимуляция спинного мозга. На протяжении нескольких лет её использования она показала свою эффективность на десятках сложных пациентов со спинальными травмами, у которых восстанавливалась способность к ходьбе и передвижению».

Особенности методики неинвазивной чрескожной электрической стимуляции спинного мозга

Особенность методики заключается в использовании электрических импульсов сложной формы, в отличие от стандартных прямоугольных. Особая форма стимулирующих импульсов делает токи большой интенсивности, необходимые для эффективного воздействия на спинной мозг, безболезненными для человека с нормальной чувствительностью. Благодаря этому воздействию на спинной мозг и его элементы происходит воздействие токами большой амплитуды, которые эффективно проникают с поверхности кожи в структуры спинного мозга и инициируют непроизвольные шагательные движения, что приводит к увеличению мышечной силы, улучшению тактильной и болевой чувствительности, к возникновению произвольных движений и восстановлению баланса тела.

В зависимости от возраста пациента и уровня расположения стимулирующих электродов подбираются оптимальные параметры силы тока. Каждый из каналов стимулятора выдаёт импульсы тока в диапазоне от 0 до 300 мА с шагом 1 мА. Электроды (катод) фиксируются между остистыми отростками позвонков в зависимости от уровня повреждения спинного мозга, индифферентный электрод (анод) располагается над гребнями подвздошных костей. Средний ток, выдаваемый стимулятором по каждому каналу (постоянная составляющая тока) равен нулю. Это обеспечивает нулевой потенциал на коже в месте приложения электродов, что предотвращает возможный ожог кожи в случае большой амплитуды импульсов. В результате проведённого анализа были определены предельно допустимые величины силы, рекомендуемые для проведения ЧЭССМ в различных возрастных группах. Предельно допустимая сила тока для проведения ЧЭССМ у детей с позвоночно-спинномозговой травмой в возрасте до 7 лет составляет 40мА, от 7 до 12 лет – 80мА, старше 12 лет – 150мА.

Преимущества метода ЧЭССМ:

• Неинвазивность: метод является менее болезненным и травматичным, что особенно важно в детской практике.
• Доступность.
• Возможность стимуляции на разных уровнях спинного мозга одновременно: на 5 сегментов спинного мозга, или на 3 сегмента спинного мозга и на 2 корешка, или на 1 сегмент спинного мозга и 4 корешка спинного мозга.

Метод ЧЭССМ у пациентов при повреждении и аномалии развития спинного мозга и позвоночного канала способствует восстановлению чувствительности, двигательной активности и нормализации функции тазовых органов. Выполнение ЧЭССМ в комплексной терапии с роботированной механотерапией позволяет усилить терапевтический эффект воздействия. Восстановление функций даже одного сегмента спинного мозга значительно улучшает социальную адаптацию и качество жизни таких пациентов. Однако восстановление функций спинного мозга напрямую зависят от ранних сроков хирургического вмешательства. Отсутствие ликвидации сдавления спинного мозга в первые часы от момента травмы вызывает в нём изменения, которые на 80 % необратимы.

Кому показана неинвазивная чрескожная электрическая стимуляция спинного мозга?

Чрескожная электрическая стимуляция спинного мозга показана пациентам старше 4 лет с травмой спинного мозга или её последствиями (глубокие парезы, плегия; шкала ASIA – тип А, В), врождёнными пороками развития позвоночного канала и спинного мозга, детским церебральным параличом.

Сроки проведения стимуляции – после заживления послеоперационной раны (у пациентов, перенёсших хирургическое вмешательство) или через 2 недели от момента травмы (у пациентов с повреждениями типа SCIWORA).

Противопоказания для использования метода ЧЭССМ:

• Общее тяжёлое соматическое состояние пациента, обусловленное травмирующим агентом (кома, повреждение внутренних органов, и т. д.).
• Задержка психического развития.
• Нарушение целостности кожных покровов в зоне наложения электродов.
• Индивидуальная непереносимость процедуры ребёнком (эмоциональная лабильность, сниженный болевой порог).
• Эпилепсия с некупированными приступами.
• Выраженная гиперемия кожных покровов, аллергическая реакция в зоне наложения электродов.

Материально-техническое обеспечение метода ЧЭССМ

В ФГБУ «НМИЦ детской травматологии и ортопедии им. Г. И. Турнера» Минздрава России для проведения процедуры ЧЭССМ используются следующие аппараты и расходные материалы:

1. Аппаратно-программный комплекс для чрескожной стимуляции спинного мозга Биостим-5.
2. Накожные электроды для ЧССМ.
3. Роботизированный локомоторный тренажёр «Локомат».
4. Велотренажер «Тера».
5. Имитатор подошвенной опорной нагрузки «Корвит».
6. Пассивная подвесная система «Экзарта».

Тренажеры «Тера» и «Локомат» обеспечивают механостимуляцию нижних конечностей в режиме поочередного сгибания-разгибания в тазобедренных, коленных и голеностопных суставах. Пациентов инструктируют стараться прикладывать усилия в том же направлении, в каком тренажёр двигает конечностями. Кинезиотерапевтическая пассивная подвесная система «Экзарта» позволяет синхронно со стимуляцией выполнять упражнения в подвешенном состоянии, позиционировать тело и преодолевать влияние гравитации.

Алгоритм проведения ЧЭССМ у детей с позвоночно-спинномозговой травмой

На первом этапе проводят оценку тяжести неврологического дефицита с определением типа по шкале ASIA.

Затем выполняют оценку уровня повреждения спинного мозга, что позволяет определить оптимальное количество и уровень расположения стимулирующих электродов.

При повреждении спинного мозга на уровне шейного утолщения и грудных сегментов показано проведение ЧЭССМ на двух уровнях – в зоне повреждения и на уровне поясничного утолщения; при повреждении спинного мозга на уровне поясничного утолщения показано проведение ЧЭССМ на одном уровне (поясничное утолщение).

Необходимо отметить, что пациентам с изолированным повреждением только элементов конского хвоста проведение ЧЭССМ не показано.

Далее проводят дозированный подбор оптимальных параметров силы тока с учётом переносимости процедуры пациентом и его возрастных особенностей.