Автореферат и диссертация по медицине (14.03.03) на тему:Патофизиологическое обоснование применения метода постоянной длительной импульсной кинетикотерапии в лечении и реабилитации больных с последствиями спинальной травмы

004608848

На правах рукописи

ВАГИН

Александр Анатольевич

ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА ПОСТОЯННОЙ ДЛИТЕЛЬНОЙ ИМПУЛЬСНОЙ КИНЕТИКОТЕРАШШ В ЛЕЧЕНИИ И РЕАБИЛИТАЦИИ БОЛЬНЫХ С ПОСЛЕДСТВИЯМИ СПИНАЛЫЮЙ ТРАВМЫ

(клинико-экспериментальное исследование)

14.03.03 - патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

2 г ИЮЛ 2010

Санкт-Петербург 2010

004608848

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Воеино-мсдицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФ

Научный руководитель: доктор медицинских наук Войцицкий Анатолий Николаевич.

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук Кобиашвили Малхаз Георгиевич; доктор медицинских наук, профессор Гавришева Наталья Алексеевна

Ведущая организация - Г'ОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия» Росздрава.

Защита диссертации состоится «21» сентября 2010 года в 10.00 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 215.002.03 при ФГОУ ВГ10 «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова МО РФ (19044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д.6).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ФГОУ ВПО «Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова» МОРФ

Автореферат разослан «_____ июля 2010г.

Ученый секретарь совета

доктор медицинских наук профессор

Дергунов Анатолий Владимирович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Рост травматизма вследствие многочисленных техногенных катастроф в последнее время становится одной из важнейших проблем для современной медицины. Этому способствуют различные чрезвычайные ситуации в мирной жизни общества и локальные военные конфликты. Травматизм среди населения характеризуется высоким удельным весом травм спинного мозга и позвоночника, отличающихся тяжелым течением, высокой летальностью и инвалидизацией [Шанин Ю.Н., 1997]. Причинами травм спинного мозга (ТСМ), позвоночно-спинальных травм (ПСТ) часто бывают автотравмы (ДТП), падение с высоты, огнестрельные ранения (минно-взрывная травма), травма ныряльщика и др.. [Шаповалов В. М., Ерохов А. Н., Лытаев С. А., 1997]. В результате таких повреждений у значительного количества пострадавших в позднем посттравматическом периоде утрачиваются способность к самообслуживанию и самостоятельному передвижению. Согласно данным многих авторов [Карепов Г.В., 1996; Гайдар Б. В., Шулев Ю. А., Руденко В. В. и др., 1997.] ежегодно в России более 10000 человек становятся инвалидами вследствие повреждения спинного мозга (СМ). По данным аналогичных статистических исследований 1997-1999 г.г. в Великобритании причинами спинно-мозговых травм явились: ДТП - 45%; членовредительство и насилие - 6%; несчастные случаи в быту и на производстве (падение с высоты, придавливание) - 34%; спортивная травма - 15% (ныряние на мелководье - 4%; регби - 1%; верховая езда - 3%; разное - 7%). Во время II мировой войны около 90% пострадавших с травмой СМ погибало в течение одного года после ранения и только 1% прожило более 20 лет [Гранди Д., Суэйн Э., 2008]. В настоящее время проблема реабилитации и восстановления после травм граждан РФ с повреждениями и заболеваниями ЦНС, опорно-двигателыюго аппарата остается до конца не решенной. Разработка и принятие в системе здравоохранения специализированных программ, в частности программы «Социальная поддержка инвалидов на 2006-2010 годы, реабилитационных стационаров и центров» только подтверждают актуальность и назревшую необходимость продолжения работ в данном направлении. [Распоряжение Правительства Российской Федерации от 28 сентября 2005 года № 1515-р г. Москва]. Анализ специальной литературы показывает, что сложившиеся на протяжении десятилетий принципы, подходы и организация реабилитации спинальных больных не обеспечивают в настоящее время:

-единых принципов и подходов к системе реабилитации пострадавших и больных по нозологическим формам;

-целенаправленной социальной политики для конкретного больного; -создания банка данных по больным прошедшим реабилитационный курс лечения, исходам и прогнозу этого лечения, эффективности тех или иных методов реабилитации, возможности обмена информацией.

[Гуманенко Е.К., Самохвалов И.М., 1997; Верховский А.И., Дикарев Ю.В., Бадалов В.И., 1997.].

Жизнь спинальных больных делится на периоды «до» и «после» травмы. Ощущение беспомощности и обузы для родных и близких у больных после травм спинного мозга часто сопровождаются астено-невротическими и депрессивными синдромами. Реальное ожидание наступления смерти у таких пациентов затрудняет возвращение к активной жизненной позиции и поиску возможности восстановления способности трудиться. Согласно данным социологических исследований на сегодняшний день в России больных с последствиями спинномозговых травм около 2-3 миллионов человек. [Карепов Г.В., 1996г.].

В настоящее время при имеющихся традиционных методах в мировой медицинской практике наиболее важным в лечении спинальных больных является решение следующих сложных задач: -борьба с пролежнями и их лечение; -восстановление функции тазовых органов;

-профилактика гнойных осложнений: пневмонии, восходящей урогенитальной инфекции, пиелонефрита и др.; -профилактика контрактур крупных суставов;

-профилактика прогрессирующих мышечных атрофии и атрофии периферических нервных стволов.

По данным авторов [Eriksson P.S. et al., 1998; Gould E. et al., 1999; Gould E. et al., 1999] проблема восстановления иннервации и утраченных функций органов мишеней после спинальной травмы состоит в том, что в течение длительного времени не происходит восстановления иннервации в следствие отсутствия роста аксона через рубцовую ткань в зоне травмы спинного мозга.

С целью преодоления этого осложнения посттравматического периода Макарова М.Р. с соавт. (2008), применили метод активных внешних движений пораженных конечностей у больных, перенесших инсульт и имеющих двигательные нарушения в нижних конечностях (парезы, параличи) с помощью аппаратных комплексов «Erigo» и «Locomat». Авторы установили, что под влиянием комплексных программ функциональное восстановление движений наблюдалось в 53% случаев после применения аппарата Erigo и у 68% пациентов после применения аппарата Locomat. Эти результаты подтверждены данными нейромиографии и показателями улучшения микроциркуляции.

В реабилитации функциональных нарушений опорно-двигательного аппарата у больных с спинномозговой травмой (СМТ) некоторые авторы применяли метод электростимуляции мышц поврежденных конечностей. В заявляемом способе осуществляли одновременно два вида воздействия на пациента, а именно нервно мышечную неинвазивную электростимуляцию группы мышц и пассивные механические движения конечности при

помощи специальных тренажеров. Применение в способе автоматических тренажеров позволяло задать системное движение и многократно повторить его. Таким образом, преимущество использования системного движения, совершаемого пациентом, многократно повторяемого за счет применения тренажера, при электростимуляции мышц устраняло возможность возникновения контрактур различного характера, способствовало выработке правильных двигательных стереотипов, восстановлению рефлекторных механизмов локомоторного цикла, что имело большое значение в сокращении сроков и качества реабилитации [Сахнюк И. В., 2004]. Другие авторы [Станков Д.С. с соавт., 2005] применили электростимуляцию мышц одновременно с совершением пациентом возможных активных движений. Ими получены данные, подтверждающие необходимость сохранения компонента с возможными активными движениями поврежденных конечностей для быстрейшей реабилитации. Стимуляцию проводили в фазах естественного возбуждения и сокращения мышц, при этом осуществлялась синхронизация электростимуляции мышц с фазами двигательного акта, совершаемого пациентом. При этом проводили электростимуляцию мышц при наличии способности у пациента к самостоятельному двигательному акту. Двигательным актом, совершаемым пациентом при электростимуляции мышц, служила его самостоятельная ходьба. При сочетании обратимых и необратимых функциональных изменений в основе восстановления лежат как механизмы реституции, так и компенсация утраченных функций, поэтому наряду с созданием механизмов активной афферентации и стимуляции двигательных центров необходимо включать задачи перестройки двигательных иннервационных программ мышечных групп, принимающих участие в формировании замещающих движений [Ибрагимова В.Ф., 1998]. Учитывая вышеизложенные факты можно предположить, что при сохранении постоянного физиологического раздражения дистального участка поврежденного СМ (нерва) можно получить достаточно равный по силе уровень раздражения и соответственно восстановление работы всего сегментарного аппарата СМ как в проксимальном, так и в дистальном участках от зоны повреждения. При получении данных условий должны создаться предпосылки для возможности прорастания аксонов через зону поражения быстрее, чем сформируется рубец. Причем рубец, возможно, по своей структуре будет обладать другими свойствами, чем при неравенстве факторов раздражения на поврежденные участки мозга. На этот факт настраивают работы Wise Young, PhD MD. W. M. Keck, (2003). С целью проверки этих предположений в эксперименте была создана модель прорастания аксонов через зону поражения спинного мозга. Восстановление иннервации афферентных и эфферентных участков аксонов поврежденных сегментов спинного мозга после травмы выполнялось с помощью методики равных раздражителей. После получения и оценки

результатов эксперимента на животных, данные использовали для создания экспериментальной клинической системы для практического применения в системе реабилитации спинальных больных [Выписка из протокола №98 заседания Комитета по вопросам этики при Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова от 15 декабря 2009 года].

В основу разрабатываемой новой методики реабилитационного лечения больных с последствиями спинномозговых травм были заложены основные задачи реабилитации:

-максимальное восстановление утраченных двигательных функций за счет восстановления клеток нервной ткани;

-создание максимально благоприятных условий для течения регенеративных процессов в спинном мозге;

-предупреждение и лечение пролежней, свищей, остеомиелитов, контрактур, деформаций костно-суставного аппарата; -устранение или уменьшение болевого синдрома; -установление самостоятельных контролируемых актов мочеиспускания и дефекации;

-предупреждение и лечение осложнений со стороны мочевыделительной, дыхательной и сердечно - сосудистой систем;

-предупреждение и лечение атрофий и спастического мышечного синдрома;

-выработка способности к самостоятельному передвижению и самообслуживанию.

Для практического внедрения методики длительной постоянной сохраненной афферентной и эфферентной импульсации необходимым представлялось решение задачи создания «оптимальной восстанавливающей среды» для восстановления функциональной активности дистального и проксимального отделов поврежденных сегментов мозга. При этом основное усилие было направлено на поддержание постоянного воздействия на дистальный участок мозга через сегментарный аппарат. При этом учитывался факт посттравматического восстановления клеток нервной ткани при создании «оптимальной восстанавливающей среды» с адекватной афферентной и эфферентной физиологической нагрузкой на дистальный и проксимальные отделы поврежденных сегментов спинного мозга [Wise Young, PhD MD. W. M. Keck, 2003].

Такой «физиологической восстанавливающей средой» стало создание специальной реабилитационной системы, выполняющей в автоматическом режиме периодические импульсы раздражения эфферентных и афферентных путей, искусственно замыкающей рефлекторную дугу поврежденного сегмента и, тем самым, включающей в работу весь поврежденный сегментарно-рефлекторный аппарат спинного мозга с механизмом кинетикотерапии (принудительной автоматической

механотерапии). Данный автоматизм осуществляется через один и тог же промежуток времени, с одной и той же силой, в одной и той же последовательности в круглосуточном режиме параллельно с автоматической кинетикотерапией на протяжении всего времени нахождения испытуемого в условиях работы системы. Приведенная функциональная система так же обеспечила создание более «комфортных» условий восстановления поврежденных участков спинного мозга за счет улучшения ликвороциркуляции в зоне поражения, вследствие изменения положения тела испытуемого и дозированной пассивной физической нагрузки.

Все вышеизложенное явилось обоснованием актуальности выбранной темы и определило цель и задачи исследования.

Цель исследования.

В экспериментальных условиях исследовать патофизиологические особенности и механизмы восстановления нервной ткани в зоне сегментарного повреждения спинного мозга и формирования рубцовой ткани после травмы. На основании экспериментальных данных разработать метод восстановления функций сегментарного аппарата спинного мозга в «оптимальной восстанавливающей среде» для использования в реабилитации и лечении больных с последствиями спинапьных травм в клинических условиях.

Задачи исследования:

1. Исследовать в эксперименте на лабораторных животных (крысах) влияние на патофизиологические механизмы восстановления утраченных болевой, температурной чувствительности и двигательной функции, а также изучить гистологические изменения нервной ткани после экспериментальной травмы спинного мозга в результате применения метода постоянной длительной импульсной кинетикотерапии.

2. На основе экспериментальных данных разработать патофизиологические основы создания «оптимальной восстанавливающей среды», способствующей восстановлению и регенерации нервной ткани в зоне формирования рубца и восстановлению нарушенных функций спинного мозга.

3. Разработать способ постоянной длительной импульсной кинетикотерапии .как «оптимальную восстанавливающую среду» для использования в клинических условиях с целью восстановления функций спинного мозга у пострадавших и больных с последствиями травм позвоночника и спинного мозга.

4. Апробировать разработанный метод постоянной длительной импульсной кинетикотерапии в клинических условиях с целью оценки его эффективности.

5. Оценить результаты применения метода постоянной длительной импульсной кинетикотерапии в процессе лечения и реабилитации больных с последствиями спинальных травм.

Научная новизна работы.

Впервые в эксперименте исследованы патогенетические особенности и механизмы восстановления клеток нервной ткани в очаге повреждения сегментарного аппарата спинного мозга позволяющие прорастать аксонам через зону повреждения до формирования рубца за счет применения способа постоянного длительного воздействия равных раздражителей афферентных и эфферентных путей в поврежденных сегментах спинного мозга после травмы и кинетикотерапи. Показано, что после спинальных травм рост аксона и восстановление иннервации в поврежденных структурах спинномозговых сегментов у животных замедляется вследствие опережающего формирования посттравматического рубца.

Используя данные экспериментальной части исследования и факт опережения формирования посттравматического рубца относительно восстановления клеток нервной ткани в области повреждения, построена модель «оптимальной восстанавливающей среды» в виде реабилитационной системы, позволяющей создавать новые условия реабилитационного воздействия на клетки нервной ткани, суставно-мышечный аппарат и опосредовано на внутренние органы и системы после травмы спинного мозга.

Установлены основные принципы и требования для успешного преодоления осложнений посттравматического восстановления нервной ткани и восстановления утраченных после травмы функций спинного мозга методом постоянной длительной импульсной кинетикотерапии.

Впервые в рамках одного исследования на достаточном числе клинических наблюдений представлены характеристика формирования и специфика возникновения морфо-функциональных патофизиологических и гистологических изменений на основе динамического ведения больных с последствиями спинальной травмы с помощью разработанной авторской медицинской технологии и реабилитационной системы. Данная функциональная система позволяет восстанавливать клетки нервной ткани и нервные пути в зоне повреждения, при этом достигается цель восстановления утраченных функций спинного мозга.

_ На основе комплексного динамического изучения функционального состояния и мониторирования состояния больных с последствиями спинальных травм, научно обоснованы оптимальные направления лечебных и реабилитационных мероприятий при данной патологии. Путем анализа клинического материала определены критерии, позволяющие объективно оценивать прогноз восстановления утраченных функций

спинного мозга (сохранения работоспособности суставно-мышечного аппарата, запуск работы сегментарного аппарата СМ, выработка новых ассоциативных связей в поврежденных участках мозга). В результате применения систем компьютерной кинетической импульсной терапии создаются более комфортные условия ухода за пациентами медицинскому персоналу и ближайшим родственникам. Оперативно и с интерактивным обменом информацией возможно создание единой базы данных с возможностью статистического анализа полученной информации по глобальной сети. Применение данных систем ухода за обездвиженными больными позволяет снизить нагрузки на стационар, уменьшить количество койко-дней и при этом за счет более высокого качества реабилитации снизить степень инвалидизации указанных больных.

Практическая значимость работы.

В условиях эксперимента получены данные о патологических процессах в зоне повреждения спинного мозга происходящих после его травмы. Выявлено, что в обычных условиях формирование посттравматического рубца происходит быстрее, чем восстановление и рост аксонов поврежденных сегментов спинного мозга, что препятствует прорастанию аксонов через зону повреждения.

В результате таких изменений отсутствует возможность восстановления проводников и нейронов после травмы спинного мозга, при этом в постгравматическом периоде часто наступают ранние посттравматические осложнения у пострадавших в виде пролежней, гипостатических пневмоний, гиподинамии, нарушения функции тазовых органов и др.

На основе экспериментальных данных выполнено

патофизиологическое обоснование целесообразности применения в клинических условиях методики постоянной длительной импульсной кинетикотерапии с целью создания оптимальных условий для восстановления клеток нервной ткани в зоне повреждения, а так же профилактики вышеуказанных осложнений.

Для того, чтобы изменить и улучшить процессы восстановления и регенерации клеток нервной ткани, а также снизить стационарные сроки реабилитации пострадавших, представляется целесообразным использовать в клинической практике способа постоянного длительного воздействия равных раздражителей афферентных и эфферентных проводящих путей, как в участках поврежденных сегментов спинного мозга, так и выше и ниже лежащих отделов спинного мозга с автоматической кинетикотерапией.

Предложен и апробирован в клинических условиях метод постоянной длительной импульсной кинетикотерапии с применением

реабилитационного комплекса КМФ-01 [Регистрационное удостоверение №ФСР 2009/06041; сертификат соответствия № РОСС RU. МЕ 01/В06503].

Проведенное клинико-экспериментальное исследование позволило уточнить существующие представления о патогенезе и механизмах восстановления в зоне травматических повреждений спинного мозга, которые были использованы при создании экспериментальной, а затем и стационарной клинической системы постоянной длительной импульсной кинетикотерапии для посттравматического восстановления клеток нервной ткани и утраченных функций спинного мозга.

Практическая ценность разработанного метода лечения и реабилитации воплощены в клинической работе в виде способа и устройства, защищенного Патентом Российской Федерации на изобретение № 2231348, бюл. № 18 от 27.06. 2004 г. «Функциональная кровать» и патентом Российской Федерации на изобретение № 2336857 бюлл. № 30 от 27.10. 2008 г. «Способ реабилитационного лечения обездвиженного больного».

Созданная реабилитационная система позволяет в клинике более эффективно восстанавливать утраченные функции страдающих систем у спинальных больных. На основе физиологических и клинических критериев разработаны практические рекомендации по совершенствованию медицинской помощи больным и пострадавшим с тяжелыми травмами позвоночника и спинного мозга.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Создание автоматической системы для постоянного длительного импульсного воздействия равных раздражителей афферентных и эфферентных проводящих путей в участках поврежденных сегментов спинного мозга с автоматической кинетикотерапией как «оптимальной восстанавливающей среды» для проведения реабилитационного периода после травм спинного мозга изменяет процесс заживления и регенерации нервной ткани в зоне посттравматического формирования рубца.

2. Применение «оптимальной восстанавливающей среды» с длительной постоянной импульсной кинетикотерапией в эксперименте на лабораторных животных (крысах) позволяет восстанавливать утраченные болевую, температурную чувствительность и двигательные функции спинного мозга и способствует восстановлению клеток нервной ткани и регенерации аксонов поврежденных нервов.

3. Использование систем реабилитации в клинических условиях на основе применения способа постоянной длительной импульсной кинетикотерапии для лечения и реабилитации обездвиженного больного дает возможность ускорить сроки восстановления и уменьшить, либо полностью предотвратить развитие осложнений в период после травмы.

4. Разработанный способ для применения в комплексном лечении и реабилитации на основе экспериментальных данных по улучшению эффективности (уменьшению сроков) восстановления клеток нервной ткани, нейронов и прорастания аксонов через зону поражения при применении методики постоянной длительной импульсной кинетикотерапии дает возможность заложить основы применения в клинической практике новой медицинской технологии.

Апробация работы. Основные результаты работы используются в практической работе отделения нейрохирургии 1-го Военно-морского клинического госпиталя, Клинической лаборатории кафедры патологической физиологии ВМедА им. С.М. Кирова, в практической работе реабилитационных центров и неврологических клиник г. Санкт-Петербурга и г. Хабаровска.

По результатам исследования поданы заявки на 5 изобретений, внедрены 2 изобретения, позволяющие оценивать состояние функций ЦНС, прогнозировать течение травматической болезни спинного мозга, более точно определять сроки лечения больных с данной патологией. Основные положения диссертации доложены на научной конференции 1 ВМКГ от 22.03.09г., научно-практической конференции кафедры военно-морской и госпитальной хирургии 02.10.09г., на клинических конференциях 1 ВМКГ.

Материалы диссертации апробированы в учебном и лечебно-реабилитационном процессе на кафедре патологической физиологии Военно-медицинской академии, в нейрохирургическом отделении 1 ВМКГ.

Материалы диссертации доложены и обсуждены на I и II Международных научно-практических конференциях, посвященных X-летию МАИСУ (ICCIA) 17-18 июня 2004 года и 13- 14 сентября 2004 года (Москва, 2004), Всероссийском семинаре Российского союза промышленников и предпринимателей по программе «Цели и задачи промышленных предприятий в условиях реформирования системы технического регулирования», 31 марта 2006 года (Санкт-Петербург, 2006), на заседании комитета здравоохранения законодательного собрания Санкт-Петербурга (Санкт-Петербруг, 2006).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 26 научных работ. Из них 2 в изданиях рекомендуемых для печати ВАК и 24 в межакадемических информационных бюллетенях (МАИСУ).

Объем и структура диссертации. Материалы работы представлены на 188 страницах машинописного текста, включая 23 таблицы, 4 фотографии и 39 рисунков. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, данных собственных исследований, а также заключения, выводов, практических

рекомендаций, списка литературы, включающего 270 источников, из которых 76 зарубежных авторов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

С целью проверки предположения о существовании способов предупреждения раннего формирования рубцовой ткани в зоне травмы спинного мозга до прорастания через нее аксонов нейронов, была выполнена экспериментальная часть исследования на крысах породы «Винстар». Для постановки экспериментов отбирали хорошо развитых и здоровых животных с хорошим поведением половозрелых, годовалого возраста. Питание и условия содержания животных были стандартные [Западнюк И.П. с соавт.,1962]. До экспериментов животные содержались в обычной обстановке вивария, не фиксировались.

Все экспериментальные процедуры и манипуляции проводились в операционной кафедры патологической физиологиии Военно-Медицинской академии, отвечающих требованиям СанПин 2.1.3.1375-03. Животные укладывались на операционный стол. Применяли эфирный наркоз. В контрольной группе (группа А) было 22 крысы, в основных группах (группы В и С) - по 21 и 22 соответственно. У животных всех групп была проведена частичная (под эфирным наркозом) денервация нижней части спинного мозга на уровне 3 грудного позвонка. Для нанесения спинальной травмы животным, использовали прямую иглу 1,2x40 мм и шовный материал для наложения сдавливающей петли на СМ (супрамидная нить диаметром 0.1 мм стерильная).

Использовались два способа денервации: перевязка со сдавлением спинного мозга в группе В и частичное разрушение иглой спинного мозга в у крыс групп А И С. У крыс группы В в положении животного на левом боку в проекции позвоночника, параллельно остистым отросткам 1 - 5 грудных позвонков, отступя от последних на 2 мм. вправо, производился линейный разрез кожи с подкожно-жировой клетчаткой. Тупо и остро скелетировались 3-4 остистые отростки, дужки и междужковое пространство. Далее рассекались междужковые связки, тупо выделялась твердая мозговая оболочка (ТМО) с двух сторон. Иглой Дешана проводилась супрамидная нить под ТМО с права налево, затем над ТМО слева направо и завязывалась на правой стороне в узел, сжимая ТМО и спинной мозг до визуального изменения наполнения ТМО ликвором (функционального блока) выше уровня наложения лигатуры. Нить не обрезалась, а выводилась на кожу. Кожа с подкожно-жировой клетчаткой ушивалась провизорными швами. Через сутки, под эфирным наркозом, прозводилось раскрытие раны, удаление жгута и ушивание раны наглухо.

В группах А и С скелетировались лишь полудужки 3, 4 грудных позвонков справа, рассекалась междужковая связка, обнажалась твердая мозговая оболочка и под контролем зрения под углом в 45 градусов

производился прокол иглой (BD Microlance 3 18G l,2x40mm) сверху вниз, справа налево через ось спинного мозга. Повреждение - прокол проходили через ТМО и спинной мозг, по направлению к диску 3-4 грудных позвонков, создавая сквозную рану. После нанесения открытой травмы спинного мозга, рана послойно ушивалась наглухо с оставлением места прокола спинного мозга без хирургической обработки.

Животные выходили из наркоза через 10 минут после его окончания. Швы снимались на 8-е сутки. Послеоперационные раны у экспериментальных животных вели с соблюдением правил асептики и антисептики. Нагноений ран в послеоперационном периоде не наблюдалось. В результате выполнения операции через два часа после наркоза у оперированных животных регистрировали отсутствие движений в нижних конечностях - нижняя параплегия. Наблюдали оперированных животных в течении от начала эксперимента до 90 суток. После нанесения экспериментальной травмы в послеоперационном периоде животные разных групп содержались по разному, но все погружались в медикаментозный сон (Sol. Relanii 0,3 внутрибрюшинно, 2 раза в сутки) на весь срок наблюдения.

Группа контроля (А) содержалась в стандартных условиях, а у крыс основных групп (В и С) применялась методика содержания в условиях фиксации в специальной кювете с компьютерным устройством для постоянной длительной импульсной кинетикотерапии (метод, способ ПДИК). Это устройство служило прообразом «оптимальной восстанавливающей среды» и состояло из фиксированного ложа выполненного из полиуретановой трубы диаметром 5см, длиной 10 см., рассеченной по длиннику с оставлением лепестков длиной 5 см., шириной 1 см. для фиксации лап животного. Лепестки кюветки соединены с движущимися рычагами электродвигателей (4шт.), штоки которых совершают линейные движения позволяющие совершать заданные движения лапами животного (пассивные движения) через релейное устройство получающее команды из промышленного компьютера по заданной программе. В описанное ложе укладывалось на спину животное лапы которого фиксировались к лепесткам кюветки трубчатыми бинтами, предварительно к задним лапам животного прикреплялись электроды. Вторая пара электродов выводилась на внутреннюю поверхность кюветы в проекции 1-2 грудных позвонков. Затем задавалась программа длительного постоянного воздействия, сопровождающаяся постоянным импульсным раздражением проксимального и дистального участков поврежденного спинного мозга с помощью электроимпульсного воздействия и движения лап животного.

Раздражения осуществляли с помощью устройства в которое входили: промышленный компьютер соединенный с релейным устройством, которое было соединено с животным электродами на задних обездвиженных лапах в

виде манжеток и электродов расположенных в проекции 1-2 грудных позвонков фиксированных трубчатым бинтом (сеткой). Мощность и амплитуда стимулирующего импульса составляла 30-60 Вт, длительность стимулирующего импульса 20-200 мкс, частота 0,3 Гц. Интервал между циклами стимуляции составлял 240 секунд. Пассивные движения осуществлялись в виде отведения и приведения конечностей животного. Возможные активные движения у животных осуществлялись ими в периоды пробуждения.

Ниже приведена схема установки для содержания крыс с применением способа ПДИК.

Рнс.1.Схема экспериментальной установки для содержания экспериментальных животных в заданных условиях реабилитации.

Ь......

.1 Осмшки*

г Станина (фец:«»*'эд

3 Ишупьсимй вгюк

а Немодный СЙОН

5 Шданг лолеур*таисямЙ

& §ИКТ ¡р&уяивШ^ЫЙ

7

8

%

10 Авг^иор

п Тростя авиационный

и

Экспериментальные модели системы импульсной кинетикотерапии были выполнены усилиями сотрудников лаборатории совместно с сотрудниками ООО «МРЦ». Установки (вариант 1 которой показан на фото 2 и 3) для реабилитации и содержания экспериментальных животных по заданным программам описанным выше. Подопытные животные групп В и С помещали в данные установки и наблюдали в течение всего срока эксперимента.

Фото 2. Фото 3.

Экспериментальная модель системы постоянной длительной кннетнкотерапии для содержания подопытных животных (крыс).

Эксперимент выполняли по двум направлениям:

1. Исследовались изменения на срезах спинного мозга животных после травмы во всех группах под световым и электронным микроскопами.

2. В ходе наблюдения за животными контрольной (А) и основных групп(В,С) фиксировались сроки восстановления болевой, температурной чувствительности, а также двигательной активности нижних конечностей.

Методы морфологического изучения экспериментального материала. Материал для гистологического исследования забирали у животных, безболезненно умерщвленных декапитацией под эфирным наркозом. Участки спинного мозга в зоне послеоперационного повреждения отбирали с соблюдением всех требований к экспериментальной работе с животными на 3, 7, 14, 21, 30, 60 и 90е сутки после экспериментальной травмы спинного мозга. Выполнялась световая и электронная микроскопия срезов спинного мозга забранных в контрольной (А) и основных группах (В и С) на уровне 3-4 позвонков (зона поражения спинного мозга). Просмотр и фотосъемку ультратонких срезов проводили с использованием светового микроскопа ОРТ1ТЕСН Х87-139 и электронного микроскопа ^ОЬ 100 СХ (Япония) при ускоряющем напряжении 80 кВт. Материал для исследования после забора помещали в охлажденный фиксирующий раствор, состоящий из 2,5% раствора глутарового альдегида на 0,1 М какодилатном буфере (рН 7,4). Через 2-4 часа материал трижды промывали холодным 0,1 М какодилатным буфером (рН 7,4) по 5-10 мин в каждой порции. Дофиксация материала осуществлялась 1% раствором четырехокиси осмия на 0,1 М какодилатном буфере 1,5 часа. После 3-х кратного промывания буфером по 5 мин в каждой порции ткань обезвоживали в спиртах возрастающей концентрации. Первое контрастирование материала проводили в блоках

ткани в 3% растворе уранилацетата на 70° этаноле не менее 12 час. Затем осуществляли окончательное обезвоживание в 96° и 100° спиртах. Пропитка и заливка материала в аралдитовые смолы осуществлялась по стандартной схеме.

Для предварительной оценки повреждений и выбора необходимого участка использовали полутонкие срезы толщиной 1 мкм, окрашенные раствором метиленового синего. Ультратонкие срезы толщиной 70-80 нм получали на ультратоме Ultracut Е, контрастировали растворами уранилацетата 20 мин и цитрата свинца 2-5 мин при комнатной температуре.

С целью выявления патоморфологических изменений у экспериментальных животных проведены гистологические исследования спинного мозга (СМ) на уровне повреждения. Количественная характеристика объектов исследования представлена в табл. I.

Таблица 1.

Количество и распределение по полу подопытных животных (крыс).

Группы Количество жнботных (крыс) пол

Муж. Жен.

А 22 9 13

в 21 11 10

С 22 12 10

Патофизиологическая часть эксперимента проводилась следующим образом. Восстановление двигательной функции оценивалось путем визуального наблюдения за животными в период бодрствования в промежутках между медикаментозным сном. Оценивалась спонтанная двигательная реакция в задних лапах. Если появлялись самостоятельные движения в задних лапах у какого либо животного оно помечалось фломастером зеленого цвета, которым наносилась полоска в области живота и фиксировалось как положительная реакция, так же отмечались двигательные реакции при проведении проб на болевую и температурную чувствительность. При появлении реакции в виде движений на болевой раздражитель животное помечалось фломастером красного цвета путем нанесения полоски красного цвета в области живота, При появлении движений в задних лапах при проведении пробы с температурным раздражителем, животное помечалось синим цветом путем нанесения полоски синего цвета в области живота.

Болевая чувствительность определялась реакцией на боль после нанесения укола в боковую поверхность бедер экспериментального животного стерильной инъекционной иглой (ЕЮ М1сго1апсе 3 18в 1,2х40тт). При этом оценивалась реакция в виде появления или отсутствия движений в лапе животного на стороне укола. Уколы наносились с двух сторон. При отсутствии движений и видимых сокращений мышц бедра реакция считалась отрицательной. При появлении сокращений мышц или появлении движений конечностью реакция считалась положительной. Животное маркировалось путем нанесения полоски красного цвета в области живота.

Температурная чувствительность исследовалась путем получения импульсной активности кожных сенсоров с наружной тазобедренной области у лабораторных крыс. Применялась модифицированная методика разработанная В.Э. Диверт (2003), описанная при изучении импульсной активности в кожных афферентных волокнах крысы при сочетанных воздействиях локальной температуры и давления. Нами использовалась часть установки включающей в себя термод, усилитель биопотенциала УБП1- 02 (Завод «ЭМА», Москва) и 8- уровневый амплитудный дискриминатор АА-83(ЭПМ НИИЭМ, Санкт-Петербург), где определялась импульсация с соответствующими амплитудами потенциалов действия. Для термического раздражения рецептивного поля на коже использовался термод с рабочей поверхностью 1см 2. В начале эксперимента проводили запись спонтанной импульсации в исходном состоянии без термода, которая составляла около 0,07с "'. Затем к коже в области наружной поверхности бедра прислоняли термод при давлении около 5 г/см2 и наблюдали изменение уровня активности при изменении температуры кожи задаваемой термодом. При этом температура термода менялась ступенчато в интервале от 18-20С до 40-42 градусов с шагом отдельной ступени в 4-5С градусов и 3-4 минутным стабильным поддержание температуры на каждой ступени. Увеличение максимальной частоты импульсации более 0,1с"1 принималось за положительную реакцию воздействия температуры, появление двигательной реакции при этом, так же расценивалось как положительный результат. При этом животное маркировалось синим цветом путем нанесения полоски синего цвета на животе животного. Если импульсация с соответствующими амплитудами потенциалов действия соответствовала первоначальной, то есть составляла около (0,07с"') - данная ситуация расценивалась как отрицательный результат. Контрольные измерения температуры интактной кожи у крыс равнялись 32.8-33.4С градусов.

Исследования проводились один раз в день в период бодрствования животного после окончания медикаментозного сна. Перед забором для гистологического исследования животных всех групп тестировали на изменение болевой, температурной чувствительности и двигательной

активности задних лап. В ходе работы нами использована импульсная кинетикотерапия с достаточно равными по силе уровнями раздражения эфферентных и афферентных путей всего сегментарного аппарата спинного мозга, как в проксимальном, так и в дистальном участках от зоны повреждения. Мощность и амплитуда стимулирующего импульса составляла 30-60 Вт, длительность стимулирующего импульса 20-200 мкс, частота 0,3 Гц. Интервал между циклами стимуляции составлял 240 секунд. Статистическая обработка материала. Для статистической обработки данных .полученных в ходе проведенных исследований использовались следующие критерии: Фи, V Крамера и коэффициент сопряженности подтверждающие имеющуюся значимости различий встречаемых параметров в исследуемых группах (р<0,05).

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В ходе наблюдения подводили результаты исследований выживаемости, летальности, восстановления болевой, температурной чувствительности и двигательной функции у подопытных животных в патофизиологической части эксперимента.

Выживаемость крыс в после операционном периоде в группах А, В* представлена на рисунке 2.

Время

Рис. 2. Кривая Каплан-Майера общей выживаемости крыс по группам А и В* (объединенная группа из животных групп В и С).

Поданным представленным на рисунке видно, что выживаемость в объединенной группе В* (группы В и С), выделенной по критерию применения способа постоянной длительной импульсной кинетикотерапии, выше, чем в группе А. Более высокая выживаемость крыс группы В* объясняется использованием реабилитационного комплекса, особенно в первые 14 дней. Летальность в контрольной группе, в которой метод

постоянной длительной импульсной кинетикотерапии не применялся, была достоверно выше (р<0,05). При этом обращает на себя внимание распределение выживаемости по срокам от момента получения травмы. Так до 60 дня наблюдений отсутствуют значимые различия в каждой группе. После 60 дня доля выживших крыс в группе А резко уменьшается, в группе В* остается достоверно неизменной.

Время

Рис. 3. Выживаемость крыс по группам в динамике эксперимента

На рис. 29 представлены данные по летальности в группе контроля А и группе В*. Установлено, что в группе контроля А в ранний послеоперационный период до 14 суток после нанесения острой спинномозговой экспериментальной травмы погибло 8 из 22 животных в то же время в группе В* погибло 7 из 43 экспериментальных животных. В более поздние сроки от 14 до 60 суток в группе А погибло 3 животных, в группе В* 5 животных. В ходе эксперимента выявлено: летальность в группе контроля (без применения импульсной кинетикотерапии) составила 50%. В группе В* 27.9%. Учитывая вышеизложенное можно заключить, что выживаемость в контрольной группе А значительно ниже, чем в группе В*, причем в ранние сроки после экспериментальной травмы выживаемость в группе В* значительно выше, в более поздние сроки различие в выживаемости также значимо отличается и более высока в группе В*, что прослеживается на вышеприведенном графике (рис. 3).

Оценка достоверности восстановления чувствительности и двигательной активности крыс в послеоперационном периоде.

Сравнение частот восстановления сенсокинетических параметров у крыс приведено в таблицах 2-10.

Таблица 2

Восстановление температурной чувствительности у обследованных

животных

Группа Параметры сопряжения Восстановление температурной чувствительности

есть Нет Итого

Л Частота 0 22 22

Ожидаемая частота 3,4 18,6 22,0

% восстановления температурной чувствительности 0,0 40,0 33,8

Остаток -3,4 3,4

в Частота 10 33 43

Ожидаемая частота 6,6 36,4 43,0

% восстановления температурной чувствительности 100,0 60,0 66,2

Остаток 3,4 -3,4

Итого Частота 10 55 65

Ожидаемая частота 10,0 55,0 65,0

% восстановления температурной чувствительности 100,0 100,0 100,0

Как видно по данным, приведенным в таблице 2, в группе А восстановление температурной чувствительности у подопытных животных за весь период наблюдения не отмечено и равно - 0%. В группе В* - (В и С) восстановление температурной чувствительности отмечено в 15,4% случаев, в 84,6% случаев восстановления не выявлено.

Восстановление температурной чувствительности у обследованных

животных

Критерии Значение Асимпт. значимость (2-стор.) Точная значимость (2-стор.) Точная значимость (1-стор.)

Хи-квядрат Пирсона 6,047' 0,014

Поправка на иепрерывностьь 4,392 0,036

Отношение правдоподобия 9,170 0,002

Точный критерий Фишера 0,012 0,011

Линейко-линейная связь 5,953 0,015

Кол-во валидных наблюдений 65

а. В 1 (25,0%) ячейках ожидаемая частота меньше 5. Минимальная ожидаемая частота равна 3,38.

Ь. Вычисляется только для таблицы 2x2.

Согласно данным, приведенным в таблице 3, по результатам непараметрического анализа на состояние восстановления температурной чувствительности у исследуемых крыс оказывает достоверное влияние (р<0,05) комплекс реабилитационных лечебных мероприятий с постоянной длительной импульсной кинетикотерапией.

Таблица 4

Непараметрические критерии оценки достоверности различий восстановления температурной чувствительности у обследованных

животных

Шкала сопряжения Критерии Значение Прнбл. Значимость

Номинальная по номинальной Фи -0,305 0,014

V Крамера 0,305 0,014

Коэффициент сопряженности 0,292 0,014

Кол-во валидных наблюдений 65 -

В таблице 4 все статистические данные, используемые в ходе анализа, измеряются в номинальной шкале, для которой используются следующие критерии: Фи, V Крамера и коэффициент сопряженности подтверждающие имеющиеся значимости различий встречаемых параметров в исследуемых группах животных (р<0,05).

Восстановление температурной

чувствительности

Ц Есть Нет

Группа А

Г руппа ВС

Рис. 4. Восстановление температурной чувствительности в исследуемых группах крыс.

По данным представленным на рис. 4 согласно данным непараметрического анализа на состояние температурной чувствительности у исследуемых крыс оказывает достоверное влияние (р<0,05) использование импульсной кинетикотерапии. Влияние лечения с помощью метода импульсной кинетикотерапии у исследуемых крыс на восстановление температурной чувствительность было отслежено в динамике. Так уже в ближайшие сроки после проведения оперативного вмешательства (через 7 дней) из 43 обследованных животных у 6 крыс основной группы В* наблюдалась положительная динамика в виде восстановления температурной чувствительности. У остальных животных наблюдаемых групп температурная чувствительность находилась на прежнем уровне. Исследование температурной чувствительности в отдаленные сроки после оперативного вмешательства выявило, что восстановление температурной чувствительности с течением времени эксперимента при применении импульсной кинетикотерапии в основной группе В* сохраняло положительную динамику в отличие от группы контроля А. Так в группе А из 8 обследованных животных на 21 день эксперимента не наблюдалось положительной динамики ни у одной особи. Позитивные сдвиги проявлялись только у 9-ти крыс основной группы В* в виде нормализации порогов температурной чувствительности (табл. 2-4, рис. 4).

Таблица 5

Восстановление двигательных функций у обследованных животных

Группа Параметры сопряжения Восстановление двигательных функций

Есть нет Итого

Группа А Частота 0 22 22

Ожидаемая частота 5,8 16,2 22,0

% восстановления двигательных функций 0,0% 45,8% 33,8%

Остаток -5,8 5,5

Группа В С Частота 17 26 43

Ожидаемая частота П.2 31,8 43,0

% восстановления двигательных функций 100,0% 54,2% 66,2%

Остаток 5,8 -5,8

Итого Ч астота 17 48 65

Ожидаемая часю!» 17,0 48.0 65,0

% восстановления двигательных функций 100,0% 100,0% 100,0%

Как видно по данным, приведенным в таблице 5, в группе А восстановления двигательных функций у подопытных животных за весь период наблюдения не отмечено. В основной группе В*, (В и С), восстановление двигательных функций отмечено в 26,2% случаев, в 73,8% случаев восстановления двигательных функций не выявлено.

Таблица 6

Достоверность различий восстановления двигательных функций у __обследованных животных

Критерии Значение Асимпт. значимость (2-стор.) Точная значимость (2-стор.) Точная значимость (1-стор.)

Хи-квадрат Пирсона 11,778" 0,001 - -

Поправка на непрерывность1* 9,820 0,002 -

Отношение правдоподобии 16,993 0,000 - -

Точный критерий Фишера - - 0,000 0,000

Линейно-линейная свять 11,597 0,001 - -

Кол-во валидных наблюдений 65 - - -

а. В 0 (,0%) ячейках ожидаемая частота меньше 5. Минимальная ожидаемая частота равна 5,75.

Ь. Вычисляется только для таблицы 2x2.

Согласно данным, приведенным в таблице 6, по результатам непараметрического анализа на состояние восстановления двигательной функции у исследуемых крыс оказывает достоверное влияние (р<0,05) комплекс реабилитационных лечебных мероприятий с применением постоянной длительной импульсной кинетикотерапии.

Таблица 7

Непараметрические критерии оценки достоверности различий восстановления двигательных функций у обследованных животных

Шкала сопряжения Критерии Значение Прибл. Значимость

Номинальная по номинальной Фи -0,426 0,001

V Крамера 0,426 0,001

Коэффициент сопряженности 0,392 0,001

Кол-во валидных наблюдений 65

В таблице 7 все статистические данные, используемые в ходе анализа измерялись в номинальной шкале, для которой использовались следующие критерии: Фи, V Крамера и коэффициент сопряженности подтверждающие имеющиеся значимости различий встречаемых параметров в группах наблюдения по отношению к животным контрольной группы (р<0,05).

Восстановление

двигательных

функций

О

В Есть □ Нет

Группа А

Группа ВС

Рис.5. Восстановление двигательных функций в исследуемых группах

крыс.

Таким образом, согласно данным непараметрического анализа (рис.5) на состояние двигательных функций у исследуемых крыс оказывает достоверное влияние (р<0,05) комплекс реабилитационных мероприятий сопровождения с применением постоянной длительной импульсной кинетикотерапией. Влияние лечебного воздействия с помощью метода ПДИК у исследуемых крыс на двигательные функции было отслежено в динамике. Так уже в ближайшие сроки после проведения оперативного вмешательства (через 7 дней) из 43 обследованных особей у 12 крыс основной группы В* наблюдалось восстановление движений, в контрольной группе А двигательная активность в нижних конечностях у животных не наблюдалась. Исследование двигательной функции у крыс в отдаленные сроки после оперативного вмешательства показало, что эффект в результате лечебного воздействия и без него в наблюдаемых группах крыс различен и дискриминация между контрольной и основной группами усиливалась к окончанию проведения эксперимента.

Так в экспериментальной группе А из 8 обследованных животных на 21 день эксперимента не наблюдалось положительной динамики ни у одной особи. В основной группе В* позитивные сдвиги в это время проявились у 15-ти из 23 крыс в виде появления двигательной функции. К 90 суткам в группе А осталась одна особь без восстановления функции движения, в основной группе из 6 оставшихся животных у 4 из них функция движения в задних конечностях восстановилась практически полностью.

При анализе результатов исследования было отмечено, что в основной группе восстановление активных движений у подопытных животных значимо достоверно (р<0,05) (табл. 5-7; рис.5).

Восстановление болевой чувствительности у обследованных животных

Группа Параметры сопряжения Восстановление болевой чувствительности

есть нет И гого

Группа Л Частота 0 22 22

Ожидаемая частота 4,7 17,3 22,0

% восстановления болевой чувствительности 0,0% 43,1% 33,8%

Остаток -4,7 4,7

Группа В Г Частота 14 29 43

Ожидаемая частота 9,3 33,7 43,0

% восстановления болевой чувствительности 100,0% 56,9% 66,2%

Остаток 4,7 -4,7

Итого Частота 14 51 65

Ожидаемая частота 14,0 51,0 65,0

% восстановления болевой чувствительности 100,0% 100,0% 100,0%

Как видно по данным, приведенным в таблице 8, в группе А восстановления болевой чувствительности у подопытных животных за весь период наблюдения не отмечено и равно - 0%. В группе В* (группы В и С) восстановление болевой чувствительности отмечено в 21,5% случаев, в 78,5% случаев восстановления не выявлено.

Достоверность различий восстановления болевой чувствительности у обследованных животных

Критерии Значение Асимпт. значимость (2-стор.) Точная значимость (2-стор.) Точная значимость (1-стор.)

Хи-квадрат Пирсона 9,129" 0,003 - -

Поправка на непрерывность" 7,304 0,007 - -

Отношение правдоподобия 13,464 0,000 - -

Точный критерий Фишера - - 0,001 0,001

Линейно-линейная связь 8,989 0,003 ■ ■

Кол-во валидных наблюдений £5 - - -

а. В 1 (25,0%) ячейках ожидаемая частота меньше 5. Минимальная ожидаемая частота равна 4,74.

Ь. Вычисляется только для таблицы 2x2.

Согласно данным, приведенным в таблице 9, по результатам непараметрического анализа на состояние восстановления болевой чувствительности у исследуемых крыс оказывают достоверное влияние (р<0,05) лечебные мероприятия с применением постоянной длительной импульсной кинетикотерапии.

Таблица 10

Непараметрические критерии оценки достоверности различий восстановления болевой чувствительности у обследованных животных

Шкала сопряжения Критерии Значение Прнбл. значимость

Номинальная по номинальной Фи -0,375 0,003

V Крамера 0,375 0,003

Коэффициент сопряженности 0,351 0,003

Кол-во валидных наблюдений 65 -

В таблице 10 все данные используемые в анализе измеряются в номинальной шкале для которой используются следующие критерии: Фи, V Крамера и коэффициент сопряженности подтверждающие имеющуюся значимость различий встречаемых параметров в исследуемых группах (1X0,05).

Р o

Ö ®

3"

Рис.6. Восстановление болевой чувствительности в исследуемых группах

крыс.

Таким образом, согласно данным непараметрического анализа на состояние болевой чувствительности у исследуемых крыс оказывает достоверное влияние (р<0,05) комплекс реабилитационных мероприятий с использованием способа ПДИК.

Влияние лечения с помощью метода постоянной длительной импульсной кинетикотерапии у исследуемых крыс на восстановление болевой чувствительности было отслежено в динамике. Так уже в ближайшие сроки после проведения оперативного вмешательства (через 7 дней) из 31 обследованных особей у 6 крыс (19,4%) основной группы В* наблюдалась положительная динамика, в контрольной группе А у 17 исследуемых животных болевая чувствительность в нижних конечностях у животных не наблюдалась. Исследование болевой чувствительности у крыс в отдаленные сроки после оперативного вмешательства показало, что эффект в результате лечебного воздействия и без него в наблюдаемых группах крыс различен и дискриминация между контрольной и основной группами усиливалась к окончанию проведения эксперимента.

Так в экспериментальной группе А из 8 обследованных животных на 21 день не наблюдалось восстановления болевой чувствительности ни у одной особи. Позитивные сдвиги проявились у 9-ти из 24 крыс основной группы В* в виде восстановления реакции на боль (37,5%). К 90 суткам в группе А осталась одна особь без восстановления реакции на боль, в основной группе В* из 6 оставшихся животных у 4 появилась отчетливая реакция в виде движений задних конечностей на болевой раздражитель. При анализе результатов исследования отмечено, что восстановление

Восстановление болевой

чувствительности

Группа А Группа ВС

реакции на болевые раздражители в основной группе В* достоверно выше, чем в контрольной группе А (табл. 8-9; рис.6).

Заключение: В результате проведенной экспериментальной работы, а именно гистологических, патофизиологических исследований получены следующие результаты. В контрольной группе А гибель клеток в результате полученной травмы после непосредственного повреждения спинного мозга происходит в результате некроза и продолжается до 14 дней. В дальнейшем гибель клеток происходит чаще в результате апоптоза, который наблюдается до 21-30 дней с формированием рубцовой ткани. Рубцовая ткань формируется из дегенерированных хаотично расположенных миелиновых волокон и осевых цилиндров не дающих возможности прорастания аксонов нейронов через эту зону. Область формирования рубцовой ткани включает ядра клеток переходящих в стадию апоптоидных телец. В то же время в основной группе В* - (В и С) выявляется отчетливая гистологическая картина восстановления клеток нейроглии и нейронов в условиях применяемого метода лечебного воздействия на животных.

При обработке статистических материалов экспериментальной патофизиологической части исследования данных в группе А восстановления болевой и температурной чувствительности, а также двигательной функции не отмечено. В группе В* - (В и С) за весь период наблюдения восстановление болевой чувствительности отмечено в 21,5% случаев, в 78,5% случаев восстановления не было. Восстановление температурной чувствительности отмечено в 15,4 % подопытных животных, в 84,6 % случаев восстановления не отмечено. Восстановление двигательной функции отмечено в 26,2% случаев, в 73,8% случаев восстановления не наступило. Согласно данным непараметрического анализа на состояние болевой, температурной чувствительности, двигательной функции у исследуемых крыс оказывает достоверное (р<0,05) влияние комплекс реабилитационных лечебных мероприятий с использованием метода ПДИК.

На основе полученных экспериментальных результатов подтверждено положение о том, что формирование рубца в месте повреждения спинного мозга обгоняет рост аксона и в связи с этой разностью и отсутствием эффекта стимулирования работы дистальных участков поврежденного мозга и согласованной стимуляции дистальных и проксимальных отделов СМ препятствует возможности восстановления утраченных функций поврежденных проводников спинного мозга. Анализ результатов экспериментальной части работы показал, что применение метода постоянной длительной импульсной кинетикотерапии в посттравматическом периоде у пациентов с последствиями спинальных травм может стимулировать восстановление утраченных функций органов и

систем. На основании этих данных была спроектирована и выполнена экспериментальная клиническая система, использующая в основе способ постоянной длительной импульсной кинетикотерапии - КМФ - 01 (система медицинская функциональная, реанимационная - реабилитационная, с программным управлением), предназначена для лечения наиболее тяжелой категории больных находящихся в обездвиженном состоянии и не имеющих возможности самостоятельно совершать движения конечностями. Данная система позволяет изменять положение подвижных секций кровати с лежащим на ней больным по заданной программе в круглосуточном режиме длительный период времени с программным импульсным раздражением афферентных и эфферентных участков поврежденных сегментов спинного мозга (Патент Российской Федерации на изобретение №2336857, бюл. № 30.- С - 231. от 27.10.2008 г.).

Анализ клинических исследований проведенный за период 2003-2009 годов осуществлен путем наблюдения за группой состоящей из 50 пациентов с последствиями спинальных травм. В данную группу вошли все пациенты составившие основную группу (28 пациентов) получавшую комплексное лечение с применением способа постоянной длительной импульсной кинетикотерапии с помощью системы КМФ-01 и контрольную группу (22 пациента) не получавшую данного вида лечения. Из них 28,3% женщин, 71,7% мужчин. В трудоспособном возрасте были 85,2% пострадавших; мужчины в возрасте от 20 до 40 лет составили 73,3%. Давность травмы при поступлении составила от 5 до 55 суток. Были выбраны пациенты с однородной травмой с поражением спинного мозга на уровне грудного отдела позвоночника. Полное нарушение проводимости по спинному мозгу имели 32 пациента (64,1%), остальные 18 были с частичными нарушениями (35,9%).

На момент поступления не передвигались вообще 24 пациента (48,4%); 8 человек передвигались в коляске с посторонней помощью (14,1%); самостоятельно пользовались коляской 4 человек (8,6%). Могли ходить с подвижной устойчивой опорой 3 пациента (6,5%), ходить с помощью костылей - 9 пациентов (15,6%), ходить с помощью двух тростей - 2 пострадавших (5,5%). Наиболее часто встречавшимися осложнениями у наблюдаемых больных являлись пролежни, нарушение функции тазовых органов, тревожно-депрессивные состояния.

Применение системы реабилитации КМФ-01 в комплексном лечении позволило значительно сократить эти осложнения, а порой и предотвратить их уже на начальном этапе терапии.

Таблица 11

Результаты устранения осложнений у больных с последствиями

спинальных травм при применении способа ПДИК.___

Группы реабилитации Количество Акали} изменений осложнений & основной и контрольной группах

1 пролежни 2 нарушение функции тазовых органов 3 тревожно-депресстшые расстройства

Основная N=28 человек N=28 21 173.0%» 2/ 9.5%*» 25 / 89,2%* 2/8,5%** 25 189,2%* 5 /17,8 %«"

Контрольная N=22 человека N=22 20! 86,9%* 9/ 45.0%*** 21 /95,4%* 5/21,7% 20 / 90,9%* 10/45,4 %

Примечание:

* - числитель: общее количество больных с данным видом осложнения и их процентное соотношение до начала комплексного лечения.

** - знаменатель: общее количество больных с данным видом осложнения и их процентное соотношение после комплексного лечения с применением способа ПДИК.

*** - знаменатель: общее количество больных с данным видом осложнения и их процентное соотношение после комплексного лечения без применения ПДИК.

Как видно из данных, приведенных в таблице 11 по сравнительной эффективности применения способа ПДИК в клинических условиях в обеих группах по борьбе с пролежнями повышает эффективность общепринятого комплексного лечения у спинальных больных (р<0,001). Эффективность лечения осложнений с нарушением функции тазовых органов при подключении в комплекс лечения способа ПДИК также достоверно повышает их эффективность. Различия достоверны (р<0,05). Так как частота образования пролежней уменьшается, а функция тазовых органов у наблюдаемых больных восстанавливалась в более короткие сроки после применения способа постоянной длительной импульсной кинетикотерапии, то повышалась и значимость использования метода при купировании тревожно-депрессивных расстройств. По данным исследований часта таких проявлений более чем в 2 раза была ниже у больных основной группы (р<0,001).

ВЫВОДЫ

1. В результате эксперимента подтверждено, что восстановлению утраченных функций и видов чувствительности препятствует быстрое формирование рубца в зоне повреждения спинного мозга. Прорастание аксонов в течение длительного времени не происходит вследствие затруднения роста нервных волокон через рубцовую ткань в зоне травмы спинного мозга. Рубцовая ткань у наблюдаемых животных основных групп после применения способа постоянной длительной импульсной

кинетикотерапии формировалась в ходе наблюдения менее выражено и не препятствовала прорастанию аксонов восстановившихся клеток нейронов, что подтверждают патофизиологические данные эксперимента.

Особенностью является более быстрое восстановление двигательной функции конечностей подопытных животных в результате применения способа постоянной длительной импульсной кинетикотерапии по сравнению с временем восстановления болевой и температурной чувствительности.

2. На основе экспериментальных данных разработаны патофизиологические основы для создания оптимальной восстанавливающей среды в клинических условиях, способствующей восстановлению и регенерации нервной ткани в зоне формирования рубца и восстановлению нарушенных функций спинного мозга за счет постоянного и длительного воздействия импульсной кинетикотерапии на поврежденный сегментарный аппарат спинного мозга.

3. Разработан способ постоянной длительной импульсной кинетикотерапии для использования в клинических условиях с целью восстановления функций спинного мозга у пострадавших и больных с травмами позвоночника и спинного мозга.

4. Клиническая апробация разработанного способа постоянной длительной импульсной кинетикотерапии с применением реабилитационной системы КМФ-01 подтвердила возможность применения данного способа в комплексном лечении и реабилитации спинальных больных.

5. Оценка результатов клинического применения метода постоянной длительной импульсной кинетикотерапии проведена по наблюдениям за основными осложнениями (пролежни, нарушение функции тазовых органов, тревожно-депрессивных расстройств), наиболее часто встречающимися при данной патологии. При сравнении результатом применения способа постоянной длительной импульсной кинетикотерапии в основной группе с контрольной группой, отмечена высокая эффективность метода (р< 0.05).

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Проведенное исследование позволило уточнить существующие представления о патогенезе, механизмах и особенностях восстановления травматических поражений спинного мозга под воздействием комплексной терапии с применением метода постоянной длительной импульсной кинетикотерапии. Выяснено, что подключение данного метода позволяет более эффективно и быстро восстанавливать утраченные функции после травм спинного мозга. Эти данные могут быть использованы для дальнейшего изучения восстановительных процессов нейроглии и нейронов в поврежденных структурах спинного мозга.

2. Создание «физиологической оптимальной восстанавливающей среды» с постоянной длительной афферентной и эфферентной стимуляцией дистального и проксимального отделов поврежденного спинного мозга, способствует более эффективному и качественному восстановлению функций пострадавших систем после травмы спинного мозга.

3. Внедрение способа постоянной длительной импульсной кинетикотерапии в систему реабилитации спинальных больных позволяет после клинической апробации значимо улучшить результаты лечения и восстановления больных с последствиями позвоночно-спинальных травм.

4. Внедрение способа реабилитации больных с позвоночно-сииналыюй травмой с использованием метода длительной постоянной импульсной кинетикотерапии в лечебно-профилактические учреждения, санатории неврологического типа позволит значительно улучшить показатели восстановления утраченных функций спинного мозга у спинальных больных. При этом значительно сокращаются сроки лечения в стационаре и медицинский персонал затрачивает меньше усилий и времени по лечению, уходу и обслуживанию больных.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Матвеев, Н.В. Теоретико-методологические поиски принципов оптимизации и стандартизации оказания нейрохирургической помощи в ключевых направлениях ее развития. / Вагин A.A., Гайворонская В.В., Тегза

B.Ю., Дергунов А,В. и др. // СПб.: Международная академия, Межакадемический информационный бюллетень №42, 2008г. -С.16-19.

2. Матвеев, Н.В. Медико-социальные условия и факты в системе оказания современной нейрохирургической помощи населению. / Вагин A.A., Тегза В.Ю, Дергунов A.B., Тылюдина Е.Г. // СПб.: Международная академия, Межакадемический информационный бюллетень №42, 2008г. -

C. 19-30.

3. Матвеев, Н.В. Реабилитационные мероприятия нейрохирургической практики: достижения современной функциональной и восстановительной нейрохирургии. / Вагин A.A., Тегза В.Ю, Дергунов A.B., Тылюдина Е.Г. // СПб.: Международная академия, Межакадемический информационный бюллетень №42,2008г. -С.30-32.

4. Вагин, A.A. Анализ структурно-функциональных (клеточно-тканевых) условий для самовосстановления повреждений нервной системы при позвоночно-спинальной травме в эксперименте. / Дергунов A.B., Чудаков АЛО., Тылюдина Е.Г. // СПб.: Международная академия, Межакадемический информационный бюллетень №42, 2008г. -С.37-44.

5. Вагин, A.A. К разработке метода создания физиологических условий ускоренного прорастания аксонов через зону поражения спинного мозга в эксперименте. / Дергунов A.B., Чудаков А.Ю., Тылюдина Е.Г. //

СПб.: Международная академия, Межакадемический информационный бюллетень №42,2008г. -С. 44.

6. Вагин, A.A. Социально-экономические и медицинские преимущества внедрения в практику реабилитации функциональной кровати с программным управлением (КМФ-01), использующей механизмы импульсной кинетикотерапии. / Дергунов A.B., Гайворонская В.В., Чудаков АЛО., Тылюдина Е.Г. // СПб.: Международная академия, Межакадемический информационный бюллетень №42,2008г. -С. 45.

7. Вагин, A.A. Патофизиологический анализ механизмов оптимизации общего восстановительного системного процесса у больных с позвоночно-спинальной травмой при использовании автоматизированной реабилитационной кровати работающей на алгоритмах импульсной кинетикотарапии. / Дергунов A.B., Гайворонская В.В., Чудаков А.Ю., Тылюдина Е.Г. // СПб.: Международная академия, Межакадемический информационный бюллетень №42,2008г. -С. 45-48.

8. Вагин, A.A. Научное обоснование принципов разработки реабилитационной кровати нового типа для спинальных больных. / Дергунов A.B., Гайворонская В.В., Чудаков АЛО., Тылюдина Е.Г. // СПб.: Международная академия, Межакадемический информационный бюллетень №42,2008г. -С. 48-50.

9. Вагин, A.A. Патофизиологический анализ механизмов оптимизации общего восстановительного системного процесса у больных с позвоночно-спинальной травмой при использовании автоматизированной реабилитационной кровати работающей на алгоритмах импульсной кинетикотерапии. / Дергунов A.B., Гайворонская В.В., Чудаков А.Ю., Тылюдина Е.Г. // СПб.: Международная академия, Межакадемический информационный бюллетень №42, 2008г. -С. 50-52.

10. Матвеев, Н.В. Статистический анализ нейрохирургической патологии и проблем нейрохирургической помощи в Северо-западном регионе России. / Тегза В.Ю., Дергунов A.B., Вагин A.A. // СПб.: Международная академия, Межакадемический информационный бюллетень №44, 2009г. -С. 7-17.

11. Матвеев, Н.В. Преемственность в работе различных звеньев оказания нейрохирургической помощи в северо-западном регионе, как основа для повышения экономической и социальной эффективности лечения. / Вагин A.A., Дергунов A.B., Тегза В.Ю., Сохиев О.Т., Тылюдина Е.Г. // СПб.: Международная академия, Межакадемический информационный бюллетень №44, 2009г. -С. 17-23.

12. Матвеев, Н.В. Правовые основы на получение населением, военными пенсионерами и членами их семей медицинской высокоспециализированной помощи. / Барков Д.А., Тегза В.Ю., Гайворонская В.В., Тылюдина Е.Г., Вагин A.A. I/ СПб.: Международная

академия, Межакадемический информационный бюллетень №44, 2009г. -С. 23-29.

13. Матвеев, Н.В. Анализ существующей системы реабилитационных мероприятий нейрохирургических больных в северо-западном регионе. / Вагин A.A., Тегза В.Ю., Дергунов A.B., Тылюдина Е.Г., Сохиев О.Т. // СПб.: Международная академия, Межакадемический информационный бюллетень №44, 2009г. -С. 29-33.

14. Матвеев, Н.В. Основные подходы к разработке целостной системы реабилитации больных в условиях реорганизации здравоохранения. / Барков Д.А., Вагин A.A., Тегза В.Ю., Дергунов A.B., Тылюдина Е.Г., Гайворонская В.В. // СПб.: Международная академия, Межакадемический информационный бюллетень №44,2009г. -С. 33-36.

15. Матвеев, Н.В. Проблемы и перспективы медико-социальной реабилитации инвалидов вследствие травматической болезни спинного мозга (ТБСМ). / Вагин A.A., Тегза В.Ю., Дергунов A.B., Сохиев О.Т., Тылюдина Е.Г. // СПб.: Международная академия, Межакадемический информационный бюллетень №44,2009г. -С. 36-46.

16. Тегза, В.Ю. Экономико-правовой и социальный анализ возможных стратегий и тенденций оказания медицинской помощи и социальной защиты населения России за последнее десятилетие. / Дергунов A.B., Матвеев Н.В., Барков Д.А., Вагин A.A., Лесничий В.В., Бурдов В.Г., Жатько В.П., Игнатьев С.А., Павлов B.B. II СПб.: Международная академия, Межакадемический информационный бюллетень №44,2009г. -С. 99-133.

17. Тегза, В.Ю. Оптимизация системы государственного налогообложения как подключение саморегулируемости формирующейся в стране модели здравоохранения путем смещения на более низкие иерархические уровни управленческих решений. / , Дергунов A.B., Матвеев Н.В., Барков Д.А., Вагин A.A., Лесничий В.В., Бурдов В.Г., Жатько В.П., Игнатьев С.А., Павлов В.В. // СПб.: Международная академия, Межакадемический информационный бюллетень №44, 2009г. -С. 133-140.

18. Тегза, В.Ю. Анализ экономических условий реформирования здравоохранения в России. / Дергунов A.B., Матвеев Н.В., Барков Д.А., Вагин A.A., Лесничий В.В., Бурдов В.Г., Жатько В.П., Игнатьев С.А.,Павлов В.В., Кочев P.A., Гаязова A.B. // СПб.: Международная академия, Межакадемический информационный бюллетень №44,2009г. -С. 140-144.

19. Тегза, В.Ю. Разработка оптимального экономико-управленческого алгоритма производства медицинских услуг в современных лечебно-профилактических учреждениях. / Дергунов A.B., Матвеев Н.В., Барков Д.А., Вагин A.A., Лесничий В.В., Бурдов В.Г., Жатько В.П., Игнатьев С.А., Павлов В.В., Кочев P.A., Гаязова A.B. // СПб.:

Международная академия, Межакадемический информационный бюллетень №44, 2009г. -С. 144-150.

20. Вагин, A.A. Функциональная кровать для реабилитации больных с тяжелыми позвоночно-спинальными травмами. / Дергунов A.B., Тылюдина Е.Г. // СПб.: Международная академия, Межакадемический информационный бюллетень №44,2009г. -С. 160-165.

21. Вагин, A.A. Перспективы новых технологий реабилитационного лечения тяжелых больных и инвалидов в аспекте стимулирования социально-адаптационных механизмов реабилитации с позиций национальных программ развития общества, выдвинутых президентом Российской Федерации. / Дергунов A.B.,Тылюдина Е.Г. // СПб.: Международная академия, Межакадемический информационный бюллетень №44, 2009г. -С. 165-170.

22. Вагин, A.A. Оценка динамики реабилитации базовых проблемных функций у больных с травматической болезнью спинного мозга (ТБСМ) при применении автоматизированной реабилитационной кровати КМФ-01. / Тылюдина Е.Г. // СПб.: Научно-практический журнал для врачей «Пятиминутка» №2(7) 2009, С. 42-48.

23. Вагин, A.A. Медико-социальная эффективность технологии реабилитации и лечения больных с травматической болезнью спинного мозга (ТБСМ) с помощью использования реабилитационной кровати КМФ-

01. / Тылюдина Е,Г. // СПб.: Научно-практический журнал для врачей «Пятиминутка» № 3(8) 2009, С. 68-71.

24.. Вагин, A.A. Новые возможности реабилитационного лечения больных со спинальной и сочетанной травмой. / Артемьев И.В. // СПб.: Международная академия, Вестник №9,2004г. ~С. 109-110.

РАБОТЫ В ЖУРНАЛАХ РЕКОМЕНДОВАННЫХ ВАК РФ:

-Т. Вагин, A.A. Функциональная кровать // Информационные ресурсы России. Официальный бюллетень «Изобретения, полезные модели» -2004г. - № 18. - С -311.

2. - Вагин, A.A. Способ реабилитационного лечения обездвиженного больного // Информационные ресурсы России. Официальный бюллетень «Изобретения, полезные модели»-2008г. - № 30. - С - 231.

ИЗОБРЕТЕНИЯ:

1. Функциональная кровать. Патент на изобретение № 2231348 от 27.06.2004г. - ФИПС, М.

2. Способ реабилитационного лечения обездвиженного больного. Патент на изобретение № 2336857.от 27.10.2008г. - ФИПС, М.

Подписано п печать 02.07.10 Формат 60x84/16

Обьем | п.л. Тираж 100 экз. Заказ №623

Типография BMA, 194044, СПб., ул. Академика Лебедева, 6.