Автореферат и диссертация по медицине (14.00.51) на тему:Применение метода биологической обратной связи в восстановительном лечении деформаций стоп у детей

На правах рукописи

ргб од

17 С'.'. Ш

КУЗЬМИЧЕВА Ольга Алексеевна

ПРИМЕНЕШ1Е МЕТОДА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ В ВОССТАНОВИТЕЛЬНОМ ЛЕЧЕНИИ ДЕФОРМАЦИЙ СТОП У ДЕТЕЙ

Специальность: 14.00.51 - восстановительная медицина, курортология и физиотерапия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург 2002

Работа выполнена на кафедре физических методов лечения спортивной медицины Санкт-Петербургского государственного мс дицинского университета им. акад. И.П.Павлова и в центре меди цинской реабилитации "Биосвязь" (Санкт-Петербург).

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Т.А. Евдокимова Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Ю.А. Петров кандидат медицинских наук, доцент C.B. Матвеев

Ведущее учреждение:

Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия

Защита диссертации состоится "./7- "¡шЬь2002 года

в_часов *

на заседании Диссертационного Совета Д.208.090.06 при Санкт-Петербургском государственном медицинском университете им. акад. И.П. Павлова

(197022, Санкт-Петербург, ул. Л. Толстого, 6/8).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. акад. И.П. Павлова.

Автореферат разослан "_"__2002 годк

Учёный секретарь Диссертационного совета доктор медицинских наук

профессор М.Д. Дидур

Ч\9.

п

(9

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Деформации стоп по данным разных авторов составляют от 15 до 85% всей ортопедической патологии у детей. Среди них наиболее распространенными являются два противоположно направленных вида деформаций: плоско-вальгусная (pes plano-valgus) - плоскостопие и эквино-варусная (pes equino-vara excavatus congeniíus) -косолапость (Куслик М.И., 1968; Волков М.В., 1980; 1983; Гафаров Х.З., 1990).

Вопросам диагностики и лечения патологии стопы у детей посвящено большое количество исследований (Гафаров Х.З., 1990; Черкес-Заде Д.И., Каменев Ю.Ф.,1995; Баталов О.А.,1998; Волков С.Е., 1999; Blakeslee T.J.,1997; Connors J.F. et al., 1998; Sullivan J.A.,1999; Staheli L.T.,1999). Однако основное внимание авторов уделяется решению ортопедических проблем: изучению этиологии и патоморфологии различных деформаций стоп, разработке и усовершенствованию техники консервативной и хирургической коррекции, обоснованию показаний и сроков хирургического вмешательства.

В большинстве работ в качестве ведущей причины неудовлетворительных результатов ортопедической коррекции и рецидивов деформаций рассматривается дисбаланс мышц голени. Это определяет важную роль лечебной физкультуры (ЛФК) в восстановительном лечении, которая направлена на коррекцию мышечной дисфункции (Попова Л. А., Шевцов В. И., 1990; Гафаров Х.З.Д990; Каптелин А.Ф., 1995; Черкес-Заде Д.Ю., Каменев Ю.Ф.,1995; Волков С.Е, 1999).

Несмотря на широкую известность традиционных методик ЛФК (Чоговадзе А.В.,1962; Годунов С.Ф.,1968; Фонарев М.И.,1983; Епифанов В.А.,1987; Каптелин А.Ф., 1969,1995), их эффективность не удовлетворяет специалистов, что весьма красноречиво отражает мнение Х.З. Гафарова (1990):".. .физические упражнения могут оказать свое положительное влияние на формирование нормальной анатомии и функции стопы после исправления её деформации, а также исключить рецидивы заболеваний только при систематических занятиях по 20 -30 минут, 2-3 раза в день в течение ряда лет...".

Необходимость повышения эффективности и сокращения сроков восстановительного лечения деформаций стоп обусловливают акту-

альность разработки и внедрения в практику новых методов, среди которых метод биологической обратной связи (БОС) по параметрам электромиограммы (ЭМГ) можно рассматривать как наиболее перспективный. Поскольку он обеспечивает объективный контроль состояния тренируемых мышц, точную дозировку нагрузки и высокий уровень мотивации пациентов.

Эффективность метода ЭМГ - БОС доказана в многочисленных исследованиях, посвященных его применению для коррекции двигательных расстройств при неврологической (Сметанкин А.А., Яковлев Н.М., 1976, 1990; Демиденко Т.Д., 1989; Пинчук Д.Ю., 1987, 1999) и ортопедической патологии (Яковлев Н.М., Сметанкин А.А. и со-авт.,1990; Блюменталь О.Н.,. Андреева А.А, 1999; Миронов С.П. и со-авт., 1999; Пинчук Д.Ю. и соавт., 2000; Косов И.С., 1999, 2000; Draper V., 1990; Banovetz J.M et al., 1996; Maitland M.E et ai.,1999). Однако сведения о применении метода ЭМГ - БОС для коррекции деформаций стоп в доступной литературе нами не найдены.

Таким образом, широкое распространение деформаций стоп у детей, необходимость применения ЛФК, но низкая эффективность традиционной методики, обусловливают актуальность разработки новой методики восстановительного лечения, сочетающей требования ЛФК и возможности метода ЭМГ - БОС.

Цель исследования.

Разработать методику применения биоуправления с обратной связью по параметрам электромиограммы для повышения эффективности и сокращения сроков восстановительного лечения деформаций стоп у детей.

Задачи исследования;

1. Определить амплитуду электромиограммы максимального сокращения поверхностных мышц голени у детей в норме и при наиболее распространенных деформациях стоп: плоскостопии и косолапости.

2. Изучить изменения биоэлектрической активности и характер работы поверхностных мышц голени при выполнении традиционных комплексов лечебной физкультуры, рекомендуемых при плоскостопии и косолапости.

3. Определить этапы восстановительного лечения и параметры тренировки методом биологической обратной связи по электромиограмме:

мышцы, контролируемые аппаратом; специальные упражнения; критерии дозировки нагрузки; длительность занятия и курса лечения.

4. Изучить изменения биоэлектрической активности мышц голени и клинико-функциональных показателей эффективности после курса восстановительного лечения пациентов с плоскостопием и косолапостью разными методами: традиционной лечебной физкультурой и методом биологической обратной связи по электро-миограмме.

5. Изучить особенности взаимодействия поверхностных мышц голени при отведении стопы у пациентов с косолапостью до и после курса восстановительного лечения разными методами: традиционной лечебной физкультурой и методом биологической обратной связи по электромиограмме.

6. Оценить эффективность применения метода биологической обратной связи по электромиограмме в восстановительном лечении деформаций стоп.

Научная новизна работы.

Впервые в восстановительном лечении деформаций стоп у детей применен метод ЭМ1' - БОС.

Впервые методом ЭМГ - БОС изучены изменения активности поверхностных мышц голени при выполнении традиционных упражнений ЛФК, рекомендуемых при плоскостопии и косолапости.

Впервые разработана методика поэтапного решения специальных задач восстановительного лечения деформаций стоп путем комбинированного применения различных аппаратов ЭМГ - БОС, обоснованы критерии выбора и методы дозировки тренировочной нагрузки.

Впервые изучено влияние курса восстановительного лечения разными методами: ЛФК и методом ЭМГ - БОС на биоэлектрическую активность мышц голени при плоскостопии и косолапости.

Практическая значимость работы.

1. Проведен анализ традиционных комплексов ЛФК, рекомендуемых при плоскостопии и косолапости, и определены причины низкой эффективности этих методик.

2. Разработана методика применения биоуправления с обратной связью по ЭМГ в восстановительном лечении плоскостопия и косолапости, которая обеспечила повышение эффективности и сокращение сроков лечения.

3. Аппараты ЭМГ - БОС могут применяться для измерения БЭА тренируемых мышц с целью объективной оценки эффективности восстановления их функции при различной патологии.

4. Аппараты ЭМГ - БОС могут быть использованы при выборе специальных упражнений и составлении конспектов уроков ЛФК для объективной оценки работы мышц при выполнении этих упражнений.

Положения, выносимые на защиту.

1. Причиной низкой эффективности традиционных методик ЛФК при плоскостопии и косолапости является малое количество упражнений, вызывающих необходимый для силовой тренировки уровень активации ослабленных мышц голени, и динамический режим тренировки.

2. Разработанная методика ЭМГ - БОС обеспечивает оптимальное решение специальных задач ЛФК при деформациях стоп и устраняет недостатки традиционной методики.

3. Методика ЭМГ - БОС корригирует дисбаланс мышц голени, восстанавливая функцию ослабленных мышц, что определяет высокую эффективность занятий и сокращение сроков восстановительного лечения деформаций стоп.

Апробация работы и публикации.

Материалы диссертации доложены и обсуждены в 14 научных докладах на научно-практических конференциях: "Здоровье, профилактика и эндоэкологическая реабилитация" (Серпухов, Московская область, 1998); "Применение метода биологической обратной связи в детских учреждениях здравоохранения Санкт-Петербурга" (Санкт - Петербург, 1999); "Применение метода биологической обратной связи в лечебно - профилактических учреждениях Ленинградской области " (Санкт-Петербург, 1999); "Применение метода БОС в здравоохранении, образовании, социальной защите", (Оренбург, 1998; Томск, 1998; Минск, 1999; Казань, 1999; Екатеринбург, 1999); на VI, VII, VIII международных конгрессах "Метод биологической обратной связи. Медико-социальная реабилитация. Психолого-образовательные проблемы" (Сочи, 1998; 1999); на IX, XI, XII общероссийских форумах " Здоровье России и Биологическая обратная связь" (Сочи, 1999;2000;2001).

По материалам диссертации получено 2 патента на изобретение: "Способ лечебной физкультуры при косолапости" (№ 2152768, при-

оритет от 10.11.1999) и "Способ лечения плоскостопия" (№ 2152769, приоритет от 10.11.1999); опубликовано 11 работ, из которых одна "Метод биологической обратной связи в лечении плоскостопия" утверждена Ученым медицинским Советом Министерства Здравоохранения Российской Федерации как пособие для врачей.

Внедрение результатов в практику.

Результаты исследования и методические рекомендации внедрены в практическую работу учреждений здравоохранения г. Санкт-Петербурга: консультативно-диагностического центра Государственной педиатрической медицинской академии, детского реабилитационного центра "Биосвязь", городского детского диагностического центра, детского психоневрологического санатория "Комарове", восстановительного центра детской ортопедии и травматологии "Огонек" (Ленинградская область).

Материалы диссертации используются в учебном процессе на кафедре физических методов лечения и спортивной медицины Санкт-Петербургского Государственного медицинского университета имени академика И.П.Павлова, на кафедре медицинской реа-билитологии факультета повышения квалификации и кафедре амбулаторной педиатрии Санкт-Петербургской Государственной педиатрической медицинской академии.

Структура и объем диссертации.

Диссертация изложена на_/_£с? страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, который включает ¿/^источника ilZy отечественных и р% иностранных авторов). Работа иллюстрирована J. Ц фотографиями, ЗЛ таблицами, S диаграммами.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования.

Работа основана на опыте лечения и результатах динамического обследования 121 пациента в возрасте от 4 до 14 лет, 72 (60%) мальчика и 49 (40%) девочек, с наиболее распространенными деформациями стоп: плоскостопием и косолапостью, проходивших восстановительное лечение в центре медицинской реабилитации (ЦМР) "Биосвязь" (Санкт-Петербург).

По поводу плоскостопия наблюдались 71 (59%) пациент, из которых статическое продольное плоскостопие II - III степени отмечалось у 67 (94%), врожденные плоско-вадьгусные стопы - у 4 (6%) детей. Двусторонняя деформация - у 50 (70%) пациентов, односторонняя -у 21 (30%).

Группу пациентов с косолапостью составили 50 (41%) пациентов, из которых врожденная косолапость отмечалась у 46 (91%), паретическая - у 4 (9%). Двусторонняя деформация - у 30 (59%) пациентов, односторонняя - у 20 (41%). Консервативное ортопедическое лечение косолапости (этапная гипсовая коррекция) было проведено 27 (53%) пациентам, а хирургическое и комбинированное - 23 (47%), причем 8 пациентов из них (35%) перенесли повторные хирургические вмешательства.

Пациенты каждой группы были распределены на 2 подгруппы: основную и контрольную. В основных группах - восстановительное лечение проводилось методом ЭМГ - БОС по разработанной методике, в контрольных - по традиционной методике ЛФК (Епифанов В.А., 1986; Каптелин А.Ф., 1995). Состав пациентов основной и контрольной групп по возрасту, полу и характеру патологии был идентичен.

Среди пациентов с плоскостопием основную группу составили 53 пациента, контрольную - 18. Для изучения влияния традиционной методики комплексной коррекции плоскостопия на формирование сводов стопы у детей дошкольного возраста был проведен динамический анализ плантограмм 10 детей в период с 4-х до 7 лет, которые составили вторую контрольную группу.

Среди пациентов с косолапостью основную группу составили 32 пациента, контрольную - 18.

Определение функционального состояния пациентов и оценка эффективности применяемых методов восстановительного лечения проводилась путем сопоставления результатов первичного и заключительного исследований, включавших: клиническое обследование (изучение анамнеза, ортопедический осмотр), исследование функционального состояния нижних конечностей с помощью тестовых упражнений, плантографию, поверхностную электромиографию, исследование биоэлектрической активности (БЭА) мышц голени методом ЭМГ - БОС.

При разработке новой методики восстановительного лечения деформаций стоп были использованы аппараты ЭМГ - БОС фирмы "Биосвязь" (Санкт-Петербург): компьютерный комплекс "Миотре-нажер", компьютерный игровой тренажер КМИ-БОС - "БС", двух-канальный аппарат "Митои - БОС", портативный аппарат "Корректор движения". Все аппараты зарегистрированы в Российской Федерации, внесены в Государственный реестр медицинских изделий, имеют сертификаты соответствия и разрешены Министерством Здравоохранения России к применению в медицинской практике.

Статистическая обработка результатов исследования выполнена па персональном компьютере с использованием программ вариационной статистики Microsoft Excel и Biostat с определением t-критерия Стыодента.

Автор выражает глубокую благодарность генеральному директору фирмы «Биосвязь» за большую помощь в работе. Результаты исследования и их обсуждение. Исследование функционального состояния мышц голени методом поверхностной электромиографии выявило снижение амплитуды элсктромиограммы максимального сокращения (Атах) поверхностных мышц голени при деформациях стоп по сравнению с симметричными мышцами интактной голени, при высокой степени достоверности отличий (р<0,001). Причем наиболее выражено снижение активности патогенетически значимых мышц: при плоскостопии — сгибателя стопы - внутренней головки икроножной мышцы (m.Gastrocnerniüs, caput niedialis) на 55%, при косолапости - прона-торов стопы- малоберцовых мышц (m.Peroneus longus) на 52% (табл.1).

Таблица 1

Степень снижения амплитуды максимального сокращения поверхностных мышц голени при деформациях стоп в сравнении с амплитудой максимального сокращения симметричных мышц интактной голени (%)

Мышцы Функция мышцы Плоскостопие п = 78 Косолапость п= 50

Tibialis anterior разгибание стопы 43 42

Gastrocnemius (caput medialis) сгибание стопы 55 43

Peroneus longus пронация стопы 36 52

При разработке новой методики мы исходили из того, что эффективность восстановительного лечения плоскостопия и косолапости определяется успешностью решения специальных задач:

1. Устранение дисбаланса мышц голени за счет повышения силы ослабленных мышц: супинаторов и сгибателей стопы при плоскостопии, и разгибателей и пронаторов стопы при косолапости.

2. Коррекция нарушений походки и формирование физиологического стереотипа ходьбы.

Оценка возможностей решения этих задач традиционной лечебной физкультурой была проведена путем изучения воздействия специальных упражнений, рекомендуемых при плоскостопии и косолапости, на патогенетически значимые мышцы голени. Для этого во время выполнения пациентами соответствующих комплексов упражнений регистрировались изменения БЭА основных поверхностных мышц голени с помощью компьютерного комплекса ЭМГ -БОС "Миотренажер".

Результаты исследования показали, что традиционные методики ЛФК при плоскостопии и косолапости не обеспечивают эффективного решения специальных задач. Поскольку высокая активация тренируемых мышц (65-90% максимально возможной активности) достигается лишь в отдельных упражнениях комплекса. Кратковременность (0,5-2 сек.) этого уровня активности, и динамический характер рекомендуемых упражнений не могут вызвать функциональной перестройки, необходимой для повышения силы ослабленных мышц. Так как известно, что для силовой тренировки мышцы необходимым условием является длительная, до появления признаков утомления, работа в изометрическом режиме, с уровнем активации мышцы в диапазоне от 50 до 75% максимально возможной (Ата-ев 3.м.,1973; Темкин И.Б,1977; Героева И.Б.,1995; КосовИ.С., 2000). В традиционных комплексах ЛФК отсутствовали также специальные упражнения, направленные на восстановление и развитие мышечного чувства, необходимого для коррекции дефектов походки и формирования физиологического стереотипа ходьбы.

В связи с этим для повышения эффективности и сокращения сроков восстановительного лечения деформаций стоп нами была разработана методика решения специальных лечебных задач, учитывающая и устраняющая недостатки традиционной ЛФК.

Особенностью методики явилось то, что во время занятия активность тренируемой мышцы контролировалась аппаратом ЭМГ -БОС, который регистрировал изменения амплитуды огибающей её электромиограммы (ОЭМГ), и отражал эти изменения сигналами обратной связи. Тренировка мышц проводилась в пороговом режиме, в котором сигналы обратной связи возникали при сокращении мышцы в диапазоне, соответствующем установленному межпороговому интервалу. Пороговые значения определяли уровень нагрузки мышцы, подбирались на каждом занятии и устанавливались в соответствии с решаемой задачей в процентах от А тах тренируемой мышцы, определенной при выполнении тестового упражнения с сопротивлением.

Экспериментальным путем были определены критерии изменения уровня нагрузки во время занятия в соответствии с физиологическими закономерностями и этапами тренировочного процесса: состояния врабатывания, устойчивой работоспособности и утомления. При врабатывании текущая амплитуда ОЭМГ тренируемой мышцы превышала значение верхнего порога, установленного в начале занятия. В случае превышения величины верхнего порога 3 и более раз за 15 сек. значения верхнего и нижнего порогов увеличивали на 10% А та)1 При утомлении и снижении амплитуды текущей ОЭМГ тренируемой мышцы ниже нижнего порога также 3 и более раз за 15 сек. величину верхнего порога не меняли, а величину нижнего уменьшали на 10%, при этом увеличивался межпороговый диапазон. Это обеспечивало необходимую длительность тренировки.

Решение специальных задач осуществлялось в 3 этапа.

1 этап - подготовительный (1-3 занятия):

» обучение пациента выполнению специальных упражнений под контролем аппарата ЭМГ - БОС;

• идентификация пациентом патогенетически значимых мышц;

• восстановление и тренировка мышечного чувства.

2 этап - основной (10-15 занятий):

• устранение дисбаланса мышц голени за счет восстановления функции и повышения силы ослабленных мышц

3 этап - заключительный (5-10 занятий):

• коррекция дефектов походки;

• формирование физиологического стереотипа ходьбы Уровень активации мышц во время тренировки на 1 и 3 этапах устанавливался в диапазоне от 25 до 50% Атах, определенной при тестировании. На 2 этапе применялся изометрический режим тренировки с уровнем активации мышц в диапазоне от 50 до 75% Атах. тестового сокращения.

Продолжительность занятия увеличивалась постепенно в течение курса с 15 до 45 минут. Длительность курса лечения составляла 15 - 25 занятий при 2-5 посещениях в неделю.

Анализ результатов исследования показал, что применение метода ЭМГ - БОС в восстановительном лечении плоскостопия и косолапости обеспечило статистически достоверное улучшение кли-нико-функциональных и электромиографических показателей эффективности. Изменения этих показателей в результате курса традиционной ЛФК не достоверны.

Так у пациентов с плоскостопием изучение динамики клинико-функциональных показателей показало, что восстановительное лечение обеспечило изменение характера жалоб (р<0,05) в обеих группах; улучшение походки отмечалось у пациентов основной группы (р<0,001), у пациентов контрольной группы изменений походки не произошло (р>0,05).

Изменения индекса Чижина, определяемого при анализе планто-грамм, наиболее наглядно отражают изменения состояния продольного свода стопы. При динамическом изучении плантограмм статистически достоверное (р<0,05) снижение индекса Чюкина в результате курса восстановительного лечения отмечалось у 51 пациента (96%) основной группы, причем в разных возрастных группах изменения были аналогичны (табл. 2). В I возрастной группе (4-7 лет) индекс Чижина снизился с 11,6±4,1 до 3,3±0,9; во 2-ой возрастной группе (7-14 лет) - с 11,3±5,8 до 3,4±1,6. У пациентов контрольной группы положительная динамика индекса Чижина отсутствовала.

Таблица 2

Изменения индекса Чижина в результате курса коррекции плоскостопия методом ЭМГ - БОС

Группа Возраст т1 ДО после Р

I 4-7 31 11,6±4,1 3,3±0,9 <0,05

II 7-14 20 11,3±5,8 3,4±1,6 <0,05

Оценка устойчивости эффекта одного курса лечения методом ЭМГ - БОС была проведена на основании исследования планто-грамм 18 пациентов основной группы, путем сопоставления значений индекса Чижина заключительного обследования с результатами обследования спустя 7-12 (в среднем 10) месяцев. Оно не выявило достоверных различий (р>0,05) этих показателей, что свидетельствует об устойчивости полученного результата (табл. 3).

Таблица 3

Устойчивость результатов коррекции плоскостопия методом ЭМГ - БОС

Возраст п до после через 10 мес. Р

4-14 18 11,4±5,8 2,1 ±0,4 1,9±0,4 >0,05

Для сравнения эффективности предлагаемого метода с традиционными методами комплексного лечения плоскостопия было проведено исследование плантограмм 10 детей, посещавших специализированный ортопедический детский сад, в динамике за период от 4 до 7 лет. Исследование показало, что результатом лечения плоскостопия по традиционной методике в течение 6 месяцев явилось снижение индекса Чижина менее чем в 2 раза. При этом сохранилось выраженное уплощение стоп (индекс Чижина более 2). Заметного улучшения состояния стоп у детей удалось достичь лишь спустя 18 месяцев (1,5 года) (табл. 4).

Таблица 4

Изменения индекса Чижина у детей дошкольного возраста при лечении плоскостопия традиционным методом

№ осмотра Интервал между осмотрами (месяцев) Индекс Чижина

1 - 6,4±1,5

2 6 3,5±0,8

3 6 2,7±0,5

4 6 1,6±0,5

Сравнение эффективности разных методов лечения плоскостопия показало, что при проведении традиционного комплексного лечения в течение 6 месяцев удалось добиться снижения индекса Чижина в 1,8. В то время как применение метода ЭМГ - БОС позволило уменьшить степень плоскостопия и снизить индекс Чижина в 3,8 раза, всего за 15 занятий, проведенных в течение 1,5 месяцев. Причем у детей, получавших лечение традиционным способом, исходно степень плоскостопия была меньше (средние значения индекса Чижина 6,4±1,5), чем у детей основной группы (индекс Чижина 11,6±4,1) (табл. 5).

Таблица 5

Изменения индекса Чижина в результате лечения плоскостопия методом ЭМГ - БОС (I) и традиционным методом (II)

Группы пациентов Возраст (лет) Срок лечения (мес.) До После

лечения

I п =31 4-7 1,5 11,6±4,1 "I Tin п

II п= 10 4-7 6 6,4±1,5 3,6±0,8

Таким образом, полученные данные показали, что применение метода ЭМГ - БОС для коррекции плоскостопия позволило сократить длительность курса восстановительного лечения в 4 раза и повысить результативность занятий в 2 - 3 раза у детей разных возрастных групп.

Сравнение данных первичного и заключительного ЭМГ - исследований мышц голени показало что у пациентов с плоскостопием при применении метода ЭМГ - БОС происходило повышение Атах всех исследованных мышц голени, наиболее выраженное со стороны патогенетически значимых мышц (р<0,01): сгибателя стопы -внутренней головки икроножной мышцы (m. gastrocnemius, caput medialis) в среднем на 94% и супинатора стопы -передней больше берцовой (ш. tibialis anterior) в среднем на 29 %. В результате уменьшились отличия этих показателей от значений Атах симметричных мышц здоровой конечности. Это и определило улучшение клинико-функциональных показателей. В контрольной группе так-

же отмечалось повышение БЭА внутренней головки икроножной мышцы (р<0,05), однако степень повышения этого показателя в 2,5 раза меньше, чем в основной группе - всего на 36%. Поэтому в контрольной группе отмечалась незначительная динамика клинико-функциональных показателей эффективности (табл. 6).

Таблица 6

Степень повышения амплитуды максимального сокращения поверхностных мышц голени при плоскостопии в результате восстановительного лечения

Мышцы Основная группа п=78 Контрольная группа п=36

% от исходного уровня Р % от исходного уровня Р

Tibialis anterior 29 <0,01 14 >0,05

Gastrocnemius (caput medialis) 94 <0,01 36 <0,05

Peroneus longus 13 >0,05 9 >0,05

В группе пациентов, получавших лечение по поводу косолапости, отмечались положительные изменения клинико-функцио-нальных показателей (табл. 7). Однако улучшение походки было достоверным (р<0,01) в основной группе (на 1,6±0,1 балла) и не достоверным (р>0,05) - в контрольной (на 0,6±0,3 балла). Время сохранения тестового упражнения, характеризующего опорность нижней конечности, достоверно (р<0,01) увеличилось в обеих группах, но в основной в 2,5 раза больше, чем в контрольной (соответственно на 25,4±4,8 сек. и на 10,2±1,9 сек). Увеличение объема активного разгибания в голеностопном суставе отмечалось в основной группе на 5,8±1,2 градусов (р<0,01), что обусловлено повышением функциональных возможностей мышц - разгибателей стопы, в то время как в контрольной группе изменение этого показателя недостоверно (р>0,05), всего на 0,8±0,85 градусов.

Таблица 7

Динамика клинико-функциональных показателей эффективности восстановительного лечения косолапости (М±т)

Показатель Основная группа п = 32 Контрольная группа п — 18

изменения изменения

параметра Р параметра Р

походка на 1,6±0,1 балла <0,01 на 0,6±0,3 балла >0,05

опорность на 25,4±4,8 <0,01 на 10,2±1,9 <0,01

нижнеи ко- сек. сек

нечности

объем актив- на 5,8± 1,2 <0,01 на 0,8±0,85 >0,05

ного разгиба- град. град.

ния в голено-

стопном сус-

таве

Сравнение данных первичного и заключительного ЭМГ - исследований показало, что в результате курса восстановительного лечения методом ЭМГ - БОС отмечалось статистически достоверное (р<0,01) повышение Атах всех исследованных мышц голени со стороны деформации, наиболее выраженное со стороны длинной малоберцовой мышцы (m. peroneus longus) в среднем на 85%. Следствием этого явилось устранение различий А^х длинной малоберцовой (ш. peroneus longus) и передней большеберцовой (ш. tibialis anterior) мышц дефектной конечности от симметричных мышц ин-тактной (р>0,05), то есть активность мышц дефектной голени достигла уровня активности здоровой.

При применении традиционной методики ЛФК отмечалось повышение БЭА всех исследованных мышц голени со стороны деформации. Однако полученные различия статистически не достоверны (р>0,05). Поэтому в контрольной группе после 1 курса лечения сохранялись статистически значимые различия (р <0,01) А!гах всех исследованных мышц голени дефектной и интактной конечностей (табл. 8).

Таблица 8

Степень повышения амплитуды максимального сокращения поверхностных мышц голени при косолапости в результате восстановительного лечения

Мышцы Основная группа п = 51 ' Контрольная группа п ~ 36

Изменения параметра (% от исходного уровня) Р Изменения параметра (% от исходного уровня) Р

Tibialis anterior 44 <0,01 13 >0,05

Gastrocnemius (caput medialis) 22 <0,05 21 >0,05

Peroneus longus 85 <0,01 38 >0,05

При косолапости нарушения походки являются наиболее стойким функциональным дефектом, который сохраняется даже при удовлетворительном анатомическом результате ортопедической коррекции деформаций стопы. Нарушения походки обусловлены расстройством управления активностью малоберцовых мышц, что проявляется нарушением отведения стопы при ходьбе. Поэтому, одной из наиболее важных и сложных задач восстановительного лечения являлось обучение пациента управлению функцией этих мышц. С целью оценки эффективности решения этой задачи разными методами было проведено динамическое исследование соотношений амплитуд ОЭМГ поверхностных мышц голени при отведении стопы у пациентов с косолапостью (табл. 9).

Таблица 9

Изменения соотношений амплитуд ОЭМГ мышц голени при отведении стопы у пациентов с косолапостью в результате восстановительного лечения (%).

Мышца Интактная конечность n =20 Косолапость

До n =20 После

Основная группа п= 10 Контрольная группа п = 10

Tibialis anterior 14 52 28 49

Gastrocnemius (caput medialis) 11 24 15 25

Peroneus longus 75 24 57 26

Исследование показало, что при отведении стопы со здоровой стороны активность малоберцовых мышц составляла в среднем 75%, передней большеберцовой - 14%. В то время как при косолапости попытка отведения стопы вызывала активацию преимущественно передней большеберцовой мышцы - 52%, активность малоберцовых мышц составляла лишь 24%.

После I курса восстановительного лечения в основной группе отмечалась нормализация взаимодействия мышц голени при отведении стопы, соотношения активности мышц приближались к таковым со здоровой стороны: активация малоберцовых мышц увеличилась до 57%, передней большеберцовой - снизилась до 28%. В контрольной группе после I курса лечения сохранялись нарушения взаимодействия мышц голени при отведении стопы.

Сравнение результатов восстановительного лечения пациентов с косолапостью основной и контрольной групп показало, что применение методики ЭМГ - БОС обеспечило преимущественное восстановление активности и функциональное обучение патогенетически значимых малоберцовых мышц. Следствием этого явилось восстановление физиологического взаимодействия мышц голени при наиболее нарушенном движении - отведении и пронации стопы. Все это, по нашему мнению, и объясняет улучшение клинико-функциональных показателей у пациентов основной группы. При-

менение традиционной методики ЛФК не восстанавливало активность малоберцовых мышц и не устраняло нарушений взаимодействия мышц голени при отведении стопы. Это и явилось причиной незначительной динамики клинико-функциональных показателей эффективности у пациентов контрольной группы.

ВЫВОДЫ

1. При деформациях стоп у детей отмечается снижение биоэлектрической активности поверхностных мышц голени, особенно выраженное со стороны ослабленных мышц: при плоскостопии - сгибателей стопы в среднем на 55%, при косолапости - пронаторов стопы в среднем на 52%.

2. У пациентов с косолапостью при отведении стоны отмечается преобладание активации передней большеберцовой мышцы до 52% (14% с интактной стороны) и недостаточность малоберцовых до 24% (75% с интактной стороны), что является основной причиной "косолапой походки".

3. Традиционные комплексы лечебной физкультуры, рекомендуемые при плоскостопии и косолапости, включают малое количество упражнений с высокой активацией ослабленных мышц (6590% амплитуды максимального сокращения), длительностью 0,5 -1,5 сек., что соответствует динамическому режиму, не эффективному для силовой тренировки мышц. Это объясняет незначительные изменения биоэлектрической активности мышц голени и клинико-функциональных показателей эффективности в результате курса традиционной лечебной физкультуры.

4. Разработана методика применения аппаратов с обратной связью по электромиограмме для восстановления функции мышц голени, включающая 3 этапа решения специальных задач. Уровень нагрузки определен в процентах от амплитуды максимального сокращения тренируемой мышцы и зависит от задачи: 50-75% для силовой тренировки и 25 - 50% для развития двигательного навыка. Установлена средняя длительность курса лечения - 15 занятий.

5. Применение метода биологической обратной связи по электромиограмме обеспечивает повышение биоэлектрической активности ослабленных мышц голени: сгибателей стопы при плоскостопии в среднем на 94%, пронаторов стопы при косолапости в сред-

нем на 85%, что в 2 - 2,5 раза больше, чем в результате применения традиционной лечебной физкультуры.

6. Курс лечения косолапости методом биологической обратной связи по электромиограмме устраняет дисфункцию мышц голени при отведении стопы, увеличивая степень участия малоберцовых мышц до 57%, и, снижая активацию передней большеберцовой мышцы до 28%. В результате применения традиционной лечебной физкультуры дисфункция мышц голени сохраняется: активация малоберцовых мышц составляет 26%, передней большеберцовой -49%. Это объясняет улучшение походки после курса лечения методом биологической обратной связи и отсутствие эффекта после курса лечебной физкультуры.

7. Применение метода биологической обратной связи по электромиограмме для коррекции плоскостопия улучшает состояние сводов стопы, оцениваемое по величине индекса Чижина и клиническим данным, у 96% пациентов, повышает эффективность занятий в 2 - 3 раза и сокращает сроки лечения в 4 раза.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для эффективной коррекции деформаций стоп ортопедическое лечение необходимо сочетать с восстановительным лечением методом ЭМГ-БОС.

2. Методика ЭМГ - БОС является оптимальной для устранения дисфункции мышц голени и коррекции нарушений походки при деформациях стоп.

3. Аппараты ЭМГ - БОС могут применяться для объективного определения функционального состояния мышц и оценки эффективности восстановительного лечения различной патологии опорно-двигательного аппарата

4. Метод ЭМГ - БОС целесообразно применять в восстановительном лечении двигательных нарушений различного происхождения для восстановления и улучшения функции мышц.

5. Аппараты ЭМГ - БОС могут быть использованы при составлении конспектов уроков ЛФК для объективной оценки работы мышц во время выполнения упражнений комплекса.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Кузьмичева O.A. Применение метода биологической обратной связи по электромиограмме для коррекции плоскостопия. // Актуальные проблемы физической терапии и спортивной медицины: Тезисы докладов научно-практической конференции,-СПб., 1999-С. 28

2. Кузьмичева O.A. Применение биоуправления с обратной связью по электромиограмме для коррекции плоскостопия.// Биоуправление в медицине и спорте: Материалы I Всероссийской конференции 26 - 27 апреля 1999 г. - Омск, 1999. - С. 29-31.

3. Кузьмичева O.A. Применение метода биологической обратной связи для коррекции двигательных нарушений.// Биологическая обратная связь. - 1999-№ 3. - С. 6-11.

4. Кузьмичева O.A., Львова В.Л. Эффективность коррекции плоскостопия методом ЭМГ - БОС. // Биологическая обратная связь. - 1999. -№> 3. - С. 12-14.

5. Кузьмичева O.A. Коррекция плоскостопия методом биологической обратной связи. // Биологическая обратная связь. - 1999. -№ 3. - С. 29-32.

6. Кузьмичева O.A. Лечение плоскостопия методом биологической обратной связи: Методические рекомендации. - СПб., 199932 с.

7. Кузьмичева O.A. Функциональное лечение врожденной косолапости методом биологической обратной связи по электромиограмме. //Биоуправление в медицине и спорте: Материалы II Всероссийской конференции 23 - 24 марта 2000 г. - Омск, - 2000. -С. 17-18.

8. Кузьмичева O.A. Применение метода биологической обратной связи по электромиограмме в восстановительном лечении косолапости. //Биологическая обратная связь. - 2000, - № 2. - С. 32-40.

9. Кузьмичева O.A. Метод биологической обратной связи в лечении плоскостопия: Пособие для врачей. - СПб., 2001. - 20 с.

10. Кузьмичева O.A. Применение биоуправления с обратной связью по электромиограмме для функциональной коррекции двигательных нарушений. // Актуальные проблемы спортивной медицины, лечебной физкультуры и физической терапии: Тезисы докладов

IV межрегиональной научно-практической конференции 5 ноября 2001 года.-СПб., 2001,- С. 23-24.

11. Кузьмичева O.A. Применение метода ЭМГ - БОС для коррекции двигательных расстройств у детей-инвалидов.// Человек и его здоровье: Тезисы докладов. VI Российского национального конгресса 27 - 30 ноября 2001 г. - СПб., 2001. - С. 276-277.

12. Способ лечения плоскостопия: Патент РФ № 2152769. МКИ 7 А 61 Н 1/ 00 / O.A. Кузьмичева, А.А Сметанкин (РФ).- 20 е.: табл.

13. Способ лечебной физкультуры при косолапости: Патент РФ № 2152768. МКИ 7 А 61 Н 1/ 00 / O.A. Кузьмичева, A.A. Сметанкин (РФ).- 30 с.

Кузъмичева O.A. Применение метода биологической обратной связи в восстановительном лечении деформаций стоп у детей // Автореф. дис. ... канд. мед. наук: 14.00.51. - СПб: Учебно-методический центр Комитета по образованию Администрации Санкт-Петербурга. - 20 с.

Подписано в печать 13.03.2002 Тираж 100 экз. Заказ № 56-02. Объем 1,25 уч.-изд.л.

ЛП № 000322 от 1 декабря 1999 г.

Учебно-,-методический центр Комитета по образованию Администрации Санкт-Петербурга 193024, Санкт-Петербург, ул. Миргородская, 16