Способ оценки эффективности восстановления вертикальной позы у больных со статодинамическими нарушениями
Изобретение относится к области медицины, в частности к функциональной диагностике, может быть использовано для оценки эффективности лечения больных с нарушением статодинамических функций. Пациента устанавливают в положение двухопорного стояния на платформу стабилографа и обследуют на компьютерном стабилографе. Определяют массу пациента и среднюю скорость миграции центра давления. Затем рассчитывают кинетическую энергию при поддержании вертикальной позы в положении двухопорного стояния на платформе компьютерного стабилографа по следующей формуле: Ek=(m×Vcp2):2, где: m - масса больного, кг; Vcp - средняя скорость миграции центра давления, м/с; Ek - кинетическая энергия, Дж, и при увеличении показателя кинетической энергии судят об уменьшении устойчивости и неэффективности лечения, а при уменьшении показателя кинетической энергии судят о повышении устойчивости и эффективном лечении. Способ позволяет более точно оценить устойчивость пациента и эффективность мероприятий по восстановлению вертикальной позы у больных. 3 табл.
Изобретение относится к медицине, а именно к функциональной диагностике, может быть использовано для оценки эффективности лечения больных с нарушением статодинамических функций.
Стабилометрия - важный раздел клинического анализа движений. Она заключается в регистрации положения и перемещения центра давления при стоянии и применяется как для изучения закономерностей поддержания вертикальной позы в норме и патологии, так и для функциональной диагностики двигательной патологии [Гурфинкель B.C., Бабакова И.А. Точность поддержания положения проекции общего центра масс человека при стоянии //Физиология человека, 1995. - Т.21, №3. - С.65-74].
При анализе результатов обычно учитывают координаты центра давления, его девиацию около среднего положения, среднюю скорость движения, длину и площадь статокинезограммы, отношение длины к площади, амплитудные и частотные характеристики спектрального анализа, соотношение параметров статокинезограммы при стоянии с открытыми и с закрытыми глазами [Коновалова Н.Г., Дедикова Т.Н. Влияние положения головы на регуляцию вертикальной позы инвалидов с параплегией, глубоким парапарезом // Человек и его здоровье: материалы 8 Российского национального конгресса, 2003. - С.205-206].
При таком способе обработки результатов стабилометрии исследователь имеет дело с большим количеством параметров, которые часто изменяются разнонаправленно, и отсутствием четких критериев для интерпретации данных. Это является серьезным недостатком способа и ограничивает его применение в клинической практике в качестве средства диагностики. Для более точной интерпретации данных требуется обобщающий критерий, сохраняющий постоянство при исследовании конкретного человека в одинаковых условиях, но меняющийся при изменении функционального состояния испытуемого или условий проведения исследования.
Известно, что динамически устойчивые движения выгодны энергетически и иннервационно [Бернштейн Н.А. О построении движений. - М.: Медгиз. - 1947. - 253 с.], следовательно, формирование более оптимального двигательного стереотипа сопровождается снижением энерготрат. Поэтому снижение энерготрат на выполнение движения рассматривают как признак его оптимизации [Витензон А.С. Закономерности нормальной и патологической ходьбы человека. - М.: ООО “Зеркало-М”, 1998. С.134-142].
Существует способ оценки стабилометрической информации, включающий векторный анализ статокинезограммы и формирование показателя, характеризующего способность человека сохранять равновесие [Усачев В.И. Способ оценки стабилографической информации //Заявка на изобретение №99104974/14. - БИПМ №20 (Часть 1). - 2001. - С.5].
Недостатками способа являются отсутствие энергетического критерия поддержания вертикальной позы и сложность интерпретации показателей.
Задача изобретения - создание способа оценки эффективности восстановления вертикальной позы у больных со статодинамическимй нарушениями путем использования нового показателя для оценки стабилометрической информации - кинетической энергии, которой обладает пациент при стоянии.
Данный способ позволяет более точно оценить устойчивость пациента и эффективность мероприятий по восстановлению вертикальной позы, например, у больных до и после лечения или оценить влияние какого-либо воздействия на поддержание вертикальной позы человека.
Поставленная задача достигается следующей последовательностью действий.
Пациента устанавливают в положение двухопорного стояния на платформу стабилографа и обследуют на компьютерном стабилографе. Определяют массу пациента и среднюю скорость миграции центра давления. Затем рассчитывают кинетическую энергию при поддержании вертикальной позы в положении двухопорного стояния на платформе кмпьютерного стабилографа по следующей формуле:
Ek=(m×Vcp2):2,
где: m - масса больного, кг;
Vcp - средняя скорость миграции центра давления, м/с;
Ek - кинетическая энергия, Дж.
Измерения и расчеты проводят до и после лечения. При увеличении показателя кинетической энергии судят об уменьшении устойчивости и неэффективном лечении, а при уменьшении показателя кинетической энергии судят о повышении устойчивости и эффективном лечении.
В результате получают единый количественный критерий, позволяющий судить об энергетической оптимальности позы при стоянии.
В процессе исследования больной стоит, не меняя позы, следовательно, потенциальная энергия сохраняется постоянной. Поэтому по величине кинетической энергии можно судить об энерготратах на поддержание вертикальной позы.
Сравнение результатов отдельных исследований позволяет оценить энергетический вклад исследуемого параметра в поддержание позы. Так, отдельно определяют кинетическую энергию при стоянии с открытыми и закрытыми глазами. Сравнение результатов исследований позволяет количественно оценить вклад зрительной информации в поддержание вертикальной позы.
Определяют кинетическую энергию при стоянии до процедуры или курса лечения и после. Это позволяет количественно оценить, насколько изменились энерготраты при стоянии человека в результате медицинских или иных воздействий.
Новизна способа
1. Предложен обобщающий критерий оценки стабилограмм, сохраняющий постоянство при исследовании конкретного человека в одинаковых условиях и чувствительный к изменениям состояния исследуемого или условий эксперимента.
2. Предложено использовать стабилометрическую информацию для определения энерготрат, а именно кинетической энергии на поддержание вертикальной позы.
3. Предложено использовать кинетическую энергию при поддержании вертикальной позы как единый критерий устойчивости человека.
4. Предложено проводить сравнение этого показателя при стоянии в разных условиях для оценки вклада различных лечебных или физиологических факторов в обеспечение вертикальной позы.
Исследовали трех здоровых человек. Каждому из них проводили стабилометрию 5 раз подряд с интервалом в 1 минуту. Подсчитывали кинетическую энергию по приведенной выше формуле. Результаты исследований приведены в табл.1. Как видно из таблицы, среднее положение центра давления, размах девиаций, площадь и спектральные характеристики стабилограммы существенно отличаются у одного испытуемого при стереотипных исследованиях. Относительно стабильны значения длины стабилограммы и скорости перемещения проекции центра давления по опорной плоскости. Наиболее постоянна энергетическая характеристика стояния, а именно рассчитанная кинетическая энергия. Причем у разных испытуемых эта характеристика существенно различается.
Таким образом, показатель кинетической энергии является достоверной количественной характеристикой особенностей стояния конкретного человека.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Стабилометрию проводят обычным способом. Для этого обследуемого устанавливают в положении двухопорного стояния на платформу компьютерного стабилографа фирмы МБН (Москва), регистрируют стабилограмму при стоянии в основной стойке в течение заданного отрезка времени. Полученная информация подвергается стандартной компьютерной обработке. Определяют массу обследуемого и среднюю скорость миграции центра давления. Энерготраты вычисляют по формуле:
Ek=(m×Vcp2):2,
где: m - масса больного, кг;
Vcp - средняя скорость миграции центра давления, м/с;
Ek - кинетическая энергия, Дж.
При проведении исследований в динамике сравнивают полученную величину кинетической энергии с величиной, зарегистрированной ранее. Если первое исследование проведено до начала курса или процедуры лечения, а второе - после его окончания, то уменьшение кинетической энергии свидетельствует об оптимизации постурального стереотипа. Увеличение кинетической энергии может отражать обострение заболевания, возникшее на фоне лечения, сопровождающееся формированием менее энергетически выгодного постурального стереотипа.
При изучении вклада различных сенсорных систем в обеспечение вертикальной позы сравнение кинетической энергии при обычном стоянии и в условиях депривации изучаемых сенсорных систем свидетельствует о направленности и величине вклада исследуемой модальности в сенсорное обеспечение выполнения функции.
Пример 1. Исследовали стояние больной В-ной В.В. Диагноз: травматическая болезнь спинного мозга, поздний период. Синдром частичного нарушения проводимости по спинному мозгу с уровня Th12. Нижний спастический парапарез. Пациентка стояла по минуте с открытыми и с закрытыми глазами. Параметры стабилометрии приведены в табл.2: масса больной 55 кг, скорость - 0,001253 м/с. Верхняя строка - показатели стабилограммы при стоянии с открытыми глазами, нижняя - показатели стабилограммы при стоянии с закрытыми глазами. При стоянии с открытыми глазами меньше величина девиаций в сагиттальной плоскости, амплитуды максимумов спектра в обеих плоскостях, длина и площадь стабилограммы, в спектре преобладают более высокие частоты, по сравнению с показателями при стоянии с закрытыми глазами. Все это свидетельствует об уменьшении устойчивости испытуемой при стоянии с закрытыми глазами. Однако количественно оценить это уменьшение устойчивости и сравнить его с результатами других исследований в процессе лечения не представляется возможным.
Кинетическая энергия при стоянии с открытыми глазами составила:
Ek=(55,0 кг×0,001253 м/с2):2=0,00044 Дж.
Кинетическая энергия при стоянии с закрытыми глазами составила:
Ek=(55,0 кг×0,001438 м/с2):2=0,00058 Дж.
Сравнение этих величин позволяет узнать, что закрывание глаз у этой больной сопровождается увеличением кинетической энергии при стоянии на 32%.
Использование показателя кинетической энергии позволяет количественно оценить влияние условий, в нашем примере - зрительного входа на энергетику поддержания вертикальной позы.
Пример 2. Исследовали в динамике стояние больного А-ва Э.Г. Диагноз: травматическая болезнь спинного мозга, поздний период. Синдром частичного нарушения проводимости по спинному мозгу с уровня С6. Нижний спастический парапарез. В процессе каждого исследования пациент стоял по минуте с открытыми и с закрытыми глазами. Исследования проводили до и после восстановления неспецифической чувствительности стоп. Параметры стабилометрии приведены в табл.3. Исследование №1020 проведено до курса лечения, исследование №1049 - после курса. Верхняя строка - показатели стояния с открытыми глазами, нижняя - с закрытыми. Из таблицы видно, что показатели стабилограммы у этого пациента менялись разнонаправленно. Так, при первичном исследовании девиации во фронтальной плоскости при стоянии с открытыми глазами меньше, а в сагиттальной - больше, чем при стоянии с закрытыми. Амплитуда первого максимума спектра во фронтальной плоскости меньше при стоянии с открытыми глазами, а второго и третьего - больше, чем при стоянии с закрытыми глазами. В сагиттальной плоскости, наоборот, амплитуда первого максимума спектра больше при стоянии с закрытыми глазами, а второго и третьего - больше при стоянии с отрытыми глазами. Длина и площадь стабилограммы значительно больше при стоянии с закрытыми глазами. На основании перечисленных данных можно сделать заключение об уменьшении устойчивости пациента при стоянии с закрытыми глазами, но количественно охарактеризовать это уменьшение нельзя. Кинетическая энергия при стоянии с открытыми глазами составила 0,003002 Дж, а при стоянии с закрытыми - 0,005990 Дж, то есть выросла на 99,5% - почти в 2 раза. Из этого можно сделать вывод о ведущей роли зрительного входа в регуляции вертикальной позы и рекомендовать пациенту восстановление чувствительности стоп.
При повторном исследовании после проведения курса стимуляции чувствительности стоп (см. табл.3, исследование 1049), анализ показателей стабилограммы выявляет меньшие величины девиаций в обеих плоскостях, площади и длины стабилограммы при стоянии с открытыми глазами, по сравнению со стоянием с закрытыми глазами. На этот раз амплитуда всех трех максимумов спектра во фронтальной плоскости и первых двух в сагиттальной при стоянии с открытыми глазами меньше, чем при стоянии с закрытыми. Смещение спектра в разных плоскостях носит разнонаправленный характер. То есть изменение параметров опять неоднозначно, однако, выбирая наиболее значимые, можно сделать вывод об уменьшении устойчивости больного при стоянии с закрытыми глазами. На этот раз кинетическая энергия при стоянии с открытыми глазами составила 0,001737 Дж, а при стоянии с закрытыми - 0,002580 Дж, то есть выросла на 48,5%. Однако эти показатели почти в 2 раза меньше, чем во время первичного обследования. Можно сделать вывод о формировании более энергетически выгодного постурального стереотипа у этого больного.
Сопоставление кинетической энергии при стоянии в одинаковых условиях во время первичного и повторного исследования показывает, что при стоянии с открытыми глазами после курса лечения она уменьшилась на 42%, а при стоянии с закрытыми глазами - на 57%. Иными словами, устойчивость пациента при стоянии с закрытыми глазами возросла сильнее, чем при стоянии с открытыми, то есть роль зрительной модальности в обеспечении вертикальной позы уменьшилась, а роль чувствительности стоп возросла.
Использование предложенного нового показателя кинетической энергии, отражающего энерготраты человека на поддержание вертикальной позы, позволяет выявить слабое звено в регуляции вертикальной позы и количественно оценить влияние лечебных процедур на энергетику стояния.
Предложенный способ эффективен для диагностики нарушения устойчивости и оценки эффективности лечения больных с нарушением статодинамических функций. Его использование дает возможность количественно оценить кинетическую энергию и, соответственно, энергетику поддержания вертикальной позы людей с нарушением статодинамических функций в разных условиях, определить направленность лечебных воздействий и количественно оценить результаты лечения.
Предлагаемый способ использован на базе Федерального государственного учреждения Новокузнецкий научно-производственный центр медико-социальной экспертизы и реабилитации инвалидов. Данным способом в течение полугода проводится обработка стабилограмм здоровых людей и инвалидов с нарушением проводимости по спинному мозгу, больных артрозной болезнью, цереброваскулярной болезнью, другими заболеваниями, сопровождающимися нарушением статодинамических функций.
Способ оценки эффективности восстановления вертикальной позы у больных со статодинамическими нарушениями путем обследования больного на компьютерном стабилографе, отличающийся тем, что определяют массу больного и среднюю скорость миграции центра давления и оценивают устойчивость больного, рассчитывая кинетическую энергию при поддержании вертикальной позы до и после лечения при положении двухопорного стояния на платформе стабилографа по следующей формуле:
Ek=(m×Vcp2):2,
где m - масса больного, кг;
Vcp - средняя скорость миграции центра давления, м/с;
Ek - кинетическая энергия, Дж,
и при увеличении показателя кинетической энергии судят об уменьшении устойчивости и неэффективном лечении, а при уменьшении показателя кинетической энергии судят о повышении устойчивости и эффективном лечении.
