Способ лечения деформаций стоп и травм нижних конечностей и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к медицине и медицинской технике, а именно к травматологии и ортопедии и к травматолого-ортопедическим приспособлениям, и может быть использовано для лечения больных с врожденной косолапостью, плоскостопием, другими деформациями стоп, отсеохондропатиями и переломами костей нижних конечностей. Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что оно включает механическое воздействие на кожу вентральной поверхности стоп суставов. Отличается тем, что перед началом воздействия проводят электромиографию для определения исходного функционального состояния мышц голени и стопы, после чего осуществляют воздействие стелькой с выступами цилиндрической формы с полусферической поверхностью верхушки и периодически проводят электромиографию. Площадь воздействия выступов блоков определяют повышением биоэлектрической активности мышц голени и стопы на 70-90% от исходного. Срок ношения стельки определяют по стойкому повышению показателей электромиографии на 40-50% от исходного уровня. Стелька состоит из опорной основы, на которой фиксируют элементы. На основу нанесена маркировка, соответствующая размерам обуви. По всей площади опорной основы выполнены цилиндрической формы отверстия с диаметром, равным размеру основания выступов, расположенных на отдельных пластинчатых элементах. Выступы имеют цилиндрическую форму с полусферической поверхностью верхушки и входят в отверстия основы со стороны, прилегающей к обуви. 2 с. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к медицине и медицинской технике, а именно к травматологии и ортопедии и к травматолого-ортопедическим приспособлениям, и может быть использовано для лечения больных с врожденной косолапостью, плоскостопием, другими деформациями стоп, остеохондропатиями и переломами костей нижних конечностей.

Известны способы коррекции деформаций стоп и лечения переломов нижних конечностей с помощью мягкотканых и гипсовых повязок, супинаторов различных конструкций (А. Ф. Краснов, Г. П. Котельников, К. А. Иванова. Ортопедия. М. , Мед. , 1998).

Основным недостатком их длительного применения является прогрессирующее ослабление функции скелетных мышц, их гипотрофия и снижение физиологического тонуса. Вместе с тем, перечисленные приспособления для исправления деформаций стоп не предусматривают осуществления принципа биологической обратной связи, что не позволяет организму самостоятельно контролировать адекватное положение пораженного сегмента нижней конечности.

Исправить деформацию стоп можно и путем нормализации функциональных характеристик (массы, тонуса, силы) мышц нижних конечностей. Поставленную цель достигают путем целенаправленной тренировки этих мышц с помощью специальных упражнений лечебной гимнастики (В. В. Гориневская, 1953, В. М. Боголюбов и др. 1985). Существенными недостатками способа являются длительность курса лечения и необходимость участия в нем квалифицированного методиста. Кроме того, упражнения лечебной гимнастики должны обязательно выполняться под тщательным контролем сознания больного. Устранение этого фактора по окончании занятий ведет к резкому снижению достигнутого эффекта.

Нормализацию функциональных характеристик скелетных мышц достигают также применением физиотерапевтической стимуляции, например ритмической гальванизации (Л. Николова и др. Специальная физиотерапия. - София, 1974. - С. 373).

Данный способ взят за прототип изобретения.

К его недостаткам относятся техническая сложность, необходимость наличия специального оборудования и подготовленного персонала. Не все больные хорошо переносят процесс гальванизации из-за неприятных ощущений, вызванных воздействием электрического тока. Методика противопоказана при ряде соматических заболеваний.

Основным же недостатком является отсутствие биологической обратной связи между воздействующим прибором и организмом больного и, как следствие, невозможность установления условно-рефлекторной зависимости, направленной на поддержание правильной осанки или адекватного положения пораженного сегмента конечности по окончании воздействия.

Известны фиксирующие повязки из отвердевающих материалов (гипс, полимеры), ортопедическая обувь (А. Ф. Краснов, Г. П. Котельников, К. А. Иванова. Ортопедия. - М. Мед. , 1998) различных конструкций, применяемые для коррекции деформаций стоп и лечения больных с переломами и остеохондропатиями костей нижних конечностей. Основным недостатком их длительного применения является прогрессирующее ослабление функции мышц нижних конечностей, их гипотрофия и снижение физиологического тонуса. Повязки в большинстве своем громоздки, для их правильного наложения требуется квалифицированный персонал и специально оборудованные кабинеты. Ортопедическая обувь не обладает функциональной и размерной универсальностью, для ее изготовления требуется длительное время, специальные производства (протезно-ортопедические предприятия). И обувь и повязки, как правило, неудобны в обращении и плохо переносятся больными. Вместе с тем, перечисленные приспособления не предусматривают осуществления принципа биологической обратной связи, что не позволяет организму самостоятельно контролировать правильное положение отделов нижней конечности и обеспечивать адекватную нагрузку на нее.

Для постоянного контроля дозированной нагрузки на нижнюю конечность при переломах и остеохондропатиях используют, в основном, субъективные ощущения больного, закрепленные в его сознании при допустимом уровне нагрузки.

Для лечения патологии нижних конечностей применяют также ортопедические стельки различной конструкции. Наиболее близкой к предлагаемому устройству является универсальная стелька (Патент РФ 202529). Она состоит из набора элементов различной конфигурации, выполненных с возможностью изменения высоты. Элементы фиксируют на опорном слое стельки, прилегающем к обуви. Количество и расположение элементов подбирают в зависимости от имеющейся патологии.

Данное устройство взято за прототип изобретения.

К его недостаткам относятся сложность индивидуального подбора, отсутствие размерной универсальности, ограниченный круг излечиваемой патологии. При длительном применении стелька берет на себя часть функции мышц голени и стопы, поэтому наряду с выработкой стереотипа правильного положения нижней конечности происходит ослабление ее мышц. Основным же недостатком является отсутствие биологической обратной связи между стелькой и организмом больного, и как следствие - невозможность установления условно-рефлекторной зависимости, направленной на поддержание правильного положения сегмента конечности или нижней конечности в целом.

Целью настоящего изобретения является оптимизация результатов лечения больных с заболеваниями и травмами нижних конечностей путем обеспечения дозированной нагрузки на нижнюю конечность и ее отделы или улучшения функциональных характеристик мышц голени и стопы с помощью их избирательной стимуляции. Также целью является создание устройства для обеспечения дозированной нагрузки на нижнюю конечность и ее отделы или улучшения функциональных характеристик мышц голени и стопы с помощью их избирательной стимуляции. И в том и другом случае устанавливается биологическая обратная связь между предложенным устройством и организмом больного и формирование условно-рефлекторной зависимости, направленной на поддержание заданного положения пораженного отдела нижней конечности.

Сущность заявляемого способа заключается в механическом воздействии на вентральную поверхность стопы, причем перед началом воздействия проводят электромиографию для определения исходного функционального состояния мышц, после чего воздействуют универсальной стимулирующей стелькой и в процессе воздействия проводят электромиографию, при этом считают, что повышение биоэлектрической активности мышц на 70-90% от исходного уровня свидетельствует о возникновении биологической обратной связи, с помощью которой определяют оптимальное место воздействия элементов стельки и срок ее ношения, по окончании которого вновь проводят электромиографию, повышение показателей которой на 40-50% от исходного уровня позволяет установить возникновение условного рефлекса, направленного на поддержание заданного положения пораженного отдела нижней конечности.

Сущность предложенного устройства заключается в том, что оно состоит из пластиковой опорной основы, на которой фиксируют воздействующие стимулирующие элементы. Последние выполнены из полимерного материала и имеют вид пластинчатых блоков с цилиндрическими выступами.

Стимулирующая стелька (фиг. 1) состоит из опорной основы (1), выполненной из пластика (например, из полиэтилена высокого давления). Опорная основа имеет толщину не менее 1 мм, на ней нанесена размерная маркировка (2), что позволяет производить индивидуальную подгонку стельки по размеру обуви в домашних условиях. По всей площади опорной основы равномерно выполнены цилиндрические отверстия равного диаметра (3) для крепления стимулирующих элементов (4, 5), имеющих пластинчатую форму. На стимулирующих элементах расположены цилиндрические выступы (6) с полусферической поверхностью верхушки, причем диаметр основания этих выступов равен диаметру отверстий в опорной основе. Различают элементы высокостимулирующие (4) - с меньшим диаметром верхушек выступов и низкостимулирующие (5) - с большим диаметром верхушек выступов (например, 1 мм и 2 мм соответственно). Элементы изготовлены из того же материала, что и опорная основа. При вхождении выступов стимулирующих элементов в отверстия основы со стороны, прилежащей к обуви, происходит их фиксация (7, вид сбоку), причем выступы находятся со стороны стельки, прилежащей к вентральной поверхности стопы. Количество, тип и зоны расположения стимулирующих элементов подбирают в зависимости от излечиваемой патологии.

Способ с применением устройства осуществляют следующим образом.

Больному с установленным диагнозом проводят электромиографию групп мышц нижней конечности, выбранных в зависимости от конкретного заболевания. После этого размещают стимулирующие элементы (4, 5) на опорной основе (1) в необходимом количестве, нужного типа и в требуемых зонах. После фиксации устройства повторяют электромиографию. Под контролем частоты и амплитуды биопотенциалов выполняют подбор стимулирующих элементов стельки до установления биологической обратной связи, выражающейся в оптимальном напряжении стимулируемых мышц. Это подтверждается повышением показателей электромиографии на 70-90% по сравнению с исходными. Данный режим выбран потому, что при повышении биоэлектрической активности мышц голени и стопы более чем на 90% по сравнению с исходным больной ощущает дискомфорт, а при повышении ее менее чем на 70% уровень стимуляции мышц недостаточен. Также определяют время ношения стельки и сроки лечения больного. В период лечения проводят промежуточную электромиографию для коррекции воздействия, необходимость которой вызывается изменением задач лечения (повышение или понижение уровня стимуляции; изменение групп стимулируемых мышц; адаптация организма больного). По окончании срока лечения проводят контрольную электромиографию. Стойкое повышение биоэлектрической активности мышц на 40-50% подтверждает факт возникновения условного рефлекса, направленного на поддержание правильного положения нижней конечности или ее сегмента.

Для обеспечения дозированной нагрузки на нижнюю конечность или на заданную область стопы производят фиксацию стимулирующих элементов (4, 5) в опорных зонах или в конкретной области стопы. После этого конечность на стельке устанавливают на напольные весы (А. Ф. Краснов, Г. П. Котельников, С. Н. Измалков, 1994) и измеряют максимальную величину нагрузки (в килограммах), вызывающую у больного дискомфорт. Затем проводят подбор стимулирующих элементов стельки до оптимизации нагрузки.

Направленность на создание условного рефлекса позволяет использовать предлагаемый способ и устройство как в периоде новорожденности, грудном и детском возрасте, так и при лечении психически неадекватных больных (например, с детским церебральным параличом).

Пример 1. Больной Б. , 9 лет обратился на кафедру травматологии, ортопедии и поликлинической хирургии ФПО СамГМУ 11 февраля 1998 года. После обследования был поставлен диагноз: плоско-вальгусная деформация стоп. После исходной электромиографии с мышц голени и стопы больному была подобрана универсальная стимулирующая стелька (фиг. 1), для чего опорная основа (фиг. 1, 1) вырезана по маркировке (фиг. 1, 2), соответствующей размеру обуви больного. После этого на опорную основу (фиг. 1, 1) были зафиксированы стимулирующие элементы (фиг. 1, 4, 5). Место фиксации элементов определено в проекции продольного свода стопы по ее медиальному краю. Стимулирующие элементы (фиг. 1, 4, 5) зафиксированы в отверстиях (фиг. 1, 3) опорной основы (фиг. 1, 1) таким образом, чтобы их выступы (фиг. 1, 6) находились со стороны стельки, прилежащей к вентральной поверхности стопы. Был произведен подбор количества и типа стимулирующих элементов, который был признан удовлетворительным при повышении биоэлектрической активности мышц на 91%. Рекомендовано постоянное ношение стельки при ходьбе. Продолжительность лечения составила 14 месяцев. За период лечения проводилась коррекция стимулирующих элементов стельки. Эффективность лечения подтверждена результатами электромиографии до лечения, в процессе лечения и по его окончании (фиг. 2) и данными рентгенографии. Больной снят с учета с диагнозом: ортопедически здоров. Даны комплексные профилактические рекомендации: курсовой массаж стоп и голеней, лечебная физкультура, направленная на укрепление продольного свода стопы, объяснены критерии правильного подбора обуви. При контрольном осмотре больного в феврале 2000 года состояние не изменилось, активен, жалоб не предъявляет.

Пример 2. Больной В. , 8 лет обратился на кафедру травматологии, ортопедии и поликлинической хирургии ФПО СамГМУ 15 сентября 1997 года. После обследования был поставлен диагноз: болезнь Легг-Кальве-Пертеса справа. Для обеспечения дозированной нагрузки на правую нижнюю конечность во время ходьбы с костылями больному была подобрана универсальная стимулирующая стелька (фиг. 1), для чего опорная основа (фиг. 1, 1) вырезана по маркировке (фиг. 1, 2), соответствующей размеру обуви больного. После этого на опорную основу (фиг. 1, 1) были зафиксированы стимулирующие элементы (фиг. 1, 4, 5). Стимулирующие элементы (фиг. 1, 4, 5) зафиксированы в отверстиях (фиг. 1, 3) опорной основы (фиг. 1, 1) таким образом, чтобы их выступы (фиг. 1, 6) находились со стороны стельки, прилежащей к вентральной поверхности стопы. Место фиксации элементов определено в проекции физиологических опорных зон стопы: по ее латеральному краю, в пяточной области, в проекции плюсне-фаланговых сочленений. Был произведен подбор количества и типа стимулирующих элементов. Для этого конечность на стельке была установлена на напольные весы, измерена максимальная величина нагрузки на конечность (в килограммах), вызывающая у больного дискомфорт. Подобрано количество и тип стимулирующих элементов, который был признан удовлетворительным при появлении у больного дискомфорта на уровне нагрузки в 2 кг. Рекомендовано постоянное ношение стельки при ходьбе на костылях. Продолжительность лечения составила 20 месяцев. За период лечения проводилась коррекция стимулирующих элементов стельки в сторону повышения уровня нагрузки до 2,5 кг, до 2,8 кг, до 3,4 кг, до 4 кг, до 5 кг, до 7 кг, до 9 кг, до 12 кг. Эффективность лечения подтверждена данными рентгенографии в динамике. Больной снят с учета с диагнозом: ортопедически здоров. При контрольном осмотре больного в декабре 1999 года состояние не изменилось, активен, жалоб не предъявляет, рентгенологически патологии тазобедренных суставов не выявлено.

Пример 3. Больной З. , 5 лет обратился на кафедру травматологии, ортопедии и поликлинической хирургии ФПО СамГМУ 17 марта 1998 года. После обследования был поставлен диагноз: Врожденная правосторонняя косолапость. После исходной электромиографии с мышц голени и стопы больному была подобрана универсальная стимулирующая стелька (фиг. 1), для чего опорная основа (фиг. 1, 1) вырезана по маркировке (фиг. 1, 2), соответствующей размеру обуви больного. После этого на опорную основу (фиг. 1, 1) были зафиксированы стимулирующие элементы (фиг. 1, 4, 5). Место фиксации элементов определено в проекции латерального края стопы в зоне V плюсневой кости и V пальца стопы. Стимулирующие элементы (фиг. 1, 4, 5) зафиксированы в отверстиях (фиг. 1, 3) опорной основы (фиг. 1, 1) таким образом, чтобы их выступы (фиг. 1, 6) находились со стороны стельки, прилежащей к вентральной поверхности стопы. Был произведен подбор количества и типа стимулирующих элементов, который был признан удовлетворительным при повышении биоэлектрической активности мышц на 81%. Рекомендовано постоянное ношение стельки при ходьбе. Продолжительность лечения составила 11 месяцев. За период лечения проводилась коррекция стимулирующих элементов стельки. Эффективность лечения подтверждена результатами электромиографии до лечения, в процессе лечения и по его окончании (фиг. 3) и данными рентгенографии. Больной снят с учета с диагнозом: состояние после консервативного лечения врожденной правосторонней косолапости. При осмотре варусная и эквинусная деформация ликвидирована, наблюдается незначительное остаточное приведение правой стопы. Даны комплексные профилактические рекомендации: курсовой массаж стоп и голеней, лечебная физкультура активная и пассивная с гиперкоррекцией остаточной деформации, объяснены критерии правильного подбора обуви. При контрольном осмотре больного в декабре 1999 года остаточное приведение стопы полностью устранено, жалоб особых не предъявляет.

Пример 4. Больной М. , 38 лет обратился на кафедру травматологии, ортопедии и поликлинической хирургии ФПО СамГМУ 11 апреля 1997 года. После обследования был поставлен диагноз: Закрытый перелом обеих костей средней трети левой голени со смещением отломков. Больному был наложен аппарат внешней фиксации, выполнена репозиция костных фрагментов. Для обеспечения дозированной нагрузки на левую нижнюю конечность во время ходьбы с костылями больному была подобрана универсальная стимулирующая стелька (фиг. 1), для чего опорная основа (фиг. 1, 1) вырезана по маркировке (фиг. 1, 2), соответствующей размеру обуви больного. После этого на опорную основу (фиг. 1, 1) были зафиксированы стимулирующие элементы (фиг. 1, 4, 5). Стимулирующие элементы (фиг. 1, 4, 5) зафиксированы в отверстиях (фиг. 1, 3) опорной основы (фиг. 1, 1) таким образом, чтобы их выступы (фиг. 1, 6) находились со стороны стельки, прилежащей к вентральной поверхности стопы. Место фиксации элементов определено в проекции физиологических опорных зон стопы: по ее латеральному краю, в пяточной области, в проекции плюсне-фаланговых сочленений. Был произведен подбор количества и типа стимулирующих элементов. Для этого конечность на стельке была установлена на напольные весы, измерена максимальная величина нагрузки на конечность (в килограммах), вызывающая у больного дискомфорт. Подобрано количество и тип стимулирующих элементов, который был признан удовлетворительным при появлении у больного дискомфорта на уровне нагрузки в 6 кг. Рекомендовано постоянное ношение стельки при ходьбе на костылях. Продолжительность лечения составила 4 месяца. За период лечения проводилась коррекция стимулирующих элементов стельки в сторону повышения уровня нагрузки до 7 кг, до 9 кг, до 13 кг, до 14 кг, до 15 кг, до 18 кг, до 24 кг. Эффективность лечения подтверждена данными рентгенографии в динамике. Больной снят с учета с диагнозом: Консолидированный перелом обеих костей средней трети левой голени. При снятии с учета жалоб особых не предъявлял.

Предлагаемым способом с использованием предлагаемого устройства пролечено в амбулаторных условиях 47 больных с заболеваниями и травмами нижних конечностей.

Клиническая апробация показала, что в подавляющем большинстве случаев амбулаторного консервативного лечения с использованием универсальной стимулирующей стельки удается достичь хороших результатов, устранить деформации стопы, оптимизировать сроки временной нетрудоспособности больных с повреждениями костей нижних конечностей.

Предлагаемая универсальная стимулирующая стелька проста в применении, имеет малую стоимость в производстве, не требует наличия узких специалистов, легко применяется в амбулаторных условиях, может быть использована как для лечения, так и для профилактики.

Формула изобретения

1. Способ лечения деформаций стоп и травм нижних конечностей, включающий механическое воздействие на кожу вентральной поверхности стоп, отличающийся тем, что перед началом воздействия проводят электромиографию для определения исходного функционального состояния мышц голени и стопы, после чего осуществляют воздействие стелькой с выступами цилиндрической формы с полусферической поверхностью верхушки и периодически проводят электромиографию, причем площадь воздействия выступов блоков определяют повышением биоэлектрической активности мышц голени и стопы на 70-90% от исходного, срок ношения стельки определяют по стойкому повышению показателей электромиографии на 40-50% от исходного уровня.

2. Стелька для лечения деформаций стоп и травм нижних конечностей, состоящая из опорной основы, на которой фиксируют элементы, отличающаяся тем, что на основу нанесена маркировка, соответствующая размерам обуви, по всей площади опорной основы выполнены цилиндрической формы отверстия с диаметром, равным размеру основания выступов, расположенных на отдельных пластинчатых элементах, причем выступы имеют цилиндрическую форму с полусферической поверхностью верхушки и входят в отверстия основы стельки со стороны, прилегающей к обуви.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3