Способ оценки кранио-сакрального ритма у детей для диагностики сколиоза

 

Изобретение относится к медицине, ортопедии. У детей регистрируют колебания затылочной кости и крестца в диапазоне частот VLF (0,004-0,09 Гц), LF (0,1-0,16 ГЦ), HF (0,17-0,03 Гц), ЧД (0,33 Гц). В исследуемом диапазоне определяют значения функции спектральной плотности мощности. Нарушения кранио-сакрального ритма и сколиоз 1 степени, а также нормальные значения кранио-сакрального ритма определяют при определенных соотношениях значений функции спектральной плотности мощности в исследуемых диапазонах частот отдельно для крестцовой и для затылочной костей. Способ позволяет регистрировать колебания затылочной и крестцовой костей в полном спектре частот, диагностировать сколиоз 1 степени и контролировать эффективность лечения. 2 табл., 1 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, мануальной терапии, и может быть использовано для оценки кранио-сакрального ритма, объективизации эффективности кранио-сакральной терапии, а также в исследовательских целях для изучения феномена кранио-сакрального ритма.

Со времени открытия в начале 20-го века Г. Сатерлендом движений костей черепа и крестца (Г.И. Мэгоун, 1976 г., 1993 г.) у исследователей возникал вопрос объективного подтверждения движений костей черепа и крестца и влияния кранио-сакральной мануальной терапии на данный физиологический феномен. Исходя из концепции краниальной остеопатии (Г.И. Мэгоун, 1976) движения костей черепа создают ритмические колебания, передающиеся через твердую мозговую оболочку на крестец. Многие авторы, занимающиеся краниальной терапией, обратили внимание на связь головной боли и нарушениями кранио-сакрального ритма. Его восстановление приводило к уменьшению, а иногда и устранению головной боли. Между тем объективные подтверждения наличия кранио-сакрального ритма отсутствовали.

Долгое время косвенными признаками наличия краниального ритма являлись изменения физиологических параметров, например, ЭЭГ, РЭГ, импедансограммы до и после сеансов краниальной терапии (D.G. Girton K.L. Benson, J. Kamiya. Observation of Very Slow Potential Oscillations in Human Scalp Recordings // Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. - 1973. - 35: 561-568. Scalp Recordings // Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. - 1973. - 35: 561-568).

Известен электроимпедансографический метод исследования колебаний объема полости черепа, косвенно свидетельствующий о подвижности его костей (Ю.Е. Москаленко. Феноменология и механизмы движений костей черепа // Информационный бюллетень Русской остеопатической ассоциации. - СПб. - 1998. - С. 12-15). Ю.Е. Москаленко исследовал методом электроимпедансограммы при крестообразном фронтоокципитальном и битемпоральном расположении электродов изменения электрического сопротивления тканей между электродами. При компьютерной обработке исследуемых параметров регистрировал медленные колебания объема полости черепа, что косвенно свидетельствовало о подвижности черепа.

Недостатком приведенного способа является его косвенный характер и невозможность регистрации механических колебаний крестца во взаимосвязи с движениями костей черепа. Кроме того, не давалась оценка кранио-сакрального ритма.

Известен прямой метод регистрации и оценки движений костей черепа (Г.И. Мэгоун. Краниальная остеопатия // Под рук. Краниального учебного учреждения им. Сатерлэнда. - 1976. - часть I. - 116 с., часть II. - 282 с.). Использовалась установка, в которой два датчика, регистрирующие механические колебания, прикреплены к жесткой раме. Пациент укладывается на кушетку. Датчики прикрепляются к голове на противоположных сторонах свободно, без жесткого контакта при помощи пары пружин высокого качества. С помощью электронного преобразовательного блока механические колебания с датчиков преобразуются в информацию о смещениях костей черепа.

Недостатком данного метода является фиксированное положение датчиков на раме и, следовательно, невозможность исследования движений всех костей черепа с получением полного спектра колебаний. Метод не оценивает участие колебаний крестца в кранио-сакральном ритме. Не проводилась оценка кранио-сакрального ритма у детей как в норме, так и при патологии опорно-двигательной системы.

Известен способ обнаружения и индикации смещений костей черепа, предложенный Zanakis, Michael F. в 1995 году (Zanakis, Michael F. Патент США 5630422, МКЛ А 61 В 5/09, А 61 В 5/11 от 08.09.95. Изобретения стран мира. - вып. 7. - 15/98, с. 44). Авторы предложили диагностическую установку, которая содержит отражательные элементы, устанавливаемые на определенные кости черепа и колеблющиеся в зависимости от колебаний этих костей. Установка имеет также инфракрасный излучатель, направленный на череп. Во время опыта излучатель посылает инфракрасные лучи, которые отражаются от элементов, находящихся на черепе. Отраженный сигнал принимается излучателем, преобразуется в анализаторе изображений в информацию об относительном смещении вибрирующих элементов. Эта информация поступает в компьютер и используется для преобразования этих смещений отражательных элементов в диаграмму смещений костей черепа.

Недостатком данного метода является отсутствие регистрации колебаний крестца, а также отсутствие его участия в кранио-сакральном ритме. Как и многие исследователи, Zanakis, Michael F. не проводили оценку кранио-сакрального ритма у детей.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ оценки эффективности краниальной мануальной терапии, предложенный Чечениным А.Г. и соавт. в 1999 году (Чеченин А.Г., Крамаренко В.Г., Киселев Н.Ю. Способ оценки эффективности краниальной мануальной терапии // Патент РФ 2156608 - М. кл. А 61 В 5/048, БИ 27). До и после проведения сеанса краниальной мануальной терапии выполняют запись медленных колебаний кардиоритма с последующим их спектральным анализом в частотных диапазонах VLF, HF, LF. При нормализации значений спектральной плотности мощности в частотных диапазонах VLF (30-150 баллов), HF (15-35 баллов), LF (52-20 баллов) и наличии зависимости VLF более HF более LF судят об эффективности проводимого лечения.

Недостатками данного способа является косвенный характер регистрации краниального ритма по колебаниям кардиоритма, отсутствие анализа частотного диапазона дыхательных волн, которые потенциально влияют на подвижность костей. Авторами не регистрировались колебания крестца, не было показано его участие в кранио-сакральном ритме.

Задача изобретения состоит в оценке полного спектра частот колебаний кранио-сакрального ритма у детей для диагностики его нарушений при заболеваниях позвоночника (например, сколиозе 1 степени) и динамического наблюдения за данной группой пациентов.

Поставленная задача достигается тем, что регистрируется кранио-сакральный ритм, включающий индикацию колебаний костей черепа, отличающийся от прототипа тем, что дополнительно регистрируют колебания крестца в диапазоне частот VLF 0,004-0,09; LF 0,1-0,16; HF 0,17-0,3; ЧД 0,35-0,5 и колебания затылочной кости в диапазоне частот HF и ЧД, определяют среднее значение спектральной плотности мощности и при соотношении величин значений функции спектральной плотности мощности для затылочной кости ЧД > LF > VLF > HF и для крестцовой кости ЧД > HF > LF > VLF диагностируют нормальный кранио-сакральный ритм, а при соотношении величин значений функции спектральной плотности мощности для затылочной кости ЧД > VLF > LF > HF и для крестцовой кости ЧД > LF > HF > VLF диагностируют нарушение кранио-сакрального ритма и наличие сколиоза.

Новизна способа состоит в регистрации полного спектра частот колебаний кранио-сакрального ритма у детей, который оценивается по колебаниям затылочной кости и крестца. Впервые выделен спектр частот: VLF - 0,004-0,09; LF - 0,1-0,16; HF - 0,17-0,3; ЧД - 0,35-0,5, отражающий кранио-сакральный ритм. Дана оценка частотным характеристикам колебаний кранио-сакрального ритма у здоровых детей и страдающих сколиозом 1 степени. При этом соотношение величин значений функции спектральной плотности мощности ЧД > LF > VLF > HF для затылочной кости и ЧД > HF > LF > VLF для крестцовой кости регистрируется у здоровых детей. Соотношение величин значений функции спектральной плотности мощности ЧД > VLF > LF > HF для затылочной кости и ЧД > LF > HF > VLF для крестцовой кости характерно для детей больных сколиозом 1 степени.

Сущность способа заключается в следующем.

Во время регистрации кранио-сакральных ритмов пациент укладывается на живот на кушетку со слегка наклоненным головным концом, руки опущены вдоль туловища. Под голову укладывают валик таким образом, чтобы положение исследуемого было удобным, а мускулатура шеи была бы полностью расслаблена. В то же время голова пациента должна быть в таком положении, чтобы подбородок был слегка опущен и имелся свободный доступ для наложения датчика на затылочную область. Первый тензодатчик устанавливается на площадку, расположенную между верхним наружным отделом чешуи затылочной кости (лямбдовидным краем - margo lambdoideus) и срединным отделом наружной чешуи затылочной кости в области наибольшей выпуклости, которой соответствует наружный затылочный выступ (protuberantia occipitalis extema). Точка регистрации краниального ритма выбрана по рекомендации Г.И. Мэгоун (Г.И. Мэгоун. Краниальная остеопатия // Под рук. Краниального учебного учреждения им. Сатерлэнда. - 1976. - часть I. - 116 с., часть II. - 282 с.). Датчик фиксируется резиновой лентой.

Второй тензодатчик устанавливается на задней поверхности крестцовой кости в области срединного крестцового гребня (crista sacralis mediana) на уровне проекции остистого отростка I крестцового позвонка. Фиксировать его удобно при помощи резиновой ленты или ремня.

Во время регистрации кранио-сакральных ритмов пациент не должен задерживать дыхание, так как это обычно сопровождается напряжением мышц, что может помешать регистрации нормальной кривой. Дыхание исследуемого синхронизировано с ударами метронома и составляет 20 в минуту. Параллельно регистрируется электрокардиографическая кривая.

Длительность регистрации составляет 5 минут.

Исследование проводится на сконструированном нами измерительно-регистрирующем комплексе, состоящем из: 1. Регистрирующего компьютерного электрокардиографического комплекса "БИОТОК-15 OK" (Томск); 2. Прибора регистрации пульс- и фонокардиограмм с датчиком пульса (тензометрическим преобразователем).

Тензометрический преобразователь представляет из себя пластиковый цилиндрический корпус диаметром 35 мм с центральным измерительным (чувствительным) штоком диаметром 10 мм.

Тензодатчик преобразует перемещения центрального штока в электрические колебания, которые усиливаются усилителем постоянного тока в приставке PULSE-PHONO Mass Weber бельгийской фирмы Medisoft. Данная приставка позволяет производить измерения перемещения исследуемой поверхности в диапазоне частот от 0 до 30 Гц с чувствительностью до 1000 мВ/мм и обеспечивает амплитуду выходного напряжения до 5 В при максимальной чувствительности. В целях регистрации исследуемого сигнала и его дальнейшей обработки приставка подключается к электрокардиографическому комплексу к отведению С5 через согласующий делитель напряжения и переключатель режима работы "ЭКГ/ПУЛЬС". К входу усилителя канала С6 аналогично реализовано подключение второй приставки для одновременной регистрации сигналов от двух датчиков перемещения. Данная конфигурация комплекса позволяет исследовать колебания двух областей пациента с одновременной записью ЭКГ основных отведении. Блок схема комплекса представлена на чертеже.

Последующая обработка фрагмента записи осуществляется на компьютерном электрокардиографе "БИОТОК-150К". Записанный фрагмент сохраняется в формате *. txt. Полученный ряд состоит из 65280 значений. Последующая обработка фрагмента записи осуществляется с использованием прикладного программного пакета "STATISTICA-5". Эта обработка заключается в преобразовании файла из формата *.txt в формат *.sta. Затем ряд данных без какой-либо предварительной обработки подвергается быстрому преобразованию Фурье, в результате этого анализа получаем значения функции спектральной плотности мощности для первых 128 периодов ряда. Значение 128 выбрано для того, чтобы в анализируемый частотный спектр попадал интервал частот характерный для дыхательной активности. Анализ электрокардиографической кривой, регистрируемой параллельно с кривой кранио-сакрального ритма, позволил учесть интервал частот, характерных для колебания сосудистой стенки и сердечной мышцы в процессе сердечного цикла. Таким образом, нами учитывался весь возможный диапазон частот, потенциально провоцирующих колебания костей черепа и крестца.

Параллельно с регистрацией колебаний крестца и костей черепа регистрировалась кривая электрокардиограммы, которая также подвергалась спектральному анализу. Спектральный анализ частот проводился по одной из общепринятых методик, например, описанной А.Н.Флейшманом (Медленные колебания гемодинамики. Теория, практическое применение в клинической медицине / А.Н. Флейшман. - Новосибирск: Наука. Сб. предприятие РАН, 1999, 264 с.). Анализировалось 256 значений RR стандартной ЭКГ в течение 5 минут с последующим расчетом спектральной полости мощности кардиоинтервалов. Анализ ЭКГ кривой, регистрируемой параллельно с кривой кранио-сакрального ритма, позволит учесть вклад колебаний сосудистой стенки и сердечной мышцы в формирование кранио-сакрального ритма у детей.

В результате многочисленных исследований, спектральный анализ показал, что в анализируемом диапазоне частот как при регистрации колебаний крестца, так и при регистрации колебаний затылочной кости в группе здоровых регистрируется следующий спектр частот, представляющих вместе кранио-сакральный ритм: 1 VLF от 0,004 до 0,09 Гц - ультранизкочастотный 2 LF от 0,09 до 0,16 Гц - низкочастотный 3 HF от 0,17 до 0,3 Гц - высокочастотный 4 ЧД от 0,35 до 0,5 Гц - соответствующий частоте дыхания.

При анализе спектральных показателей кранио-сакрального ритма у 20 здоровых детей выделяются четыре пика с вычислением среднего значения функции спектральной плотности мощности в абсолютных значениях. Средние значения функции спектральной плотности мощности для изучаемого спектра частот у здоровых детей представлены в табл.1.

Характерной особенностью спектральной характеристики изучаемого частотного диапазона при предлагаемом способе для здоровых детей является: 1. Соотношение величин значений функции спектральной плотности мощности определяется как ЧД > LF > VLF > HF для затылочной кости и ЧД > HF > LF > VLF для крестцовой кости; 2. Величина значений функции спектральной плотности мощности частотных интервалов VLF, LF, HF, ЧД, определенная при регистрации с затылочной кости, всегда больше соответствующего частотного интервала для крестцовой кости (величину соотношения см. в табл. 1).

У детей, страдающих сколиозом, выявляется определяемое пальпаторно нарушение подвижности костей черепа и крестца. При этом величина значений функции спектральной плотности мощности у 20 больных сколиозом детей для изучаемых частотных диапазонов имеют иные значения и представлены в табл.2.

Характерной особенностью спектральной характеристики изучаемого частотного диапазона при предлагаемом способе для детей со сколиозом, у которых имеется нарушение подвижности затылочной кости и крестца является: 1. Соотношение величин значений функции спектральной плотности мощности определяется как ЧД > VLF > LF > HF для затылочной кости и ЧД > LF > HF > VLF для крестцовой кости;
2. Величина значений функции спектральной плотности мощности частотных интервалов VLF, LF, HF, ЧД определенная при регистрации с затылочной кости необязательно больше соответствующего частотного интервала для крестцовой кости.

Клинический пример 1.

Ребенок Р. , 12 лет был отобран в группу детей с нормальной осанкой. В анамнезе редкие респираторные вирусные инфекции. На момент осмотра жалоб не предъявляет. При осмотре - статус здорового ребенка. Рентгенологически искривлений позвоночника не выявлено.

При пальпаторном обследовании черепа выявлен симметричный, с выраженной амплитудой краниальный ритм. При пальпаторном обследовании крестца выявлена достаточная флексионная и экстензионная респираторная подвижность.

При регистрации кранио-сакрального ритма у данного ребенка выявлены следующие значения функции спектральной плотности мощности для изучаемого спектра часто: VLF=524451739, LF=871527950, HF=456567879, ЧД=934723634 на затылочной кости черепа. При этом соотношение величин значений функции спектральной плотности мощности изучаемого спектра частот для затылочной кости определялось как ЧД > LF > VLF > HF. Для крестцовой кости значения функции спектральной плотности мощности в изучаемом спектре часто были следующие: VLF= 434759715, LF=56147725, HF-656868695, ЧД=894453395. Соотношение величин значений функции спектральной плотности мощности изучаемого спектра частот для крестца определялось как: ЧД > HF > LF > VLF.

Таким образом, у ребенка регистрируется нормальный кранио-сакральный ритм.

Клинический пример 2.

Больной В. , 11 лет, был направлен в детскую поликлинику ГНКЦОЗШ со школьного ежегодного медицинского осмотра с подозрением на сколиотическую деформацию позвоночника. В анамнезе частые простудные заболевания, периодические головные боли с частотой 3-4 в месяц, связанные с физическими или психоэмоциональными нагрузками. На момент осмотра жалоб не предъявлял. При объективном осмотре: ЧМН - глазная щель уже справа, легкая девиация языка слева, сила и тонус мышц удовлетворительные, сухожильные рефлексы симметричны, на верхних конечностях снижены по отношению к рефлексам на нижних конечностях. Чувствительность не нарушена. Патологических и менингиальных знаков нет. Координаторные пробы выполняет хорошо. В позе Ромберга устойчив.

Рентгенологически: На рентгенограммах грудопоясничного отдела позвоночника в прямой проекции (горизонтально и вертикально) определяется правостороннее искривление оси позвоночника на уровне Th VI. Углы искривления в горизонтальном положении 4^o, в вертикальном 6^o. Патологическая ротация тел Th IV-IX. Дуга противоротации на уровне LII, угол искривления в горизонтальном положении ^o, в вертикальном 5^o с функциональной ротацией тел позвонков. Латеральная клиновидность тела Th VII на стороне вогнутости дуги искривления. Индекс клиновидности 0,89. Заключение: Сколиотическая деформация позвоночника, структуральные изменения тела Th VII.

Диагноз: Юношеский грудной идиопатический сколиоз I степени.

При пальпаторном обследовании черепа выявлена асимметрия краниального ритма, уменьшение его амплитуды, компрессия сфенобазиллярного синхондроза, затылочно-сосцевидного шва слева, компрессия левой височной кости. При пальпаторном обследовании крестца выявлено ослабление респираторных движений крестцовой кости, отклонение основания и верхушки слева дорзально, т.е. левосторонняя торсия.

При регистрации кранио-сакрального ритма у данного ребенка выявлены следующие значения функции спектральной плотности мощности для изучаемого спектра часто: VLF=827811750, LF=650224430, HF=320720851, значение в диапазоне ЧД было ниже нормального и составило 19347625050 на затылочной кости черепа. Соотношение значений функции спектральной плотности мощности для затылочной кости было следующее: ЧД > VLF > LF > HF. При регистрации колебаний крестцовой кости были получены следующие значения функции спектральной плотности мощности для изучаемого спектра часто: VLF=646372608, LF=178506412, HF= 74724851, ЧД=123378210. Соотношение значений функции спектральной плотности мощности для крестца было ЧД > VLF > LF > HF.

Таким образом, зарегистрировано снижение амплитуды дыхательной компоненты изучаемого частотного спектра. По полученным данным ребенка можно отнести в группу больных детей, сделав заключение о наличии у него асимметрии краниального ритма, на основании того, что соотношение величин значений функции спектральной плотности мощности для затылочной кости укладывается в группу больных детей и соотношение величин значений функции спектральной плотности мощности для крестца не соответствует показателям, полученным у здоровых детей.

Изменение в ходе лечения соотношения значений функции спектральной плотности мощности в сторону ЧД > LF > VLF > HF для затылочной кости и - ЧД > HF > LF > VLF для крестцовой кости может указывать на эффективность проводимой терапии.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет регистрировать непосредственно колебания затылочной кости и крестцовой кости в полном спектре частот, охарактеризовать регистрируемые колебания в значениях функции спектральной плотности мощности для каждой из частот изучаемого спектра, а также оценить соотношения значений функции спектральной плотности мощности, что может быть полезным в диагностике патологии опорно-двигательной системы (например, сколиоза 1 степени) и объективизации результатов лечения при краниальной мануальной терапии у детей, страдающих сколиозом 1 степени.

Преимущества предлагаемого способа:
1. Способ позволяет выявлять спектр частот (VLF, LF, HF, ЧД), регистрируемый непосредственно с затылочной и крестцовой костей, отражающий кранио-сакральный ритм, так как из анализа был исключен спектр иных частот, потенциально провоцирующих колебания костей черепа и крестца. Так, при анализе спектральных показателей учитывался спектр частоты дыхания, исключался спектр частот, характерный для колебаний сосудистой стенки и сердца в процессе сердечного цикла.

2. Способ позволяет быстро и точно определить характеристики колебаний с затылочной и крестцовой кости, дать их количественную и качественную оценку.

3. Способ позволяет оценить кранио-сакральный ритм для затылочной кости (ЧД > LF > VLF > HF) и крестца (ЧД > HF > LF > VLF) у здоровых детей.

4. Способ позволяет оценить кранио-сакральный ритм для затылочной кости (ЧД > VLF > LF > HF) и крестца (ЧД > LF > HF > VLF) у детей с патологией опорно-двигательной системы (сколиозе 1 степени).

5. Использование данного способа позволяет объективизировать результаты мануальной терапии у детей, страдающих сколиозом 1 степени, оценив изменения в ходе лечения соотношения значений функции спектральной плотности мощности в сторону ЧД > LF > VLF > HF для затылочной кости и ЧД > HF > LF > VLF для крестцовой кости.

6. Способ прост и доступен медицинским учреждениям разного уровня, неинвазивен, легко воспроизводится и переносится обследуемыми.

Формула изобретения

Способ оценки краниосакрального ритма у детей для диагностики сколиоза, характеризующийся тем, что регистрируют колебания затылочной и крестцовой костей в диапазоне частот VLF - от 0,004 до 0,09 Гц, LF - от 0,1 до 0,16 Гц, HF - от 0,17 до 0,3 Гц, ЧД - 0,33 Гц, определяют величины значений функции спектральной плотности мощности в изучаемом диапазоне, и при соотношении величин значений функции спектральной плотности мощности для затылочной кости ЧД > LF > VLF > HF и для крестцовой кости ЧД > HF > LF > VLF диагностируют нормальный кранио-сакральный ритм, а при соотношении величин значений функции спектральной плотности мощности для затылочной кости ЧД > VLF > LF > HF и для крестцовой кости ЧД > LF > HF > VLF диагностируют нарушение краниосакрального ритма и наличие сколиоза 1 степени.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3