Способ отбора пациентов для экстраполяционной роботизированной механотерапии при повреждениях вращательной манжеты плеча

Изобретение относится к медицине, травматологии и ортопедии, медицинской биомеханике, лечебной физкультуре, функциональной диагностике, методам роботизированной терапии при повреждениях верхней конечности и может использоваться для оценки биомеханических характеристик плечевого сустава (ПС) при повреждениях вращательной манжеты плеча для дифференцированного подхода к выбору лечения в зависимости от этих характеристик. Вначале проводят оценку биомеханических показателей ПС: крутящий момент в Нм, силу в Н, объем каждого из четырех движений в ПС в градусах от 0° до 90°, для здорового и пораженного ПС: сгибание, разгибание, отведение, приведение. В последующем осуществляют построение для каждого из четырех движений каждого ПС графической модели в программе Microsoft Office Excel, на основе результатов анализа которой строят по два графика зависимости для каждого из четырех видов движения каждого из ПС - здорового и пораженного. На графиках: 1) по оси X отмечают объем движений в ПС в градусах, а по оси Y - силу в Н, 2) по оси X отмечают объем движений в ПС в градусах, а по оси Y - крутящий момент в Нм. После этого производят наложение двух графиков каждого из четырех движений друг на друга и определяют точки минимума по оси Y и отношение их значений в градусах по оси X. Далее производят сравнение этих соотношений для каждого из четырех движений в здоровом и пораженном ПС. Если значения соотношений для здорового и пораженного ПС для каждого из анализируемых движений лежат в диапазоне соответственно от 1:0,5 и выше, то пациенту считают показанной консервативную терапию в виде упражнений с использованием устройства CON-TREX, PHYSIOMED Elektromedizine AG, Германия, под контролем упомянутых соотношений. В случае если соотношение для хотя бы одного из движений - сгибание, разгибание, отведение, приведение, в здоровом и пораженном ПС соответственно ниже 1:0,5, то считают показанным проведение хирургического лечения. Способ обеспечивает объективную оценку функционального состояния ПС по биомеханическим показателям с использованием полученных результатов в качестве критериев для отбора пациентов для консервативной механотерапии либо для рекомендации им хирургического вмешательства. 2 пр.

 

Изобретение относится к медицине, травматологии и ортопедии, медицинской биомеханике, лечебной физкультуре, функциональной диагностике, методам роботизированной терапии при повреждениях верхней конечности и может использоваться для оценки биомеханических характеристик плечевого сустава при повреждениях вращательной манжеты плеча для дифференцированного подхода к выбору лечения в зависимости от установленных биомеханических характеристик. Изобретение может быть использовано в лечебно-профилактических учреждениях реабилитационного и санаторно-курортного профилей.

Актуальность состоит в высокой востребованности для клинической медицины определения биомеханических показателей плечевого сустава, что позволило бы объективно оценить его функциональное состояние и дать рекомендации по выбору дальнейших мероприятий восстановительного лечения в зависимости от полученных биомеханических характеристик.

Боль в области плечевого сустава (ПС), связанная с патологией периартикулярных тканей, - одна из самых распространенных жалоб со стороны опорно-двигательного аппарата (ОДА) среди взрослого населения. Распространенность этой патологии составляет 4-7%, увеличиваясь с возрастом (от 3-4% в возрасте 40-44 лет до 15-20% в возрасте 60-70 лет).

В большинстве случаев боли в плече связаны с патологией вращательной манжеты плеча (ВМП). Исследования E.A. Codman (1931-1938). H.L. McLaughlin (1944-1951), J.S. Neviasers (1962-1983), C.S. Neer (1972-1983), О.Е.Прудникова (1990-1998) способствовали развитию более точной диагностики данной патологии и выработке тактики ее лечения. Однако, несмотря на многочисленные исследования, она до сих пор плохо диагностируется не только у нас, но и за рубежом. Это связано с многообразием клинических проявлений, трудностью дифференциальной диагностики, а также недостаточной информативностью данных обычной рентгенографии. Не случайно поэтому в клинической практике до сих пор встречается диагноз «плечелопаточный периартрит», который Р.А. Зулкарнеев еще в 1979 г. определил как «мусорную корзину», в которой скрывается недостаточный уровень врачебной квалификации.

Тесная функциональная связь элементов ПС приводит к тому, что даже небольшое повреждение ряда из них вовлекает в патологический процесс другие структуры ПС, что способствует прогрессированию анатомо-функциональных изменений ротаторной манжеты и элементов субакромиального пространства, развитию повреждений (Архипов C.B. 2009, Kim S.H. 2003, A. Zumstein. 2008). Развивается субакромиальная компрессия ротаторной манжеты, что становится источником болей в ПС (McConville O.R. 1999). Основной причиной является хроническая микротравматизация ПС, приводящая к фиброзу субакромиальной бурсы, тендиниту сухожилий ротаторной манжеты и формированию костной шпоры на передненижней поверхности акромиального отростка лопатки или дистальном конце ключицы (Краснов А.Ф. 1982, Hayes К. et al. 2001). Патоморфологические изменения на поздних стадиях заболевания возникают не только в костной ткани, но и в мягкотканых структурах, оставаясь незаметными вначале. Это способствует прогрессированию дегенеративно-дистрофических процессов в ротаторной манжете с возникновением рецидивирования посттравматической нестабильности ПС, вследствие чего нарушается его динамическая и статическая стабильность.

Термином «вращательная манжета плеча» (ВМП) обозначают пять коротких мышц-ротаторов плеча (надостную, подостную, подлопаточную, малую и большую круглые), сухожилия которых вплетаются в капсулу ПС и прикрепляются к большому и малому бугоркам плечевой кости. В основе повреждений ВМП лежит так называемый импиджмент-синдром (от англ. «impingement» - удар, падение, столкновение). Более точным русским эквивалентом этого названия считается синдром «сталкивания». Причиной повреждения ВМП часто является острая травма, несколько реже - постоянная микротравматизация (профессиональная, бытовая, спортивная). У лиц старше 40 лет разрыв сухожилий ВМП может возникнуть при небольших движениях рукой и даже спонтанно, без видимой причины. При травме ПС повреждение ВМП достаточно часто сопутствует вывиху плеча и перелому большого бугорка плечевой кости, реже - травматическому брахиоплекситу, параличу подкрыльцового нерва и разрыву длинной головки двуглавой мышцы плеча. Клинически все пациенты с заболеваниями и повреждениями ВМП имеют сходные признаки и симптомы, такие как боль по передней и наружной поверхности ПС, ограничение в нем активных движений, мышечная гипотрофия, боль в месте прикрепления мышц ВМП (обычно надостной) к большому бугорку. Симптомы варьируют по степени выраженности, в зависимости от природы заболевания и его продолжительности. Хронические повреждения, существующие в течение нескольких месяцев, могут внезапно обостриться. Для постановки диагноза наибольшее значение имеют провокационные манипуляции, импинджмент-тесты (соударения или сталкивания суставных элементов) и топографические тесты, которые позволяют определить, связаны ли боли в плече с поражением именно ВМП (нарушение плече-лопаточного ритма, симптом «падающей руки» - невозможность удержать руку в горизонтальном положении и активного отведения ее до этого уровня; рука повисает, «как плеть», что позволяет говорить о псевдопараличе, активные движения невозможны, пассивные же совершаются в полном объеме и безболезненны).

В связи с недостаточной изученностью повреждения ВМП, больные с данной патологией долго и безуспешно лечатся амбулаторно, оказываются вне поля зрения ортопедов, занимающихся хирургическими вмешательствами для остановки затянувшегося болезненного патологического процесса в ПС. Топическая диагностика повреждений ВМП представляет определенные трудности (Зулкарнеев P.A. 1990, Ключевский В.В. 1999, Лазко Ф.Л. 2004, Ланшаков В.А.; Котенко В.В., 1981, Архипов С.В, 1998, Н. Mike Kim 2010). Однако в последнее время создана диагностическая и эндоскопическая аппаратура, способная выявлять даже незначительные повреждения мягкотканых структур и разработать бескровные восстанавливающие операции, значительно улучшить результаты лечения пациентов с данной патологией ПС. Стойкое ограничение объема движений, вызванное болью, часто переходит в мышечную, а затем и десмогенную контрактуру. Боль, ограничение движений, снижение мышечной силы и выносливости резко нарушают трудоспособность пациента на длительный период времени в производстве и в быту.

Остается нерешенным ряд задач, связанных с разработкой надежных методов консервативного и оперативного лечения с четкими показаниями для каждого из них. Представляется важным определение таких показаний, последовательности применения методов функционально-восстановительного лечения с учетом характера профессиональной и спортивной деятельности пациентов.

Традиционно биомеханические характеристики ПС определяют мануальными методами, такими, как определение объема движений при помощи медицинского угломера (Епифанов В.А. Лечебная физическая культура. Учебное пособие. 2006), а также с помощью мануально-пальпаторных методов, мануального мышечного тестирования (Янда В. Функциональная диагностика мышц. 2010). Так оценивают объем движений в ПС и мышечную силу околосуставных мышц. Явным недостатком вышеописанных методов оценки биомеханических характеристик ПС является то, что они сугубо субъективны и могут сильно меняться в зависимости от специалиста, проводящего тестирование.

Относительно оценки объема движений в ПС последнее время активно используют аппараты для длительной пассивной мобилизации Artromot, Германия (Самков А.С., Ерёмушкин М.А., Панов А.А., Сивачева О.С. СРМ-терапия в сочетании с электротерапией при лечении постиммобилизационных контрактур плечевых суставов. // Лечебная физкультура и спортивная медицина. 2013. № 3 (111). С. 25-28). Более простой прибор и способ оценки объема движений и регистрации мышечной силы описаны также в патенте на полезную модель RU 182113 U1, 03.08.2018. Однако в нем отсутствует модель оценки больного сустава относительно здорового.

Известно тренажерное устройство для восстановления подвижности ПС (Патент RU №134050 U1 от 10.11.2013. Бюл. №31). Недостатком данного устройства является использование только физических упражнений, а также отсутствие контроля эффективности разработки суставов. Между тем, в зависимости от выраженности контрактур и психофизиологических особенностей индивидуального организма, неизбежно увеличиваются сроки реабилитации пациентов.

Известно комплексное устройство для суставотерапии (Патент RU 86478 U1 от 10.09.2009. Бюл. №25). Устройство предназначено для восстановления подвижности в локтевых, плечевых и других суставах в результате воздействия слабого электромагнитного и теплового излучения. Однако данное устройство неэффективно при выраженной атрофии мышц и значительных контрактурах в суставах, оказывает недифференцированное лечебное воздействие.

В последние годы нашли широкое применение тренажеры, в основе работы которых лежит пассивная разработка суставов. Предложенные устройства улучшают функциональный результат, сокращают продолжительность реабилитации и удобны для пациентов в процессе восстановления силы и объема движений в суставах. Тренажер Kinetec 6080 elbow СРМ, реабилитационный тренажер для СРМ-терапии (пассивной разработки) локтевого сустава (В. Блаут. Продолжительная пассивная разработка суставов при помощи оснащенных двигателем тренажеров. «БЕКА РУС», г. Москва, [e-mail]), автоматический тренажер, обеспечивающий пассивное движение локтевого сустава с одновременным вращением предплечья. Однако в данном устройстве не предусмотрена разработка плечевого сустава.

Как правило, частичные разрывы ВМП лечат консервативно, результаты бывают благоприятными. При безуспешности консервативного лечения в течение 3 мес или при полном разрыве ВМП показано хирургическое лечение - сшивание сухожильных концов (Епифанов В.А., Епифанов А.В. Реабилитация в травматологии. - М., 2010 - С. 410).

Методика открытой акромиопластики при импинджмент-синдроме плечевого сустава II стадии была теоретически обоснована и описана в 1972 г. Артроскопическую технику при операциях в субакромиальном пространстве начали использовать в 1986 г. Анализ результатов артроскопического лечения данной патологии показал положительный исход операции в 84% случаев. Первая артроскопическая субакромиальная декомпрессия ПС в России была выполнена в ЦИТО в феврале 1991 г. по методике Н. Ellman. Показанием к операции являются импинджмент-синдром ПС II-III стадий, когда боли, возникающие в ПС после физической нагрузки или работы, не поддаются консервативному лечению, либо отмечаются постоянные боли в суставе, ограничивающие функциональные возможности конечности ([Электронный ресурс] https://medbe.ru/materials/artroskopiya-plechevogo-sustava/khirurgicheskoe-lechenie-impindzhment-sindroma-plechevogo-sustava/).

В случае малого разрыва ВМП (1,0-3,0 см) операции выполняют артроскопическим методом. Но при этом остаются актуальными проблемы послеоперационной реабилитации (Гершбург М.И. Реабилитация спортсменов после оперативного лечения плечевого сустава // Лечебная физкультура и спортивная медицина - 2015. - №2. - С. 4-10). В связи с этим, широко обсуждается вопрос о восстановительном лечении пациентов после оперативных вмешательств с целью нормализации наружной ротации ПС (Itoi Е. Rotator cuff tear: physical examination and conservative treatment. // J. Orthop. Sci. - 2013. - Vol.18, №2. - P. 197-204).

Несмотря на значительные успехи в артроскопической хирургии плеча и последующей реабилитации пациентов, сроки восстановления полного объема движений в ПС остаются достаточно значительными. В настоящее время продолжается поиск эффективных методов физической терапии в восстановлении наружной ротации.

При незначительных, небольших разрывах, когда движения в ПС сохранены, назначают консервативную терапию. После уменьшения боли назначают легкие физические упражнения для разработки ПС. В позднем периоде к ним добавляют силовые упражнения, направленные на укрепление мышц верхней конечности. Это позволяет постепенно возвратить больной руке прежний объём движений. Обычно длительность консервативной терапии составляет от 6 до 8 недель. В течение этого времени полностью прекращаются боли в плече, происходит частичное восстановление силы в мышцах руки.

При значительных разрывах консервативное лечение бесперспективно. Иногда даже при полных разрывах движения в ПС сохранены или практически безболезненны за счет того, что функцию разорванного сухожилия частично берут на себя соседние сухожилия. Однако при полных разрывах такое встречается не часто.

Известно хирургическое лечение повреждений ВМП (Егиазарян К.А., Лазишвили Г.Д., Ратьев А.П., Данилов М.А., Ответчикова Д.И. Оперативное лечение повреждений вращательной манжеты плечевого сустава// Кафедра травматологии и ортопедии. 2017.№2(22). с.15-18, https://elibrary.ru/item.asp?id=29850375). При этом на этапе дообследования и предоперационного планирования проводят дифференциальный диагноз. Для получения лучших результатов оперативное лечение пациентам необходимо выполнять в ранние сроки после травмы. Для максимальной эффективности хирургическое вмешательство подбирается с учетом давности заболевания, наличия сопутствующей патологии, возраста и физиологических потребностей конкретного пациента, проводят выбор адекватного объема хирургического вмешательства. Также необходимо оценивать локализацию дефекта, качество мышечно-сухожильной ткани ПС и степень ретракции поврежденного сухожилия. Объективными методами, подтверждающими наличие повреждения, размер и точную локализацию дефекта ВМП, являются КТ, МРТ и УЗИ.

По мнению многих авторов, основным показанием к оперативному лечению повреждений сухожилий ВМП является низкая физическая активность пациентов, наличие стойкого болевого синдрома и отсутствие сопутствующей патологии, исключающей хирургическое вмешательство. Однако, несмотря на большое разнообразие методов хирургической коррекции при повреждениях ротаторной манжеты плеча, до сих пор есть разногласия в отношении показаний к оперативному лечению, сроков выполнения вмешательства, выбора хирургической тактики и др.

Основное место в реабилитации больных с разными формами периартикулярной патологии ПС, таким образом, принадлежит консервативному лечению. Все чаще оперативное вмешательство в настоящее время считают абсолютно показанным только при полных разрывах сухожилий ВМП или длинной головки двухглавой мышцы плеча. Большая часть известных методик реабилитации, цель которых - купирование боли, восстановление амплитуды движений и нормального плечелопаточного ритма, применимы для всех пациентов. Поэтому они включают такие терапевтические мероприятия, как ограничение физической активности, электро- и фонофорез лекарственных веществ, применение НПВП и др.

В качестве показаний к оперативному лечению в настоящее время также называют:

- болевой синдром, не купирующийся при консервативном подходе к лечению, сохранение симптомов на протяжении 6-12 месяцев,

- размеры разрыва более 3 см и хорошее качество окружающих мягких тканей,

- выраженное ограничение движений и нарушение функции ПС,

- относительно свежие травматические разрывы ротаторной манжеты.

При частичных разрывах иногда выполняют операцию, называемую «дебридмент» и заключающуюся в сглаживании поверхности разрыва и окружающих тканей для улучшения скольжения ротаторной манжеты при движениях в ПС.

Наиболее эффективным методом консервативного лечения больных с периартикулярной патологией ПС считается ЛФК, которая должна быть индивидуализирована для каждого конкретного больного в зависимости от поставленных задач и особенностей пациента (в том числе - его профессии). Реабилитационные мероприятия при париартикулярной патологии плеча должны проводиться в четко определенной последовательности. На начальном этапе они направлены на купирование болевого синдрома, при уменьшении которого приступают к восстановлению функции ПС и верхней конечности в целом.

При болевом ограничении активных движений в ПС (и сохранении пассивных движений) рекомендуют соблюдение щадящего двигательного режима, который состоит в ограничении нагрузки на пораженную руку.

По мере уменьшения болевого синдрома добавляется механотерапия с помощью блока, активные упражнения для ПС в облегченных условиях с возрастающей амплитудой, гидрокинезотерапия. При выраженном болевом синдроме, ограничивающим как активные, так и пассивные движения в ПС, пациентам рекомендуют носить руку на косынке или пользоваться фиксирующим ортезом, который обеспечивает покой и расслабление околосуставных мышц.

Перед процедурой ЛФК целесообразно выполнять легкий массаж воротниковой зоны, области ПС и плеча, который можно сочетать с рефлексотерапией или аппаратной физиотерапией (СМТ, ЧЭНС, магнитотерапия). Тепловые воздействия на первоначальном этапе могут провоцировать усиление или рецидив боли.

Используют пассивные движения (которые воспроизводит инструктор ЛФК), механотерапевтические аппараты (блоковые и с приводом), упражнения на расслабление околосуставных мышц, произвольное расслабление, расслабление на удлиненном выдохе и постизометрическую релаксацию мышц (Реабилитация при периартикулярной патологии плечевого сустава. Федеральные клинические рекомендации. 2015 г. 21 с.). Реабилитационные мероприятия проводят с учетом данных мануального мышечного тестирования поврежденных мышц. При оценке 0 баллов реабилитационная способность отсутствует, и реабилитационный прогноз неблагоприятный. Как правило, таким пациентам показано углубленное обследование для решения вопроса об оперативном лечении. При оценке 1 балл реабилитационный прогноз более благоприятный. Для восстановления мышечной функции используют изометрические упражнения и ассистированные движения с помощью инструктора, с самопомощью, использованием блоков и т.д. Для активизации мышц - тренировка с БОС по ЭМГ. Перспективно использование роботизированной механотерапии, когда аппарат с приводом воспроизводит движение пассивно, а пациент посильно в нем участвует (участие контролируется датчиками). Однако не во всех случаях удается при оценке 1 балл улучшить функцию, при неудаче показано дообследование и решение вопроса об операции. При оценке 2 балла и выше реабилитационный прогноз обычно более благоприятный. В этих случаях используют упражнения, воспроизводящие двигательную функцию поврежденной мышцы в облегченных условиях.

При оценке 2 балла в комплекс реабилитационных мероприятий включают физические упражнения в воде (гидрокинезотерапия). Выполняют движения с плавающими предметами на поверхности воды, свободные активные движения в воде. При восстановлении функции мышц до уровня 3 баллов выполняют упражнения в воде с погружением, с ручными ластами, с предметами в воде. При наличии импиджмент-синдрома и полном диапазоне движений в ПС (как активных, так и пассивных) эффективным методом реабилитации являются периартикулярные лечебно-медикаментозные блокады с использованием малых доз кортикостероидов в область большого бугорка плечевой кости №1-2 с интервалом в 10-14 дней. Из физиотерапевтических процедур назначают фонофорез гидрокортизона (0,2-0,4 Вт/см2, 4-6 минут, №10-12) и электростимуляцию периартикулярных мышц. Показана иглорефлексотерапия по обезболивающей или гармонизирующей методике. Лечебная гимнастика направлена на укрепление мышц-ротаторов плеча с использованием активных, активно-пассивных движений, изометрических упражнений, упражнений с сопротивлением и дозированным отягощением и тренажеров (Реабилитация при периартикулярной патологии плечевого сустава. Федеральные клинические рекомендации. 2015 г. 21 с.).

Известны многочисленные методы физической реабилитации после оперативного лечения повреждений ВМП и в качестве консервативного их лечения (Реабилитация при периартикулярной патологии плечевого сустава. Федеральные клинические рекомендации. 2015 г. 21 с.). При проведении реабилитационных мероприятий у больных с периартикулярной патологией ПС используют его продолжительную пассивную мобилизацию с помощью соответствующих аппаратов, лечебную гимнастику, аппараты для блоковой механотерапии, низкочастотную терапию переменным магнитным полем от аппарата «Алмаг-01» (№29/06070899/0409-00 от 21.06.2000 г.), низкочастотную электротерапию (аппараты «Поток-1», «Амплипульс-8», «Тонус-1»), лазеротерапию инфракрасного диапазона (Милта, № 29/06040499/0543-00 от 12 июля 2000 года до 12 апреля 2009 года), местную дарсонвализацию, массаж.

Известен способ реабилитации пациентов после артроскопических операций на ПС при разрыве вращательной манжеты (RU 2664627 C1, 21.08.2018, Михалёва А.В. и др.). При этом в периоде иммобилизации со 2-х суток после операции ежедневно проводят ЛФК с динамическим контролируемым напряжением мышц, продолжая и после отмены иммобилизации с частотой 5 раз в неделю на протяжении 4-х недель. Дополнительно на область оперированного сустава осуществляют 4-5 процедур в неделю тонкослойной пелоидотерапии по 15-20 мин, на курс - 10-12 процедур. Способ обеспечивает повышение эффективности комплексного восстановительного лечения за счёт сокращения сроков восстановления полного объёма движений в оперированном суставе, улучшения физического состояния и качества жизни. Однако данный способ предполагает восстановление уже после оперативного лечения, не касаясь возможностей консервативной терапии как таковой.

Известен роботизированный биомеханический диагностический тренажерный комплекс с БОС - система КОН-ТРЕКС (Con-trex, PHYSIOMED ELEKTROMEDIZIN AG, Германия, http://www.keleanz.ru/catalog/39/186/, дата обращения 08.05.2020). Задачами комплекса являются диагностика и объективная функциональная оценка состояния опорно-двигательного и нейромышечного аппаратов пациента на основе объема выполняемого движения, регистрируемого усилия пациента и определения оптимальных скоростных характеристик его движения. Данный комплекс позволяет начать реабилитационные мероприятия на ранней стадии благодаря активной компенсации силы тяжести, т.е. позволяет тренировать пациентов, чье прилагаемое усилие даже меньше силы тяжести, действующей на конечность («тренировка в условиях невесомости»); проводить тренировку с естественными скоростями по всей амплитуде движения даже для очень слабых пациентов (баллистический режим). Комплекс разделен на модули для проведения диагностики и тренировки с БОС всех основных суставов верхних и нижних конечностей: запястье, локтевой, плечевой, тазобедренный, коленный, голеностопный в изолированных и смешанных движениях; комплексные движения нижних конечностей в унилатеральном, билатеральном или поочередном режимах; разгибание и сгибание туловища стоя; мелкие моторные и комплексные повседневные движения. Система одинаково эффективна как у взрослых, так и у детей старше 11 лет.

Модулями системы являются:

1. Мультисуставный модуль CON-TREX MJ - для проведения тренировок и диагностики всех основных суставов верхних и нижних конечностей.

2. Модуль для упражнений на сгибание/разгибание туловища CON-TREX TP.

3. Линейный модуль (жим ногами) CON-TREX LP - для воздействия на нижние конечности в независимом, синхронном или поочередном режимах.

4. Мультисуставный комплекс CON-TREX WS для имитации различных видов работ, повседневных и спортивных движений - от положения пациента лежа - до положения стоя.

Требуемая мышечная группа может тренироваться как с постоянной скоростью движения (изокинетический режим) или с постоянной нагрузкой (изотонический режим), так и в уникальном, не предлагаемом более ни одним производителем лечебно-диагностических систем, баллистическом режиме. Тренировочные движения с визуальной БОС могут быть использованы с самого начала функциональной реабилитации. Комплекс CON-TREX, благодаря наличию баллистического режима, в реальном времени определяет текущее состояние и параметры движения пациента и автоматически корректирует нагрузку и/или коэффициент усиления, что позволяет выполнять движение правильно даже с учетом ограничения возможностей пациента.

Модули системы могут соединяться в различных вариантах и позволяют проводить как изолированное, так и комплексное воздействие на различные мышцы и суставы. Это является большим преимуществом, так как при улучшении состояния пациента желательно постепенно включать всё бОльшую часть тела, для восстановления естественности движения. При этом удобно наблюдать улучшение показателей пациента в той же базе данных, в которой производили фиксацию начальных измерений.

Баллистический режим обеспечивает повышение скорости движений, работу с минимальным усилием (ранняя функциональная реабилитация), широкую амплитуду движений во всех направлениях, комплексное участие суставов в движении (не только изолированные, но и комплексные движения частей тела: туловище, колено, плечо, нижние конечности). Возможные типы нагрузок в системе:

- изокинетическая в классическом и новейшем баллистическом режимах,

- изотоническая в классическом и новейшем баллистическом режимах,

- изометрическая (фиксированное положение),

- CPM (Continuous Passive Motion) - постоянное пассивное движение,

- комбинированная нагрузка: концентрическое/СРМ, СРМ/концентрическое, эксцентрическое/СРМ, СРМ/эксцентрическое,

- свободно определимые шаблоны движения (например, ходьба).

Известен способ реабилитации после травм ПС с помощью системы Con-trex (Кабаев Е.М. и др. Возможности применения диагностическо-тренажерного комплекса с биологической обратной связью Con-trex в послеоперационной реабилитации при травмах плечевого сустава// Медицина экстремальных ситуаций, 2017, 4(62), с. 56-62). В течение 3 месяцев (20 процедур от 25 до 90 мин в сутки) проводили восстановительное лечение пациентов, поступивших после артроскопических реконструктивных вмешательств по поводу травм ПС (повреждения Банкарта и Хилла-Сакса). Вначале проводился курс СРМ-терапии, затем на том же модуле были проведены занятия с использованием комбинации СРМ и изокинетического баллистического режимов с заданной амплитудой и скоростью движений. Данный комбинированный курс роботизированной механотерапии продолжался до конца 3-хмесячного исследования.

В исследуемой группе наряду со стандартным лечением (физиотерапия, ЛФК, массаж) применяли роботизированную механотерапию. В сравнении с контрольной группой результаты лечения оценивали с помощью гониометрии, визуально-аналоговой шкалы боли (Vizual Analog Scale, VAS). В исследуемой группе дополнительно изучали данные протоколов по динамике Con-trex. Достоверное клиническое преимущество комплексной реабилитации с применением роботизированной механотерапии отмечено в отношении болевого синдрома через 4 недели, в отношении амплитуды движений в ПС - через 2 недели. Восстановление полной функциональной активности в исследуемой группе за 3 месяца наблюдалось у 15 человек, в сравнительной группе - лишь у 5 человек (общее число пациентов было 26). Таким образом, восстановительное лечение послеоперационной функциональной недостаточности ПС с применением роботизированной механотерапии на комплексе Con-trex (использовали изокинетический и СРМ-режимы) позволило ускорить процесс активной реабилитации.

Комплекс Con-trex позволяет проводить мобилизацию суставов в направлении сгибания/разгибания, отведения/приведения, ротации с программированием, отслеживанием и контролем биомеханических параметров (сила, крутящий момент, амплитуда движения в суставе, мощность и т.д.), формирующих электронный протокол динамического наблюдения. Главным преимуществом СРМ-терапии перед другими методами является возможность длительного дозированного и безболезненного выполнения пассивных движений. Работа в изотоническом и изокинетическом режимах, напротив, подразумевает активное участие в суставном движении скелетной мускулатуры пациента и в первом случае имеет установленную силовую нагрузку, а во втором - ограниченную
скорость перемещения адаптированного рычага.

При изучении электронных протоколов динамического наблюдения комплекса Con-trex за весь период восстановительного лечения был отмечен значительный прирост таких показателей, как мощность с ее увеличением более чем в 4 раза (с 21,8 до 93,1 Вт), крутящий момент с его увеличением
в 5 раз (с 21,9 до 109,1 Нм/кг), общая работа с ее увеличением в 3,5 раза (с
1500,7 до 5161,5 Дж) и постепенное восстановление нормальной амплитуды движений в суставе в различных положениях. Негативных проявлений роботизированной механотерапии отмечено не было.

Преимуществами современных тренажерно-диагностических роботизированных комплексов типа Con-trex являются быстрая перепрограммируемость, высокая точность повторения движений, а также легкая адаптация к индивидуальным особенностям тела человека (позиционно-силовое управление). Все это позволяет пациенту максимально комфортно чувствовать себя при проведении процедур. При этом биоинформация используется непосредственно в качестве управляющих сигналов, обеспечивая БОС через органы чувств человека, наиболее успешно вовлекая пациента в процесс восстановительного лечения. Возможность получения полных отчетов по интересующим параметрам в динамике, формируемых самой роботизированной системой с детализацией, выводит на новый уровень понимание специалистами по реабилитации физиологии посттравматического и послеоперационного ремоделирования суставов. В качестве ближайшего аналога (прототипа) изобретения может быть рассмотрен способ (Маджи, Захра. Лечение повреждений вращательной манжеты плечевого сустава, дисс…к.м.н., 2010, 124 с.), включающий дифференцированный подход в выборе методов консервативного и оперативного лечения больных с повреждением ВМП. Для этого выявляют причины ее повреждений, уточняют их характер и локализацию с помощью клинических, рентгенологических и артроскопических методов исследования, УЗИ, КТ и МРТ, по результатам которых показания к консервативному и оперативному методам лечения пациентов с повреждением ВМП. Однако даже после длительного лечения у 6 пациентов, несмотря на широкий комплекс проводимых консервативных лечебных мероприятий, применяемых как в поликлинике, так и в стационаре (медикаментозное лечение, новокаиновые блокады, ЛФК, физиотерапевтические процедуры), отмечалось упорное течение. Лечение длилось до 2-3 лет. У двоих пациентов выявили рецидив с ухудшением функции ПС, пациенты страдали ограничением отведения и наружной ротации в ПС. В таких случаях им было предложено оперативное лечение.

Согласно прототипу, показаниями к хирургическому лечению были:

- сохраняющаяся клиника повреждения ВМП при отсутствии эффекта от 2-3 периартикулярных и внутрисуставных блокад с двух- и даже трехкратным применением стероидного препарата в течение 6-8 недель;

- многократное (3 и более) рецидивирование повреждения ПС в течение 6-ти и более месяцев на фоне проводимой консервативной терапии (новокаиновые блокады, лечебная гимнастика и медикаментозная терапия и физиотерапия);

- большая степень повреждения ВМП.

Однако такой подход удлиняет сроки достижения улучшения состояния пациентов с повреждениями ВМП, требует подключения множества дорогостоящих диагностических методов. Кроме того, при наличии действительных показаний к оперативному лечению его затягивание с неэффективным использованием консервативной терапии может привести к последующим осложнениям и неэффективности самого оперативного лечения.

Задачами предлагаемого способа отбора пациентов для роботизированной механотерапии при повреждениях ВМП является поиск критериев, которые позволили бы на начальном этапе реабилитации таких пациентов установить возможность достижения положительных эффектов при применении консервативной механотерапии, либо, напротив, позволили бы сразу рекомендовать им хирургическое лечение.

Техническим результатом предлагаемого способа отбора пациентов для экстраполяционной («зеркальной») роботизированной механотерапии при повреждениях ВМП является объективная оценка функционального состояния ПС по таким показателям как: крутящий момент (Нм), сила (Н), объем движений в ПС в градусах с последующим анализом полученных результатов и использованием их значений в качестве критериев для отбора пациентов для консервативной механотерапии, либо для рекомендации им хирургического вмешательства.

Для его достижения предлагается способ отбора пациентов для экстраполяционной роботизированной механотерапии при повреждениях вращательной манжеты плеча, включающий диагностическую оценку биомеханических показателей плечевого сустава, таких как: крутящий момент, в Нм, силу, в Н, объем каждого из 4-х движений в плечевом суставе, в градусах от 0° до 90°, для здорового и пораженного плечевого сустава: сгибание, разгибание, отведение, приведение. В последующем осуществляют построение для каждого из 4-х движений каждого сустава графической модели в программе Microsoft Office Excel, на основе результатов анализа которой строят по два графика зависимости для каждого из 4-х видов движения каждого из суставов - здорового и пораженного. На графиках:

1) по оси X отмечают объем движений в суставе в градусах, а по оси Y силу в ньютонах, Н,

2) по оси X отмечают объем движений в суставе в градусах, а по оси Y крутящий момент в ньютон-метрах, Нм.

После этого производят наложение двух графиков каждого из 4-х движений друг на друга и определяют точки минимума по оси Y и отношение их значений в градусах по оси X.

Далее производят сравнение этих соотношений для каждого из 4-х движений в здоровом и пораженном плечевых суставах.

Если значения соотношений для здорового и пораженного плечевого сустава для каждого из анализируемых движений лежат в диапазоне, соответственно, от 1:0,5 и выше, то пациенту считают показанной консервативную терапию в виде упражнений с использованием устройства CON-TREX, PHYSIOMED Elektromedizine AG, Германия, под контролем упомянутых соотношений. А в случае, если соотношение для хотя бы одного из движений - сгибание, разгибание, отведение, приведение, в здоровом и пораженном суставе, соответственно, ниже 1:0,5, то считают показанным проведение хирургического лечения.

Терапия в данном случае называется экстраполяционной (или «зеркальной»), поскольку в процессе ее осуществления используют контроль эффективности путем сравнения биомеханических показателей больной верхней конечности с показателями здоровой (зеркально, экстраполированно).

При осуществлении способа на первом этапе - диагностических мероприятий - перед началом курса восстановительного лечения определяют биомеханические показатели ПС, такие как: крутящий момент (Нм), силу (Н), объем движений в суставе в градусах. Каждый из данных параметров измеряют в процессе четырех движений в ПС, а именно: сгибание, разгибание, отведение и приведение в ПС (пораженном и здоровом). Для измерения используют устройство для определения биомеханических показателей ПС CON-TREX, PHYSIOMED Elektromedizine AG, Германия (регистрационное удостоверение МЗ РФ № 29/06091099/2102-01 от 21.08.2001). Причем на первом (диагностическом) этапе способа измеряют данные показатели для здорового ПС пациента (со стороны здоровой руки), при этом определяя и фиксируя их в табличном формате. Для этого пациент, лежа на специальной роботизированной кушетке, производит здоровой рукой последовательно отведение в ПС из нулевого положения до 90 градусов, а затем приведение в ПС до нулевого положения из положения отведения 90 градусов. После этого пациент производит сгибание здоровой руки в ПС из нулевого положения до 90 градусов, а затем разгибание из положения 90 градусов до нулевого положения. Затем процедуру повторяют для сустава с пораженной ВМП, фиксируя соответствующие возможности пациента по объему каждого из таких же движений.

На следующем этапе - оценки биомеханических показателей - полученные результаты заносят в таблицу с использованием программы Microsoft Office Excel (входит в стандартный набор пакета программного продукта Microsoft Office 365, © Microsoft 2018) и отображают в виде двух графиков зависимости (для каждого из движений: отведение, приведение, сгибание, разгибание), где:

1) по оси X отмечают объем движения в суставе в градусах, а по оси Y - соответствующую силу в ньютонах (Н) (для данного объема движений в градусах),

2) по оси X отмечают объем движений в суставе в градусах, а по оси Y - соответствующий крутящий момент в ньютон-метрах, Нм (для данного объема движений в градусах).

После этого производят наложение двух графиков друг на друга (для каждого из движений каждого из суставов - здорового и пораженного), определяют точки минимума по оси Y с последующим вычислением их соотношения по оси X (т.е. отношения значения в градусах по оси Х минимума Y на графике 1 к значению в градусах по оси Х минимума Y на графике 2).

Аналогичные построения графиков и их сравнение производят для движений, выполненных и здоровой, и пораженной верхней конечностью, и их соответствующих биомеханических характеристик.

На следующем этапе производят «зеркальное» (экстраполяционное) сравнение полученных взаимоотношений биомеханических характеристик, полученных при анализе графиков 1 и 2 для каждого из 4-х движений здоровой конечностью, и графиков 1 и 2, соответственно, для каждого из 4-х видов движений пораженной конечностью.

Если в процессе сравнения разница соотношений по оси Х для здоровой и больной конечности по всем биомеханическим показателям (как установлено по всем построенным графикам - для каждого из 4-х выполняемых движений) лежит, соответственно, в диапазоне от 1:0,5 и выше, то пациенту показана роботизированная механотерапия с использованием устройства CON-TREX, PHYSIOMED Elektromedizine AG, Германия, под контролем соотношений упомянутых биомеханических показателей. Режимы воздействия выбираются в соответствии с имеющимися у пациента нарушениями (более выраженными при сгибании/разгибании, или отведении/приведении, или комбинированных нарушениях). Длительность курса составляет от 15 до 20 процедур, ежедневно или через день.

Если же значения соотношения по оси Х для здоровой и больной сторон хотя бы по одному из видов движений выходит за рамки данного диапазона (соотношение здоровая сторона/больная сторона составляет менее 1:0,5), то в этом случае целесообразным считают как можно более раннее хирургическое лечение поражения ВМП, с последующей реабилитацией, в том числе на Con-trex.

Приводимые расчеты и построения основаны на биомеханических основах взаимоотношений мышц и костных рычагов, в частности, на известной формуле, согласно которой сила равна произведению момента силы (крутящего момента) на плечо рычага (его длину) (см., например, Краев А.В. Анатомия человека. Том 1. - 1978. - с.496. [Электронный ресурс] http://vmede.org/sait/?page=st135&id=Anatomiya_kraev_t1_1978&menu=Anatomiya_kraev_t1_1978). Соответственно, момент силы и сила пропорциональны друг другу, и момент силы является непостоянной величиной, обусловленной положением одних костей по отношению к другим, т.е., в т.ч., и амплитудой движения в суставе.

По нашему мнению, установленные взаимоотношения упомянутых биомеханических показателей наиболее полно и объективно характеризуют степень поражения как анатомически, так и функционально. За счет этого их учет и проведение терапии под контролем таких показателей позволяет более объективно подходить к дифференцированному выбору тактики лечения повреждения ВМП - консервативному или хирургическому, с возможностью рассчитывать при этом на наиболее быстрый и при этом достаточно эффективный и стойкий результат. Учет лишь абсолютных показателей - силы движений, крутящего момента, амплитуды движений пораженной рукой, даже в сравнении этих конкретных показателей со здоровой рукой не позволяет проводить такое сравнение более индивидуально и дифференцированно, поскольку могут быть особенности у конкретного человека, не укладывающиеся в абсолютные нормы. В то же время, учет относительных показателей дает возможность оценить степень поражения - возможно ли ее исправить только функциональными, консервативными методами, или же стоит вмешаться уже анатомически и провести хирургическую операцию.

Примеры реализации способа

За 1,5 года обследовано 57 волонтеров с диагнозом по МКБ 10: S46.0, Травма сухожилия вращательной манжеты плеча. Возраст - от 18 до 46 лет, 35 лиц мужского и 22 женского пола. Степень поражения ВМП была различной, но в данном случае не ее использовали в качестве критериального показателя для выбора тактики лечения (хирургического или консервативного).

После выполнения диагностических мероприятий по данному способу в 37 случаях были установлены критерии, позволяющие отнести данную группу в группу с показаниями к консервативному лечению (соотношения составляли 1:0,5-1:1). 20 человек, у которых значение соотношений показателей между здоровой и пораженной верхней конечностью выходило за указанные пределы (1:0,42-1:0,48), были отнесены в группу, которой рекомендовалось более раннее хирургическое лечение поражения ВМП.

После выполнения лечебных мероприятий в соответствии с предлагаемым способом во всех 37 случаях, отобранных для консервативного лечения, отметилось достоверное увеличение объема движений, мышечной силы и увеличение крутящего момента в пораженном ПС. Функции пораженного ПС в отношении сгибания/разгибания, отведения/приведения у пациентов были практически восстановлены. При этом применялись упражнения как пассивные, так и активные в различных режимах, предусмотренных тренажером Con-Trex - в зависимости от конкретных нарушенных функций движений в суставе.

У 20 пациентов, которым по результатам произведенной оценки на диагностическом этапе рекомендовалось хирургическое лечение, оно было проведено по месту жительства, после чего осуществлялась стандартная медицинская реабилитация данных пациентов, и были достигнуты также достоверные положительные результаты по улучшению функции пораженного ПС, с практически полным восстановлением в нем движений.

Клинические примеры осуществления способа.

1.Больной П. 27 лет, занимается физическим трудом. Жалобы на боли в области правого плечевого сустава. Считает себя больным около 5 месяцев. За лечением не обращался. По данным МРТ - повреждение вращательной манжеты правого плечевого сустава. Боль по визуальной аналоговой шкале - 7 баллов. При проведении диагностических мероприятий по заявленному способу установлен дефицит объема движений в правом плечевом суставе до 30 градусов по отношению к левому плечевому суставу. Дефицит силы составил 37Н в правом плечевом суставе по отношению к левому плечевому суставу. Дефицит крутящего момента составил 37 Нм в правом плечевом суставе по отношению к левому плечевому суставу.

При построении соответствующих графиков соотношения по оси Х и их сравнении между здоровой и пораженной верхней конечностью установлено, что значения отклонений лежат в диапазоне (здоровой к больной стороне) 1:0,7-1:0,92, т.е. пациенту показано консервативное лечение в виде «зеркальной» (экстраполяционной) роботизированной механотерапии на комплексе КОНТРЕКС.

Проведено лечение в изотоническом режиме на упомянутом комплексе курсом 20 занятий через день, длительностью по 30 мин - 1 час в сутки.

После выполнения этапа консервативного лечения дефицит объема движений с пораженной стороны составил 9 градусов, силы - 12,4 Н, крутящего момента - 12,4 Нм в правом плечевом суставе по отношению к левому плечевому суставу. Боль по визуальной аналоговой шкале - 1 балл. Отклонений в соотношениях показателей по оси Х между левым и правым ПС не обнаружено (соотношения 1:1). Объективный эффект, отсутствие жалоб сохраняется на протяжении года.

2. Больной А. 32 года, занимается физическим трудом. Жалобы на боли в области правого плечевого сустава в течение года, с периодическими обострениями. Лечился нестероидными противовоспалительными средствами. За врачебной помощью не обращался.

По данным МРТ - повреждение вращательной манжеты правого плечевого сустава. Боль по визуальной аналоговой шкале - 6 баллов. При проведении диагностических мероприятий по заявленному способу установлен дефицит объема движений в правом плечевом суставе до 37 градусов по отношению к левому плечевому суставу. Дефицит силы составил 42Н в правом плечевом суставе по отношению к левому плечевому суставу. Дефицит крутящего момента составил 39 Нм в правом плечевом суставе по отношению к левому плечевому суставу.

При построении соответствующих графиков соотношения по оси Х и их сравнении между здоровой и пораженной верхней конечностью установлено, что значения отклонений составляют от 1:0,49 до 1:0,33 (движений на здоровой к движениям на больной стороне), т.е. выходят за границы предложенного диапазона. Пациенту было показано оперативное лечение, от которого он, однако, отказался. Было проведено консервативное лечение в виде «зеркальной» (экстраполяционной) роботизированной механотерапии на комплексе КОНТРЕКС с использованием СРМ-режима, баллистического изотонического режима. Курс - 20 занятий через день, длительностью занятий от 30 минут до 1,5 часов в сутки.

В результате дефицит объема движений с пораженной стороны практически не уменьшился, боль по визуально-аналоговой шкале - 5 баллов. По данным контрольной МРТ - улучшений нет. Пациент согласился на хирургическое лечение, после которого прошел курс реабилитации на тренажере Кон-Трекс с выраженной положительной динамикой. Отклонений в соотношениях показателей по оси Х между левым и правым ПС в соответствии с предлагаемым способом не обнаружено.

Таким образом, данный пример демонстрирует отсутствие эффекта при неиспользовании действительно показанного хирургического лечения и, соответственно, возможности получаемых соотношений для более корректного отбора пациентов с повреждением вращательной манжеты плеча на консервативное и оперативное лечение.

Способ отбора пациентов для экстраполяционной роботизированной механотерапии при повреждениях вращательной манжеты плеча, включающий диагностическую оценку биомеханических показателей плечевого сустава, таких как: крутящий момент в Нм, силу в Н, объем каждого из четырех движений в плечевом суставе в градусах от 0° до 90°, для здорового и пораженного плечевого сустава: сгибание, разгибание, отведение, приведение, с последующим построением для каждого из четырех движений каждого сустава графической модели в программе Microsoft Office Excel, на основе результатов анализа которой строят по два графика зависимости для каждого из четырех видов движения каждого из суставов – здорового и пораженного, где:

1) по оси X отмечают объем движений в суставе в градусах, а по оси Y - силу в Н,

2) по оси X отмечают объем движений в суставе в градусах, а по оси Y - крутящий момент в Нм;

после этого производят наложение двух графиков каждого из четырех движений друг на друга и определяют точки минимума по оси Y и отношение их значений в градусах по оси X,

далее производят сравнение этих соотношений для каждого из четырех движений в здоровом и пораженном плечевых суставах,

и если значения соотношений для здорового и пораженного плечевых суставов для каждого из анализируемых движений лежат в диапазоне соответственно от 1:0,5 и выше, то пациенту считают показанной консервативную терапию в виде упражнений с использованием устройства CON-TREX, PHYSIOMED Elektromedizine AG, Германия, под контролем упомянутых соотношений,

а в случае если соотношение для хотя бы одного из движений – сгибание, разгибание, отведение, приведение, в здоровом и пораженном суставах соответственно ниже 1:0,5, то считают показанным проведение хирургического лечения.