ЭМГ-критерии в оценке надежности функционирования локомоторного аппарата у больных, перенесших травму грудного и поясничного отделов позвоночника и спинного мозга
Автор: Шеин А.П., Криворучко Г.А., Чухарева Н.А.
Журнал: Гений ортопедии @geniy-ortopedii
Рубрика: Оригинальные статьи
Статья в выпуске: 3, 2003 года.
Бесплатный доступ
Цель исследования состояла в сопоставлении нейрофизиологических характеристик состояния моторной иннервации мышц нижних конечностей у больных с различным уровнем восстановления способности к самостоятельному передвижению. Комплексному нейрофизиологическому тестированию (использованы методы локальной, глобальной и стимуляционной электромиографии) подвергнуты в динамике 55 больных (41 – мужского и 14 – женского пола) в возрасте от 18 до 56 лет с закрытыми компрессионными переломами позвоночника в грудном, грудопоясничном и поясничном отделах, прошедших курс оперативного лечения в РНЦ «ВТО» им. Г.А. Илизарова. Сравнительная оценка ЭМГ-показателей производилась на основе распределения общей выборки больных на 3 группы по их способности к самостоятельному передвижению: 1 гр. – ходьба без дополнительных средств опоры; 2 гр. – ходьба с дополнительными средствами опоры; 3 – передвижение в инвалидной коляске. Выявленные взаимосвязи между ЭМГ-критериями уровня восстановления иннервационного статуса мышц и степенью восстановления способности больного к самостоятельному передвижению могут быть полезны для прогнозирования исходов лечения и целенаправленного использования современных реабилитационных технологий.
Позвоночно-спинномозговая травма, электромиография, мышцы, нервы
Короткий адрес: https://sciup.org/142120635
IDR: 142120635
Текст научной статьи ЭМГ-критерии в оценке надежности функционирования локомоторного аппарата у больных, перенесших травму грудного и поясничного отделов позвоночника и спинного мозга
Двигательные расстройства у больных, перенесших позвоночно-спинномозговую травму, проявляются в виде параличей или парезов, а также изменении тонуса мышц и сухожильных рефлексов [1, 4, 12, 15, 17, 18 и др.]. Выпадение чувствительности, в том числе мышечносуставного чувства, приводит к расстройствам в системе «схема тела» [5, 11], при которых теряется ощущение тяжести конечностей и пространственного их положения. Больной не может стоять, нарушается функция ходьбы, становится невозможным самообслуживание. Нередко развивается хронический корешковый боле- вой синдром, являющийся причиной акинезии или формирования патологических локомоторных стереотипов т.н. анталгического типа.
Существует три, ставшие традиционными, подхода к оценке уровня восстановления функций локомоторного аппарата у больных с последствиями травм позвоночника и спинного мозга: клинический, биомеханический и нейрофизиологический. Первый состоит в констатации неврологических расстройств, включающей, в частности, оценку способности пациента к самостоятельному передвижению [1, 4-6]. Второй реализован лишь в крупных реабилита- ционных центрах [10] и основан на использовании анализаторов походки, позволяющих количественно оценить уровень функциональной недостаточности отдельных кинематических звеньев локомоторного аппарата пациентов. Использование методов клинической нейрофизиологии ориентировано на уточнение механизмов этой недостаточности, связанной с локальными или генерализованными нарушениями в системе контроля и исполнительных звеньев локомоторного аппарата, что имеет большое значение в объективизации неврологических находок, решении задач прогнозирования функциональных исходов лечения и выработке рекомендаций по применению специализированных реабилитационных технологий [2, 3, 12]. Сохраняющаяся по сегодняшний день разобщенность методических подходов выражается в дефиците сведений, характеризующих соответствие локомоторного статуса пациента нейрофизиологическим критериям оценки функционального состояния отдельных мышц и мышечных групп нижних конечностей.
Цель настоящего исследования состояла в сопоставлении выборочных нейрофизиологических характеристик состояния моторной иннервации мышц нижних конечностей у больных с различным уровнем восстановления способности к самостоятельному передвижению в различные сроки после позвоночно-спинномозговой травмы.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ОБСЛЕДОВАНИЯ
Работа основана на результатах комплексного электрофизиологического обследования 55 больных (41 – мужского и 14 – женского пола) в возрасте от 18 до 56 лет с закрытыми компрессионными переломами позвоночника в грудном, грудопоясничном и поясничном отделах, прошедших курс оперативного лечения в отделении вертебрологии и нейрохирургии РНЦ «ВТО».
При проведении нейрофизиологических обследований использован минимизированный по продолжительности выполнения диагностических процедур (не более 60 минут) и пакету информативных показателей базовый комплекс взаимодополняющих электронейромиографиче-ских методик [7], включающий, в частности, регистрацию и анализ М-ответов (форма раздражающих стимулов – прямоугольная, длительность – 1 мс, интенсивность – супрамакси-мальная; способ отведения – униполярный; анализируемый показатель - амплитуда "от пика до пика") и глобальной ЭМГ. Функциональные пробы при регистрации глобальной ЭМГ – "полное расслабление" и "максимальное произвольное напряжение"; тип отведения – биполярный; диаметр электродов – 8 мм, межэлектродное расстояние – 10 мм; анализируемые параметры при использовании теста «максимальное произвольное напряжение» – частота следования колебаний и средняя амплитуда суммарной ЭМГ, программно рассчитываемые по фрагментам экранных копий MVA-теста. Во всех случая тестировали левую и правую конечности. Объекты исследования – m.tibialis ant. (n. peroneus), m. gastrocnemius (c.l.) (n. tibialis), m. rectus fem.(n. femoralis). Аппаратурное обеспечение: 4канальная цифровая система ЭМГ и ВП "Viking IV" ("Nicolet Biomedical", США). Обследования проводились до операции, через 1 месяц после операции, перед снятием аппарата транспедикулярной фиксации позвоночника (этот срок соответствовал завершению пребывания больного в стационаре) и в ближайшие (через 6 месяцев после снятия аппарата) сроки после лечения.
Перед проведением сравнительного статистического анализа результатов обследования больные были разделены на три группы по результатам клинической оценки их способности к самостоятельному передвижению в ближайшие (через 6 месяцев) сроки после лечения.
Все больные были подвергнуты однотипному оперативному вмешательству: ламинэктомия повреждённого позвонка, передняя декомпрессия спинного мозга (СМ), наложение аппарата наружной транспедикулярной фиксации позвоночника.
К 1-й группе (20 человек, 10 – мужского и 10 женского пола, средний возраст – 26 лет) отнесены больные, способные передвигаться без дополнительных средств опоры. Уровень повреждения позвоночника – D5-L3 (грудной – 4, грудопоясничный – 2, поясничный – 14), продолжительность периода с момента травмы до операции – от 10 до 37 (22 ± 2) дней. При клиническом обследовании при поступлении в РНЦ «ВТО» у 3 больных выявлены нарушения в двигательной сфере в виде лёгкого спастического парапареза, у остальных 17 пациентов нарушения в двигательной сфере не выявлены. По данным миелографии с омнипаком отмечалась компрессия нервных структур спинного мозга (СМ) и корешков «конского хвоста» (КХ): у 14 пациентов – на 1/3, у 4 пациентов – на 1/2, у одного отмечалась практически полная деформация позвоночного канала. Интраоперационно у трех больных выявлена ликворная киста, у 7 пациентов – признаки ушиба СМ. Средняя продолжительность фиксации позвоночника в аппарате – 114±4 дней.
2-я группа (15 человек, 13 – мужского и 2 – женского пола, средний возраст – 37 лет) была представлена больными, самостоятельно передвигающимися с дополнительными средствами опоры. Уровень повреждения позвоночника – D12–L4 (грудной – 1, грудопоясничный – 3, поясничный – 11), продолжительность периода с момента травмы до операции – от 9 до 35 (20±2) дней. В дооперационном периоде по данным миелографии с омнипаком отмечалась компрессия нервных структур (СМ и корешков КХ): у 6 пациентов на 1/3, у 8 – на 1/2, у 1 пациента обнаружена практически полная деформация позвоночного канала. При неврологическом обследовании у 10 больных выявлены нарушения в двигательной сфере в виде лёгкого дистального спастического парапареза (1), спастического равномерного парапареза (1), вялого грубого парапареза (1), вялого дистального парапареза (2), вялого грубого дистального парапареза (2), вялого умеренного парапареза (1), вялого лёгкого парапареза (1) и вялого лёгкого монопарапареза (1). У остальных 5 человек нарушений в двигательной сфере не отмечалось. Интраоперационно у 3 больных выявлена ликворная киста, у 9 пациентов – ушиб СМ и у 1 – детрит СМ. Cредняя продолжительность фиксации позвоночника в аппарате – 114±6 дней.
К 3-й группе (20 человек, 18 мужского и 2 – женского пола, средний возраст – 38 лет) отнесены пациенты, передвигающиеся в инвалидной коляске. Уровень повреждения позвоночника -D7 – L3 (грудной – 10, грудопоясничный – 4, поясничный – 6), продолжительность периода с момента травмы до операции – от 2 до 30 (15±2) дней. По данным миелографии с омнипаком отмечалась компрессия нервных структур (СМ и корешков КХ): у 12 пациентов – на 1/3, у 8 пациентов на 1/2. При клиническом обследовании при поступлении у 6 больных выявлены нарушения в двигательной сфере в виде нижней вялой параплегии, 3 – лёгкого дистального спастического парапареза, у 2 – спастического равномерного парапареза, у 1 – вялого грубого парапареза, у 1 – вялого дистального парапареза, у 2 – вялого грубого дистального парапареза, у 2 – вялого умеренного парапареза, у 1 – вялого лёгкого парапареза, у 2 – вялого умеренного парапареза. Интраоперационно у 3 больных обнаружена ликворная киста, у 9 – признаки ушиба СМ, у 1 – детрит СМ. Средний срок фиксации позвоночника аппаратом составил 116±4 дней.
В качестве контроля использованы данные 30 здоровых испытуемых в возрасте от 17 до 22 лет. Оценка достоверности различия средних производилась с помощью t-критерия Стьюдента а также (с учетом высокой индивидуальной вариативности анализируемых признаков и их производных) W- и Т- критериев Вилкоксона для независимых и попарно сопряженных выборок показателей.
РЕЗУЛЬТАТЫ
При выполнении статистического анализа, состоящего в расчете средних арифметических (М) и их ошибок репрезентативности ( ± m), а также проверке выборочных совокупностей на нормальность распределения, выборки показателей левой и правой конечностей у здоровых испытуемых (контрольная группа) были объединены в силу отсутствия значимых билатеральных асимметрий по всему набору анализируемых признаков. Целесообразность объединения выборок электрофизиологических показателей мышц левой и правой ног у больных трех групп (в таблицах 1-3 значения 2n1,2,3 соответствуют количеству обследованных одноименных мышц) продиктована обстоятельством вовлечения в реакцию на травму структур, в совокупности обеспечивающих способность больного к самостоятельному передвижению. Тем не менее мы сочли целесообразным отразить возможную латерали-зацию патологических сдвигов в величинах коэффициентов асимметрии, рассчитываемых на основе выборочных пар сопряженных признаков по ранее использованной нами формуле [12]
Ка = 100%(Xmax-Xmin)/Xmax, где Xmax – большее значение в паре признаков, а Xmin – меньшее, и использовать Ка в качестве дополнительного критерия функциональной недостаточности нейромоторных структур левой и правой нижних конечностей, интегрированных в единый локомоторный комплекс и характеризуемый (в норме) определенным уровнем минимизации моторных асимметрий. Следует иметь в виду, что расчет Ка теряет смысл в ситуациях, когда Xmax=Xmin=0.
Из таблицы 1 видно, что у больных до операции число мышц, фоновая (ЭМГ покоя) биоэлектрическая активность которых характеризовалась присутствием потенциалов фасцикуляций (ПФК) и вспышек спастической активности (СПА), составило в 1-й группе – 9 (7,5% от общего числа обследованных в данный срок разноименных мышц обеих конечностей), во 2-й – 8 (8,9%), в 3-й – 12 (10,0%). Через 1 месяц после операции эти значения уменьшились у больных 1-й и 3-й групп соответственно до 7 (5,8%) и 9 (8,8%) и увеличились у больных 2-й группы до 14 (16,7%). Перед снятием аппарата эти значения уменьшились во 2-й группе до 8 (9,5%), а в 1-й и 3-й увеличились до 23 (20,2%) и 12 (13,3%), при этом "фоновая" ЭМГ типа СПА обнаружена лишь в отведениях от мышц голени. В ближайшие сроки после лечения спонтанная активность зарегистрирована у больных 1-й группы в 2 (2,1%) случаях, 2-й – в 5 (7,5%), 3-й – в 11 (15,4%).
Таблица 1
|
Мышцы |
Показатели |
Группы больных |
Сроки обследования |
|||
|
До операции (2n 1 =40; 2n 2 =30; 2n 3 =40) |
Через 1 мес. после операции (2n 1 =40; 2n 2 =28; 2n 3 =34) |
Перед снятием аппарата (2n 1 =38; 2n 2 =28; 2n 3 =30) |
Через 6 мес. после лечения (2n 1 =32; 2n 2 =22; 2n 3 =32) |
|||
|
m.Tibialis ant. |
ПФК |
1 |
3 (7,5%) |
3 (7,5%) |
9 (23,7%) |
2 (6,2%) |
|
2 |
3 (10,0%) |
6 (21,4%) |
3 (10,7%) |
1 (4,5%) |
||
|
3 |
2 (5,0%) |
4 (11,8%) |
4 (13,3%) |
6 (18,7%) |
||
|
СПА |
1 |
- |
- |
- |
- |
|
|
2 |
- |
1 (3,6%) |
- |
- |
||
|
3 |
2 (5,0%) |
- |
1 (3,3%) |
- |
||
|
m.Gastrocnemius (c.l.) |
ПФК |
1 |
3 (7,5%) |
3 (7,5%) |
9 (23,7%) |
- |
|
2 |
3 (10,0%) |
4 (14,3%) |
3 (10,7%) |
4 (18,2%) |
||
|
3 |
6 (15,0%) |
- |
4 (13,3%) |
4 (12,5%) |
||
|
СПА |
1 |
- |
- |
- |
- |
|
|
2 |
- |
- |
- |
- |
||
|
3 |
- |
- |
1 (3,3%) |
- |
||
|
m.Rectus fem. |
ПФК |
1 |
3 (7,5%) |
1 (2,5%) |
5 (13,2%) |
- |
|
2 |
2 (6,7%) |
3 (10,7%) |
2 (7,1%) |
- |
||
|
3 |
2 (5,0%) |
1 (2,9%) |
2 (6,7%) |
1 (3,1%) |
||
|
СПА |
1 |
- |
- |
- |
- |
|
|
2 |
- |
- |
- |
- |
||
|
3 |
- |
- |
- |
- |
||
Примечание: 2n 1 , 2n 2 , 2n 3 - число обследованных одноименных мышц у больных 1, 2 и 3 групп; в скобках указан процент от соответствующего значения 2n.
Таблица 2
|
Мышцы |
Показатели |
Группы больных |
Сроки обследования больных |
|||
|
До операции (2n 1 =40; 2n 2 =30; 2n 3 =40) |
Через 1 мес. после операции (2n 1 =40; 2n 2 =28; 2n 3 =34) |
Перед снятием аппарата (2n 1 =38; 2n 2 =28; 2n 3 =30) |
Через 6 мес. после операции (2n 1 =32; 2n 2 =22; 2n 3 =32) |
|||
|
m.Tibial ant. |
СА (мВ) |
1 |
0,98±0,16 |
0,83±0,12 |
1,11±0,12 к |
0,98±0,10 к |
|
2 |
0,37±0,12 пк |
0,31± 0,10к |
0,49 ± 0,17 пк |
0,42±0,15 п |
||
|
3 |
0,25±0,13 пк |
0,23±0,11 пк |
0,23±0,14 пк |
0,20±0,12 пк |
||
|
К а СА (%) |
1 |
43,2±7,0 к |
32,9±5,2 к |
27,9 ± 9,2 |
22,1±3,1 |
|
|
2 |
41,1±10,9 к |
46,2±10,3 пк |
51,5±9,9 к |
44,1±14,6 |
||
|
3 |
63,5±13,3 пк |
57,3±15,7 к |
57,6±19,3 к |
61,5±16,4 пк |
||
|
ЧСК (к/с) |
1 |
230±10 к |
224±9 к |
223±10 к |
242±11 к |
|
|
2 |
174±18 пк |
154±22 пк |
190±22 к |
201±28 к |
||
|
3 |
184±34 к |
165±45 к |
196±66 |
175±56 к |
||
|
К а ЧСК (%) |
1 |
18,9±3,4 |
18,6±3,4 |
18,5±3,2 |
21,3±3,6 |
|
|
2 |
29,1±10,6 |
45,5±12,5 |
45,9±14,1 |
30,6±12,3 |
||
|
3 |
34,4±21,9 |
50,7±20,5 |
53,1±27,1 |
52,2±6,8 |
||
|
m.Gast-rocnemi-us (c.l.) |
СА (мВ) |
1 |
0,57±0,11 |
0,55±0,87 |
0,66±0,11 к |
0,51±0,08 |
|
2 |
0,23±0,09 п |
0,11±0,03 пк |
0,23±0,07 п |
0,24±0,07 п |
||
|
3 |
0,14±0,08 пк |
0,19±0,11 п |
0,17±0,10 пк |
0,11±0,07 пк |
||
|
К а СА (%) |
1 |
49,6±6,9 к |
39,3±6,9 |
34,3±4,5 |
52,5±6,9 к |
|
|
2 |
59,1±9,2 к |
60,4±10,2 к |
39,5±5,1 к |
37,4±7,3 |
||
|
3 |
31,8±17,3 к |
57,2±19,6 |
67,2±13,0 пк |
64,7±16,5 к |
||
|
ЧСК (к/с) |
1 |
234±16 |
223±9 к |
223±13 |
243±18 к |
|
|
2 |
203±16 к |
183±20 к |
223±11 |
244±21 к |
||
|
3 |
203 ±37 к |
245±30 к |
165±50 |
167±47 |
||
|
К а ЧСК (%) |
1 |
23,9±7,3 |
17,9±2,6 |
31,5±13,3 |
17,3±3,7 |
|
|
2 |
29,2±9,7 |
26,1±10,3 |
18,6±3,8 |
11,5±3,7 |
||
|
3 |
21,1±6,6 |
23,0±8,0 |
63,6±22,3 |
43,4±28,3 |
||
|
m.Rectus fem. |
СА (мВ) |
1 |
0,59±0,09 к |
0,51±0,06 |
0,86±0,15 к |
0,67±0,08 к |
|
2 |
0,26±0,07 пк |
0,36±0,08 к |
0,57±0,09 |
0,50±0,11 п |
||
|
3 |
0,13±0,06 пк |
0,20±0,09 пк |
0,26±0,12 п |
0,25±0,11 п |
||
|
К а СА (%) |
1 |
46,9±6,5 к |
23,9±6,9 |
26,5±3,6 |
27,4±3,6 |
|
|
2 |
35,7±7,9 пк |
50,5±7,5 пк |
44,3±8,1 пк |
31,1±3,4 к |
||
|
3 |
77,8±11,2 пк |
69,3±14,7 пк |
72,5±13,1 п |
56,6±19,1 |
||
|
ЧСК (к/с) |
1 |
207±12 к |
178±13 к |
172±8 к |
207±9 |
|
|
2 |
164±15 пк |
139±14 к |
160±11 к |
179±11 пк |
||
|
3 |
122±31 пк |
117±19 пк |
146±26 к |
140±21 пк |
||
|
К а ЧСК (%) |
1 |
19,9±3,9 |
18,6±2,5 |
15,8±2,6 |
14,6±2,2 |
|
|
2 |
34,8±7,5 п |
26,6±5,9 |
16,1±3,2 |
14,1±2,0 |
||
|
3 |
67,9±19,7 п |
59,1±12,6 п |
45,5±15,7 |
45,7±22,2 |
||
Примечание: 2n 1 , 2n 2 и 2n 3 – число обследованных одноименных мышц у больных 1-й, 2-й и 3-й групп; буквами «п» и «к» маркированы показатели, отличие которых от соответствующих величин первой группы больных и контрольной выборки испытуемых было статистически значимым (Р<0,05).
Таблица 3
Динамика амплитуды (А) и коэффициентов асимметрии (Ка) М-ответов (M ± m)
|
Мышцы |
Показатели |
Группы больных |
Сроки обследования больных |
|||
|
До операции (2n 1 =40; 2n 2 =28; 2n 3 =34) |
Через 1 мес. после операции (2n 1 =40; 2n 2 =28; 2n 3 =34) |
Перед снятием аппарата (2n 1 =38; 2n 2 =28; 2n 3 =34) |
Через 6 мес. после лечения (2n 1 =32; 2n 2 =22; 2n 3 =32) |
|||
|
m.Rectus fem. |
А (мВ) |
1 |
15,16±1,20 к |
14,52±1,03 к |
15,52±1,49 к |
18,48±0,88 к |
|
2 |
9,16±1,80 пк |
7,04±1,98 пк |
11,33±1,87 к |
11,89±2,27 пк |
||
|
3 |
7,09±1,49 пк |
5,84±1,69 пк |
6,41±1,97 пк |
7,82±1,86 пк |
||
|
К а (%) |
1 |
19,6±2,9 к |
18,5±3,0 к |
14,5±2,9 |
12,6±3,2 к |
|
|
2 |
29,4±4,8 к |
37,8±6,7 пк |
27,3±7,3 к |
33,3±6,6 пк |
||
|
3 |
37,4±8,7 к |
53,2±9,2 пк |
46,2±11,9 пк |
58,4±9,7 пк |
||
|
m.Tibialis ant. |
А (мВ) |
1 |
8,91±0,58 |
7,49±0,74 к |
9,42±0,93 |
7,82±0,53 пк |
|
2 |
4,98±1,22 пк |
2,11±0,63 пк |
3,91±1,16 к |
3,97±1,22 пк |
||
|
3 |
7,11±1,59 к |
4,64±1,04 пк |
3,82±1,06 пк |
3,29±0,79 пк |
||
|
К а (%) |
1 |
29,4±6,2 к |
31,6±6,6 к |
20,9±4,8 |
23,1±4,7 |
|
|
2 |
39,0±6,9 к |
52,0±11,5 к |
42,6±12,4 к |
45,9±12,5 к |
||
|
3 |
21,8±6,3 п |
40,4±9,2 пк |
48,4±10,1 пк |
34,9±7,5 к |
||
|
m.Gastrocne-mius (c. l.) |
А (мВ) |
1 |
21,06±1,62 к |
19,75±2,21 к |
20,09±2,32 к |
20,78±2,04 к |
|
2 |
10,85±2,58 пк |
5,04±1,84 пк |
8,90±2,86 пк |
7,78±1,95 пк |
||
|
3 |
18,84±2,96 пк |
10,93±2,22 пк |
8,28±1,88 пк |
8,86±2,26 к |
||
|
К а (%) |
1 |
27,6±4,0 к |
19,3±4,2 к |
24,0±5,1 |
21,1±4,8 |
|
|
2 |
29,5±7,6 п |
61,1±7,3 пк |
44,8±6,9 пк |
46,9±10,5 пк |
||
|
3 |
20,2±3,2 |
27,3±3,5 к |
37,3±8,3 к |
40,9±10,1 к |
||
