СПОСОБ ХРОНИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ СПИННОГО МОЗГА
METHOD OF CHRONICAL ELECTROSTIMULATION OF SPINAL CORD

Область техники
Изобретение относится к медицине, в частности к реабилитации и нейрохирургии, может быть отнесено к физиотерапии и неврологии. Предназначено для использования при хронической электростимуляции спинного мозга у пациентов с поражением спинного мозга, вызванным заболеванием или травматическим повреждением, в качестве техники установки и фиксации электродов с использованием имплантата.
Уровень техники
Способы электростимуляции спинного мозга с использованием электродов известны и используются в медицинской практике. Воздействие электрическим током на пораженные участки спинного мозга приводит к выраженному болеутоляющему эффекту, активирует процессы, связанные с регенерацией и восстановлением утраченных функций спинного мозга [Карепов Г.В. ЛФК и физиотерапия в системе реабилитации больных травматической болезнью спинного мозга. - К.: Здоровья, 1991. С. 10-12]. Как правило, метод связан с пункционной или интраоперационной имплантацией электродов на твердую мозговую оболочку спинного мозга. В частности, используются проволочные (цилиндрические) электроды. Максимальный лечебный эффект наступает при длительной (от нескольких месяцев до нескольких лет) периодической электростимуляции, которая также называется «хронической электростимуляцией». Электростимуляция спинного мозга позволяет устранить прогрессирующие дегенеративные процессы в нижележащих сегментах спинного мозга, что приводит к восстановлению нарушенной иннервации внутренних органов и тканей.
Известен способ лечения больных с хроническим поражением спинного мозга ([1], патент RU 2204423). Сеансы электростимуляции осуществляют с помощью имплантированной на постоянной основе системы для хронической стимуляции, включающей пару проволочных (цилиндрических) электродов, соединенных с погружной частью стимулятора приемником, имплантированным на переднюю брюшную стенку, и наружно расположенный передатчик, который связан индуктивной связью с приемником. Стимуляцию проводят электродами, наложенными на твердую мозговую оболочку спинного мозга. Через иглу Thouhy (Туохи) пункционно эпидурально (на твердую мозговую оболочку) устанавливают два проволочных электрода. Под рентгенологическим контролем определяют зону стояния электродов, после чего электроды подтягивают на рассчитанную величину. Проводником троакарного типа через микроразрезы формируют подкожный канал по боковой поверхности брюшной стенки, в который погружают электроды, соединенные с постоянным коннектором. К коннектору присоединяют имплантируемый стимулятор, погруженный в предварительно подготовленный карман в подкожно-жировой клетчатке передней поверхности живота. Кожные раны в области разрезов (над электродами, коннектором, стимулятором) ушивают наглухо. В качестве источника электрических сигналов используют электростимулятор «Нейроэлект ИЭГСМ ПБ4.000», связь между погружной и накожной частями которого осуществляется индукционно.
Данный способ [1] травматичен, требует имплантацию стимулятора и коннектора в подкожно-жировую клетчатку, для этого выполняются разрезы, для замены электрода необходима повторная операция. Не исключается миграция электрода в момент удаления иглы Туохи, что может привести к повреждению спинного мозга. Электроды устанавливают в эпидуральное пространство, при этом не обеспечена фиксация положения электрода. При движениях в позвоночнике допускается непроизвольное перемещение электрода в направлении к спинному мозгу, допускается его травмирование электродом. Кроме того, при движении в позвоночнике, в виду его сегментарного строения, допускается изгиб и повреждение электрода в межостистом пространстве, в месте перехода электрода из межостистого пространства в эпидуральное.
Известен способ хирургического лечения повреждений спинного мозга при позвоночно-спинномозговой травме ([2], патент RU 2291722). Способ предусматривает имплантацию в зону повреждения электродов и последующую электростимуляцию. Интраоперационно устанавливают одну пару электродов в эпидуральное пространство на твердую мозговую оболочку над передними отделами спинного мозга ниже уровня его повреждения, а другую пару электродов - пункционно в область задних столбов спинного мозга выше уровня его повреждения, и последовательно проводят электростимуляцию. Концы первой пары электродов вводят в эпидуральное пространство, укладывают на твердую мозговую оболочку, фиксируют к твердой мозговой оболочке. Внешние концы электродов выводят наружу через дополнительные проколы кожи и фиксируют к ней швами. Иглой типа Тоугли (Thouhy, Туохи) пунктируют эпидуральное пространство. Иглу, соединенную с водным манометром, направляют между остистыми отростками позвонков строго по средней линии до соприкосновения с желтой связкой. Ощущение легкого "проваливания" и одновременно с этим снижение столба жидкости в манометре указывает на нахождение конца иглы в эпидуральном пространстве. Через просвет иглы в эпидуральное пространство устанавливают электрод. Иглу удаляют, а электрод остается в эпидуральном пространстве. Внешние концы электродов выводят наружу вне операционной раны и фиксируют к коже шелковыми швами. Электростимуляцию выполняют на двухканальном электростимуляторе типа "Элиман-206".
Способ [2] не исключает непроизвольную миграцию электрода в момент удаления иглы Туохи, что может привести к повреждению спинного мозга. Внешние концы электродов фиксируют швами к коже, это не обеспечивает полной неподвижности электрода, затрудняет его снятие и повторную установку. При достижении удовлетворительного положения электрода невозможно воспроизвести это положение электрода в случае повторной установки электрода после удаления. При движении в позвоночнике, в виду его сегментарного строения, допускается изгиб и повреждение электрода в межостистом пространстве, в месте перехода электрода из межостистого пространства в эпидуральное. Способ [2] предусматривает интраоперационную установку электродов, что не позволяет использовать его для проведения электростимуляции больных, которым оперативное лечение не показано.
Известен способ фиксации электрода системы хронической стимуляции спинного мозга ([3], заявка на патент RU 2013146103). Силиконовый якорь электрода фиксируется не рассасывающимися нитями к апоневрозу через полипропиленовую прокладку.
В данном способе [3] якорь электрода фиксируют швами к апоневрозу, это не обеспечивает полной неподвижности электрода, затрудняет его снятие и повторную установку. При необходимости сложно временно удалить электрод на период, когда электростимуляция не проводится, и установить на прежнее место, когда требуется возобновление электростимуляции. При достижении удовлетворительного положения электрода невозможно воспроизвести это положение повторно, в случае установки после удаления. Допускается изгиб электрода в месте перехода электрода из межостистого пространства в эпидуральное, при движении позвоночника это приводит к повреждению электрода.
Известен способ электростимуляции спинного мозга ([4], патент RU 2441679). Способ [4] предусматривает пункционную установку электродов в эпидуральное пространство и их накожное крепление с последующим проведением сеансов электростимуляции. В эпидуральное пространство вводят одновременно два электрода, непосредственно перед выполнением сеансов на тыльную поверхность дистальных сегментов верхних или нижних конечностей устанавливают накожные электроды. Через трубчатую иглу (игла Дюфо) в эпидуральное пространство вводят электрод. Глубину его погружения контролируют рентгенологически с таким расчетом, чтобы электрод расположился на твердой мозговой оболочке. Удерживая электрод в заданном положении, вращательными движениями удаляют иглу, и выступающий конец электрода фиксируют к коже узловым швом, при этом установленный электрод не должен изменить свое положение. Электростимуляция выполнялась с помощью аппарата "Миоритм-082".
Данный способ [4] не исключает непроизвольную миграцию электрода в момент удаления трубчатой иглы (Дюфо, Туохи) и пришивания к коже, что может привести к повреждению спинного мозга. Внешние концы электродов фиксируют швами к коже, это не обеспечивает полной неподвижности электрода, затрудняет его снятие и повторную установку, вызывает дискомфорт у пациента. Электроды нельзя удалить простым способом на период, когда электростимуляция не проводится, и установить, когда требуется возобновление электростимуляции. При достижении удовлетворительного положения электрода невозможно воспроизвести это положение электрода в случае его повторной установки после удаления. В месте перехода электрода из межостистого пространства в эпидуральное допускается изгиб и повреждение электрода, ввиду анатомических особенностей строения позвоночного столба. При движении позвоночника это приводит к нарушению целостности электрода.
Сущность изобретения
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является обеспечение хронической электростимуляции спинного мозга у больных с повреждениями и заболеваниями позвоночника, посредством проволочных (цилиндрических, стержневых, игольчатых) электродов (далее электродов), установленных в субдуральное или эпидуральное пространство, с обеспечением надежной фиксации заданного положения электрода, с обеспечением удобства снятия и повторной установки электрода, и снижения риска развития осложнений при выполнении электростимуляции.
Технический результат заключается в обеспечении возможности периодической электростимуляции спинного мозга пациента проволочными электродами с минимизацией риска развития осложнений.
Технический результат достигается тем, что способ хронической электростимуляции спинного мозга включает установку на позвоночник в область, прилежащую к спинному мозгу, электродов, под рентгенологическим контролем, с использованием проводника, фиксацию электродов, подключение электродов к аппарату для электростимуляции. Для установки и фиксации электрода в дужку позвонка имплантируют устройство, являющееся проводником и фиксатором электрода. При этом в дужке позвонка выполняют канал по направлению к спинному мозгу, в канал устанавливают устройство, являющееся проводником и фиксатором электрода. Через имплантированное устройство проводят электрод в область, прилежащую к спинному мозгу, и фиксируют электрод в достигнутом положении в имплантированном устройстве.
Риск развития осложнений вследствие миграции проволочного электрода или его повреждения (в результате изгиба) снижается путем фиксации электрода в имплантируемом в позвонок устройстве, являющемся проводником и фиксатором электрода, предотвращающем смещение электрода во время электростимуляции. Также снижается риск травматического удаления электрода в периоды, когда электростимуляция не проводится, так как обеспечивается возможность периодического снятия электрода и повторной установки на прежнее место.
Изобретение поясняется графическими материалами.
Фиг. 1 - Схема, вид на позвонок сверху, показан канал в дужке позвонка, имплантируемое устройство, являющееся проводником и фиксатором электрода, электрод.
Фиг. 2 - Схема, вид на позвонок сбоку, показан канал в дужке позвонка, имплантируемое устройство, являющееся проводником и фиксатором электрода.
Фиг. 3 - Рисунок, вид на позвонок сверху, в дужку позвонка имплантировано устройство, являющееся проводником и фиксатором электрода, в устройстве установлен электрод.
Фиг. 4 - Рисунок, вид на позвонок сбоку, в дужку позвонка имплантировано устройство, являющееся проводником и фиксатором электрода, в устройстве установлен электрод.
Способ осуществляется следующим образом.
Манипуляции проводят под анестезией и рентгенконтролем, используя электронно-оптический преобразователь (ЭОП). В область, прилежащую к спинному мозгу 1 (Фиг. 1; 2; 3), устанавливают электроды 2 (Фиг. 1; 2; 3; 4). Для установки одного электрода 2 осуществляют задний доступ к дужке позвонка 3 (Фиг. 1; 2; 3; 4) через разрез мягких тканей (открытый доступ). Также может быть применен малоинвазивный доступ, производят прокол (или микроразрез) и установку один на другой трубчатых проводников. В дужку позвонка 3 имплантируют устройство 4 (Фиг. 1; 2; 3; 4), являющееся проводником и фиксатором электрода 2. Для этого на участке дужки позвонка 3, расположенном в промежутке от внутреннего края суставного отростка до остистого отростка по нижнем у краю дужки, используя фрезу, выполняют углубление 5 (Фиг. 1) глубиной до 1 мм. В углубление устанавливают проводник (направитель в виде трубки или втулки с внутренним диаметром 1,8 мм, на схемах не показан). В сагиттальной плоскости проводник устанавливают в косом направлении, угол около 135 градусов от аксиальной плоскости (плоскость дуги позвонка), наружный конец проводника отклоняют в каудальном направлении. В аксиальной плоскости проводник устанавливают под углом к сагиттальной плоскости. В проводник вводят сверло и формируют канал 6 (Фиг. 1) в дужке позвонка по направлению к спинному мозгу 1. В канал 6 в дужке позвонка 3 в заданном направлении вводится (устанавливается, имплантируется) устройство 4, являющееся проводником и фиксатором электрода, направление введения контролируется визуально с помощью ЭОП. Устройство 4, являющееся проводником и фиксатором электрода 2, может быть выполнено в виде полого винта из биосовместимого инертного материала (фторопласт, силикон, титановый сплав и т.п.), снабжено цанговым зажимом на внешнем конце для фиксации электрода и колпачком для герметизации. Электрод 2 проводят через имплантированное устройство 4 в область, прилежащую к спинному мозгу 1, и фиксируют в достигнутом положении в имплантированном устройстве 4. Для этого в устройство 4, являющееся проводником и фиксатором электрода 2, установленное в дужку позвонка, вводят гибкий проволочный стержень (мандрен, на схемах не показан), которым формируют канал в мягких тканях, определяющий направление для последующего введения электрода 2. Мандрен удаляют, в устройство 4, являющееся проводником и фиксатором электрода 2, на заданную глубину под рентгенконтролем вводят электрод 2, добившись оптимального положения электрода 2 относительно спинного мозга 1, фиксируют электрод в устройстве 4. Когда устройство 4 выполнено с цанговым зажимом и колпачком, электрод 2 фиксируют цанговым зажимом и колпачком. Электрод 2 неподвижно зажимается в устройстве 4. Таким образом, электрод 2 прочно фиксируется в заданном положении в позвонке. Для установки остальных электродов 2, используемых при электростимуляции спинного мозга 1, производят аналогичные манипуляции, фиксируя электроды 2 к позвоночному столбу. Электроды 2 проводят к задним отделам спинного мозга, устанавливают их в зависимости от повреждений спинного мозга 1 и методики электростимуляции в субдуральное пространство (под твердую спинномозговую оболочку) или эпидуральное пространство (на твердую спинномозговую оболочку) на различных участках спинного мозга 1. Провода 7 (Фиг. 2) электродов 2 подключают к источнику 8 (Фиг. 2) электрических импульсов (аппарат для электростимуляции) и проводят сеанс электростимуляции. Электростимуляцию спинного мозга осуществляют импульсным электрическим током. После окончания курса электростимуляции электроды 2 извлекаются из имплантированного устройства 4. Для этого, когда устройство 4 выполнено с цанговым зажимом, снимают колпачок и ослабляют цанговый зажим. Устройство 4 при этом оставляют в дужке позвонка 3. Для прохождения повторного курса электростимуляции электроды устанавливаются на прежние места в имплантированные устройства 4, под визуальным контролем с использованием ЭОП. Может быть использован аппарат для электростимуляции с индуктивным приемником и передатчиком (имплантируемый нейростимулятор «НейСи-3М»). В этом случае электроды 2 проводами 7 соединяют с подкожно имплантированным индуктивным приемником. Аппарат для электростимуляции генерирует импульсы и передает их через индуктивный передатчик. В этом случае электроды 2 имплантируют на постоянной основе.
Способ может быть применен в специализированных медицинских учреждениях, имеющих соответствующее оборудование и инструмент.