Способ бесконтактной биоадекватной электромагнитной стимуляции репаративной регенерации костной ткани при переломах конечностей у детей с врожденными патологиями

(51) 61 1/36 (2009.01) 61 2/02 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ то есть для ускорения репарации костной ткани в зоне перелома. Способ бесконтактной биоадекватной электромагнитной стимуляции репаративной регенерации костной ткани при переломах конечностей у детей с врожденной патологией заключается в выборе параметров частоты воздействия соответствующей частоте ходьбы (0,9 Гц) и амплитуды напряженности электрического поля сопоставима с таковой в опорный период шага(1,0 Мв/см.). Способ неинвазивный, ненагрузочный для больного, не требует предварительной подготовки пациента. Воздействие может осуществляться через гипс,скочкэст, через ткань. Способ обладает комплексным эффектом на все ткани, попавшие в зону воздействия, и поэтому может применяться при патологических состояниях мягких тканей, когда применение инвазивных методов невозможно. Способ безопасный,эффективный,может сочетаться с другими методами хирургической коррекции костной патологии (металлоостеосинтез,скелетное вытяжение).(72) Батпенов Нурлан Джумагулович Рахимов Серик Кульчанович Жанаспаева Галия Амангазиевна Журтумбаев Талгат Наганбаевич(73) Республиканское государственное казенное предприятие Научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии Министерства здравоохранения Республики Казахстан(56) Счастный С.А., Щукин С.И. с соавторами. Бесконтактная биоадекватная электромагнитная стимуляция репарации костной ткани у детей.(54) СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОЙ БИОАДЕКВАТНОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СТИМУЛЯЦИИ РЕПАРАТИВНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ КОСТНОЙ ТКАНИ ПРИ ПЕРЕЛОМАХ КОНЕЧНОСТЕЙ У ДЕТЕЙ С ВРОЖДЕННЫМИ ПАТОЛОГИЯМИ(57) Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии, и может быть использовано для ускорения образовании мозоли в области перелома, 24256 Изобретение относится к медицине, а именно к восстановительной медицине,в частности физиотерапии, и предназначено для реабилитации при лечении переломов костей конечностей (голени,бедра, плеча, предплечья), с выраженными болевыми синдромами, замедленной консолидацией у больных детей с врожденными патологиями Известен способ лечения и стимуляции репарации костной ткани, консолидированных переломов костей методом гальванизации, в частности по Бургиньену. Пономаренко Г.Н. Электромагнитотерапия и светолечение.-СПб. Мир и семья.-1995, с.41), включающий воздействие гальванического тока на голову пациента по 40-60 мин, курс -30 процедур. Однако данный метод у наших пациентов неприемлем, в виду врожденных и приобретенных изменении головного мозга, так как сразу же вызывает приступы и усиления болевого синдрома. Известен метод бесконтактной биоадекватной электромагнитной стимуляции репаративной регенерации костной ткани у детей (Счастный С.А.,Щукин СИ. с соавторами. Травматология ортопедия и протезирование,2, 1991, с.28-32). Метод используется для стимуляции репаративной регенерации костной ткани у детей с помощью аппарата Каскад. Однако данный метод не использовался у детей с детским церебральным параличем, болезни Дауна,дисхондропатии, глухонемых, которые получили переломы костей конечностей. Известно что у данной категории детей консолидация протекает вяло и длительно. Для исключения вышеназванных осложнений нами предложен способ реабилитации больных с переломами костей конечностей у детей с врожденными аномалиями с использованием данного аппарата Каскад, но применены при этом,другие параметры. Сущность способа заключается в применении низкочастотного электромагнитного поля, так как данный способ относится к неинвазивным методам электростимуляции. Теоретической предпосылкой и обоснованием к разработке способа электромагнитной стимуляции репаративной регенерации костной ткани при переломах костей конечности, у детей с врожденными патологиями,служат ее электрофизиологические особенности. Так при воздействии электромагнитным полем в костной ткани возникают ионные потоки. Выбором параметров поля можно добиться соответствия индуцируемых и физиологических пьезопотенциалов и тем самым активизировать метаболические процессы в костной и мягких тканях, пролиферацию остеобластических и фибробластических рядов клеток, ориентацию коллагеновых структур и ускорить формирование очагов кристаллизации гидроксилапатита(3, 4, 5). Кроме того, низкочастотное электромагнитное поле способно улучшать кровоснабжение во всех тканях, попавших в зону воздействия. Это приводит к быстрому спадению отека,снижается болезненность и уменьшается воспаление. 2 Для электромагнитного воздействия нами использовался аппарат Каскад, разработанный сотрудниками кафедры биомеханических систем и устройств МВТУ им. Н.Э.Баумана (см фиг.1.). Аппарат Каскад состоит из генератора тока специальной формы и воздействующей части системы соленоидов. Воздействующая часть состоит из 6 цилиндрических соленоидов высотой до 30 см., закрепленных на кольце диаметром 230 мм. Для получения максимального эффекта,создаваемого электрической составляющей поля и исключения влияния магнитной его составляющей,применено попарно встречное включение соленоидов. В данном случае суммарный магнитный поток равен нулю, а напряженность электрического поля в соответствующих зонах сечения биологического объекта повышается. Таким образом,достигается 4 основных уровня биоадекватности электромагнитного воздействия при помощи аппарата Каскад. 1. Частота воздействия соответствует частоте ходьбы (0,8-1,0 Гц) 2. Амплитуда напряженности электрического поля сопоставима с таковой в опорный период шага(0,8-1,2 Мв/см.) 3. Геометрия наводимого поля согласуется с радиальной составляющей пьезокристаллических потенциалов костной ткани 4. Временная зависимость искусственного и естественного полей соответствует. Показанием к использованию электромагнитной стимуляции считаем отсутствие клинических и рентгенологических признаков сращения отломков в сроки, превышающие физиологические в 2-3 раза,или замедленная консолидация. Способ осуществляют следующим образом В полость контура помещают сегмент конечности таким образом, чтобы очаг замедленной консолидации или место перелома располагалось по центру. При этом контакта с индуктором не требуется. Электромагнитное воздействие можно проводить через гипс или Скочкэст. Для удобства контур с индукторами - соленоидами сделан разъемным, что облегчает надевание его на конечность при наличии повреждений и средств иммобилизации конечностей. Сеансы длятся от 10 до 20 минут без предварительной подготовки в удобном для пациента положении. Нами предлагаемый способ стимуляции репаративной остеорегенерации применен у 30 детей с нарушениями ЦНС (ДЦП-12, Болезнь Дауна-8 дисхондропатии конечностей-10) у которых плохо заживали места переломов, то есть сроки консолидации превышали физиологические в 2-3 раза. Эффективность лечения мы оценивали по клинической картине, рентгенологическим данным и электромиографии. Сроки наблюдения составили от 4 месяцев до 6 месяцев. Во время электромагнитного воздействия многие дети почти ничего не ощущали, некоторые испытывали чувство легкого жжения, тяжести, которые быстро проходили, и на смену им появлялось, чувство На таблице 1, показаны результаты лечения замедленной консолидации отломков у детей с врожденными патологиями предлагаемым методом. Количество сеансов Характер и Число больных детей с локализация костной патологии нарушениями ЦНС Замедленная 12 10 консолидация кости предплечья Бедренная кость 8 10-20 Кости плеча 5 10-12 Кости голени 5 10-12 На рентгенограммах через 10 сеансов воздействия определялись начальные признаки мозолеобразования, а через 2 недели появлялись размытость и нечеткость контуров перелома с формированием регенерата костной ткани за счет эндостальной и мозоли (по первично-отсроченному типу) без избыточной костной мозоли. К 15-20 дням, на контрольном рентгенснимке определялась мозоль хорошей интенсивности. Показателем достаточной стимуляции являлось появление на рентгенограммах мозоли средней интенсивности плотности. Нами были отмечены процессы костной регенерации и после прекращения электромагнитного воздействия. Таким образом, следует отметить преимущества бесконтактной биоадекватной электромагнитной стимуляции репаративной регенерации костной ткани у детей с врожденными патологиями. Способ неинвазивный, ненагрузочный для больного, не требует предварительной подготовки пациента. Воздействие может осуществляться через гипс,скочкэст,через ткань. Способ обладает комплексным эффектом на все ткани, попавшие в зону воздействия, и поэтому может применяться при патологических состояниях мягких тканей, когда применение инвазивных методов невозможно. Способ безопасный,эффективный,может сочетаться с другими методами хирургической коррекции костной патологии (металлоостеосинтез,скелетное вытяжение). Пример Больной Ж., 7 лет (фиг.1.), мать ребенка обратилась в клинику с жалобами на долгое заживление перелома, через три месяца после повреждения. При этом она отметила, что ребенок с детства страдает ДЦП. Первая помощь оказана в детской больнице 2. находилась на стационарном лечении две недели, в гипсе. Затем выписали из отделения на амбулаторное наблюдение. На контрольном снимке через 3 месяца(фиг.2.),виден слабоконсолидированный перелом с отсутствием мозоли в зоне перелома обеих костей предплечья в средней трети. Ребенку проведено 10 сеансов на аппарате Каскад. Через 15 дней после получения курса бесконтактной биоадекватной электромагнитной стимуляции репаративной регенерации костной ткани у ребенка на контрольном снимке (фиг.3), определяется мозоль хорошей интенсивности в зоне перелома. В момент обращения ребенку произведена электромиография (фиг.4), где видно, что амплитуда резко снижена, ниже нормы и через 10 дней сеанса,ребенку проведено повторное(фиг.5) электромиографическое исследование,после получения бесконтактной электромагнитной стимуляции репаративной регенерации костной ткани в зоне перелома на аппаратеКаскад , на котором амплитуда показателя восстановилась до нормальных величин. Пример Больная ., 11 лет (фиг.6). Закрытый перелом проксимального отдела левого бедра. Ребенок страдает ДЦП с детства. Травму получила в быту. Дома споткнулась о стульчик, упала на пол, и при этом ушибла бедро. Вызвана скорая помощь, которая отвезла в детскую больницу. Где после рентгеновского снимка выставлен диагноз Закрытый перелом проксимального отдела бедренной кости левой нижней конечности. Госпитализирована в детское отделение. Наложено скелетное вытяжение, после блокады места перелома. Через 28 дней переведена на тазобедренную гипсовую повязку Перед снятием со скелетного вытяжения и перевода на гипсовую повязку сделан рентгеновский снимок. На контрольном рентгеновском снимке бедренной кости на 28 сутки (фиг.7), мозоль не определяется. На 46 сутки гипс снят. На рентген контроле на месте перелома (фиг.8) костной мозоли почти не отмечается, только незначительные признаки периостальной мозоли. Ребенку с согласия матери проведено 7 сеансов бесконтактной электромагнитной стимуляции аппаратом Каскад по предлагаемой методике. Затем сделан рентген контроль бедренной кости (фиг.9) на котором,отчетливо видны периостальная и эндостальная костная мозоль. Показатели амплитуды электромиографии в пределах нормы (фиг.10). Пример Девочка П., 13 лет (фиг.11) находилась на амбулаторном лечении у врача травматолога в течении 23 дней в гипсе, на рентген контроле мозоли не выявлено. Девочке порекомендовали сеансы электромагнитной стимуляции. Обратилась на 25 сутки после травмы, сделано 10 сеансов по предложенной методике. После окончания сеансов через пять дней сделан (фиг.12) рентгенконтроль костей правой голени. Выявлены признаки костной мозоли на всем протяжении место перелома. 3 Гипсовая повязка снята. Сделаны рекомендации по нагрузке на конечность. Электромиография (фиг.13) дала положительный результат. Величина амплитуд в пределах нормы. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ бесконтактной биоадекватной электромагнитной стимуляции репаративной регенерации костной ткани при переломах конечностей, отличающийся тем, что данную стимуляцию проводят у детей с врожденными патологиями, при этом электромагнитное воздействие осуществляют через гипс, скочкэст и через ткань с длительностью сеанса 10-20 минут, а частота воздействия составляет 0,9 Гц,что соответствует частоте ходьбы при амплитуде напряженности электрического поля 1,0 Мв/см, с курсом лечения 10 дней. Фиг.1. Ребенок Ж. в момент получения процедуры под контролем соленоидов аппарата Каскад Фиг.2. Рентгеновский снимок через 3 месяца после лечения Фиг.3. Контрольная рентгенограмма на 15 сутки после получения стимуляции на аппарате Каскад по нашей методике Фиг.6. Показана стимуляция перелома бедра в проксимальном отделе у девочки О. Фиг.7. Рентгеновский снимок больной О., (28 сутки) перед снятием со скелетного вытяжения. Фиг.8. Рентгеновский снимок больной О., 46 сутки после снятия гипса. Почти отсутствует мозоль, определяются зачатки периостальной мозоли. Фиг.9. Снимой больной О., после получения стимуляции по предлагаемой методике (7 сеансов). Отчетливо видны периостальная и эндостальная мозоли. Фиг.10. Электромиограмма после получения стимуляции место перелома,через 3-суток после прекращения 7-го сеанса у больной О. Амплитуда восстановлена до нормы. Фиг.11. Девочка П., голень находится между соленоидами, в гипсу. Момент получения очередного сеанса. Фиг.12. На рентгеновском снимке определяется нежная периостальная мозоль на всем протяжении у больной П. Фиг.13. Показатели амплитудсоответствуют нормальным величинам у девочки П.,после получения сеансов по предлагаемой методике