Заключение

Клиническая практика показала, что электрическая стимуляция спинного мозга эффективна при терапии хронических болевых синдромов, статичности и в комплексном лечении патологии спинного мозга разной этиологии.

Исследования, проведенные на лабораторных животных с повреждениями спинного мозга, моделирующими патологию, убедительно показали, что электрическая стимуляция поясничного отдела спинного мозга является неспецифическим активатором генераторов шагательных движений. Локусом спинного мозга, оптимальным для вызова локомоции, являются сегменты L2-L4, для поддержания веса тела - сегменты S1-S2.

Значительная трудоемкость и большая стоимость электрической эпидуральной стимуляции спинного мозга как медицинской процедуры накладывают ограничения на применение инвазивной стимуляции. Чрескожная электрическая стимуляция спинного мозга традиционными прямоуголными монополярными стимулами малоэффективна и плохо воспроизводима из-за болезненности стимулов. Применение сложного по форме электрического стимула вместо прямоугольного привело к неинвазивному воздействию на спинной мозг и позволило увеличивать интенсивность воздействия, чтобы добиться двигательного ответа. Это открывает хорошую перспективу широкого использования методики чрескожной электрической стимуляции спинного мозга в реабилитационном лечении нарушенных двигательных функций после повреждения спинного мозга. Результаты исследования эффекта мультисегментарной чрескожной стимуляции спинного мозга на здоровых испытуемых позволяют сделать заключение о возможности целенаправленного управления шагательными движениями, вызванными ЧССМ, стимулируя разные отделы спинного мозга поочередно или синхронно.

Результаты теоретического исследования рекомендуются для реабилитационного лечения пациентов с вертебро-спинальной патологией.

Литература

Андреева Е.А., Хуторская О.Е. Спектральный метод анализа электромиографической активности мышц. М.: Наука, 1987.

Андрианова Г.Г., Коц Я.М., Мартынов В.А., Хвилон В.А. Применение электростимуляции для тренировки мышечной силы // Новости медицинского приборостроения. 1971. № 3. С. 40-47.

Богачева И.Н. Нейрональные механизмы формирования локомоторного паттерна при электрической стимуляции спинного мозга. Автореф. дисс. канд. мед. наук. СПб., 2006.

Богачева И.Н., Кучер В.И., Щербакова Н.А. и др. Математическое моделирование процессов формирования локомоторных паттернов при эпидуральной стимуляции спинного мозга с учетом периферической обратной связи // Биофизика. 2005. Т 50. № 6. С. 1125-1130.

Васильев Д.Р., Ескин А.Е, Казанцев Ю.И., Сачков А.В, Ушаков А.А. Устройство для воздействия электрическим током. RU Патент 2090215, 20 09 1997.

Герасименко Ю.П., Генераторы шагательных движений человека: спинальные механизмы их активации // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2002. Т. 36. № 3. С. 14-24.

Герасименко Ю.П., Лавров И.А., Богачева И.Н. и др. Особенности формирования локомоторных паттернов у децеребрированной кошки при эпидуральной стимуляции спинного мозга // Росс. физи- ол. журнал им. И.М. Сеченова. 2003. Т 89. № 9. С. 1046-1057.

Герасименко Ю.П., Городничев Р.М., Авелев В.Д. и др. Способ стимуляции спинного мозга. RU Патент 2393885, 10 07 2010.

Герасименко Ю.П., Мусиенко П.Е., Мошонкина Т.Р., Макаровский А.Н. Способ моделирования и обучения лечению больных с хроническим поражением спинного мозга. RU Патент 2418319, 10 05 2011а.

Герасименко Ю.П., Мусиенко П.Е., Мошонкина Т.Р. и др. Способ моделирования хронического поражения спинного мозга и обучение его лечению на мелких лабораторных животных. RU Патент 2411589, 10 02 2011б.

Герасименко Ю.П., Городничев Р.М., Щербакова Н.А. и др. Способ электрической стимуляции спинного мозга.

Городничев Р.М., Мачуева Е.М., Пивоварова Е.А. и др. Новый способ активации генераторов шага- тельных движений у человека // Физиология человека. 2010. Т 36. № 6. С. 95-103.

Городничев Р.М., Пивоварова Е.А., Пухов А. и др. Чрескожная электрическая стимуляция спинного мозга: неинвазивный способ активации генераторов шагательных движений у человека // Физиология человека. 2012. № 2. С. 46-56.

Зеелигер А., Мельник Н.Ю. Длительная эпидуральная электростимуляция как метод лечения хронических болевых синдромов // Нейрохирургия. 2009. № 2. С. 39-43.

Исагулян Э.Д. Хроническая электростимуляция спинного и головного мозга в лечении нейрогенных болевых синдромов. Дисс. канд. мед. наук. М., 2006.

Коц Я.М., Хвилон В.А. Тренировка мышечной силы методом электростимуляции // Теория и практика физической культуры. 1971. № 4. С. 66-73.

Лавров И.А. Механизмы активации генераторов шагательных движений у децеребрированных и спи- нализированных кошек при электрической стимуляции спинного мозга. Автореф. дисс. канд. мед. наук. СПб., 2002.

Макаровский А.Н. Комплексное хирургическое лечение больных со спинномозговыми расстройствами при туберкулезном спонделите и последствиях вертебро-спинальной травмы. Автореф. дисс. докт. мед. наук. СПб., 2004.

Макаровский А.Н., ГарбузА.А., ГерасименкоЮ.П. Методические рекомендации N 96/269. М.: Министерство здравоохранения РФ, 1998.

Макаровский А.Н., Гарбуз А.Е., Герасименко Ю.П. Эпидуральный электрод. RU Патент 97119571, 27 08 1999.

Макаровский А.Н., Герасименко Ю.П., Олейник В.В. Эпидуральная электростимуляция спинного мозга в диагностике и лечении спинальных больных старших возрастных групп // Профилактическая и клиническая медицина МЗ и Соц. развития РФ. 2010. С. 83-188.

Макаровский А.Н., Герасименко Ю.П., Олейник В.В., Мошонкина Т.Р., Решетнева Е.В. Клинические аспекты всстановления функций спинного мозга у больных с вертебро-медуллярным конфликтом на фоне эпидуральной электростимуляции // Высокие технологии, исследования, образование в физиологии, медицине и фармакологии.

Макаровский А.Н., Олейник В.В., Балыкин Ю.М., Герасименко Ю.П. Эпидуральная многоканальная электростимуляция спинного мозга в системе хирургического лечения вертеброгенных спинномозговых расстройств // Вестник Ульяновского университета. 2012б. № 3. С. 63-68.

Медведев С.В., Пузенко В.Ю., Гурчин Ф.А. Электростимуляция спинного мозга. // Электрическая стимуляция мозга и нервов человека, Л.: Наука, 1990. С. 156-192.

Мошонкина Т.Р., Макаровский А.Н., Богачева И.Н. и др. Эффекты электрической стимуляции спинного мозга у пациентов с вертебро-спинальной патологией // Бюлл. экспер. биол. и мед. 2012. Т 153. № 1. С. 21-26.

Мусиенко П.Е. Механизмы регуляции локомоторной активности кошки при нарушенном супраспинальном контроле. Автореф. дисс. канд. мед. наук. СПб., 2005.

Мусиенко П.Е., Богачева И.Н., Савохин А.А. и др. Инициация локомоторной активности у децеребри- рованных и спинальных кошек при неинвазивной чрескожной электрической стимуляции спинного мозга // Росс. физиол. журнал им. И.М. Сеченова. 2013. Т 99. № 8. С. 917-927.

Нинель В.Г., Лившиц Л.Я., Меламуд Э.Е. Электростимуляция спинного мозга как метод лечения хронических нейрогенных болевых синдромов туловища и конечностей. Саратов, 2006.

Тома А.И., Нинель В.Г., Норкин И.А., Тома Г.В., Смолькин А.А. Возможности электронейростимуляции у пострадавших с позвоночно-спинномозговыми повреждениями // Травматология и ортопедия России. 2010. Т 56. № 2. С. 72-75.

Усиков В.В., Усиков В.Д. Первичная инвалидность от изолированной травмы позвоночника в структуре повреждений опорно-двигательной системы по данным ВТЭК // Плановые оперативные вмешательства в травматологии и ортопедии: предоперационное обследование и подготовка больных, осложнения, исходы. 1992. С. 66-68.

Цивьян Я.Л. Повреждения позвоночника. М.: Медицина, 1971.

Цымбалюк В.И., Яминский Ю.Я. Применение метода эпидуральной электростимуляции в восстановительном хирургическом лечении больных с последствиями травматического повреждения шейных сегментов спинного мозга // Украинский нейрохирургический журнал.

Шабалов В.А. Функциональная нейрохирургия. Лечение тяжелых болевых синдромов // Клиническая неврология. 2004а. С. 403-419.

Шабалов В.А., Томский AJl., Декопов А.Я., Исагулян Э.Д. Возможности хронической электростимуляции спинного мозга в лечении спастического синдрома // First International Scientific Distance Congress on Spine and Spinal Cord Surgery «InterSpine=2004». 2004б.

Шабалов Б.А., Декопов А.В., Трошина ЕМ. Хроническая эпидуральная электростимуляция поясничного утолщения спинного мозга для коррекции спастического синдрома // Нейрохирургия. 2005. № 3. С. 47-50.

ШапковЮ.Т., ШапковаЕ.Ю., Мушкин А.Ю. Способ лечения больных с поражением спинного мозга. RU Патент 2130326, 20 05 1999.

Шапкова Е.Ю. Нейрореабилитация при миелопатиях, вызванных туберкулезом и другими заболеваниями позвоночника // Проблемы туберкулеза. 2007. Т. 84. № 1. С. 49-54.

Шапкова Е.Ю., Мушкин А.Ю., Гуторко В.А. Способ лечения больных с хроническим поражение спинного мозга. RU Патент 2204423, 20 05 2003.

Шик М.Л., Северин Ф.В., Орловский Г.Н. Управление ходьбой и бегом посредством электрической стимуляции среднего мозга // Биофизика. 1966. Т. 11. № 5. С. 659-666.

Angeli, C.A., Edgerton, V.R., Gerasimenko, Y.P., Harkema S.J. Altering spinal cord excitability enables voluntary movements after chronic complete paralysis in humans // Brain. 2014. Vol. 137. № 5. P.13941409.

Arshavsky Y.I., GelfandI.M., Orlovsky G.N. The cerebellum and control of rhythmical movements // Trends Neurosci. 1983. Vol. 6. P. 417-422.

Bantli H., Bloedel J.R., Long D.M., Thienprasit P. Distribution of activity in spinal pathways evoked by experimental dorsal column stimulation // J. Neurosurg. 1975. Vol. 42. P. 290-295.

Barolat G., Myklebust J., Wenninger W. Effects of spinal cord stimulation of spasticity and spasms secondary to myelopathy // Appl. Neurophysiol. 1988. Vol. 51. P. 29-44.

Bayoumi A., Ashby A. Projections of group Ia afferents to motoneurons of thigh muscles in man // Experimental Brain Res.

Beric A., DimitrijevicM.R., Sharkey P.C., SherwoodA.M. Cortical potentials evoked by epidural stimulation of the cervical and thoracic spinal cord in man // Electroencephalogiro Clin. Neurophysiol. 1966. Vol. 65. P. 102-110.

Coburn B. A theoretical study of epidural electrical stimulation of the spinal cord. Part II. Effects on long myelinated fibers // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 1985. Vol. 32. P. 978-986.

Coburn B., Sin W.K. A theoretical study of epidural electrical stimulation of the spinal cord. Part I. Finite element analysis of stimulus fields // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 1985. Vol. 32. P. 971-977.

Cook A.W., Weinstein S.P. Chronic dorsal column stimulation in multiple sclerosis. Preliminary report // NY State J. Med. 1973. Vol. 73. №24. P. 2868-2872.

Courtine G., Gerasimenko Y., Van den Brand R. et al. Transformation of nonfunctional spinal circuits into functional states after the loss of brain input // Nature Neuroscience., 2009. Vol. 12. № 10. P. 13331342.

DimitrijevicM.R., Faganel J. Motor control in the spinal cord // Recent Achievements in Restorative Neurology. 1. Upper Motor Neuron Functions and Dysfunctions, Karger. 1985. P. 150-162.

Dimitrijevic M., Gerasimenko Yu., PinterM. Evidence for a spinal central pattern generator in humans // Ann. NY Acad. Sci. 1998. Vol. 860. P. 360.

Dy C., Gerasimenko Y., Edgerton V.R., Dyhre-Poulsen P., Courtine G., Harkema S. Phase dependent modulation of percutaneously elicited multisegmental muscle responses after spinal cord injury // J. NeurophysiologyKi 2010. Vol. 103. № 5. P. 2808-2820.

Gerasimenko Yu.P., MakarovskyA.N. Neurophysiological evaluation of the effects of spinal cord stimulation in spinal patients // Motor Control VII. 1996. P. 153-157.

Gerasimenko Yu., Garbuz A., Makarovsky A., Shapkov Yu. Effects of spinal cord stimulation on posture and gait in spinal patients // Posture and Gait: Control Mechanisms. 1992. P. 372-375.

Gerasimenko Yu.P., Avelev VD., Nikitin O.A., Lavrov I.A. Initiation of locomotor activity in spinal cats in conditions of epidural stimulation of the spinal cord // Ros. Fiziol. Zh. im. I. M. Sechenova. 2001. Vol. 87. № 9. P. 1164-1170.

Gerasimenko Y., Roy R.R., Edgerton VR. Epidural stimulation: Comparison of the spinal circuits that generate and control locomotion in rats, cats and humans // Experimental Neurology. 2008. Vol. 209. P. 417-425.

HallettM. Transcranial magnetic stimulation and the human brain // Nature. 2000. Vol. 406. P. 147.

Harkema S., Gerasimenko Y., Hodes J. et al. Effect of epidural stimulation of the lumbosacral spinal cord on voluntary movement, standing, and assisted stepping after motor complete paraplegia: a case study // Lancet. 2011. Vol. 377. P. 1938-1947.

Hause L. A mathematical model for transmembrane potentials secondary to extracellular fields // Electroanesthesia: Biomedical and Biophysical Studies, NY: Academic Press, 1975. P. 176-210.

Hunter J.P., Asby P. Segmental effects of epidural spinal cord stimulation in humans // J. Physiol. 1994. Vol. 3. P. 407-418.

IchiyamaR.M., Gerasimenko Y.P., ZhongH., RoyR.R., Edgerton VR. Hindlimb stepping movements in complete spinal rats induced by epidural spinal cord stimulation // Neurosci Lett. 2005. Vol. 383. P. 339-344.

Illis L.S., Sedgwick E.M., Oygar A.E., Awadalla M.A.S. Dorsal column stimulation in the rehabilitation of patients with multiple sclerosis // Lancet. 1976. Vol. 307. No 7974. P. 1383-1386.

Law J.D. Spinal stimulation: Statistical superiority of monophasic stimulation of narrowly separated, longitudinal bipoles having rostral cathodes // Appl. Neurophysiol. 1983. Vol. 46. P. 129-137.

Lazorthes Y., Verdie J.-C. Spinal cord stimulation for neuropathic pain // Handbook of Clinical Neurology. 2005. P. 121-153.

Levy W.J. Jr, YorkD.H. Evoked potentials from the motor tracts in humans // Neurosurgery. 1983. Vol. 12. № 4. P. 422-429.

LloydD.P.C., McIntyre A.K. Dorsal column conduction of group I muscle afferent impulses and their relay through Clarke’s column // J. Neurophysiol. 1950. Vol. 13. № 1. P. 39-54.

Long-Sun Ro. Neuropathic Pain: Mechanisms and Treatments // Chang. Gung. Med. J. 2005. Vol. 28. P. 597-605.

Machida M., Weinstein S.L., Yamada T., Kimura J. Spinal cord monitoring. Electrophysiological measures of sensory and motor function during spinal surgery // Spine. 1985. Vol. 10. P. 407-413.

Mailis A., Ashby P. Alterations in group Ia projections to motoneurons following spinal lesions in humans // J. Neuroph. 1990. Vol. 64. P. 637-647.

Meglio M., Cioni B., Dal Lago A. Pain control and improvement of peripheral blood flow following epidural spinal cord stimulation // J. Neurosurg. 1981. Vol. 54. № 6. P. 821-823.

Mello L.F.D., Nobrega L.F., Lemos A. Transcutaneous electrical stimulation for pain relief during labor: a systematic review and meta-analysis // Rev Bras Fisioter. 2011. Vol. 15. № 3. P. 175-184.

OhnishiA., O’Brien P.C., OkazakiH., DyckP.J. Morphometry of myelinated fibers of fasciculus gracilis of man // J. Neurol. Sci. 1976. Vol. 27. № 2. P. 163-172.

Pinter M., Gerstenbrand F., Dimitrijevic M.R. Epidural electrical stimulation of posterior structures of the human lumbosacral cord: control of spasticity // Spinal Cord. 2000. Vol. 38. № 9. P. 524-531.

RanckJ.B. Which elements are stimulated in electrical stimulation of the mammalian central nervous system: a review // Brain Res. 1975. Vol. 98. P. 417-440.

Sedan R.., Bourhis A., Regis H. La stimulation electrique du cone medullaric dans les vessies neurologiques // Neurochirurgie. 1974. Vol. 20. № 2. P. 93-116.

Shapkova E.Y., Schomburg E.D. Two types of motor modulation underlying human stepping evoked by spinal cord electrical stimulation (SCES) // Acta Physiologica et Pharmacologica Bulgarica. 2000. Vol. 26. № 3. P. 155-157.

Shealy C.N., Mortimer J.T., Reswick J.B. Electrical inhibition of pain by stimulation of the dorsal columns:Preliminary clinical report // Anesth. Analg. Cleveland. 1967. Vol. 46. P. 489-491.

Shimoji K., Shimizu H., Maruyama Y., Matsuki M., Kurirayashi H., Rjioka H. Dorsal column stimulation in man: facilitation of primary afferent depolarization // Anaesthesia Analgesia. 1982. Vol. 61. P. 410-413.

Siegfried J. Neurostimulation methods for correcting functional imbalances // Principles and Practice of Restorative Neurology, Oxford. 1992. P. 166-176.

Siegfried J., Krainick J.-U., Haas H., Adorjani C., Meyer M. Thoden. Electrical spinal ^rd stimulation for spastic movement disorders // Appl. Neurophysiol. 1977. Vol. 41. P. 134-141.

Swiontek T., Thomas J., Sances A. et al. Spinal cord implant studies // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 1976. Vol. 23. P. 307-312.

Tallis R., Illis L., Sedgwick E. The quantitative assessment of the influence of spinal cord stimulation on motor function in patients with multiple sclerosis // Disability & Rehabilitation. 1983. Vol. 5. № 1. P. 10-16.

Waltz J.M. Computerized percutaneous multi-level spinal cord stimulation in motor disorders // Appl. Neurophysiol. 1982. Vol. 45. P. 73-92.

Ward A.R. Electrical stimulation using kilohertz-frequency alternating current // Phys. Ther. 2009. Vol. 89. P. 181-190.

WardA.R., Shkuratova N. Russian electrical stimulation: the early experiments // Phys. Ther. 2002. Vol. 82. P. 1019-1030.

Young R.F. Evaluation of dorsal column stimulation in the treatment of chronic pain // Neurosurgery. 1978. Vol. 3. P. 373-379.