способ объективизации мануального мышечного тестирования

Формула изобретения

1. Способ мануального мышечного тестирования, включающий провоцирующее воздействие рукой экзаменатора на конечность пациента, измерение величины механического усилия между конечностью пациента и рукой экзаменатора с помощью датчика механического усилия, ее регистрацию в виде первой временной диаграммы и обработку, сравнение полученной величины механического усилия с пороговым значением данного параметра, отличающийся тем, что провоцирующее воздействие выполняют в две фазы, во время первой из которых пациент осуществляет давление на руку экзаменатора, а экзаменатор оказывает сопротивление движению конечности пациента с субмаксимальным усилием, а во время второй - экзаменатор оказывает на конечность пациента супрамаксимальное усилие, значения которых предварительно определяют индивидуально для каждого пациента при субъективном тестировании, при обработке вычисляют значения динамического механического усилия в виде производной от механического усилия во времени с регистрацией производной на второй диаграмме, по которой определяют первый минимум после первого максимума динамического механического усилия и последний минимум перед вторым максимумом динамического механического усилия, определяя по ним начальный и конечный моменты времени установившегося механического усилия в первой фазе тестирования, затем по обеим диаграммам определяют среднее значение М и стандартную девиацию SD установившегося механического усилия в первой фазе тестирования, а также максимальное значение механического усилия Mmax во второй фазе, вычисляют разницу dMmax между максимальным значением механического усилия во второй фазе тестирования и значением установившегося механического усилия в конце первой фазы, общее время данного тестирования и относительные параметры SD/M, dMmax/M, а решение о слабости мышцы принимают, если выполняется, по крайней мере, одно из условий: общее время тестирования менее 3 с, величина dMmax/M меньше порогового значения для данного параметра, величина SD/M больше порогового значения для данного параметра.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что значения субмаксимального и супрамаксимального усилий выбирают путем тестирования экзаменатором заведомо сильного и заведомо слабого состояния исследуемой мышцы пациента так, чтобы для субмаксимального усилия не превысить усилие заведомо слабой мышцы, а для супрамаксимального усилия - превысить усилие заведомо слабой мышцы, не достигнув превышения усилия заведомо сильной мышцы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к мануальной медицине и медицинской технике и предназначено для неинвазивной диагностики.

Отрасль современной мануальной медицины - прикладная кинезиология (ПК) - предложена G.Goodheart (1964) [Шмидт И.Р. Введение в прикладную кинезиологию//Мануальная медицина. 1994. №8. С.30] и является одним из интенсивно развивающихся направлений современной интегративной медицины. В основе диагностической процедуры ПК лежит мануальное мышечное тестирование (ММТ), т.е. выявление феномена мышечной слабости в ответ на провокационное воздействие на пациента. Мануальное мышечное тестирование выполняется специально обученным врачом-экзаменатором при мануальном силовом воздействии на испытуемую мышцу пациента, чаще всего путем надавливания на конечность пациента. В ходе диагностической процедуры ПК мануальное мышечное тестирование используется в качестве индикатора при провокационных воздействиях на организм пациента, в частности: прикосновении к зонам терапевтической локализации (зоны проекции чувствительности соответствующих внутренних органов) [Смит Кр., Шейфер Дж. Прикладная кинезиология. Англия; Италия, 1993. 226 с.], при этом результат каждого теста (сила или слабость мышцы) оценивается врачом-экзаменатором субъективно, что, естественно, зависит от врачебной квалификации и негативно отражается на достоверности данного диагностического метода.

Одним из направлений повышения достоверности метода ММТ является его объективизация с использованием различных физических методов, например, измерения механических параметров.

В качестве механических параметров объективизации метода ММТ было предложено использовать, например, силу и смещение во времени конечности или регистрировать крутизну наклона переднего фронта импульса силы (Carruso W., Leisman G. A force/displacement analysis of muscle testing//Percept Mot Skills 2000 Oct. V.91(2), P.683-92) или регистрировать амплитуду низкочастотной составляющей (ниже 2 Гц) спектра динамического усилия между рукой экзаменатора и конечностью пациента (Chernysheva T.N., Korenbaum V.I., Apukhtina T.P. Objectivization of Manual Muscle Testing Through Analysis of Dynamic Force Spectrum//ICAK Proceedings. Chicago, USA. 2003, pp.17-22).

Общим недостатком всех этих параметров объективной оценки ММТ является их невысокая достоверность.

Известен способ объективизации мануального мышечного тестирования с помощью измерения электромиографических параметров тестируемой мышцы пациента, а провокационное воздействие осуществляют, предъявляя пациенту гомеопатические нозоды (Патент РФ № 2171623, опубл. 10.08.2001). Недостатком этого способа является неудобство обследования, связанное с необходимостью прикрепления на тело пациента специальных электродов.

Известен способ (прототип) объективизации мануального мышечного тестирования путем провоцирующего воздействия и измерения величины максимального механического усилия между конечностью пациента и рукой врача-экзаменатора с помощью электронного динамометра, при этом измерение усилия осуществляют в случае давления со стороны пациента на руку экзаменатора, а экзаменатор сопротивляется этому усилию. Величину максимального механического усилия определяют по зарегистрированному графику изменения усилия. Решение о слабости мышцы принимают, сравнивая величину максимального усилия с пороговым значением для данного параметра (Hsieh C.Y., Phillips R.B. Reliability of manual muscle testing with a computerized dynamoneter. Journ. Manipulative Physiol. Ther. 1990. V.13. №2. P.72-82).

Однако прототип не обеспечивает необходимой достоверности оценки полученных результатов тестирования, поскольку использует в качестве параметра объективизации абсолютную величину максимального механического усилия, которая является весьма вариабельной и изменяется от пациента к пациенту.

Задача изобретения - повышение достоверности оценки результатов мануального мышечного тестирования за счет использования для объективизации новых параметров, дополнительно учитывающих малоизменяющиеся характеристики механического усилия.

Поставленная задача достигается тем, что в способе объективизации мануального мышечного тестирования путем провоцирующего воздействия на пациента и одновременной регистрации механического усилия между конечностью пациента и рукой экзаменатора с последующим сравнением полученной величины механического усилия с пороговым значением данного параметра, провоцирующее воздействие выполняют в две фазы, на первой из которых пациент оказывает давление на руку экзаменатора, а экзаменатор сопротивляется с субмаксимальным усилием, на второй - экзаменатор оказывает на конечность пациента супрамаксимальное усилие, при этом регистрацию механического усилия осуществляют во времени в виде графика, производят вычисление динамического усилия в виде производной от механического усилия во времени между конечностями экзаменатора и пациента, определяют начальный и конечный моменты времени для измерения установившегося механического усилия в первой фазе тестирования по первому минимуму производной после первого максимума динамического усилия и последнему минимуму производной перед вторым максимумом динамического усилия, затем по полученным графикам определяют среднее значение (М) и стандартную девиацию (SD) установившегося механического усилия в первой фазе тестирования и максимальное значение механического усилия (Мах) во второй фазе, вычисляют разницу (dMax) между максимальным значением механического усилия во второй фазе тестирования и значением установившегося механического усилия в конце первой фазы тестирования, общее время выполнения тестирования и относительные параметры SD/M, dMax/M, при этом величину субмаксимального усилия выбирают путем предварительного субъективного тестирования экзаменатором заведомо сильного и заведомо слабого состояния исследуемой мышцы пациента, величину супрамаксимального усилия выбирают на основе предварительного субъективного тестирования экзаменатором заведомо слабого состояния исследуемой мышцы пациента, а решение о слабости мышцы принимают, если или общее время выполнения тестирования составляет менее 3 сек или величина dMax/M меньше порогового значения данного параметра, или величина SD/M больше порогового значения данного параметра.

Предлагаемый способ в отличие от прототипа обеспечивает определение малоизменяющихся (в норме) относительных характеристик механического усилия (dMax/M и SD/M) между конечностями врача-экзаменатора и пациента и тем самым приводит к повышению достоверности оценки результатов мануального мышечного тестирования.

Для пояснения сущности предлагаемого изобретения на фиг.1 показан датчик механического усилия, который содержит чувствительный элемент SBA-100L (CAS Corporation, Korea), установленный между двумя эбонитовыми фланцами.

На фиг.2 приведен фрагмент типичной записи механического усилия (F) и его производной (F'), измеряемых в вольтах, в двух последовательных попытках: "а" - для сильной мышцы, "б" - для слабой. По горизонтальной оси отложено время в секундах. По вертикальным осям отложены относительные амплитуды механического усилия F (вверху) и его производной F' (внизу) в Вольтах. А и В - моменты начала и окончания вычисления среднего значения и стандартной девиации механического усилия в первой фазе ММТ. С - точка измерения максимального механического усилия (Мах) во второй фазе ММТ (относительно момента времени В). Т - общая продолжительность ММТ от начала давления на датчик в первой фазе ММТ до окончания давления на датчик во второй фазе ММТ.

На фиг.3 показана фотография измерительной установки, состоящей из датчика механического усилия, соединенного с информационно-измерительной системой "MacLab-4E" (ADInstruments), подключенной к персональному компьютеру "Macintosh Performa 6360".

Способ осуществляют следующим образом. Врач-экзаменатор берет в руку датчик механического усилия (электронный динамометр) за его верхний грибовидный фланец (фиг.1). Нижний плоский фланец датчика механического усилия помещают на согнутую в локте руку пациента и производят измерение и регистрацию на ПЭВМ изменений механического усилия в процессе двухфазного мануального мышечного тестирования (ММТ). Во время первой фазы ММТ пациента просят поднимать свою руку и давить ею через датчик механического усилия на руку врача-экзаменатора в течение не менее 3 сек. В это время врач-экзаменатор оказывает сопротивление с субмаксимальным усилием. Во время второй фазы ММТ врач-экзаменатор воздействует на руку пациента с супрамаксимальным усилием. Величины субмаксимального и супрамаксимального усилий предварительно определяются врачом-экзаменатором индивидуально для каждого пациента при субъективном тестировании заведомо сильного и заведомо слабого состояния исследуемой мышцы (по 1-2 попытки для каждого состояния). Субмаксимальное усилие выбирают так, чтобы не превысить усилие заведомо слабой мышцы, а супрамаксимальное - так, чтобы превысить усилие заведомо слабой мышцы, не достигнув превышения усилия заведомо сильной мышцы. Эта процедура обеспечивает индивидуальную подстройку усилий, прилагаемых к конечности пациента врачом-экзаменатором.

Сигнал с датчика механического усилия регистрируется на ПЭВМ в виде временной диаграммы (фиг.2 «а» и «б» - верхняя часть), характеризующей каждую попытку ММТ (попыток, как правило, столько, сколько провокаций). Затем в режиме постобработки производят вычисление динамического механического усилия в виде производной от механического усилия во времени (фиг.2 «а» и «б» - нижняя часть) с целью точного нахождения требуемых интервалов времени для дальнейшей обработки сигнала механического усилия. По полученному графику производной (F') находят первый минимум (А) после первого максимума динамической силы (фиг.2) и последний минимум (В) перед вторым максимумом динамической силы (фиг.2), а по графику механического усилия (F) находят максимум механического усилия во второй фазе (С) (фиг.2) и общую продолжительность (Т) ММТ (фиг.2), фиксируя точки подъема сигнала выше уровня фона (начало интервала) и падение сигнала до уровня фона (конец интервала). Затем вычисляют среднее значение механического усилия (М) и его стандартную девиацию (SD) в промежутке между линиями А и В. После этого вычисляют разницу (dMax) между механическим усилием в момент времени С и момент времени В, которая характеризует приращение механического усилия во второй фазе маневра ММТ, а затем вычисляют относительные параметры: относительное приращение усилия (dMax/M) от первой ко второй фазе ММТ и относительные флуктуации SD/M в первой фазе ММТ.

Проведенные эксперименты и анализ полученных результатов показали, что мышца считается слабой, если выполняется, по крайней мере, одно из ниже перечисленных условий:

- общая продолжительность ММТ менее 3 секунд (Т<3 с), т.е. при условии правильного выполнения маневра это означает, что пациент не в силах развить продолжительное усилие и, следовательно, мышца слабая;

- относительное приращение усилия dMax/M от первой ко второй фазе тестирования ММТ меньше порогового значения для данного параметра.

Известно, что для детализации пороговых значений в зависимости от антропометрических характеристик обследуемых требуются дополнительные исследования, поэтому нами были проведены эксперименты на группе из 11 добровольцев в возрасте 16 лет, которые показали, что пороговым значением dMax/M для аналогичной группы является величина (П1) 0,2.

- относительные флуктуации SD/M в первой фазе тестирования ММТ больше порогового значения для данного параметра. И, хотя так же как и в предыдущем случае в зависимости от антропометрических характеристик обследуемых требуются дополнительные исследования для определения порогового значения этого параметра, проведенные нами эксперименты на группе из 11 добровольцев в возрасте 16 лет свидетельствуют, что для аналогичной группы пороговым значением данного параметра (SD/M) является величина (П2) 0,06.

Если ни одно из приведенных условий не выполняется, мышца полагается сильной.

Пример осуществления изобретения. Измеритель механического усилия (фиг.1) содержит два эбонитовых фланца, между которыми помещено устройство на основе чувствительного элемента SBA-100L (CAS Corporation, Korea). Электрический сигнал от элемента, сжимаемого между фланцами, подается на вход компьютерной информационно-измерительной системы "MacLab-4E" (ADInstruments), подключенной к персональному компьютеру "Macintosh Performa 6360" (фиг.3). Цифровая запись сигналов осуществляется в специализированном пакете программ "Chart-3.6.1 (ADInstruments)". Обработка записанных файлов выполняется с помощью специализированного пакета программ "Chart-4.1 for Windows (ADInstruments)" на персональном компьютере Пентиум II. Сигнал от каждой попытки ММТ конкретного пациента записывается в виде временной диаграммы (F) (фиг.2 «а» и «б» - верхняя часть). С помощью расширения «Differential» (ширина окна 31, масштаб 7) в режиме постобработки вычисляется первая производная (F') (фиг.2 «а» и «б» - нижняя часть). Для каждой попытки курсором производится по графику производной механического усилия (F') разметка точек и линий А, В, а по графику механического усилия (F) разметка точки С (фиг.2) и измерение общей продолжительности ММТ - Т. Затем для каждой попытки с помощью расширения "Data Pad" вычисляются параметры М, SD, dMax, которые заносят в таблицу. Таблица экспортируется в пакет программ "Microsoft Excel-97", с использованием которого вычисляют относительные величины dMax/M, SD/M и на основе анализа и сравнения полученных результатов с выведенными по заявляемому изобретению условиями оценки силы мышцы оценивают результат попытки ММТ.

В качестве примера заявляемого способа приводим результаты клинического исследования, проведенного с 11 добровольцами (возраст 16 лет), не осведомленными о процедуре эксперимента. У каждого пациента для провокаций использовано по 10 точек терапевтических локализаций (таламус, сердце, левая и правая почки, левое и правое легкие, желудок, селезенка и т.д.). Мануальное мышечное тестирование дельтовидной мышцы проводилось у всех из них одним опытным врачом-экзаменатором. При этом измеритель механического усилия устанавливался на изгиб руки в области локтевого сустава. Пациентов просили поднимать локоть до уровня плеча и в таком состоянии проводили двухфазное ММТ тестирование. Цифровая запись сигналов осуществлялась в пакете программ "Chart-3.6.1 (ADInstruments)". Обработка записанных файлов - в пакете программ "Chart-4.1 for Windows (ADInstruments)". Сигналы от каждой попытки ММТ каждого пациента представлялись в виде временной диаграммы (аналогично фиг.2 «а» и «б» - верхняя часть). С помощью расширения «Differential» (ширина окна 31, масштаб 7) в режиме постобработки вычисляли первую производную (F') (фиг.2 «а» и «б» - нижняя часть). Для каждой попытки курсором производили разметку точек А, В и С (фиг.2) и измерение общей продолжительности ММТ - Т. Затем для каждой попытки с помощью расширения "Data Pad" вычисляли параметры М, SD, dMax, которые заносили в таблицу. Таблица экспортировалась в пакет программ "Microsoft Excel-97", с помощью которого вычисляли относительные величины dMax/M, SD/M. Объективные диагностические заключения о состоянии мышц (сильная или слабая) при каждой провокации делались на основании предложенных по изобретению условий.

Одновременно врачом-экзаменатором фиксировались субъективные диагностические заключения о состоянии мышц при каждой провокации. Полученные результаты по совпадению объективных и субъективных диагностических заключений приведены в таблице.

Таблица. Согласие диагностических заключений, сделанных объективно и субъективно.
Пациент	Абсолютное совпадение по совокупности предложенных условий	Относительное совпадение по совокупности предложенных условий, %
1	5 из 10	50
2	6 из 10	60
3	8 из 10	80
4	6 из 10	60
5	7 из 10	70
6	7 из 10	70
7	9 из 10	90
8	8 из 10	80
9	9 из 10	90
10	8 из 10	80
11	6 из 10	60
Итого	79 из 110	71.8

При этом в качестве пороговых значений использовались П1=0,2; П2=0,06.

Приведенные в таблице результаты показывают значительную межиндивидуальную вариацию совпадений объективных и субъективных диагностических заключений - от 50% до 90%. В то же время средний процент согласия по группе составляет 71.8%, являющийся приемлемым на практике.

Таким образом, предложенный способ объективизации ММТ на основе предложенных относительных критериев оценки дает достаточно хорошее согласие с результатами субъективной оценки (71.8%). При этом в некоторых случаях объективные заключения выглядят более точными, чем субъективные оценки, из-за вводимой экзаменатором существенной вариабельности максимального усилия (наблюдаемой аппаратно) во второй фазе маневра ММТ при переходе от одной попытки к другой.

Предлагаемый способ может быть использован в мануальной медицине при обучении врачей методике мануального мышечного тестирования и в практической деятельности для повышения достоверности диагностики с использованием процедуры мануального мышечного тестирования.