способ лечения хронического поражения спинного мозга в эксперименте

Формула изобретения

Способ лечения хронического поражения спинного мозга в эксперименте, включающий полную перерезку спинного мозга на нижнегрудном уровне Th9 и последующую электрическую стимуляцию, отличающийся тем, что при электростимуляции электроды размещают на лбу и за ушами, стимулируют биполярным током силой 0,7 мА, с длительностью основного импульса 3,5 мс и поддерживающего импульса противоположной полярности длительностью 10,9 мс, с частотой биполярных импульсов 70 Гц, стимуляцию начинают после перерезки, курсом по 30 мин 3 раза в неделю в течение 6 недель.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а также к физиологии движений и электрофизиологии, и может быть использовано для моделирования и обучения методам лечения и реабилитации людей с поражением спинного мозга.

Количество таких больных во всем мире ежегодно увеличивается. Следствием повреждений позвоночника и спинного мозга часто является частичная обездвиженность. Несмотря на постоянно возникающие новые методы лечения и реабилитации таких больных, проблема восстановления движения остается нерешенной.

За ближайшие аналоги приняты способ лечения больных с хроническим поражением спинного мозга (Ru 2204423) и способ лечения больных с хроническим поражением спинного мозга (Ru 2000121379). В этих способах электрическая стимуляция поясничного утолщения спинного мозга с помощью электродов, наложенных на твердую мозговую оболочку спинного мозга (dura mater), вызывает движения ног при облегченном положении больного, лежащего на спине или на боку с подвешенными на балканских рамах ногами. Отличие между этими изобретениями состоит в том, что в одном из них (Ru 2000121379) предложен способ самостоятельной электростимуляции с помощью имплантированной на постоянной основе системы для хронической стимуляции. Эти способы лечения больных с хроническим поражением спинного мозга инвазивные, т.к. стимулирующие электроды накладывают на поверхность твердой мозговой оболочки спинного мозга для электрической стимуляции спинного мозга ниже уровня поражения. Реализация этих способов лечения требует оперативного вмешательства для постановки электродов и специфического медицинского обслуживания на весь период работы стимулирующих электродов на поверхности спинного мозга для предотвращения воспалительных реакций, отторжения электродов.

Задача - неинвазивно вызвать движения обездвиженных конечностей модели при хроническом поражении спинного мозга.

Сущность предложенного способа лечения хронического поражения спинного мозга в эксперименте состоит в полной перерезке спинного мозга на нижнегрудном уровне Th 9 и последующей электростимуляции, состоящей в размещении электродов на лбу и за ушами, стимуляцией с силой тока 0,7 мА, с частотой биполярных импульсов 70 Гц равных амплитуд, длительностью основного импульса 3,5 мсек и поддерживающего, противоположной полярности длительностью 10,9 мсек, курсом по 30 мин, 3 раза в неделю, на протяжении 6 недель.

Особенность заявляемого способа лечения хронического поражения спинного мозга в эксперименте состоит в транскраниальной электростимуляции. В экспериментах на взрослых крысах с хронической перерезкой спинного мозга на нижнегрудном уровне (Th 9) исследована способность транскраниальной электрической стимуляции активировать движения обездвиженных задних конечностей. Транскраниальную электрическую стимуляцию выполняли регулярно, начав сразу после перерезки спинного мозга. После такой 6-недельной терапии транскраниальная электрическая стимуляция инициировала шагоподобные движения задних конечностей.

Двигательная активность восстанавливается без хирургического вмешательства и последующего трудоемкого медицинского обслуживания прооперированных, а также с отсутствием рисков, связанных с инородным телом, закрепленном на поверхности спинного мозга. Этот результат открывает перспективу использования транскраниальной электрической стимуляции для восстановления ходьбы у спинальных пациентов.

Пример. Эксперимент выполнен на взрослых самках крыс линии Sprague-Dawley (200-250 г). Перерезку спинного мозга на нижнегрудном уровне Th 9 провели по стандартной методике, в соответствии с международными стандартами, под глубоким наркозом. Транскраниальную электрическую стимуляцию выполняли 3 раза в неделю, в 1-й, 3-й и 5-й дни недели по 30 мин, в течение 6 недель. Перед электрической стимуляцией крыс наркотизировали (кетамин, 50 мг/кг, внутримышечно). Один игольчатый раздвоенный стимулирующий электрод располагали подкожно, за ушами. Другой электрод располагали подкожно на лбу. Группа состояла из трех моделей. На время стимуляции крыс частично иммобилизировали в станке, обеспечивающем неподвижность туловища. Контрольную группу составляли животные (n=3), также на время стимуляции наркотизированные, иммобилизированные в станке, с введенными стимулирующими электродами, но электрически не стимулированные. Каждый первый день недели определяли подвижность задних конечностей в экспериментальной и контрольной группах до начала транскраниальной электрической стимуляции. Для этого была использована ВВВ-шкала (Basso-Beattie-Bresnahan scale, Basso et al., 1995, p.1-21), позволяющая в открытом поле исследовать стадии восстановления подвижности задних конечностей и функции поддержки веса тела у крыс с травмой спинного мозга.

Воздействие транскраниальной электрической стимуляции на движения задних конечностей крыс с перерезкой спинного мозга на уровне Th 9 представлено на чертеже. По оси абсцисс приведены сроки (в неделях) после спинализации, совпадающие с количеством сеансов транскраниальной электрической стимуляции. По оси ординат - баллы ВВВ-шкалы. Горизонтальная штриховка столбиков - без транскраниальной электрической стимуляции, вертикальная штриховка столбиков - с транскраниальной электрической стимуляцией. Через шесть недель после перерезки спинного мозга у крыс, не подвергавшихся транскраниальной электрической стимуляции (-ТЭС на чертеже), оценки по ВВВ-шкале варьировали от «1» (слабые движения одного или двух суставов) до «3» (значительные движения в двух суставах). В эти же сроки у крыс, подвергавшихся транскраниальной электрической стимуляции (+ТЭС на чертеже), оценки по ВВВ-шкале варьировали от «3» до «7» (значительным движениям во всех трех суставах задней конечности). В группе крыс - ТЭС увеличение подвижности задних конечностей достигает максимума на 2-й неделе после перерезки спинного мозга («3» балла), к 6-й неделе наблюдается недостоверное уменьшение подвижности задних конечностей. В группе крыс +ТЭС наблюдалось непрерывное увеличение подвижности задних конечностей, не остановившееся к 6-й неделе. Достоверность увеличения подвижности задних конечностей в экспериментальной группе по сравнению с контрольной группой на 6-й неделе после перерезки спинного мозга доказана с помощью критерия Вилкоксона (p<0,05). Таким образом, курсовая транскраниальная электрическая стимуляция достоверно увеличивала подвижность обездвиженных задних конечностей у крыс с полной перерезкой спинного мозга на нижнегрудном уровне.

Способ позволяет вызывать движения задних неподвижных конечностей у животных с полным перерывом спинного мозга. Назначение - в физиологии движений для изучения управления локомоторным поведением, а также для создания и освоения методов лечения и реабилитации людей с вертебро-спинальной патологией.

ЛИТЕРАТУРА

1. Лебедев В.П., Савченко А.Б., Отеллин В.А., Кучеренко Р.П. Участие серотонинового звена в нейрохимическом механизме транскраниальной электроанальгезии. Физиологический журнал СССР им. И.М.Сеченова, 1995, т.81, № 10, с.36-43.

2. Barbeau H, Rossignol S. Initiation and modulation of locomotor pattern in the adult chronic spinal cat by noradrenergic, serotonergic and dopaminergic drugs. Brain Res 1991; 546: 250-260.

3. Basso DM, Beattie MS, Bresnahan JC A sensitive and reliable locomotor rating scale for open field testing in rats. J Neurotrauma. 1995 Feb; 12 (1): 1-21.

4. Способ лечения больных с хроническим поражением спинного мозга. Патент Ru 22204423.

5. Способ лечения больных с хроническим поражением спинного мозга. Патент Ru 2000121379.