Методы клинического анализа движений

Для объективизации результатов обследования в настоящее время, в основном, применяются два подхода: видеорегистрация и аппаратно — программная диагностика акта ходьбы с использованием специальных датчиков, помещенных непосредственно на тело обследуемого, а также стабилометрическое исследование. Преимуществом последних является то, что кроме исследования локомоций в суставах нижних конечностей происходит измерение биоэлектрической активности выбранных исследователем мышц, реакции опоры и, самое главное, выполняется подометрия. Это важно тем, что все получаемые объективные данные привязаны к фазам цикла шага и это позволяет проводить глубокий анализ функциональных изменений со стороны опорно-двигательной системы. Стабилометрическое исследование, применяемое для анализа вертикальной стойки, является важным тестом анализа статических нарушений.

Одним из лучших на сегодняшний день аппаратно — программных комплексов подобного рода является «МБН – Биомеханика», разработанный в Москве в 1994 году.

Комплекс включает все классические методы исследования движений:

· подометрия — измерение временных характеристик шага;

· гониометрия — измерение кинематических характеристик движений в суставах;

· элекромиография — регистрация поверхностной ЭМГ;

· динамометрия — регистрация реакций опоры;

· стабилометрия — регистрация положения и движений общего центра давления на плоскость опоры при стоянии.

Подометрия. С помощью специальных кнопок (рис.1-6) регистрируются моменты нагрузки на четыре зоны на каждой стопе: пяточная, головки первой и пятой плюсневых костей и носок.

А Б

Рис. 1-6. Подометрические датчики

А- общий вид; Б – Положение на стопе

В отличие от распространенной в отечественных исследованиях в 60-80-х годах двухконтактной подометрии, четырехконтактная позволяет регистрировать, кроме базовых временных параметров, характеристики переката, как в сагиттальной, так и во фронтальной плоскости и ряд других показателей.

Гониометрия. Используются цифровые трёхкомпонентные гониометры (рис. 1-7, 1-8), позволяющие регистрировать синхронно движения сгибания-разгибания, отведения-приведения и ротационные движения в различных суставах или сегментах тела. Погрешность измерения данного датчика составляет 0,1°.

Рис. 1-7 Внешний вид гониометрического датчика

1 – проксимальная бранша, 2 – дистальная бранша, 3 – датчик движений сгибания-разгибания, 4 – датчик движений отведения-приведения, 5 – датчик движений ротации, 6 – коробка разъёма гониометра, 7 – тугой шарнир

Рис. 1-8Положение гониометра для регистрации движений в коленном суставе

Итоговая, статистически обработанная, графическая информация в отчете — гониограмма — выглядит следующим образом (рис. 1-9).

Рис. 1-9. Гониограмма правого тазобедренного сустава

По горизонтали от 0 до 100 — проценты цикла шага. Тонкая кривая — гониограмма тазобедренного сустава в норме. Толстая кривая — гониограмма тазобедренного сустава пациента. Первая слева вертикальная линия обозначает конец периода опоры в норме, вторая — пациента

Электромиография. ЭМГ-исследование походки или любой другой пространственной локомоции требует специальной аппаратной реализации. Применяется специализированный автоматический электромиограф с предварительным усилением сигнала, непосредственно на отводящем электроде. Отличительные конструктивные решения электромиографа: полная обработка первичного сигнала (усиление, и оцифровка), снимаемого с ЭМГ-электродов непосредственно на пациенте в портативном носимом блоке. Электромиограф выполнен в одном корпусе с системным носимым блоком (фиксируемым на поясе обследуемого). Три электрода (активный, пассивный и «земля») расположены в колодке, расстояние между ними выдержано в едином стандарте (Рис. 1-10). В этой же колодке находится планарная микросхема предварительного усилителя. Таким образом, сигнал усиливается непосредственно в месте его съема. Это исключает наличие помех даже в незащищенном помещении.

А Б

Рис. 1-10. Электромиографические датчики

А – общий вид; Б – размещение на пациенте

1 – колодка с предварительным усилителем и электродами, 2 – разъёмы, 3 – кабели.

Конечный этап обработки — это нормирование ЭМГ к циклу шага и усреднение биоэлектрической активности Метод огибающей ЭМГ, приведенной к циклу шага, стал общепринятым стандартом в исследовании походки. Конечный этап обработки — это нормирование ЭМГ к циклу шага и усреднение биоэлектрической активности нескольких циклов шага (рис. 1-11).

Рис. 1-11. Конечный результат обработки огибающей ЭМГ

Тонкая линия — средняя норма, прерывистая — пределы нормы, толстая линия — усредненный профиль биоэлектрической активности мышцы пациента.

Динамометрия. Для этой методики разработана цифровая шестикомпонентная динамометрическая платформа (рис. 1-12).

Рис. 1-12. Общий вид одной из моделей динамометрической платформы

Платформа имеет разъём для подключения к компьютеру, приспособления для установки (для некоторых платформ существует специальный цоколь с коробом для бетонирования в специальной нише в полу).

Динамометрическая платформа позволяет проводить измерения реакций опоры при ходьбе (рис. 1-13).

Рис. 1-13. Результат регистрации вертикальной и продольной составляющей реакции опоры при ходьбе

Тонкая линия — норма, жирная — данные пациента. Согласно стандарта данные нормируются в % к весу тела пациента. Горизонтальная линия со значением 100 на графике вертикальной составляющей показывает уровень 100% веса тела пациента.

Стандартный режим работы комплекса позволяет проводить исследование локомоций синхронно с использованием всех аппаратных средств (рис. 1-14).

Рис. 1-14. Проведение клинического анализа движений

Как уже говорилось ранее, во время ходьбы пациента исследуются временные характеристики шага, движения в трёх взаимно-перпендикулярных плоскостях в тазобедренных, коленных и голеностопных суставах, реакции опоры (динамическая опороспособность) и функциональная ЭМГ по четырём мышцам. Синхронизацией и первичной обработкой получаемой первичной информации занимается ЭВМ (рис. 1-15).

Рис. 1-15. Вид экрана исследования после выполнения прохода

Окончательное заключение по этим данным делает врач, чаще всего травматолог-ортопед или невропатолог, имеющий соответствующую специализацию. Само обследование в среднем занимает около 45 – 60 минут, а для написания развернутого заключения может потребоваться еще столько – же времени.

Стабилометрия. Это методика исследования вертикальной позы. во время стояния больного на динамометрической платформе. Производится регистрация положения и колебания общего центра масс тела (рис. 1-16).

Рис. 1-16. Проведение стабилометрического исследования

Методика очень чувствительна к самым незначительным воздействиям на опорно-двигательную, нервную, зрительную и психоэмоциональную сферы. Отчет в программе формируется автоматически (рис. 1-17).

Рис. 1-17. Фрагмент отчёта стабилометрического исследования

Слева — положение проекции центра тяжести тела в норме (по центральной линии) и его отклонения от среднего значения, ниже аналогичные данные пациента. Справа — статокинезиограмма (траектория движения проекции центра тяжести)