RU2393885C1 - Method of spinal cord stimulating - Google Patents

Method of spinal cord stimulating Download PDF

Info

Publication number
RU2393885C1
RU2393885C1 RU2008147715/14A RU2008147715A RU2393885C1 RU 2393885 C1 RU2393885 C1 RU 2393885C1 RU 2008147715/14 A RU2008147715/14 A RU 2008147715/14A RU 2008147715 A RU2008147715 A RU 2008147715A RU 2393885 C1 RU2393885 C1 RU 2393885C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spinal cord
movements
movement
electromagnetic
stimulation
Prior art date
Application number
RU2008147715/14A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Петрович Герасименко (RU)
Юрий Петрович Герасименко
Руслан Михайлович Городничев (RU)
Руслан Михайлович Городничев
Валерий Дмитриевич Авелев (RU)
Валерий Дмитриевич Авелев
Наталия Александровна Щербакова (RU)
Наталия Александровна Щербакова
Сергей Михайлович Иванов (RU)
Сергей Михайлович Иванов
Павел Евгеньевич Мусиенко (RU)
Павел Евгеньевич Мусиенко
Татьяна Ромульевна Мошонкина (RU)
Татьяна Ромульевна Мошонкина
Реджи Эджертон (US)
Реджи Эджертон
Original Assignee
Институт физиологии им. И.П. Павлова Российской академии наук (РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт физиологии им. И.П. Павлова Российской академии наук (РАН) filed Critical Институт физиологии им. И.П. Павлова Российской академии наук (РАН)
Priority to RU2008147715/14A priority Critical patent/RU2393885C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2393885C1 publication Critical patent/RU2393885C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Magnetic Treatment Devices (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to an experimental medicine. Electromagnetic effect on spinal cord in the thoracic vertebrae T11-T12 is carried out in a patient placed in lateral recumbent position with legs hung in swing frames. The inductor is imposed on the skin over the spines, they are stimulated for 10-20 seconds with varying electromagnetic field with magnetic induction of 2.0-2.5 T with frequency of 3-5 Hz. The proposed electromagnetic stimulation of spinal cord of the person under test causes compulsory movement of pelvic limbs typical for walking, rhythmic alternation of flexor and extensor movements of joints, movement in opposite phase in hip and ankle joints of right limb movement in opposite phase in knee joint of right and leg, i.e. it demonstrates typical natural locomotory movements.
EFFECT: development of an effective way of spinal cord stimulating.
1 ex, 1 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а также к физиологии движений и электрофизиологии, и может быть использовано для создания способов лечения и реабилитации людей с поражением спинного мозга определенной локализации.The invention relates to medicine, as well as to the physiology of movements and electrophysiology, and can be used to create methods of treatment and rehabilitation of people with spinal cord lesions of a certain localization.

Количество таких больных во всем мире ежегодно увеличивается. Следствием повреждений позвоночника и спинного мозга является частичная обездвиженность. Несмотря на постоянно создаваемые новые методы лечения и реабилитации таких больных, проблема восстановления движения нижних конечностей остается нерешенной.The number of such patients worldwide is increasing annually. The result of damage to the spine and spinal cord is partial immobility. Despite the constantly created new methods of treatment and rehabilitation of such patients, the problem of restoring the movement of the lower extremities remains unresolved.

За ближайшие аналоги приняты «Способ лечения больных с хроническим поражением спинного мозга» (RU 2204423) и «Способ лечения больных с хроническим поражением спинного мозга» (RU 2000121379/14). 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 рамах-качелях ногами. Отличие между этими изобретениями состоит в том, что в одном из них (RU 2000121379/14) предложен способ самостоятельной электростимуляции с помощью имплантированных на постоянной основе электродов для хронической стимуляции. Однако способы-аналоги лечения больных с хроническим поражением спинного мозга являются инвазивными и состоят в наложении стимулирующих электродов на поверхность твердой мозговой оболочки спинного мозга с последующей электрической стимуляцией спинного мозга ниже уровня его поражения. Реализация этих способов лечения требует оперативного вмешательства для имплантации электродов и специфического медицинского обслуживания на весь период работы стимулирующих электродов для предотвращения воспалительных реакций, отторжения электродов.The closest analogues are “The method of treating patients with chronic spinal cord injury” (RU 2204423) and “The method of treating patients with chronic spinal cord injury” (RU 2000121379/14). In these methods, electrical stimulation of the lumbar thickening of the spinal cord using electrodes applied to the dura mater of the spinal cord (dura mater) causes leg movements when the patient is in a relaxed position, lying on his back or side with his legs suspended on a swing frame. The difference between these inventions is that in one of them (RU 2000121379/14) a method of self-stimulation using permanent implanted electrodes for chronic stimulation is proposed. However, methods analogous to the treatment of patients with chronic damage to the spinal cord are invasive and consist of applying stimulating electrodes to the surface of the dura mater of the spinal cord, followed by electrical stimulation of the spinal cord below the level of its damage. The implementation of these methods of treatment requires surgical intervention for implantation of electrodes and specific medical care for the entire period of operation of stimulating electrodes to prevent inflammatory reactions and electrode rejection.

Задача - вызвать движения ног, характерных для ходьбы, у человека неинвазивным способом при его облегченном положении без хирургического вмешательства для вживления электродов, а также без рисков, связанных с инородным телом, вживленнным на поверхности спинного мозга.The task is to cause leg movements characteristic of walking in a person in a non-invasive way when he is lightened without surgical intervention to implant the electrodes, as well as without the risks associated with a foreign body implanted on the surface of the spinal cord.

Сущность предложенного способа стимуляции спинного мозга, включающего электромагнитное воздействие на спинной мозг в области заданных Т11-Т12 грудных позвонков с заданными величиной, частотой и продолжительностью воздействия у пациента, лежащего на боку, с ногами, подвешенными на рамах-качелях, заключается в том, что стимулируют переменным электромагнитным полем с магнитной индукцией 2,0-2,5 Тл, с частотой 3-5 Гц, в течение 10-20 сек, индуктором, наложенным на коже пациента над заданными позвонками.The essence of the proposed method of stimulation of the spinal cord, including the electromagnetic effect on the spinal cord in the area of the given T11-T12 thoracic vertebrae with a given magnitude, frequency and duration of exposure in a patient lying on his side, with legs suspended on a swing frame, lies in the fact that stimulated by an alternating electromagnetic field with magnetic induction of 2.0-2.5 T, with a frequency of 3-5 Hz, for 10-20 seconds, an inductor applied to the patient’s skin over the specified vertebrae.

Результат воздействия переменной электромагнитной стимуляции на движения нижних конечностей представлен на чертеже 1 в виде гониограмм, кривых, отражающих изменения угла в суставах. Вверху - запись всей продолжительности электромагнитной стимуляции. Внизу справа - запись продолжительности времени, 5 сек. Направление гониограммы вверх - сгибание сустава, вниз - разгибание сустава. ПБ - правое бедро. ПК - правое колено. ЛК - левое колено. Результаты, полученные при стимуляции с параметрами 3-5 Гц, 2,0-2,5 Тл, идентичны.The result of the influence of variable electromagnetic stimulation on the movements of the lower extremities is shown in Figure 1 in the form of goniograms, curves reflecting changes in the angle in the joints. Above is a record of the entire duration of electromagnetic stimulation. Bottom right - record the duration of time, 5 seconds. The direction of the goniogram upward is the flexion of the joint, downward is the extension of the joint. PB - the right thigh. PC - right knee. LC - left knee. The results obtained during stimulation with parameters of 3-5 Hz, 2.0-2.5 T, are identical.

При таком воздействии двигательная активность пациента инициируется неинвазивно без хирургической имплантации электродов и последующего трудоемкого медицинского обслуживания, а также при отсутствии для пациента рисков, связанных с инородным телом, вживленным на поверхности спинного мозга. Этот результат открывает перспективу использования предложенной электромагнитной стимуляции спинного мозга для восстановления механизма ходьбы у пациентов с поражением спинного мозга выше уровня T11-Т12.With this effect, the patient’s motor activity is initiated non-invasively without surgical implantation of the electrodes and subsequent labor-intensive medical care, as well as in the absence of risks for the patient associated with a foreign body implanted on the surface of the spinal cord. This result opens up the prospect of using the proposed electromagnetic stimulation of the spinal cord to restore the walking mechanism in patients with spinal cord damage above the level of T11-T12.

Пример. Исследования проведены на двух взрослых добровольцах. Испытуемого укладывали на кушетку, на левый бок. Ноги помещали в рамы-качели. Индуктор магнитного стимулятора размещали накожно, в области Т11-Т12 позвонков. Для электромагнитной стимуляции использован стандартный медицинский прибор Magstim Rapid (Magstim Company Ltd., UK). Параметры электромагнитной стимуляции: 3-5 Гц, 2,1 Тл. Продолжительность стимуляции по 10-20 сек. Для регистрации движений нижних конечностей использован комплекс «МБН-Биомеханика» (Москва); датчики-гониометры располагали в области тазобедренных и коленных суставов обеих конечностей (чертеж). Перед началом стимуляции давали инструкцию расслабиться и не вмешиваться в движения, происходящие при электромагнитной стимуляции.Example. Research conducted on two adult volunteers. The test subject was placed on the couch, on the left side. The legs were placed in a swing frame. A magnetic stimulator inductor was placed cutaneous in the region of the T11-T12 vertebrae. For electromagnetic stimulation, a standard medical device Magstim Rapid (Magstim Company Ltd., UK) was used. Parameters of electromagnetic stimulation: 3-5 Hz, 2.1 T. Duration of stimulation of 10-20 seconds. To register the movements of the lower extremities, the MBN-Biomechanics complex (Moscow) was used; goniometer sensors were located in the area of the hip and knee joints of both limbs (drawing). Before the start of stimulation, they were instructed to relax and not interfere with the movements that occur during electromagnetic stimulation.

Предложенная электромагнитная стимуляция спинного мозга испытуемого вызывает непроизвольные движения нижних конечностей, характерные для ходьбы: ритмичное чередование сгибательных и разгибательных движений в суставах; движения в противофазе в тазобедренном и голеностопном суставах правой конечности; движения в противофазе в коленном суставе правой и левой ноги демонстрируют типичные естественные локомоторные движения. При электромагнитной стимуляции движения в тазобедренном суставе левой ноги не наблюдалось, т.к. испытуемый лежал на левом боку. Таким образом, переменная электромагнитная стимуляция спинного мозга человека при облегченном положении самого испытуемого способна вызвать непроизвольные специфичные, типичные для ходьбы естественные локомоторные движения нижних конечностей.The proposed electromagnetic stimulation of the spinal cord of the test subject causes involuntary movements of the lower extremities characteristic of walking: rhythmic alternation of flexion and extensor movements in the joints; movements in antiphase in the hip and ankle joints of the right limb; movements in antiphase in the knee joint of the right and left legs demonstrate typical natural locomotor movements. With electromagnetic stimulation of movement in the hip joint of the left leg was not observed, because the subject was lying on his left side. Thus, the variable electromagnetic stimulation of the spinal cord of a person with the lightened position of the subject himself can cause involuntary specific, typical for walking natural locomotor movements of the lower extremities.

Неинвазивная электромагнитная стимуляция спинного мозга, в условиях внешней поддержки ног в рамах, позволяет инициировать локомоторные движения, непроизвольные, характерные специфичные для ходьбы у человека. Назначение - в физиологии движений для моделирования локомоторного поведения, для изучения механизмов управления локомоторным поведением, а также в медицине для создания неинвазивных методов лечения и реабилитации людей с вертебро-спинальной патологией.Non-invasive electromagnetic stimulation of the spinal cord, in conditions of external support of the legs in the frames, allows you to initiate locomotor movements, involuntary, characteristic specific for walking in humans. The purpose is in the physiology of movements for modeling locomotor behavior, for studying the mechanisms of controlling locomotor behavior, and also in medicine for creating non-invasive methods of treatment and rehabilitation of people with vertebro-spinal pathology.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Способ лечения больных с хроническим поражением спинного мозга. Патент RU 22204423.1. A method for the treatment of patients with chronic damage to the spinal cord. Patent RU 22204423.

2. Способ лечения больных с хроническим поражением спинного мозга. Патент RU 2000121379/14.2. A method for the treatment of patients with chronic damage to the spinal cord. Patent RU 2000121379/14.

Claims (1)

Способ стимуляции спинного мозга, включающий электромагнитное воздействие на спинной мозг в области грудных позвонков Т11-Т12 с заданными величиной, частотой и продолжительностью воздействия на пациента, размещенного «лежа на боку», с ногами, подвешенными в рамах-качелях, отличающийся тем, что накладывают индуктор на кожу над позвонками, стимулируют переменным электромагнитным полем с магнитной индукцией 2,0-2,5 Тл, частотой 3-5 Гц, в течение 10-20 с. A method of stimulating the spinal cord, including electromagnetic action on the spinal cord in the region of the thoracic vertebrae T11-T12 with a given value, frequency and duration of exposure to a patient placed "lying on his side", with legs suspended in a swing frame, characterized in that they impose an inductor on the skin above the vertebrae is stimulated by an alternating electromagnetic field with a magnetic induction of 2.0-2.5 T, a frequency of 3-5 Hz, for 10-20 s.
RU2008147715/14A 2008-12-03 2008-12-03 Method of spinal cord stimulating RU2393885C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008147715/14A RU2393885C1 (en) 2008-12-03 2008-12-03 Method of spinal cord stimulating

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008147715/14A RU2393885C1 (en) 2008-12-03 2008-12-03 Method of spinal cord stimulating

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2393885C1 true RU2393885C1 (en) 2010-07-10

Family

ID=42684576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008147715/14A RU2393885C1 (en) 2008-12-03 2008-12-03 Method of spinal cord stimulating

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2393885C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2471518C2 (en) * 2011-03-23 2013-01-10 Учреждение Российской Академии Наук Институт физиологии им. И.П. Павлова ИФ РАН Method for electric stimulation of spinal cord
RU2499614C1 (en) * 2012-09-21 2013-11-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Саратовский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "СарНИИТО" Минздрава России) Method for electromagnetic stimulation of central and peripheral nerve system
RU2809545C1 (en) * 2022-12-15 2023-12-12 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Московской области "Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского" (ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского) Method for treating consequences of spinal cord injuries in intermediate period

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
САМОСЮК И.З. и др. Использование магнитных полей и магнитолазерной терапии в неврологической практике, Украинский Медичний Часопис, 2004, №2, с.88-95. TAYLOR JL. et al., Interaction of transcranial magnetic stimulation and electrical transmastoid stimulation in human subjects, J Physiol., 2002, Jun 15, p.949-958. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2471518C2 (en) * 2011-03-23 2013-01-10 Учреждение Российской Академии Наук Институт физиологии им. И.П. Павлова ИФ РАН Method for electric stimulation of spinal cord
RU2499614C1 (en) * 2012-09-21 2013-11-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Саратовский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "СарНИИТО" Минздрава России) Method for electromagnetic stimulation of central and peripheral nerve system
RU2809545C1 (en) * 2022-12-15 2023-12-12 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Московской области "Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского" (ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского) Method for treating consequences of spinal cord injuries in intermediate period

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shapkova et al. Exoskeleton walk training in paralyzed individuals benefits from transcutaneous lumbar cord tonic electrical stimulation
Magnusson et al. Sensory stimulation promotes normalization of postural control after stroke.
Bajd et al. Use of functional electrical stimulation in the rehabilitation of patients with incomplete spinal cord injuries
Faghri et al. Electrical stimulation-induced contraction to reduce blood stasis during arthroplasty
RU2471518C2 (en) Method for electric stimulation of spinal cord
RU2005139565A (en) METHOD FOR ACTIVATING LOST MOTOR FUNCTIONS, AND ALSO DETERMINING THE EFFECTIVENESS OF THEIR RESTORATION IN DAMAGE TO THE CENTRAL NERVOUS SYSTEM
RU2435560C2 (en) Method of rehabilitative treatment of immobilised patient
RU2393885C1 (en) Method of spinal cord stimulating
RU2728099C1 (en) Method of restorative treatment of injuries in craniovertebral articulation of spine at joint level c0/c1
RU2336857C1 (en) Method for rehabilitation treatment of immobilised patient
Chen et al. Proprioceptive neuromuscular facilitation approach for functioning muscle transfer: a case report
RU2236264C1 (en) Method for forming vertical position in patients suffering from spinal cord conductivity disorders
RU2650210C1 (en) Method for rehabilitation of patients after trauma and lesions of the thoracic and lumbar spine
RU2614890C1 (en) Method for patients rehabilitation after lumbar spine injuries and lesions
RU2447877C1 (en) Method for therapeutic effect on spinal column
RU2350359C2 (en) Method of treatment of children with consequences of perinatal lesion of central nervous system by means of lymphavizhine apparatus
RU2809544C1 (en) Method for rehabilitation of patients after total hip implantation in early postoperative period
Kаstalskiy et al. A functional electrical stimulation system for integration in an exoskeleton
RU2749634C1 (en) Method for modeling treatment of patients with motor and visceral disorders in laboratory animals.
RU2547086C1 (en) Method of treating infantile cerebral paralysis in form of late residual spastic displegia
RU2808545C1 (en) Method of correcting somatic dysfunction of a limb joint
RU2456973C1 (en) Method of pulse kinetotherapy of disabled patients
RU2809545C1 (en) Method for treating consequences of spinal cord injuries in intermediate period
RU2366398C1 (en) Rump pain management approach
EA200800895A1 (en) METHOD OF REHABILITATION OF PATIENTS AFTER ENDOPROTESIS OF THE HIP AND KNEE JOINTS

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101204