Для слабовидящих
Поиск по сайту
Регистратура
+7 (846) 276-77-63,
264-78-71, 276-78-22
Отдел ДМС и платных услуг
+7 (846) 276-77-74

Лаборатория клинической биомеханики

Заведующий отделением: Татаренко Ирина Евгеньевна
Клиническая биомеханика в Клиниках СамГМУ
Впервые попытка создания лаборатории клинической биомеханики в Клиниках СамГМУ была предпринята 1983 году на базе отделения функциональной диагностики Клиники травматологии, ортопедии и экстремальной хирургии. Руководил ей врач травматолог-ортопед, к.м.н. Г. В. Куропаткин. Лаборатория была оснащена металлической подографической дорожкой с контактными ботинками, а также четырехканальным электронейромиографом «Диза». Там проводились обследования больных с заболеваниями и повреждениямиопорно-двигательной системы.
Основные обследования, проводимые в лаборатории:
  • Объективная диагностика нарушений акта ходьбы, включающая в себя подометрию, функциональную гониометрию, функциональную электромиографию.
  • Диагностика деформаций стоп (плоскостопие, вальгусные стопы, полая стопа, Hallux valgus) без использования рентгеновского излучения.
  • Диагностика деформации туловища (кифозы, сколиозы, деформации грудной клетки) без использования рентгеновского излучения.
  • Определение локализации и степени выраженности различных воспалительных процессов, нарушений кровообращения (профпатология, диабетическая стопа, варикозная болезнь, болезнь Рейно и др.) с помощью термографии.
  • Диагностика поражений периферической нервной системы.
  • Диагностика состояния кровообращения в различных сегментах пациентов с помощью реографических методов.
  • Диагностика ряда патологий ЛОР-органов.
  • Ультразвуковая диагностика остеопороза у детей и взрослых.
Краткий обзор возможностей лаборатории
Клинический анализ движений
Для объективной оценки функционального состояния опорно-двигательной системы в Клинике травматологии, ортопедии и экстремальной хирургии Клиник Самарского государственного медицинского университета применяется аппаратно — программная диагностика акта ходьбы на комплексе «МБН — Биомеханика». Использование специальных датчиков, помещаемых непосредственно на тело обследуемого, позволяет получить достоверную и объективную информацию. Кроме исследования локомоций в суставах нижних конечностей, также производится измерение биоэлектрической активности выбранных исследователем мышц и подометрия.

Во время ходьбы пациента исследуются временные характеристики шага (подометрия), движения в трёхвзаимно-перпендикулярных плоскостях в тазобедренных, коленных и голеностопных суставах (гониометрия), реакции опоры (динамическая опороспособность) и функциональная элнктромиография четырёх и более мышц. Все получаемые объективные данные привязаны к фазам цикла шага и это позволяет проводить глубокий анализ функциональных изменений со стороны опорно-двигательной системы. Синхронизацией всех получаемых данных и первичной статистической обработкой получаемой первичной информации занимается ЭВМ.


Подометрия
С помощью специальных кнопок регистрируется последовательность нагрузки четырех зон на каждой стопе: пяточная, головок первой и пятой плюсневых костей и носка.
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. Методика незаменима для определения степени выраженности явной хромоты, а также для выявления скрытой хромоты.


Гониометрия
Используются цифровые трёхкомпонентные гониометры позволяющие регистрировать синхронносгибание-разгибание, отведение-приведение и ротационные движения в различных суставах или сегментах тела. Погрешность измерения датчика составляет 0,1°. Отчет представляется в виде гониограмм, привязанных к фазам цикла шага у конкретного пациента.

Электронейромиография
Электронейромиография — это комплекс методов оценки функционального состояния нервно — мышечной системы, основанный на регистрации и качественно — количественном анализе различных видов электрической активности нервов и мышц. При исследовании патологии мышечной системы при нестабильности коленного сустава обычно применяется интерференционная поверхностная электромиография. Достоинством метода является его неинвазивность, простота выполнения. В зависимости от выбранной цели, она может проводиться в покое и при ходьбе.

В первом случае производится регистрация произвольной биоэлектрической активности выбранных исследователем мышц при выполнении ими изометрического сокращения с помощью поверхностных электродов. С целью нормирования и стандартизации результатов, исследование проводится на симметричных участках мышц как пораженной, так и здоровой конечностей. Далее производится сравнение результатов. При отличии средних значений амплитуд вольтажа до 11% — разницы нет, 11 — 25% — легкая степень поражения, 26 — 50% — средняя степень поражения, свыше 50% — тяжелая степень. Полученные данные позволяют ориентировочно оценить сократительную способность исследуемой мышцы при какой-либо патологии, а также проследить изменение ее состояния после проводимого лечения.

Проведение электромиографии при исследовании 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, снимаемого с ЭМГ-электродовнепосредственно на пациенте в портативном носимом блоке. Электромиограф выполнен в одном корпусе с системным носимым блоком, фиксируемым на поясе пациента. Три электрода (активный, пассивный и «земля») расположены в колодке, расстояние между ними выдержано в едином стандарте. 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. 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.

Окончательное заключение по полученным 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.

Показания к применению клинического анализа движений:
  • Функциональная диагностика двигательной патологии, определение ее ключевого звена, количественных и качественных показателей нарушенной функции; планирование процесса реабилитации;
  • Решение вопроса о характере и последовательности лечебных воздействий, включая и оперативное лечение, в зависимости от имеющейся двигательной патологии с целью оптимальной ее коррекции;
  • Прогнозирование результата лечения;
  • Динамическое наблюдение:
- проведение периодического (возможно и ежедневного) контроля проводимого лечения с целью своевременной его корректировки;
- оценка отдаленного результата и долговременное прогнозирование;
  • Объективный контроль восстановительного лечения или, правильнее, управление реабилитацией больного;
  • Использование двигательных параметров для построения биологической обратной связи: обучение ходьбе, тренировка баланса тела в основной стойке и др.
Противопоказания к применению клинического анализа движений:
  • Невозможность пациента ходить самостоятельно или со средствами дополнительной опоры (костыли, трости и пр.).
  • Невозможность пациента сохранять самостоятельно равновесие без поддержки в течение 30–60 секунд.
  • Возраст обследуемых до 7 и старше 70 лет (является относительным противопоказанием).
Исследование позвоночника и грудной клетки
Проблемы нарушения осанки вследствие деформации позвоночника или вертеброгенных заболеваний остаются актуальными и не «желают» поддаваться атакам современной медицинской науки.
Попытки документировать процесс визуального осмотра и получить объективную информацию предпринимались многократно. В настоящее время предложено множество методов. Часть из них имеет только историче¬ское значение, другие уже вошли в практическое применение, третьи активно развиваются. Применяемые в лаборатории клинической биомеханики Клиник Самарского государственного медицинского университета методы исследования деформации осанки абсолютно безвредны, т. к. не используют источника рентгеновского излучения. Это особенно актуально для ранней диагностики патологии позвоночника и грудной клетки у детей и беременных женщин.


Проекционные методы
Проекционные методы — это группа методов основана на том, что на поверхность спины чело¬века проецируются различного рода свето-теневые изображения (параллельные и пересекающиеся полосы, другие фигуры). Поскольку свето-теневые изображения имеют заранее известную структуру и подаются на пациента под определенным углом, то получающаяся деформация данной структуры характеризует пространственную конфигурацию исследуемой поверхности.

В России один из вариантов проекционного метода известен под названием компьютерной оптической топографии (КОМОТ). Данная разработка выполнена сотрудниками Ново-сибирского НИИТО. Метод КОМОТ обеспечивает дистанционное и бесконтактное определение рельефа поверхности туловища обследуемых пациентов. При обследовании пациент устанавливается на определенной дистанции от ТВ камеры и на его спину проецируется под заданным углом система вертикальных оптически контрастных параллельных полос с прецизионного растра на стеклянной подложке.

Полосы на теле пациента деформируются в соответствии с рельефом поверхности тела. Изображение этих полос с помощью ТВ камеры вводится в компьютер, где посредством специальных алгоритмов по нему в каждой точке исходного снимка восстанавливается подобная слепку цифровая модель поверхности.
По этой модели, с использованием выделенных на ней анатомических ориентиров костных структур, строятся выходные формы топографических результатов обследования, описывающие состояние дорсальной поверхности туловища и формы позвоночника пациента в трех плоскостях: фронтальной, горизонтальной, сагиттальной.

Исследование деформаций стоп
Деформации стоп — достаточно распространенное явление, часто сочетающееся с патологией позвоночника (сколиозы, кифозы) и венозной недостаточностью нижних конечностей. Одной из причин позднего диагностирования данного вида патологии является нежелание родителей подвергать своих детей лучевой нагрузке. Существуют современные методы обследования, полностью исключающие использование рентгеновского излучения. В тоже время, они позволяют проводить функциональные пробы. В нашей стране в основном распространены методы, использующие цифровую фотографию и сканирование.

Производится цифровая фотосъемка плантарной поверхности стоп с последующей обработкой в компьютерной программе «Кастинг Созвездие». В программе применена технология «MouseMark» с корреляционными коэффициентами, для получения графико-математических показателей стопы: длины, ширины стоп, формы и коэффициента распластанности переднего отдела, коэффициента продольного уплощения, угла Шопарова сустава, угла отклонения первого пальца, высоты продольного свода (до таранной, ладьевидной костей, до нижней поверхности мягких тканей), индекса таранной и ладьевидной кости, таранно-опорного угла, угла позиционной установки заднего отдела стопы и голени и т. д.

Для врачебно-призывных комиссий военкоматов показатели интерпретируются в соответствии с рентгенологическими нормативами. Кроме того, возможна диагностика вальгусной и варусной стопы и ряд других показателей.

Определение минеральной плотности костной ткани
Данное исследование необходимо для выявления системного остеопороза у пациентов, а также определения степени зрелости костной ткани у детей от 1 месяца жизни. Чаще всего применяется ультразвуковая остеоденситометрия. Проведение ее необходимо при подозрении на остеопороз, при различных патологиях эндокринной системы человека. Полученные с помощью остеоденситометрии данные позволяют выбрать тактику дальнейшего ведения пациентов, а также контролировать эффективность лечения. На имеющемся в лаборатории ультразвуковом остеоденситометре установлены нормативные базы для детей и для взрослых. Результат обследования выдается в виде T и Z индексов.

Кроме того, в процессе использования данного оборудования, нами была установлена возможность определения степени выраженности локального остеопороза в верхних и нижних конечностях, возникшего вследствие длительного бездействия (иммобилизация, хождение на костылях) последних. Исследование производится в определенных зонах, что позволяет стандартизировать полученные результаты. Далее производится сравнение различий между здоровой и пораженной конечностями или, в случае двухстороннего поражения, с нормальными значениями для данных зон. Данный алгоритм позволяет контролировать течение восстановительного периода.

Термография
Термография — это метод визуализации и регистрации собственного инфракрасного излучения поверхности тела человека, используемый в целях диагностики различных заболеваний и патологических состояний, с помощью специальных приборов. Метод физиологичен, безвреден, неинвазивен, Температурное разрешение современных термовизоров достигает 0,01 °С, минимальный размер измеряемой площади 0,25 мм 2. Применение данного метода позволяет определить выраженность и протяженность (локализацию) воспалительного процесса практически в любой части тела человека. Также возможно проведение функциональных проб. Несомненным достоинством является возможность этапного наблюдения за процессом восстановления.

Электрофизиологические методы исследования
  • Реовазография. Это бескровный метод исследования пульсового кровенаполнения в определенном сегменте конечности, основанный на регистрации его общего сопротивления при прохождении через него тока высокой частоты. С ее помощью имеется возможность неинвазивного экспресс-исследования состояния регионарного кровообращения. В расшифровке реограмм в последнее время активно применяются ЭВМ с соответствующим программным обеспечением, что позволяет избежать «рутинности» при проведении обследования. В компьютерном варианте РВГ позволяет автоматически распознавать разновидности магистрального и коллатерального кровотока, определять уровень артериальной окклюзии, диагностировать нарушения венозного оттока, а также с помощью функциональных проб дифференцировать органические изменения сосудов от функциональных. Полученная информация затем используется для корректирования курса лечения, а также для оценки исхода случая после проведенного лечения.
  • Электронейромиография. Это метод регистрации электрических потенциалов мышцы с помощью накожных или игольчатых электродов. Применяются для полного изучения функции мышцы, ее участия во время выполнения различных движений. Позволяет ориентироваться в характере и степени повреждения нервно-мышечной системы, определить (ориентировочно) место повреждения. Физиологической основой электронейромиографии является колебание электрического потенциала биологических мембран, в данном случае — мембран мышечных волокон, аксонов, входящих в состав смешанных периферических нервов, а также структур нервно-мышечного синапса. Происходящие при этом процессы деполяризации и реполяризации клеток фиксируются специальным прибором — электронейромиографом. Различают два основных вида электромиографии — интерференционная (глобальная) поверхностная и стимуляционная.
  • Интерференционная поверхностная электронейромиография. Её главными достоинствами являются безболезненность, неинвазивность, простота выполнения. Это особенно важно при обследовании детей. Поверхностные электроды, применяемые при проведении исследования представляют собой металлические диски или пластины площадью до 1 см², чаще вмонтированные в фиксирующую колодку для обеспечения постоянного расстояния между ними (15–20 мм). Изучение глобальной ЭМГ начинают с оценки спонтанной активности мышцы в покое, затем анализируют активность произвольного движения (при тоническом напряжении и максимальном мышечном сокращении) С целью нормирования и стандартизации результатов, исследование проводится на симметричных участках мышц как пораженной, так и здоровой конечностей. Далее производится сравнение результатов. При отличии средних значений амплитуд вольтажа до 11% — разницы нет, 11 — 25% — легкая степень поражения, 26 — 50% — средняя степень поражения, свыше 50% — тяжелая степень. Полученные данные позволяют ориентировочно оценить сократительную способность исследуемой мышцы при какой-либопатологии.
  • Стимуляционная электронейромиография. Исследование потенциалов действия мышцы в ответ на стимуляцию соответствующего нерва позволяет оценить как состояние самой мышцы, так и функцию эфферентных и афферентных волокон периферических нервов. С ее помощью можно определить не только характер и степень повреждения нервно-мышечной системы, но и достаточно точно определить место повреждения в рефлекторной дуге, исследовать скорость распространения импульсов по нервам, функцию синаптической передачи. Стимуляционная ЭНМГ используется в основном при обследовании пациентов с периферическими нейропатиями и признаками пареза мышц. Основой методики стимуляционной электронейромиографии является изучение параметров вызванных ответов периферических нервов и мышц при раздражении их электрическим током. В дальнейшем, изучая ряд параметров регистрируемых при электронейромиографии (амплитуды сенсорного и моторного ответов, скорость проведения электрического импульса по моторным и сенсорным волокнам, показатели F-волны), мы можем объективно судить о степени поражения вышеперечисленных структур. Электронейромиография практически незаменима для получения объективных данных о функциональном состояния нервно-мышечного аппарата с учетом возраста пациента, патогенеза и патоморфологии заболевания. При этом дается оценка типа поражения (аксональное, демиелинизирующее, смешанное), его протяженность, определение преимущественного поражения моторных или сенсорных отделов нерва, поражение терминалей их аксонов. Электронейромиография помогает не только решать вопросы диагностики и выбирать наиболее эффективную тактику лечения, но и оценивать динамику процесса на фоне проводимого лечебного воздействия.
Краткий исторический очерк
Биомеханика — (от био… и механика), раздел биофизики, изучающий механические свойства живых тканей, органов и организма в целом, а также происходящие в них механические явления. Первопроходцем в данном направлении по праву считается итальянский учёный Леонардо да Винчи, изучавшим движения человека с позиций анатомии и механики. Не меньшую роль сыграл также и итальянский натуралист Дж. Борелли, который рассматривал организм как машину и стремился объяснить дыхание, движение крови и работу мышц с позиций механики.
Контакты
Наш адрес:
пр. Карла Маркса, 165-Б, Посмотреть на карте
Телефон:
(846) 276-78-23, 276-78-45 добав. 569
Новости
20 июля 2017 , 08:07  / Новости
в рамках подготовки к Росийскому национальному конгрессу с международным участием...
19 июля 2017 , 12:07  / Новости
6 июля 90 лет исполнилось Кузнецовой Марии Алексеевне - медицинской сестре,...
Все новости
Яндекс.Метрика