Застосування апарату MOTOmed RECK Medizintechnik (Німеччина) у клінічній практиці

IMG 20170525 132355
Рух – це природна форма існування живої матерії. Фізична реабілітація – це лікувальна фізкультура, яка передбачає використання певних форм і методів рухової активності з метою відновлення дихання, кровообігу, руху, травлення, виділення та інших функцій організму. Добре вивчені механізми впливу рухової активності, різної за інтенсивністю і типом, на різні системи організму людини дозволяють прогнозувати досягнення, контролювати вплив [1, 3, 10]. Завдяки відносній простоті виконання, можливості відтворювати рухи і точно дозувати навантаження, рухова активність у багатьох випадках обирається для діагностичних і лікувальних впливів. У таблиці 1 представлені види кінезитерапії залежно від стану практикуючого лікаря. Види кінезитерапії (табл. 1)
  • Пасивна
  • Пасивно-активна
  • Активна
  • Лікувальна гімнастика
  • Позиціонування
  • Маніпулятивна
  • Маніпуляція
  • Роботизованна
  • Механотерапія
  • Масаж
  • Роботизована механотерапія
  • Віртуальна реальність
  • Террен-терапія
  • Механотерапія (навчання) з біологічним зворотним зв’язком
  • Трудотерапія
  • Ігри. Елементи спорту
Як видно з таблиці 1, механотерапія відноситься як до активного, так і до пасивного видів кінезитерапії. Може бути використана як для полегшення виконання будь-якого руху (роботизована механотерапія), так і з метою тренування з наростаючою інтенсивністю, спрямованою на зміцнення рухової, серцево-судинної та дихальної систем (активна механотерапія) [6, 8, 9]. Механотерапія є однією з основних форм лікувальної фізкультури з великим досвідом застосування [8]. З точки зору традиційних класифікацій змістом механотерапії є дозовані, ритмічно повторювані фізичні вправи на спеціальних апаратах і пристроях, що сприяють відновленню рухливості та амплітуди рухів у суглобах, полегшенню рухів та збільшенню м’язової сили, підвищенню спеціальної та загальної фізичної працездатності, посиленню вентиляції легень, поліпшенню основних фізичних якостей. Принципи механотерапії були сформульовані І. В. Заблудовським на початку 20 століття, коли був сконструйований перший механотерапевтичний апарат [8]. У сучасному варіанті їх можна сформулювати наступним чином [6, 8, 9]:
  1. вихідна позиція хворого повинна бути правильною і враховувати його конституційні особливості та характер вирішуваних лікувально-профілактичних завдань. Це обумовлює необхідність чіткого регулювання опорних та фіксуючих елементів апарату та тренажера;
  2. рухи і фізичні вправи, що виконуються на апараті та тренажері, повинні бути правильними з анатомічної, фізіологічної, біомеханічної точки зору;
  3. ефект слід дозувати і контролювати (за показниками опору при рухах з опором, амплітуди при коригуючих та гімнастичних вправах і т.д.);
  4. опір у снарядах і тренажерах при фізичному навантаженні повинно змінюватися відповідно до законів біомеханіки і м’язової діяльності.
Запропоновано наступну класифікацію апаратів механотерапії (В. І. Довгань, І. Б. Темкін, 1981) [8]:
  1. які допомагають врахувати і точно оцінити якість відновлення рухів та моторики – діагностичні прилади та прилади з біологічним зворотним зв’язком;
  2. які допомагають розрізняти окремі фази довільних рухів – підтримуючі, фіксуючі пристрої;
  3. допомагають дозувати механічне навантаження при виконанні рухів та вправ – тренажери та тренажери;
  4. дозволяють моделювати не тільки окремі рухи, але й інтегральні локомоторні акти, у тому числі з використанням стабілографічних платформ і зворотного зв’язку – комбінованих пристроїв.
Терапевтичний тренажер MOTOmed (RECK Medizintechnik) відповідає всім принципам І.В. Заблудовського і є комбінованим тренажером, що допомагає дозувати механічне навантаження при виконанні рухів та імітувати локомоторні акти руху нижніх та верхніх кінцівок. МОТОмед RECK Medizintechnik (Німеччина) Тренажер MOTOmed RECK Medizintechnik (далі – MOTOmed) відноситься до класу роботизованих механічних тренажерів. Механотерапія та тренування на тренажері MOTOmed проводяться шляхом виконання циклічних обертальних рухів верхніх та нижніх кінцівок, різних за характером скорочення м’язів (напрямку обертання та ступеня активного зусилля), темпу виконання та тривалості. При цьому оперативний контроль за якістю та дозуванням вправ здійснюється за допомогою параметрів біоменеджменту: кут повороту, швидкість обертання, наявність опору при обертанні, напрямок обертання.
Терапевтичні можливості апарату MOTOmed досить різноманітні і дозволяють проводити:
на основі запрограмованих параметрів двигуна (швидкість, час навчання, зміна напрямку обертання) під управлінням мікропроцесора;
це тренування, при якому пацієнт може використовувати збережену або відновлену м’язову силу, і за допомогою мотора і спеціального програмного забезпечення виконувати самостійне обертання педалей в тій мірі, на яку він здатний в момент тренування;
під час активного тренування пацієнт обертає педалі за рахунок власної сили, долаючи при цьому силу опору, плавно регульовану на пульті управління в діапазоні від 0 до 20 Nm.
На дисплеї відображаються дані про час тренування, пройдена відстань, м’язовий тонус, витрачена енергія і симетрії зусиль кінцівок у різних режимах тренування. Спеціальна опція дозволяє записувати всі параметри на магнітну карту. Пацієнт може бачити на дисплеї кількість енергії, вкладеної в тренування (у Вт) і її симетрію – дані доступні як під час тренування, так і після його завершення. Відображення на екрані приладу інформації про внесок кожної з кінцівок у здійснений рух у процентному співвідношенні дуже важливо для управління процесом відновлення безпосередньо під час уроку. Вміння підвести підсумки навчання є важливим моментом у скринінговій оцінці ефективності курсу лікування. Параметри виконуваної роботи можна контролювати шляхом ручного вимірювання частоти серцевих скорочень і артеріального тиску, моніторингу показників серцево-судинної і дихальної систем за допомогою спеціального обладнання. Найзручнішим з них є пульсоксиметр, який дозволяє стежити за пульсом і споживанням кисню під час виконання роботи. Оскільки виконувана робота циклічна, її можна використовувати для відновлення/підвищення витривалості (толерантності до фізичних навантажень) за умови точного дозування інтенсивності впливу за тривалістю, швидкістю, опору обертанню. Можливість виконувати пасивне обертання верхніх та нижніх кінцівок дозволяє проводити кардіотренування пацієнтам із захворюваннями серцево-судинної системи.
Показання та протипоказання до застосування методу.
Методи механотерапії та тренування на тренажері MOTOmed можуть бути використані в ортопедії і травматології, неврології, кардіології, терапії та інших областях медицини для вирішення наступних терапевтичних завдань:
  • поліпшення або оптимізація біомеханічного паттерну руху;
  • зниження або нормалізація патологічного м’язового тонусу, спрямована регуляція м’язового тонусу;
  • збільшення м’язової сили;
  • усунення або зменшення наслідків постуральних дисфункцій;
  • зменшення або усунення больового синдрому за рахунок підвищення порогу больової чутливості;
  • поліпшення або нормалізація координації рухів;
  • поліпшення проприоцептивної чутливості;
  • оптимізація вегетативної реактивності;
  • оптимізація реакцій термінової адаптації на фізичне навантаження;
  • підвищення толерантності до фізичних навантажень;
  • поліпшення психоемоційного стану.
Протипоказання до механотерапії на тренажері MOTOmed можуть бути абсолютними і відносними.
  • пухлини і травми хребта, злоякісні новоутворення будь-якої локалізації;
  • патологічна крихкість кісток (новоутворення, генетичні захворювання, остеопороз і т.д.);
  • гострі та хронічні інфекційні захворювання, в тому числі остеомієліт хребта, туберкульозний спондиліт;
  • патологічна рухливість у хребетно-руховому сегменті;
  • сколіотична деформація хребта III-IV ступеня;
  • декомпенсовані захворювання внутрішніх органів;
  • свіжі травматичні ураження черепа, хребта, кінцівок, стан після операцій на них;
  • гострі та підгострі запальні захворювання головного та спинного мозку та його оболонок (мієліт, менінгіт та ін.);
  • гострі травми головного та спинного мозку і стан після операцій на ньому;
  • тромбоз та оклюзія хребетної артерії;
  • виражений больовий синдром будь-якого генезу (загальне зниження больового порогу, онкологічні захворювання, алгічний поліміозит і т.д.);
  • гіпертермія;
  • еквіноварна деформація стопи, коли неможливо привести її в середньофізіологічне положення допоміжними засобами (тейпування, ортопедичне взуття);
  • психічні захворювання в стадії загострення;
  • відставання у розумовому та/або мовному розвитку дитини з неможливістю адекватно виконувати завдання;
  • гіпертонус III-IV ступеня за модифікованою шкалою Ashworth;
  • стан після артродезу кульшового суглоба;
  • ішемічні зміни на ЕКГ;
  • серцева недостатність (III клас і вище);
  • виражений аортальний стеноз;
  • гостре системне захворювання;
  • неконтрольована шлуночкова або передсердна аритмія, неконтрольована синусова тахікардія вище 120 уд/хв.;
  • атріовентрикулярна блокада III ступеня без кардіостимулятора;
  • емболія;
  • гострий тромбофлебіт;
  • некомпенсований цукровий діабет;
  • дефекти опорно-рухового апарату, які ускладнюють фізичні вправи;
  • груба сенсорна афазія та когнітивні (когнітивні) розлади, що перешкоджають активному залученню пацієнтів у реабілітаційні заходи.
  • наявність ознак психічних розладів;
  • важкі когнітивні порушення;
  • негативне ставлення пацієнта до методу лікування;
  • прогресуюче наростання симптомів втрати функції спинномозкових корінців спондилогенної природи;
  • грижа міжхребцевого диска в шийному відділі хребта.
  • розвиток гіпертонічної або гіпотонічної реакції на відновлювальні заходи, що може призвести до зниження ефективності мозкового або міокардіального кровотоку;
  • поява задишки;
  • підвищена психомоторна збудливість;
  • пригнічення активності;
  • посилення болів у хребті та суглобах.
Опис модельного ряду тренажера МОТОмед
На сьогоднішній день випускається кілька спеціальних моделей терапевтичних тренажерів МОТОмед: МОТОмед Gracile, МОТОмед Letto, МОТОмед Viva 1, МОТОмед Viva 2, МОТОмед Велогонка, «Рухова терапія та функціональна електростимуляція» (ФЕС).
  • МОТОмед Gracile розроблений спеціально для дітей, може застосовуватися у пацієнтів 3-12 років; Є версія до 17 років. Тренажер підлаштовується під ріст дітей (починаючи приблизно з 90 см), тому з часом діти можуть продовжувати тренування. Важливими особливостями є коротка відстань між педалями та безступінчасте регулювання висоти осі педалі.
  • МОТОмед Letto призначений для лежачих хворих. Це ліжко-тренажер на коліщатках, який легко переміщається, надійний, легко кріпиться до ліжка і оптимально використовується пацієнтом. Тренажер ідеально підходить для ослаблених пацієнтів у поєднанні з іншими методами лікування та профілактики ускладнень (порушення мікроциркуляції, тромбоз, дисфункція органів малого таза та дихання тощо). Спеціальне обладнання дозволяє тренуватися пацієнтам з вираженим руховим дефіцитом (параплегією). Перебування в ліжку протягом 9 днів і більше знижує рухливість на 20% і зменшує розмір серця на 10%. Використання МОТОмед Letto, лікарі в більшості випадків мають можливість задовольнити потребу пацієнтів у русі для підтримки життєво важливих функцій, особливо дихальної та серцево-судинної систем. Лежачі хворі, які потребують постійного догляду, можуть використовувати МОТОмед Letto в домашніх умовах для проведення процедур з мінімальною допомогою оточуючих.
  • МОТОмед Viva 1 він є функціонально завершеним тренажером, що дозволяє виконувати всю програму навчання. Залежно від потреби, тренування тієї чи іншої групи м’язів може поставлятися в різних конфігураціях. Доступний без дисплея і тренажера для верхньої частини тіла і рук, без дисплея з тримачем для рук і повна модель з дисплеєм і тренажерами для рук і ніг.
  • МОТОмед Viva 2 також є функціонально повноцінний тренажер, що дозволяє виконувати всю програму навчання. Він розроблений спеціально для пацієнтів з вираженим руховим дефіцитом, які пересуваються на інвалідних візках, для пацієнтів з обмеженою моторикою рук, ніг, пальців і поганим зором.
  • МОТОмед Велогонка захоплююче тренування в грі на MOTOmed Viva 2 або Gracile за допомогою спеціальної приставки. MOTOmed підключається до комп’ютера, запускається гра «Велогонка» і вибирається бажаний маршрут велогонки. Пацієнт керує власним водієм за допомогою ергономічного керма. При виборі більш швидкого тренувального циклу велосипедист рухається інтенсивніше. Гальмівний опір MOTOmed можна регулювати індивідуально. Навчальною грою «Велогонка» легко керувати – навіть людям з повною параплегією може брати участь у ньому пасивно. Опція «Велоспорт» дозволяє тренуватися з додатковою емоційною складовою, підвищує мотивацію до інтенсивних самостійних тренувань.
  • Рухова терапія RehaMove включає в себе рухову терапію MOTOmed і функціональний електростимулятор RehaStim. Через електроди, прикріплені до ніг, електричні імпульси, синхронізовані з обертальним рухом педалей MOTOmed, стимулюють м’язи ніг. Синхронізація досягається за рахунок підключення RehaStim і MOTOmed. RehaStim враховує розташування педалей MOTOmed і видає імпульси стимуляції на відповідну ногу. ФЕС розширює можливість застосування MOTOmed Movement Therapy для паралізованих пацієнтів з травмою спинного мозку, дозволяючи їм активно тренуватися; відкриває нові можливості для пацієнтів з параплегією та тетраплегією; сприяє профілактиці вторинних ускладнень після травм спинного мозку у людей з повним або частковим пошкодженням спинного мозку.
Опис методу Циклічні обертальні рухи нижніх кінцівок готують пацієнта до виконання найважливішої функції – ходьби. Ходьба, яка є видом м’язової роботи, що сприяє тренуванню серцево-судинної та дихальної систем, збільшує потужність аеробного джерела вироблення енергії при виконанні роботи [2, 11]. У зв’язку з цим ці рухи можуть бути використані як глобальний двигун тест на фактичний первинний (пов’язаний з роботою м’язів) і/або вторинний (пов’язаний з роботою кістково-суглобового апарату) дефіцит м’язових функцій, особливості аферентного контролю та управління рухом, «енергозабезпечення» локомоторних навичок, а також механізмів адаптації до дефектів і рухових обмежень. Під час ходьби задіяно понад 2/3 від загальної маси мускулатури тіла, однієї з найважливіших у самообслуговуванні, добре автоматизованої, циклічної, філогенетично давньої локомотальності, а також легкодоступної для безпосереднього візуального спостереження і апаратних досліджень. Все це дозволяє використовувати різні елементи ходьби і підтримання вертикальної рівноваги з їх допомогою використовується як тести руху. У той же час сидіння, виконання обертальних рухів ніг і рук, стояння і ходьба – певні етапи поступової вертикалізації і реабілітації пацієнта, мають свої особливості. Феноменологічна картина будь-якого патологічного патерну руху складається з самого первинного рухового дефекту і нерозривно пов’язаного з ним механізму його компенсації. Руховий дефект зазвичай являє собою поєднання кількох патологічних факторів, в тому числі: ступінь втрати або ослаблення м’язової функції; ступінь порушення рухливості в суглобах; ступінь зміни пози і інерційних характеристик кінцівок, їх окремих сегментів в порівнянні з нормою, ступінь зміни функції вегетативної підтримки. Компенсаторні механізми опорно-рухового апарату спрямовані на зниження функціональних втрат і оптимізацію рухової функції, носять загальний характер і не специфічні для будь-якої патології. При цьому частково компенсуються три види недостатності, які можна позначити як відсутність стійкості в тій чи іншій позі (вихідному положенні), недостатня рухова активність і енергетична недостатність. Специфічність рухових розладів визначається, перш за все, особливостями первинного рухового дефекту. Відомо, що двохопорна ходьба, педалювання велосипеда (педалювання верхніми кінцівками) являє собою відкриту коливальну систему, в якій моменти збереження і перетворення енергії в найбільшій мірі обумовлені взаємодією кінцівок з опорою [5]. Криві потенційної та кінетичної енергії є дзеркальними відображеннями одна одної і мають фазовий зсув на 180º. Все це означає, що один вид енергії в значній мірі перетворюється в інший і за рахунок такої трансформації рух тіла (окремих сегментів тіла) людини може підтримуватися протягом тривалого часу. Але повної тотожності кривих людського потенціалу і кінетичної енергії не існує. З точки зору енергетичної оптимальності ритмічного коливального процесу важливий саме момент взаємодії стопи (долоні) з опорою, при цьому він забезпечує як підйом і рух вперед (динамічна складова), так і стабільність положення тіла (статична складова). Цей момент реалізується в основному за рахунок роботи основних, розвиваючих найбільшу силу, м’язів-розгиначів кінцівок, тіла тіла. Ці м’язи мають своєрідну, відмінну від м’язів-згиначів, ультраструктуру, біохімію і будову важеля, а також їх роботу, який взаємодіє з гравітацією. Згиначі слабкіші, але і мають більш тонке сенсорне управління, на цьому фоні вони в основному виконують коригуючу роботу. Не дуже виражена м’язова слабкість згиначів може призвести до порушення рухової функції тільки в ускладнених умовах (при змінних умовах навколишнього середовища), тоді як навіть не виявляється при рутинних тестах – слабкість розгиначів може призвести до грубих рухових порушень. Це добре ілюструють порушення перегину стопи при парезі малогомілкового нерва (наприклад, при тунельному або корінцевому синдромах): при м’язовій силі 3 і більше балів в нормальних умовах ходьби дуже рідко спостерігається описане в підручниках «степпаж». Патологія розгинання нижніх кінцівок призводить, як правило, не до обмежень рухливості суглобів, а, навпаки, до гіпермобільності (ці м’язи «тримають» сусідні суглоби відносно один одного), що проявляється в «патологічних установках» в суглобах при наявності гравітаційного навантаження: згинання в великих суглобах паретичної кінцівки в положенні стоячи, «провисання» і відносне її подовження при ходьбі – обидва ці випадки не завжди, як прийнято вважати, пов’язані з гіпотонією м’язів або, навпаки, спастичністю. Крім того, при виконанні будь-якої локомоції важливо не тільки перемістити тіло (а точніше, його загальний центр мас) вперед, але і зберегти його рівновагу. Збереження рівноваги в даному випадку багато в чому обумовлено фактичною стійкістю в сидячому положенні, яка залежить від функціонального стану пацієнта, працездатності серцево-судинної і дихальної систем, а також з порушеннями координації, тобто з особливостями взаємодії ефекторних і аффекторних процесів. Патологічні механізми в патологічних циклічних рухах поділяються на компенсаторні і адаптаційні [5]. «Корекція» забезпечує, перш за все, стабільність. Розрізняють неспецифічні механізми адаптації, притаманні будь-якому патологічному паттерну, у вигляді уповільнення швидкості руху, зменшення часу роботи, темпу роботи, і специфічні, властиві тільки односторонній патології, які проявляються в асиметрії біомеханічних і електрофізіологічних параметрів. «Компенсації» забезпечують виконання руху з певною, досить високою, швидкістю за рахунок мінімізації всіх збережених рухових функцій організму. Для будь-якого циклічного рухового акту існує певна середня – «оптимальна» – швидкість руху, при якій обертальні рухи в суглобах кінцівки резонують з власною частотою і витрати енергії мінімальні. Таким чином, його зменшення при патології неминуче збільшує енергетичну «ціну» руху. Робота механізму «регулювання» є своєрідною «платою» за додатковий контроль стійкості. Завдання рухової реабілітації полягає в тому, щоб максимально знизити роль регулювальних механізмів і посилити роль компенсаторних, що дозволяє максимально використовувати збережені рухові функції і домогтися більш енергоефективних режимів роботи. Для успішної організації та проведення реабілітаційних заходів необхідно обстежити пацієнта: визначити вихідний функціональний стан для підбору інтенсивності впливу; оцінити стан рухових функцій пацієнта, що дозволяє виявити особливості первинного рухового дефекту і провідні механізми компенсації, встановити рухові можливості пацієнта, а отже, простежити динаміку і «правильність» одужання, зробити припущення про прогноз.
Алгоритм використання приладу МОТОмед.
характер реакції серцево-судинної і дихальної систем пацієнта на функціональні проби зі зміною параметрів дихання (комфорт, апное і гіпервентиляція), зміною положення тіла (клінортотатична проба); локалізація і ступінь зміни обсягу активних і пасивних рухів, сили і тонусу м’язів, чутливості, координації рухів по осі тіла (в руці і нозі) для вибору вихідного положення для тренування і модифікації апарату MOTOmed. При цьому слід пам’ятати, що обсяг добової рухової або іншої активності обмежений 60% від запасу теоретичної максимальної частоти пульсу (M. L. Karvonenetal., 1987), що ретельно пояснюється пацієнту і особам, які здійснюють догляд [11]. ЧСС мах. сут. = (ЧСС мах. – ЧСС спокою) х 60% + ЧСС спокою, де ЧСС мах. = 145 уд / хв, що відповідає 75% рівня споживання кисню у віці 50-59 років, незалежно від статі (K. L. Andersenetal., 1971) [11]. Режим навантаження вибирається в діапазоні гарантованого аеробного характеру енергозабезпечення будь-якої активності пацієнта, що дозволить виключити перенапруження систем організму пацієнта, розвинути витривалість організму пацієнта, в першу чергу кардіореспіраторної системи.
серцево-судинна система (ЕКГ, АТ), з метою адекватної оцінки і прогнозування стану пацієнта, а також динамічного управління процесом реабілітації (вимірювання частоти серцевих скорочень і артеріального тиску класичним способом, використання пульсоксиметрів, моніторинг ЕКГ, АТ).
МОТОмед Gracile, МОТОмед Letto, МОТОмед Viva 1, МОТОмед Viva 2, МОТОмед Велогонка, Рухова терапія та функціональна електростимуляція
з урахуванням біомеханічних вимог до виконання обраного руху: педалювання руками, ногами, у вихідному положенні лежачи, сидячи, стоячи.
активність пацієнта під час роботи, тривалість роботи, швидкість роботи, використання опору обертанню, ступінь симетрії роботи вправо і вліво, використання прямого та/або зворотного ходу, рівномірність роботи протягом усього сеансу, точки поточного спостереження фізіологічних параметрів (АТ, ЧСС, ЕКГ).
серцево-судинної системи у відновлювальному періоді до повного відновлення ЧСС і АТ до початкових значень.
виконання плану, швидка стомлюваність, поява задишки, підвищене потовиділення, збліднення, підвищення артеріального тиску вище 200 і 100, зниження ЧСС або АТ при фізичному навантаженні ішемічні зміни ЕКГ, поява порушень ритму і провідності.
Ефективність використання методу
Прилад MOTOmed модифікації Viva 2 був використаний у процесі реабілітації у 36 пацієнтів чоловічої статі у віці 68,4 ± 3,7 років з гострим ішемічним атеротромботичним інсультом у басейні середньої мозкової артерії з локалізацією вогнища в області переважно підкоркових ядер. На момент початку тренування, 14-го ± 1,2-го дня, пацієнти мали адекватну відповідь на ортостатичну пробу, руховий дефіцит характеризувався геміпарезом у лівих кінцівках з м’язовою силою у проксимальних відділах верхніх кінцівок до 3,5 ± 0,5 бала, у дистальних – 2,0 ± 0,7 бала. У нижніх кінцівках: проксимально до 3,7 ± 0,5 бала, дистально – 2,7 ± 0,7 бала. У результаті 7 сеансів на приладі MOTOmed підвищилася толерантність до фізичного навантаження, про що свідчить адекватна відповідь у 33 пацієнтів на спрощений варіант тесту Мартіне (20 добавок на ліжку-стільці), спостерігалася економія реакції ЧСС і АТ на тренувальне навантаження в межах 27 і 12% відповідно. Відзначено достовірне збільшення сили у проксимальних і дистальних відділах кінцівок – як верхніх (13,5%), так і нижніх (22%). Пацієнти починали самостійно пересуватися з додатковою опорою і переводилися на навчання на більш складному і роботизованому тренажері (з більшим навантаженням), що імітує ходьбу у вертикальному положенні, – GT I (Gate trainer). Індекс Бартеля збільшився за час навчання на апараті MOTOmed з 50,2 ± 1,4 бала до 64,5 ± 2,2 бала.