Актуальность. При реабилитации больных с тяжелыми повреждениями шейного отдела позвоночного столба и спинного мозга актуальным становится устранение расcтройств внешнего дыхания. Цель. Разработать режимы для имплантируемого генератора электрических импульсов и посредством эпидуральной стимуляции диафрагмального нерва уменьшить зависимость пациента от аппарата внешнего дыхания. Материалы и методы. Стимуляцию диафрагмального нерва проводили у мальчика 9 лет с травматической болезнью спинного мозга при его полном анатомическом перерыве на уровне С2 позвонка. Реализацию режимов искусственного и вспомогательного дыхания у пациента осуществляли посредством комплекса LTV 1200 CareFusion (USA). Для тестирования функционального состояния диафрагмального нерва использовали систему «ISIS IOM» (Inomed Medizintechnik GmbH, Германия). Для статистического анализа первичных данных использовали парный t-критерий Стьюдента. Анализ проводили в среде программного обеспечения Microsoft Office Excell 2007 и программы AtteStat, версия 13.1. Результаты. Посредством малоинвазивной операции пациенту вводили в эпидуральное пространство 4-х контактный цилиндрический электрод на уровне С2–С4 позвонков. Далее проводили курс электростимуляции. Увеличение возможностей самостоятельного дыхания пациента включало четыре последовательных этапа. Первый – разработка и реализация режимов электростимуляции, соответствующих дыхательным паттернам с частотой следования 12, 15 и 20 циклов в минуту при поддержке вспомогательного дыхания. Второй этап включал электростимуляцию при аудиовизуальной поддержке посредством сформированных синглов из мультфильмов. На этом этапе не использовали вспомогательное дыхание и осуществляли контроль уровня сатурации кислорода в периферических сегментах верхней конечности. В рамках третьего этапа диафрагмальный нерв стимулировали четыре раза в день по пятнадцать минут, без вспомогательного дыхания одновременно с аудиовизуальной поддержкой. Четвертый этап включал имплантацию устройства для хронической электростимуляции с версией программы V18.6.2. В результате пациент самостоятельно дышал при одновременной стимуляции 3 раза в день по 20 минут при увеличении амплитуды активных поворотов головы, улучшении дикции и громкости речи. Заключение. Электростимуляция диафрагмального нерва у пациента с высоким уровнем повреждения спинного мозга посредством модифицированного нами имплантируемого устройства с использованием элементов виртуального погружения и соответствующего функциональным возможностям комплекса ЛФК увеличила диапазон его автономии и повысила уровень контроля самостоятельного дыхания.
Background Cervical spinal cord injury (CSCI) can result in numerous pulmonary complications and special attention to respiratory support is vital in rehabilitation of the patients. Aim To develop regimens for an implantable generator of electrical impulses to be used in phrenic nerve stimulation to liberate or wean a patient from mechanical ventilator. Material and methods Stimulation of the phrenic nerve was performed for a 9-year-old boy with a traumatic spinal cord injury and complete anatomical disruption of the spinal cord at the C2 vertebra level. Artificial and auxiliary lung ventilation was provided for the patient with the CareFusion LTV 1200 system (USA). Nerve monitor ISIS IOM (Inomed Medizintechnik GmbH, Germany) was used to control the phrenic nerve. Statistical analysis of baseline data was produced with two-tailed Student's t-test. Microsoft Excel and AtteStat program, version 13.1 were used to complete data analysis reports. Results A four-contact cylindrical electrode was inserted into the epidural space of the cervical vertebrae and placed at cervical levels C2–C4 with a minimally invasive procedure and a course of electrical stimulation was initiated. Possibility of weaning was considered with four step procedure to be involved. The first phase included the development and implementation of electric stimulation modes with breathing patterns at frequency of 12, 15 and 20 cycles per minute with auxiliary respiration breathing. The second stage consisted of electrical stimulation with audiovisual support from animated cartoon singles. No auxiliary respiration was used with the peripheral oxygen saturation monitored in the upper limb. The third stage included phrenic nerve stimulation produced four times per day for fifteen minutes each, without assisted breathing, simultaneously with audiovisual support. The fourth stage included device implantation for chronic electrical stimulation with use of program version V18.6.2. Finally, the patient could breathe independently using simultaneous stimulation produced 3 times per day for 20 minutes and develop a greater amplitude of active head turns, improved speech clarity and increased voice volume. Conclusion Electrical phrenic nerve stimulation applied to a patient with a high level of spinal cord injury using an implantable modified device, virtual environment components and appropriate exercise therapy facilitated improved range of autonomy and level of independent breathing control.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.