Цифровой электрический импульс и электронейромиостимуляция в ортодонтической практике

Л. С. Персин

заведующий кафедрой ортодонтии и детского протезирования МГМСУ

Н. В. Набиев

врач кабинета функциональной диагностики кафедры ортодонтии и детского протезирования МГМСУ

Н. В. Панкратова

к. м. н., доцент кафедры ортодонтии и детского протезирования МГМСУ

Т. В. Климова

аспирант кафедры ортодонтии и детского протезирования МГМСУ

Создание новейших компьютерных технологий и программного обеспечения позволило усовершенствовать и расширить возможности аналоговых аппаратов (приборов), применяемых в различных областях медицины. Многие производители, изучая всевозможные технологии обработки, приема и анализа электрических и биоэлектрических сигналов, разработали и внедрили новое поколение электроаппаратуры с цифровым преобразованием электрического импульса, используя современное компьютерное программное обеспечение и основы электрофизиологии.

Электрофизиология — наиболее быстроразвивающаяся область медицины, изучающая электрические явления в живом организме и действие электрического тока на этот организм. Ни один раздел физиологии не может совершенствоваться в настоящее время без применения электрофизиологических методов исследования. Эти методы широко используются в клинической практике врачей-ортодонтов, являясь зачастую предопределяющими при оценке функционального состояния различных органов и тканей в процессе диагностики и лечения.

А. Б. Коган (1969) в учебном пособии по электрофизиологии дает подробное определение, согласно которому электрофизиология — это наука, изучающая электрические проявления жизнедеятельности клеток, тканей и органов для выяснения их природы и возможного физиологического значения, а также использования как тонких и точных показателей функционирования.

Автор выделяет три области взаимодействия физиологии с электрофизиологией:

  1. Изучение электрических потенциалов, возникающих в живых тканях.

  2. Действие электричества на жизненные процессы.

  3. Физические свойства живых тканей как проводников электричества.

Самые первые исследования в области электрофизиологии относятся к XVIII веку. Физики, занимавшиеся изучением электрических зарядов, неоднократно сталкивались с фактом их раздражающего действия на организм. Раздражение это вызывало своеобразное субъективное ощущение и некоторые объективные изменения, например сокращение мышц, их судорожное подергивание. Эти факты привлекли внимание врачей, физиологов. Последние стали применять электрические заряды для раздражения нервов и мышц в опытах; появились высказывания о том, что раздражающее действие электричества может иметь лечебное действие.

Итак, только к концу XIX столетия физиологи получили определенное представление об электрических явлениях в живых организмах. К этому времени стало известно, что электрические потенциалы возникают практически во всех живых тканях. Эти потенциалы обнаружили в сердце, затем в коре больших полушарий, в продолговатом мозге, в почке, нервах, мышцах, сетчатке глаза и других тканях и органах. Начало намечаться и практическое применение электрофизиологических показателей как в исследовательской работе, так и в клинике. Но это произошло только в конце XIX столетия, а точнее, уже в начале XX века.

Как свидетельствуют принципы современной электрофизиологии, любая живая ткань является источником электрических потенциалов, которые представляют собой отражение процессов обмена, постоянно протекающих в живой клетке (растительной или животной). Известно, что во многих живых тканях регистрируются непрерывные спонтанные колебания электрических потенциалов, все время меняется электрическая активность. Одна из трудных и самых важных задач электрофизиологии — установить причину этой ритмической активности клетки живого организма. Особые трудности возникают при анализе электрических процессов, протекающих в центральной нервной системе, и являются наиболее актуальными в современной электрофизиологии.

Возбуждение мышечной ткани представляет сложный комплекс явлений, складывающихся из специфической деятельности (сокращение мышечных волокон), изменения электрического потенциала в возбужденном участке мышц. Изменение ионной проницаемости клеточных мембран, регуляторные механизмы этого процесса, ионы натрия, калия, а также хлора и кальция играют решающую роль при возникновении электрических (мембранных) потенциалов.

Для понимания процесса трансформации электрических импульсов и ритмической активности живой клетки следует описать весь процесс возникновения и передачи этих импульсов. В начале раздражения постепенно повышается проницаемость клеточной мембраны к ионам натрия и они, диффундируя в клетку, частично деполяризуют мембрану до определенного уровня, при котором проницаемость ее к ионам натрия настолько повышается, что они лавинообразно «врываются» внутрь клетки, вызывая реверсию потенциала, т. е. появление его пика. Вслед за этим проницаемость мембраны к ионам натрия снижается и повышается к ионам калия; из клетки начинают выходить ионы калия, изменяя потенциал мембраны. Происходит инерционный процесс, приводящий к тому, что ионов калия выходит из клетки больше, чем вошло в нее ионов натрия, и таким образом внутренняя поверхность мембраны на определенное время (несколько миллисекунд) приобретает больший отрицательный потенциал, чем до раздражения, т. е. возникает следовая гиперполяризация и, как следствие, электрический импульс.

Потенциал действия мышечных волокон функционирует в составе двигательных единиц (ДЕ). ДЕ — функциональная единица произвольной и рефлекторной активности мышцы. Она состоит из мотонейрона и группы мышечных волокон, иннервируемых этим мотонейроном. Мышечные волокна, входящие в одну ДЕ, возбуждаются и сокращаются одновременно в результате возбуждения мотонейрона. Количество мышечных волокон, иннервируемых одним мотонейроном, т. е. входящих в одну ДЕ, неодинаково в различных мышцах. В жевательных мышцах на один мотонейрон приходится 100 мышечных волокон, в височной мышце — 200; в мимических мышцах ДЕ более мелкие, они включают до 20 мышечных волокон. В небольших мимических мышцах это соотношение еще меньше; таким образом, обеспечивается высокий уровень дифференциации сокращений мимических мышц, обусловливающих широкую гамму мимики лица. Увеличение силы сокращения мышцы возникает вследствие увеличения числа работающих ДЕ и частоты их разрядов. Последним этапом в нервно-мышечной передаче импульса является, естественно, сокращение и производство силы или движения.

Большое внимание, уделяемое в настоящее время электрофизиологическим методам исследования, связано с тем, что эти методы позволяют получить наиболее точные показатели состояния и деятельности тканей и органов. Развитие теоретической электрофизиологии все время проходило параллельно с развитием прикладной электрофизиологии, т. е. применением достижений в практической медицине.

Один из представленных современных электрофизиологических аппаратов с цифровой обработкой электрического импульса и компьютерным программным обеспечением является аппарат «МИО-СТИМ» (рис. 1).

Рис. 1. Аппарат «МИО-СТИМ».

Рис. 1. Аппарат «МИО-СТИМ».

Аппарат «МИО-СТИМ» разработан компанией «Биотроник» (Италия), которая с 1980 года занимается научными разработками и изготовлением аппаратуры для функциональной диагностики в медицине. Использование современного компьютерного программирования позволило преобразовать аналоговый импульс в цифровую форму и использовать на практике различные варианты этих электрических цифровых импульсов.

«МИО-СТИМ» — это компьютеризированный аппарат, использующий электрические импульсы для стимулирования нервов через кожу, характеризующихся серией электрических волн, которые специально разработаны по продолжительности и интенсивности. Электростимуляция определяется применением электрических импульсов для порождения сокращения и расслабления мышц.

Аппарат «МИО-СТИМ» способен вырабатывать высокочастотные импульсы (HF) с возможностью модулирования сигнала по ширине (HF mod.) и низкочастотные импульсы (LF).

Основные эффекты высокой частоты импульса (HF) — болеутоляющий (седативный) эффект и миорелаксация (снимает напряжение и контрактуру мышечной ткани).

Модулированная высокая частота (HF mod.) — сокращения мышечной ткани увеличиваются и уменьшаются согласно синусоидальному течению импульса и происходит эффект глубокого мышечного массажа (усиливается кровоснабжение, лимфодренаж, усиливается трофика нервных тканей и т. д.).

Низкочастотные импульсы (LF) — самые оптимальные для нормализации нейромышечного равновесия.

Одновременное сочетание этих импульсов позволяет применять аппарат «МИО-СТИМ» в различных отраслях медицины, используя все возможности программирования электрических импульсов.

В стоматологической практике, в частности в ортодонтии, одной из актуальных проблем является правильное определение положения нижней челюсти, которое зависит от миодинамического равновесия мышц антагонистов и синергистов (Л. С. Персин, 1978). Стимулируются зоны тройничного ганглия, справа и слева, через наклеенные одноразовые электроды в этой области (рис. 2), и происходит воздействие на все мышцы зубочелюстной системы посредством специальной программы. Эта программа позволяет возобновить нейромышечное равновесие и найти положение относительно физиологического покоя нижней челюсти, которое является отправной точкой в функционировании нижней челюсти, где мышечные элементы находятся в равновесии между собой. Отправная точка — состояние физиологического покоя нижней челюсти, которого очень сложно добиться, если есть патология со стороны нейромышечной системы (спазм, контрактура, мышечное напряжение и т. д.). Она диктует нам положение равновесия всех элементов челюстно-лицевой области.

Определив положение физиологического покоя нижней челюсти, используя сочетание высокой и низкой частоты импульса, отключив высокую частоту, постепенно добавляем низкую частоту и получаем ответное движение нижней челюсти по траектории из положения относительно физиологического покоя в положение оптимальной окклюзии в состоянии миодинамического равновесия мышц-антагонистов и синергистов. В данной программе аппарата «МИО-СТИМ» это определение прописано под названием «миоцентрика». Далее полученное положение нижней челюсти фиксируется при помощи регистрационного материала (рис. 3).

Дополнительно в стоматологической практике использование имеющихся программ позволяет:

Проводить диагностику окклюзии и при необходимости выполнять пришлифовывание зубов в положении миодинамического равновесия мышц челюстно-лицевой области.

Применять при лечении бруксизма. Известны деконтрактурные и восстанавливающие свойства нейромышечной системы.

Применять при лечении таких патологий, как парестезия, миалгия, невралгия, артралгия, постхирургическая парестезия, с учетом анатомической целостности нервных структур.

Аппарат «МИО-СТИМ» способен решать множество задач, связанных с патологией и проблемами в области нейромышечной системы. Сочетание различных импульсов, обработанных специализированным компьютерным программным обеспечением, позволяет использовать аппарат «МИО-СТИМ» в различных областях: общей медицине, спортивной медицине, косметологии.

Также аппарат «МИО-СТИМ» работает как одноканальный электромиограф. ЭМГ-сигнал регистрируется через электроды, наклеенные на кожу в области исследуемой мышцы параллельно мышечным волокнам. Обработанные данные визуализируются на экране дисплея в режиме реального времени. Измеряется и сравнивается состояние тонуса исследуемой мышцы. Полученные данные электромиографии сохраняются на карте памяти аппарата «МИО-СТИМ»; далее можно переносить эти данные на компьютер и использовать в полном объеме возможности программного обеспечения «Мио-линк» (рис. 4).

comments powered by HyperComments
Похожие статьи
Особенности расположения височно-нижнечелюстных суставов при дистоокклюзии
06 июня 2010
1367
Хорошилкина Ф.Я. д. м. н., профессор, заслуженный деятель науки РФ, кафедра ортодонтии и детского протезирования МГМСУ Чобанян А.Г. к. м....
Мультидисциплинарный подход к решению стоматологических проблем. Взаимодействие...
07 июля 2010
1590
С. В. Камалова врач-ортодонт, клиника «Немецкая стоматология» (Харьков) Жизнь врача — постоянная борьба с болезнью. Этот процесс сродни борьбе с...
Влияние врожденного типа лица на форму его...
09 сентября 2010
2168
Ф. Я. Хорошилкина д. м. н., профессор, заслуженный деятель науки РФ, кафедра ортодонтии и детского протезирования МГМСУ А. Г. Чобанян к....