СПОСОБ ИМПЛАНТАЦИИ ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ ПРЯМОЙ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ НЕРВА
Патент на изобретение РФ №216050 от 27 декабря 2000 г.
Патентообладатель: Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт им.проф.А.Л.Поленова.
Авторы: Берснев В.П., Кокин Г.С., Даминов Р.Г., Даминов М.Р.
Изобретение относится к области медицины, а именно к прямой электростимуляции нервной ткани, например, нервных стволов.
Известен способ имплантации электродов, при котором подводят биполярный электрод пружинного типа, представляющий собой две контактные полоски на фторопластовой пластинке, к нервному стволу (Дубинский И.А., Бобкова В.М. Аппарат и электроды для стимуляции нерва // Медтехника.- №2.- 1977.- С.14-17).
Этот способ имеет ряд недостатков: удаление электродов требует повторного оперативного вмешательства, так как контактные по-лоски, находящиеся на фторопластовой пластинке, обеспечивают же-сткую фиксацию биполярного электрода на нервном стволе, в результате чего электрод не может быть извлечен без нарушения целостности кожных покровов и обнажения нерва. Также в этом способе не учитываются протекающие вокруг электродов под действием подающихся на них стимулирующих импульсов постоянного тока электро-химические процессы, приводящие к растворению положительного электрода (анода): а именно, металл электрода под воздействием внешней электродвижущей силы теряет электроны и переходит в ионизированное состояние; затем ионы металла переходят в электролит околоэлектродного пространства под влиянием электрического поля как между электродами, так и между анионами, например, ОН-, и ионами металла, из которого изготовлены электроды. Процесс электро-химического растворения положительного электрода (анода) можно выразить следующей формулой:
Ме (твердый) Меn+ (в раствор) + ne-,
где: Ме - металл,
e- - электрон
(Фримантл М. Химия в действии: Пер. с англ. Ч. 1.- М.: Мир, 1991.- С. 482).
Растворение электрода приводит к ухудшению электрического контакта с нервным стволом, вплоть до полного прекращения элек-трического контакта и невозможности дальнейшего проведения прямой электростимуляции нерва.
Из известных способов наиболее близким по технической сущности (прототипом) является способ имплантации электродов для прямой электростимуляции нервов, включающий наложение нитевид-ных электродов на неповрежденные части нерва выше и ниже места поражения и введение лекарственных средств (А.с. СССР 1146061, А61N1/36, 1985).
Однако в известном способе (прототипе) также не учитывается ухудшение электрического контакта положительного электрода (анода) с нервным стволом вследствие электрохимических процессов, приводящих к растворению анода по вышеизложенному механизму.
Изобретение направлено на разработку способа имплантации электродов для прямой электростимуляции нерва, позволяющего обеспечить длительный устойчивый электрический контакт электро-дов с нервным стволом.
Сущность изобретения заключается в том, что при этом способе имплантируют два разных по длине проволочных электрода, которые обхватывают нервный ствол, а конец более длинного проволочного электрода (анода) направляют к другому электроду (катоду). За счет сближения конца положительного электрода с отрицательным электродом происходит снижение электрического сопротивления между ними по отношению к сопротивлению между другими участками положительного электрода с отрицательным, что в свою очередь ведет к перераспределению плотности электрического тока, а именно - возрастает плотность электрического тока на конце положительного электрода и снижается на других участках. Это приводит к тому, что интенсивность электрохимических процессов, ведущих к растворению положительного электрода (анода) возрастает на конце последнего со снижением ее на других участках, которые обеспечивают электрический контакт анода с нервным стволом.
Заявленный способ отличается от прототипа тем, что конец положительного электрода направляют к отрицательному электроду. Сближение конца положительного электрода с отрицательным электродом ведет к снижению электрического сопротивления между ними по отношению к сопротивлению между другими участками положительного электрода (анода) и отрицательным электродом (катодом). Так как, в соответствии с законом Ома, плотность электрического тока обратно пропорциональна электрическому сопротивлению, происходит перераспределение плотности электрического тока в сторону ее возрастания на конце положительного электрода. Интенсивность электрохимических процессов, ведущих к растворению анода, которая прямо пропорциональна плотности электрического тока, увеличива-ется на конце положительного электрода со снижением ее на других его участках. Это обеспечивает устойчивый электрический контакт положительного электрода с нервным стволом более длительное вре-мя, что в свою очередь позволяет проводить полноценное восстановительное лечение. Изобретение поясняется схемой, на которой представлены имплантированные проволочные электроды 1, нервный ствол 2, конец положительного электрода (анода) 3.
Способ осуществляют следующим образом: при восстановительной хирургической операции проволочные электроды 1 подводят к выделенному из подлежащих тканей нервному стволу 2, обхватывают его спиралевидно и направляют конец положительного электрода (анода) 3 к другому электроду (катоду).
Заявленный способ имплантации электродов для прямой элек-тростимуляции разработан в Российском научно-исследовательском нейрохирургическом институте им. проф. А.Л.Поленова и прошел клинические испытания при лечении 46 больных. Всем им были имплантированы электроды для прямой электростимуляции нерва по заявляемому способу. Сроки прямой электростимуляции составили 21-28 дней, что соответствует оптимальным срокам электростимуляции в комплексе восстановительного лечения (Попов П.С. Справочник по курортологии и физиотерапии заболеваний нервной системы.- Киши-нев: Картя Молдовеняскэ, 1989.- С. 58-59).
Приводим клинический пример (выписку из истории болезни).
Пример. История болезни № 443-98, больной Б… О.С., 42 лет, инженер, поступил 20.03.98 г. по направлению поликлиники с жало-бами на ограничение движений в правой руке, которое появилось по-сле железнодорожной травмы (сбит электричкой) от 3.12.97 г. При обследовании выявлено тракционное повреждение правого плечевого сплетения.
Оперирован 2.04.98 г. Произведен невролиз стволов правого плечевого сплетения, для прямой электростимуляции согласно заяв-ляемому способу подведены проволочные электроды к нервному стволу с его обхватом, при этом конец одного из электродов (анода) направлен к другому электроду (катоду).
Прямая электростимуляция начата 6.04.98 г., 2-3 процедуры в день по 15 минут. Снятие швов 13.04.98 г. Удаление электродов и прекращение прямой электростимуляции 29.04.98 г. Курс прямой электростимуляции составил 24 дня, что является оптимальным для восстановительного лечения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ имплантации электродов для прямой электростимуляции нерва путем подведения проволочных электродов с обхватом нерва, отличающийся тем, что конец положительного электрода направляют к отрицательному электроду, при этом положительный электрод длиннее отрицательного.
Изобретение поясняется схемой, на которой представлены имплантированные проволочные электроды 1, нервный ствол 2, конец положительного электрода (анода) 3.