Введение к работе
Актуальность проблемы. Инсульт представляет собой качественно особое состояние, шяясь интегрированным выражением комплекса сложных метаболических, модинамических изменений, происходящих в мозге на определённой стадии недостаточности о кровоснабжения. Развитие инфаркта мозга является грозным осложнением церебральной шемии, когда потенциально обратимые изменения функционального состояния головного озга трансформируются в стойкий очаговый морфологический дефект (Гусев Е.И., 1992, 1993; кворцова В.И., 1993). ЭЭГ, являясь основным методом контроля функционального состояния озга, способна не только констатировать факт очагового поражения головного мозга при ясульте, но и вьивить функциональные нарушения, которые имеют важное прогностическое іачение, влияют на исход инсульта и возможности восстановления нарушенных при инсульте ункций. Современные методы нейрокнбернетики предлагают различные способы обработки юсигналов головного мозга, связанные не только с математическим анализом (фильтрация, шктральный, когерентный и другие виды анализа), но и с возможностью трёхмерной жализации источников в объёме мозга (Scherg М., 1985; Коптелов Ю.М., Гнездицкий В.В.. )90; Pascual-Marqui R.D. et al, 1994,1995 и др.).
Использование методов математической обработки ЭЭГ сделало возможным проведение )лее глубокого и детального неинвазивного анализа функциональных изменений, юисходящих при самых разных неврологических нарушениях (Гнездицкий В.В., 1981, 1990; кворцова В.И., 1993; Гриндель О.М. с соавт., 1997, 1998 и др.), позволило совершенствовать юцесс диагностики функционального состояния мозга в клинической практике.
При наличии грубого поражения головного мозга (инфаркт, гематома, опухоль, абсцесс) і ЭЭГ регистрируются локальные патологические изменения биоэлектрической активности в :ани, непосредственно прилегающей к области патологического очага (Жирмунская Е.А.,1967; айорчик В.Е., 1973; Бурцев Е.М., 1975; Зенков Л.Р., 1996). Одним из обобщённых понятий, :пользуемых при оценке таких изменений ЭЭГ, является "фокус патологической активности" >ПА), который наиболее часто представлен дельта-очагом. Как правило, дельта-очаг выражен і ЭЭГ в виде локально регистрируемых высоко амплитудных волн. Реже встречаются другие ікальньїе изменения ЭЭГ: редукция, исчезновение или экзальтация альфа-активности, наличие трых волн и пиков (Ерохин О.Ю., 1984; Жирмунская Е.А., 1989; Левтова В.Б., 1989; ифёрова В.В., 1991; Скворцова В.И., 1993), функциональная значимость которых :ончательно не ясна.
Нозологическая неспецифичность ЭЭГ обусловливает целесообразность изучения дельных ЭЭГ-феноменов при определённых, чётко локализованных поражениях мозга, в том
числе при инсультах полушарной локализации. Острое начало заболевания дает возможность точного отсчёта времени течения процесса, при развитии которого на ЭЭГ наблюдаются как локальные дельта-волны (функциональный очаг), связанные с воздействием патологического фактора (ишемии) на нейроны, так и различные виды патологической активности, возникающие на удалении, интерпретация которых вызывает затруднения (Майорчик В.Е.. 1964; Чухрова В.А., 1973; Жирмунская Е.А., 1960; Joynt R.J. et al., 1965 и др.). Причины и функциональная значимость подобных изменений ЭЭГ остаются неясными.
Современные возможности вычислительной техники позволяют по результатам обработки ЭЭГ не только изучать локализацию, распространённость, динамические изменения очага, но и совмещать данные нейрофизиологических и нейровизуализирующих методов (например, ЭЭГ и магнитно-резонансная томография (МРТ)). Представляет интерес выявление возможностей компьютерных методов нейрофизиологии в анализе соотношения очаговой и пароксизмальной активности ЭЭГ. Сопоставление результатов трёхмерной локализации источников ЭЭГ и нейровизуализирующих методов позволяет оценить возможные механизмы этих отношений.
Для индивидуализированного управления состоянием больного с инсультом необходимо проведение комплексного клинико-нейрофизиологического и МРТ-исследования, интегральной оценки тяжести больного в динамике. Наблюдение с последующим количественным анализом позволяет объективизировать состояние больного с инсультом полушарной локализации, диагностировать возникающие нарушения ЭЭГ, прогнозировать состояние больного на основе объективных данных, индивидуализировать проводимую терапию.
Данный круг проблем позволил сформулировать следующие цель и задачи.
Цель работы: разработка системы контроля функционального состояния головного мозга у больных с инсультом полушарной локализации на основе методов картирования и трёхмерной локализации в сопоставлении с данными МРТ-визуализации очага.
Задачи исследования.
-
Изучение возможностей методов трёхмерной локализации (BrainLoc, LORETA) в анализе очаговых изменений ЭЭГ у больных с инсультами полушарной локализации при сопоставлении с данными МРТ.
-
Выделение обоснованного набора параметров ЭЭГ для количественного описания очаговых изменений ЭЭГ.
-
Исследование взаимосвязей и динамики параметров ЭЭГ, их соотношения с клиническим состоянием больных и морфометрическим параметром МРТ.
-
Анализ неоднородностей функциональных очаговых изменений ЭЭГ, их прогностического значения.
5. Изучение пароксизмальной активности ЭЭГ с помощью методов трёхмерной локализации,
её соотношения с дельта-очагом н функционального значения. 6.. Разработка алгоритма контроля функционального состояния мозга у больных в остром периоде инсульта на основе проведённого комплексного клинико-нейрофизиологнческого и МРТ-исследования.
Научная новизна.
Впервые в работе представлена обоснованная количественная оценка очаговых феноменов ЭЭГ у больных- с инсультом полушарной локализации, проведена оценка статистической значимости и адекватности визуальных, спектральных и дипольных параметров ЭЭГ при сравнении с клинической оценкой состояния больных по Оригинальной шкале и данными МРТ-исследованнй. Введено понятие чувствительности параметров, позволяющее определять набор параметров для оценки изменений ЭЭГ у больных данной группы. Сопоставление данных' ЭЭГ и МРТ дало возможность выявить условия возникновения дельта-очага на ЭЭГ. Динамическое наблюдение с использованием методов картирования. и трёхмерной локализации источникоа.ЭЭГ позволило впервые выявить и проанализировать отдельные феномены ЭЭГ при инсульте, такие как "раздвоение" дельта-очага и альфа-, тета-очаги, установить их прогностическое значение для восстановления нарушенных функций.
На основании проведённого комплексного клинико-нейрофизиологического и МРТ-исследования и выявленных закономерностей предложен алгоритм контроля функционального состояния головного мозга больных в остром периоде инсульта полушарной локализации.
Возможности методов трёхмерной локализации источников ЭЭГ с использованием реальных срезов МРТ позволили впервые разделить выявляемые при инсульте локальные дельта-волны на два самостоятельных феномена: дельта-очаг, соответствующий перифокальной зоне повреждения мозга, и пароксизмальную активность, возникающую на удалении от очага повреждения головного мозга (лобные вспышки).
Практическая значимость.
Анализ параметров ЭЭГ с учетом предложенной нами такой их характеристики как чувствительность позволил "сократить признаковое пространство до 8 параметров, наиболее адекватно отражающих изменение клинического состояния' больных. Чувствительность параметров даёт возможность выбирать клиническую шкалу^ и объективизирующие методы, подходящие к исследуемым параметрам.
Обоснованный в работе'набор параметров ЭЭГ позволяет, проводить количественную оценку функционального состояния головного мозга и объективизировать интерпретацию состояния больных с инсультом полушарной локализации.
На основе выявленных феноменов ЭЭГ разработан алгоритм контроля функционального состояния мозга, позволяющий объективизировать состояние больного, прогнозировать его динамику, оценивать эффективность, проводимой терапии, определять практические рекомендации для неврологов с выделением группы больных, нуждающихся в срочной коррекции проводимого лечения.
Внедрение в практику.
Разработанный способ контроля функционального состояния головного мозга больных с инсультами полушарной локализации предложен и используется в лечебной.работе неврологической клиники РГМУ, ГКБ №20 г. Москвы.
Основные положения, выносимые на защиту.
-
Сопоставление данных компьютерной' ЭЭГ и МРТ-исследования позволило определить условия возникновения дельта-очага на ЭЭГ больных с инсультом полушарной локализации. Ими являются: поражение клеточных нейрональных структур (различных отделов коры и островка) головного мозга и объём поражения, по данным МРТ превышающий 10,56 куб.см.
-
Использование методов картирования и трёхмерной локализации источников программы BrainLoc делает возможным неинвазивное установление зоны генерации дельта-очага на ЭЭГ у больных с инсультами полушарной локализации даже "в случаях визуально не выявляемых очаговых изменений, которая соответствует периинфарктной зоне.
-
Обоснованный набор параметров позволяет провидить количественное описание изменений ЭЭГ на момент обследования и следить за их динамикой совместно с клинической оценкой и МРТ-исследованиями.
4. На основании выявленных феноменов ("раздвоение" дельта-очага; альфа-тета-очаги
. характеризующие зону пенумбры) разработан алгоритм контроля функциональной:
состояния головного мозга больных с инсультом полушарной локализации, которые позволяет объективизировать состояние больного, прогнозировать его динамику, оценивал эффективность проводимой терапии и при необходимости - рекомендовать срочную е< коррекцию.
5. Применение современных компьютерных методов анализа ЭЭГ позволяв!
объективизировать удалённые влияния инфаркта мозга в виде появления лобных вспышек
самостоятельного электрофизиологического феномена, наиболее частой причиной развита
которого является поражение переднего бедра внутренней капсулы, семиовального центра і
коры лобной доли.
Апробация работы.
' Официальная апробация диссертации состоялась на межкафедральной конференции кафедры неврологии и нейрохирургии с курсом лабораторной и функциональной диагностики, кафедры медицинской и биологической кибернетики и ПНИЛ разработки медицинских информационных систем Российского государственного медицинского университета (протокол №4 от 24.10.2000г.).
Основные положения и результаты исследования доложены и обсуждены на конференциях кафедры неврологии и нейрохирургии с курсом лабораторной и функциональной диагностики, кафедры медицинской и биологической кибернетики Российского государственного медицинского университета, Международной Восточно-европейской конференции: «Эпилепсия и клиническая нейрофизиология (Ялта-Гурзуф, 6-10 октября 1999г.) и на Втором Российском конгрессе по патофизиологии (с международным участием) (Москва, 9-12 октября 2000г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 155 страницах, включает 18 таблиц, 14 рисунков, 3 диаграммы и 4 схемы. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания применяемых методов, результатов нейрофизиологических исследований и их обсуждения, заключения, списка цитируемой литературы. Список цитируемой литературы состоит из 159 источников, включая 89 отечественных и 70 зарубежных.
