Электрофизиологическая диагностика неврологичесской патологии у детей

      Распределение УПП по поверхности головы в норме  у здоровых взрослых людей, правшей  имеет куполообразную форму. Максимальные значения УПП регистрируются в области вертекса. Значения УПП в левой височной области выше, чем в правой (прил. 3).

     Используя представления о генезе УПП, можно  попытаться объяснить форму распределения  постоянных потенциалов по поверхности головы. Существуют два ее определяющих фактора: функциональный и анатомический. Наиболее просто интерпретировать с позиций функционального подхода более высокие значения УПП над левым полушарием по сравнению с правым. В левом, доминантном у правшей, полушарии интенсивность энергетического обмена в норме выше, чем в правом, что приводит к большей концентрации водородных ионов и более высоким значениям УПП [20].

      Анатомический фактор значительным образом влияет на распределение УПП в норме. Для понимания этого придется привлечь некоторые анатомические сведения о венозном кровообращении и, прежде всего о венозных синусах - своеобразных сосудах, образованных листками твердой мозговой оболочки. Наиболее крупным является верхний сагиттальный синус, который проходит по верхнему краю серповидного отростка твердой мозговой оболочки от петушиного гребня лобной кости до затылочного выступа. Прямой синус располагается вдоль места соединения серпа большого мозга с наметом мозжечка; он впадает в поперечный синус, который залегает вдоль заднего намета мозжечка. Синусовый сток, соединяющий верхний сагиттальный, прямой и поперечный синусы, находится в области внутреннего затылочного выступа (прил. 4) [16].

      Отводящие электроды находятся вблизи крупных  диплоических вен и венозных эмиссариев. Лобное отведение расположено вблизи лобной диплоической вены, центральное отведение - вблизи теменного отверстия, через которое проходит теменная эмиссарная вена, соединяющая верхний сагиттальный синус с поверхностной височной веной, затылочное отведение - вблизи затылочной диплоической вены, которая через затылочный эмиссарий переходит в затылочную вену (затылочная диплоическая вена соединена также с поперечным синусом); височное отведение располагается в бассейне передней и задней височных диплоических вен, которые через соответствующие эмиссарии соединяются с задней аурикулярной веной. При расположении референтного электрода на мочке уха, а активных электродов в височных областях УПП часто близок к нулю, поскольку разность потенциалов зависит от одних и тех же сосудистых источников [16].

      Влияние сагиттального синуса на распределение  УПП наибольшее по сравнению с  мозговыми венами, расположенными парасагиттально. При регистрации УПП электродами, расположенными над сагиттальной линией, электрическая цепь проходит через сагиттальный синус. В силу большого объема кислой венозной крови в этом синусе, значение УПП в сагиттальных отведениях в норме выше, чем в парасагиттальных [21].

    Природа УПП необычна для классической электрофизиологии: с одной стороны, это явно электрофизиологический феномен, с другой - его генез при регистрации от кожи головы связан преимущественно с потенциалами ГЭБ и сосудов, а не с мембранными потенциалами нейронов и глии. На величину УПП большое влияние оказывает состояние кислотно-щелочного равновесия по обе стороны от базальной мембраны ГЭБ. Поскольку динамика рН на границе ГЭБ зависит от интенсивности энергетических процессов в мозге, то УПП представляет собой электрофизиологический показатель, который при корректной регистрации отражает соотношение между кислотностями крови мозговых и периферических капилляров, что позволяет в норме интерпретировать этот показатель как характеристику церебрального энергетического метаболизма. При патологии изменения кислотно-щелочного равновесия мозга зависят от характера патологического процесса [24]. 

1.2. Метод регистрации УПП головного мозга 

    Для регистрации УПП мозга требуются  усилители постоянного тока, позволяющие  измерять разность потенциалов милливольтного диапазона и ее изменения во временном диапазоне секунды - часы. Для того чтобы изменение сопротивления объекта не сказывалось на результах измерений разности потенциалов, входное сопротивление прибора должно быть значительно больше, чем сопротивление объекта. Так как кожные покровы человека имеют достаточно высокое сопротивление по постоянному току (десятки кОм), то входное сопротивление усилителя должно быть не менее 1МОм. В используемых приборах типа "Нейроэнергометр" входное сопротивление составляет 10 Мом [21].

     УПП головного мозга измеряется неполяризуемыми электродами. Неполяризуемые электроды состоят из металла, на поверхность которого нанесен слой малорастворимой соли этого же металла. Взаимодействие металла и его соли обеспечивает стабильность электродного потенциала [23]. Большинство используемых в электроэнцефалографии электродов поляризуются под влиянием постоянного тока. Это означает, что при прохождении постоянного тока на поляризуемых электродах возникает разность потенциалов, противоположная по знаку измеряемому напряжению, что оказывает существенное влияние на регистрируемую разность потенциалов. Величина артефактов электродного происхождения может на порядок превосходить УПП мозга [21].

      Наиболее  часто для регистрации УПП  применяются неполяризуемые хлорсеребряные электроды, имеющие небольшую устойчивую межэлектродную разность потенциалов. У высокостабильных электродов за 1 час регистрации электродный потенциал изменяется меньше, чем на 1 мВ. При регистрации УПП необходимо измерять межэлектродную разность потенциалов, чтобы затем ее вычитать из зарегистрированного значения УПП [3].

    Артефакты биологического происхождения, главными из которых являются кожные потенциалы, также могут вносить существенное искажение в измеряемую величину УПП мозга. Существуют два характерных заблуждения при регистрации ПП от поверхности головы. Одни авторы игнорируют потенциалы кожи и связанные с ними артефакты, другие не замечают потенциалов мозгового происхождения. Первый подход характерен для так называемой омега-метрии, когда регистрируется разность потенциалов между рукой и головой в ответ на какое-либо воздействие. По представлениям авторов, динамика ПП при этом свидетельствует об особенностях регуляции мозгом различных реакций (биохимических, иммунологических и т.д.) [11]. Другой подход прямо противоположен по своим выводам при принципиально аналогичном отведении ПП. Так, в работе Е.В. Торнуева (1991) УПП при симметричном отведении, УПП от височно-лобных областей правой и левой половины головы интерпретируются как кожные потенциалы. Однако оба подхода ошибочны, поскольку полностью избавиться от потенциалов кожного или мозгового происхождения при используемой методике регистрации практически невозможно [20].

   Уменьшить влияние кожных потенциалов на УПП, отводимый от поверхности головы, позволяет знание происхождения и закономерности динамики кожных потенциалов. Известно, что между наружной и внутренней поверхностью кожи существует разность потенциалов милливольтного диапазона, причем наружная поверхность заряжена отрицательно по отношению к внутренней. Кожные потенциалы не одинаковы в различных областях, в так называемых биологически активных точках (точках акупунктуры) величина кожного потенциала и кожного сопротивления значительно отличается от соседних зон. Кожные потенциалы изменяются при кожно-гальванических реакциях, возникающих в ответ на различные стимулы. Это определяет значительную сложность в вычленении вклада кожных потенциалов в регистрируемую величину УПП [5].

   Тем не менее, контроль и минимизация  влияния кожных потенциалов при записи УПП возможны. Величина кожного потенциала зависит от кожного сопротивления. Об этом свидетельствуют генез кожных потенциалов, а также принципиальное сходство кожно-гальванических реакций, использующих в качестве показателя кожное сопротивление и кожный потенциал. При кожно-гальванической реакции снижение кожного потенциала происходит параллельно со снижением кожного сопротивления. Поэтому обеспечение минимальной величины и стабильного уровня кожного сопротивления дает возможность минимизировать вклад кожных потенциалов в регистрируемую величину УПП. Снижение сопротивления и потенциалов кожи достигается путем обезжиривания кожи с помощью спирта и последующей аппликацией на кожу за 3-5 мин до начала записи насыщенного раствора NaCl. При записи УПП необходимо параллельно регистрировать кожное сопротивление. Низкий уровень кожного сопротивления по постоянному току (в пределах 5 кОм), равенство его значений в местах отведения и стабильность в процессе записи УПП свидетельствуют о малой величине и одинаковом уровне кожных потенциалов в соответствующих областях. Одинаковый и минимальный вклад кожных потенциалов в каждой из областей позволяет существенно снизить влияние артефактов кожного происхождения на регистрируемую величину УПП [18].

   Для записи УПП, как правило, используется монополярное отведение, при котором оценивается разность потенциалов между активными электродами, находящимися над различными отделами мозга, и референтным электродом. Все участки тела имеют тот или иной постоянный потенциал, поэтому для расположения референтного электрода выбирают зоны с минимальными и стабильными потенциалами. Такие характеристики имеют области, расположенные над костными структурами, например надколенник и запястье. Использование области запястья в качестве референтной имеет определенные преимущества: референтный электрод удобно располагать на запястье, потенциал запястья более стабилен, так как он является результатом усреднения потенциалов достаточно большой области [15].

   Напротив, не рекомендуется располагать референтный электрод на участках тела со значительными и меняющимися потенциалами, которые регистрируются в областях расположения мышц, на ладонях и подошвах, где наиболее выражена кожно-гальваническая реакция. Некоторые, особенно зарубежные авторы располагают референтный электрод на мочке уха, также как при регистрации ЭЭГ. Такая локализация референтного электрода обладает рядом технических удобств, однако лишает информации о разности потенциалов между головой и отдаленными областями тела [18].  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   ГЛАВА 2. ПРАКТИЧЕССКАЯ  ЧАСТЬ

2.1. Методика регистрации УПП головного мозга с помощью аппаратно - программного комплекса «Нейроэнергометр - 03»  

     Для регистрации, обработки и анализа  уровня постоянного потенциала (УПП) головного мозга применялся  специализированный аппаратно - программный диагностический комплекс "Нейроэнергометр-03". "Нейроэнергометр-03" позволяет производить оценку энергозатрат мозга и его отдельных областей.

     УПП регистрировался монополярно с  помощью неполяризуемых хлорсеребряных электродов «ЭВЛ-1-М4» (референтный) и «ЕЕ-G2» (активный) и усилители постоянного тока с входным сопротивлением 10 Мом. До наложения электродов на голову испытуемого производилось их предварительное тестирование в физиологическом растворе, при котором измерялась разность потенциалов и сопротивление между электродами в отсутствие биологического объекта, разность потенциалов между электродами не превышала 20 мВ, а межэлектродное сопротивление 15-20 кОм. Дрейф электродного потенциала не превышал 1-2 мВ за 10 минут.

     Активный  электрод располагали вдоль сагиттальной линии -  в лобной, центральной, затылочной, в правой и левой височных областях (точки Fpz . Cz . Oz . Td . Ts по международной  схеме «10-20%»). Референтный электрод располагался на запястье правой руки.

     Регистрация УПП у испытуемого осуществлялась через 5-7 минут после наложения  на точки отведения электродов с  контактными тампонами, смоченными гипертоническим (30%) раствором NaCl, благодаря которому происходило снижение кожного сопротивления до 1-2 кОм, уменьшалась величина кожных потенциалов, а так же блокировалась кожно-гальваническая реакция. За указанное время происходят переходные электрохимические процессы в коже, исчезают трибоэлектрические явления. При экспериментальном измерении, длительность которого составила 15 минут, осуществлялся постоянный контроль значений кожного сопротивления в местах отведения УПП, которое не превышало 30 кОм. Информацию об истинном значении УПП головного мозга получали благодаря автоматическому вычитанию из суммарных регистрируемых значений потенциалов межэлектродной разности потенциалов. Полученные данные обрабатывались с помощью специального программного обеспечения с построением карты распределения уровня постоянного потенциала.

     Анализ  УПП производился путем картирования полученных с помощью монополярного измерения значений УПП и расчета отклонений УПП в каждом из отведений от средних значений, зарегистрированных по всем областям головы, при котором появляется возможность оценки локальных значений УПП в каждой из областей с исключением влияний, идущих от референтного электрода. Полученные характеристики распределения УПП сравнивались со среднестатистическими нормативными значениями для определенных возрастных периодов, встроенных в программное обеспечение комплекса «Нейроэнергометр- 03».

     Аппаратно-программный  комплекс "Нейроэнергометр-03" (прил. 5) предназначен для регистрации, обработки и анализа УПП головного мозга. Использование специализированных методов анализа и топографического картирования УПП позволяет производить непрямую оценку интенсивности энергетического обмена головного мозга и его отдельных областей.

     Метод анализа УПП эффективен для выявления  состояний, связанных с повышением энергозатрат (стадия напряжения при  стрессе, различные виды тревоги, тревожная депрессия, снижение порога судорожной готовности, и т.д.) и с их снижением (стадия истощения при стрессе, апатическая депрессия, сосудистые заболевания мозга и т.д.). Показано снижение церебрального энергетического обмена на фоне транквилизаторов, нейролептиков, а также при гипнозе и повышение церебрального энергообмена под влиянием ноотропов. Метод прошел аппробацию в ведущих неврологических, психиатрических клиниках, детских и геронтологических лечебных центрах.