Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 13
1.1. Электростимуляция структур головного мозга 14
1.2. Транскраниальная электростимуляция головного мозга 16
1.3. Магнитная стимуляция 17
1.4. Транскраниальная микрополяризация 18
1.5. Механизм и эффекты микрополяризации 19
1.6. Клинические эффекты ТКМП 26
1.7. ТКМП при очаговых травматических и сосудистых поражениях головного мозга 28
1.8. Данные клинической ЭЭГ 31
1.9. Количественный анализ ЭЭГ 33
1.10. Пространственная синхронизация ЭЭГ 39
1.11. Методы исследования пространственной синхронизации 41
Заключение 45
ГЛАВА 2. Материалы и методы 47
2.1. Характеристика обследованных групп пациентов 47
2.2. Методика и оборудование 55
2.3. Методы исследования 56
2.4. Характеристика опции «Когерентный анализ» пакета «WinEEG» 59
ГЛАВА 3. Результаты применения ТКМП у больных с очаговыми травматическими и сосудистыми поражениями головного мозга 62
3.1. Клинический эффект ТКМП 62
3.2. Результаты нейровизуализационного обследования 64
3.3. Результаты ЭЭГ-обследования 68
3.3.1. Примеры динамики ЭЭГ при стандартной терапии 68
3.3.2. Примеры динамики ЭЭГ под влиянием ТКМП 71
3.3.3. ЭЭГ-признаки дестабилизации и перестройки функционального состояния мозга под влиянием ТКМП 74
3.4. Пространственная синхронизация ЭЭГ в норме 79
3.5. Пространственная синхронизация ЭЭГ у пациентов с очаговыми поражениями головного мозга при проведении общепринятой терапии 82
3.5.1. Примеры индивидуальных ППС у больных с ЧМТ 83
3.5.2. Обобщенные ППС в выделенных подгруппах при ЧМТ до начала применения ТКМП 85
3.5.3. Динамика обобщенных ППС у больных с ЧМТ под влиянием ТКМП 91
3.5.4. Динамика обобщенных ППС у больных с ОНМК под влиянием ТКМП 96
Обсуждение результатов 100
ГЛАВА 4. Пространственная синхронизация ЭЭГ у больных с распространенным поражением головного мозга 103
4.1. ППС у больных с цервикальной дистонией в процессе лечения методом ТТХВД 103
4.2. ППС при произвольном повороте головы влево у здоровых испытуемых 107
4.3. ППС при произвольном повороте головы вправо у здоровых испытуемых 109
4.4. Примеры ППС у больных с ЦД в стадии полной стойкой ремиссии ПО
4.5. Обсуждение результатов 112
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 118
ВЫВОДЫ 122
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 123
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 124
ПРИЛОЖЕНИЯ 153
- Электростимуляция структур головного мозга
- Характеристика обследованных групп пациентов
- Клинический эффект ТКМП
Введение к работе
Актуальность проблемы
Распространенность во всем мире очаговых поражений головного мозга, главным образом - травматического и сосудистого происхождения, тяжесть их последствий (высокий уровень инвалидизации больных с резким ухудшением качества их жизни), наряду со сложностью и высокой затратностью их лечения и реабилитации, придает проблеме глубокую социально-экономическую значимость и определяет актуальность данного исследования.
Указанные факторы, а также необходимость в ряде случаев оперативных вмешательств, делают актуальным поиск более эффективных, и при том -неинвазивных, приемов восстановительного лечения и целенаправленной функциональной реабилитации, которая должна осуществляться на максимально ранних этапах заболевания.
Несмотря на очевидные успехи в изучении патогенеза черепно-мозговой травмы и инсультов, наши представления о реальных компенсаторных механизмах мозга и их возможностях в плане восстановления пострадавших функций остаются недостаточными. Это создает трудности в разработке современных, наукоемких функционально-восстановительных технологий, среди которых особый интерес вызывают такие методы, как функциональное биоуправление, неинвазивная электро- и магнитная стимуляция, транскраниальная микрополяризация. Влияя на нейродинамические процессы в коре головного мозга, эти методы способствуют развертыванию компенсаторных процессов головного мозга, существенно-облегчают и ускоряют реабилитационный процесс (Богданов О. В., 1985, 2000; Oxley Т. at all., 2004; Priori А., 2003).
Высокая эффективность метода транскраниальной микрополяризации (ТКМП) при целом ряде неврологических заболеваний, в том числе и при последствиях
очаговых поражений головного мозга травматического и сосудистого генеза (Шелякин А. М., 2001; Шелякин А. М., Пономаренко Г. Н., 2006; Шелякин А. М. с соавт., 2002) обусловила выбор данного метода для лечения острых очаговых поражений головного мозга, оказавшегося также эффективным приемом ранней реабилитации.
Понимание тонких нейрофизиологических механизмов влияния ТКМП на мозговые процессы при. различных видах патологии и на разных этапах восстановления имеет определяющее значение в дальнейшем совершенствовании как данного метода, так и иных реабилитационных технологий.
В этой связи особую значимость приобретают методы объективной оценки состояния мозга и его динамики под влиянием тех или иных лечебно-восстановительных мероприятий.
Несмотря на очевидные успехи в развитии современных методов нейровизуализации (компьютерная, магнитно-резонансная, позитронно-эмиссионная томография), наиболее распространенным методом динамической оценки функционального состояния головного мозга до сих пор остается электроэнцефалография (ЭЭГ). Специфика ЭЭГ-паттернов при различных видах очаговых поражений мозга, а также их динамика в процессе лечения и восстановления, достаточно хорошо изучены (Гриндель О. М., 1988; Зенков Л. Р., 2002; Зенков Л. Р., Ронкин М. А., 2004).
Однако развитие клинических дисциплин, внедрение в повседневную практику современных наукоемких технологий, осуществляющих более тонкие и щадящие воздействия на головной мозг, обусловливают необходимость разработки соответствующих инструментов функциональной диагностики.. Возможности визуального анализа ЭЭГ и традиционных видов ее статистической обработки оказываются недостаточными.
Бурное развитие компьютерной техники сделало возможным применение такой сложной и трудоемкой методики, как исследование пространственной
7 синхронизации ЭЭГ-сигналов (Гриндель О.М., 1983; 2006; Иваницкий А. М., 2005; Ливанов М. Н., 1972, 1989; Ливанов М. Н. и др., 1978, 1988).
Появилась возможность определения пространственной синхронизации биопотенциалов с помощью различных математических инструментов, в частности — функции когерентности. Отображая линейную зависимость между двумя колебательными процессами существенно точнее, чем традиционно применявшаяся кросс-корреляция, функция когерентности при этом включена в качестве одной из опций в целый ряд стандартных программных пакетов для обработки ЭЭГ.
В связи с этим для решения проблемы ранней и эффективной реабилитации
больных с очаговыми поражениями головного мозга травматического и
сосудистого генеза представляется актуальным: 1) применить наукоемкие
функционально-восстановительные методики; 2) в процессе их применения
проводить углубленный нейрофизиологический контроль, позволяющий
отслеживать те неиродинамические процессы, которые могут иметь отношение к работе компенсаторных механизмов головного мозга.
Цель работы - изучить динамику клинических и нейрофизиологических показателей у больных с очаговыми травматическими и сосудистыми поражениями головного мозга под влиянием транскраниальной микрополяризации.
Задачи
Оценить клиническую эффективность транскраниальной микрополяризации в комплексном лечении больных с очаговыми травматическими и сосудистыми поражениями головного мозга;
Сопоставить клиническую динамику у больных при проведении транскраниальной микрополяризации с динамикой ЭЭГ;
Разработать алгоритм исследования пространственной синхронизации ЭЭГ средствами стандартного программного обеспечения;
Определить особенности пространственной синхронизации ЭЭГ у больных с очаговыми травматическими и сосудистыми поражениями головного мозга;
Изучить динамику пространственной синхронизации ЭЭГ у больных с очаговыми травматическими и сосудистыми поражениями головного мозга под влиянием транскраниальной микрополяризации;
Сопоставить полученные результаты с данными клинико-физиологического обследования пациентов с распространенными поражениями головного мозга.
Научная новизна
Показана высокая клиническая эффективность впервые разработанного способа направленной ТКМП в рамках комплексного лечения очаговых поражений головного мозга травматического и сосудистого генеза на разных стадиях заболевания, что, в частности, проявляется в достоверном (р>0,01) уменьшении средних сроков госпитализации больных с ЧМТ в 1,3 раза, больных с ОНМК в 1,2 раза, в уменьшении числа оперированных больных с ЧМТ в 1,5 раза, с геморрагическим инсультом - в 1,9 раза, а также - в достоверном (р>0,01) сокращении сроков регресса общемозговой симптоматики в 3,1 раза.
Сравнительное исследование специфики пространственной синхронизации (ПС) ЭЭГ у больных с очаговыми поражениями головного мозга травматического и сосудистого генеза, по сравнению со здоровыми испытуемыми, показало достоверное (р>0,01) увеличение у них числа когерентных связей (КС), особенно по диапазонам дельта и тета, а также существенное увеличение индивидуальной вариабельности их рисунка. Обнаружена зависимость характера ПС от полушарной латерализации поражения, а достоверная зависимость его от стадии
9 патологического процесса выявлена только у пациентов с поражением левого полушария.
Под влиянием ТКМП в процессе восстановительного лечения у больных существенно изменяются картины ПС ЭЭГ: распадаются ранее сформированные и образуются новые КС, преобладающие в диапазоне альфа, структура которых приобретает выраженное сходство у пациентов всех изучаемых подгрупп. У больных, получавших только общепринятую терапию, подобной динамики не отмечается.
Обнаружены некоторые общие закономерности формирования межкорковых функциональных связей у больных различных нозологических групп, имеющих как очаговый, так и распространенный характер поражения мозга (на примере цервикальной дистонии и алкогольного Корсаковского синдрома), в частности, вовлечение в этот процесс корковых ассоциативных зон. Эти данные позволили сформулировать гипотезу о роли корковых ассоциативных зон в формировании компенсаторно-эффективных межкорковых функциональных связей как анатомо-физиологической основы единого компенсаторного механизма головного мозга.
Практическая значимость
Обоснованный и апробированный в клинических условиях комплексный подход к лечебно-реабилитационному процессу для пациентов с очаговыми поражениями головного мозга различного генеза и на разных стадиях патологического процесса включает применение метода транскраниальной микрополяризации. Это позволяет добиваться более выраженных клинических результатов по сравнению с применяемыми стандартными методами лечения и реабилитации. Получен патент РФ на изобретение № 2188674. Приоритет от 22.05.2001.
Изучение картин пространственной синхронизации ЭЭГ подтвердило высокую информативность и клинико-физиологическую адекватность функции когерентности в качестве показателя пространственной синхронизации. Показаны
10 возможности когерентного анализа как метода отображения формирующихся межкорковых связей в динамике, что имеет существенное диагностическое и прогностическое значение.
Полученные результаты позволяют ожидать, что, при определенной доработке вопросов программного интерфейса и алгоритма интерпретации, данный подход найдет применение в клинической практике как часть протокола ЭЭГ-исследования при самых различных видах патологии.
Основные положения, выносимые на защиту
Анализ пространственной синхронизации ЭЭГ с применением функции когерентности является высокоинформативным способом отображения функционального состояния головного мозга при его очаговых поражениях.
Физиологические механизмы компенсации, при очаговых поражениях головного мозга реализуются путем формирования системы межкорковых функциональных связей.
Транскраниальная микрополяризация облегчает формирование связей, более эффективных в компенсаторном отношении, что обусловливает ее высокую клиническую эффективность.
Формирование когерентных связей между корковыми ассоциативными зонами с преобладанием в альфа-диапазоне коррелирует с положительной клинической динамикой, проявляющейся в регрессе общемозговой и очаговой неврологической симптоматики.
Участие корковых ассоциативных зон в формировании системы межкорковых связей в процессе лечения у больных как с очаговой, так и с распространенной церебральной патологией является важным фактором, отражающим работу механизма компенсации функций при церебральных поражениях.
Апробация работы Полученные результаты были доложены на следующих конференциях:
научной конференции «Лечебные эффекты центральных и периферических электровоздействий» (СПб, 2001),
5-й международной конференции «Здоровье, труд, отдых в XXI веке (профилактика, лечение, реабилитация в различные периоды жизни человека)» (Москва, 2002);
юбилейной конференции, посвященной 160-летию Александровской больницы (Санкт-Петербург, 2002);
- ПІ съезде нейрохирургов России (Санкт-Петербург, 2002);
- Юбилейной Всероссийской научно-практической конференции «Поленовские
чтения» (Санкт-Петербург, 2006);
IY съезде нейрохирургов России (Москва, 2006);
юбилейной научной сессии «Психоневрология в современном мире», посвященной столетию со дня основания Санкт-Петербургского научно-исследовательского Психоневрологического института имени В. М. Бехтерева (Санкт-Петербург, 2007);
конгрессе нейрохирургов стран Причерноморья (Ольгинка, Краснодарский край РФ, 2007);
- Всероссийской научно-практической конференции «Количественная ЭЭГ и
нейротерапия» (Санкт-Петербург, 2007).
Публикации По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, из них в журналах, рекомендованных перечнем ВАК - 3, напечатанных в материалах научно-практических конференций - 5. В них изложены результаты применения метода направленной ТКМП у больных с мозговыми инсультами и травматическими очагами размозжения в острой стадии заболевания, а также представлены
12 материалы по применению функции когерентности для исследования ПС ЭЭГ у здоровых лиц и у больных с ограниченной и распространенной церебральной патологией. Получен 1 патент на изобретение.
Внедрение в практику Результаты работы внедрены в повседневную практику отделения хирургии нервных и психических заболеваний и кабинета функциональной диагностики НИ ПНИ им. В.М. Бехтерева (г. Санкт-Петербург, 192019, ул. Бехтерева д. 3), 1-го и 2-го нейрореабилитационных отделений больницы № 23 (г. Санкт-Петербург, 192148, пр. Елизарова д. 32). Полученные результаты также используются в практике преподавания неврологии и нейрохирургии студентам Санкт-Петербургской государственной медицинской Академии им. И. И. Мечникова на кафедре неврологии, нейрохирургии и медицинской генетики, слушателям Санкт-Петербургской государственной медицинской Академии последипломного образования на кафедре нейрохирургии, а также слушателям курсов усовершенствования по неврологии и функциональной диагностике Учебного центра НИ ПНИ им. В.М. Бехтерева.
Электростимуляция структур головного мозга
Со времени фундаментальных работ основоположников - У. Пенфилда и Г. Джаспера (Пенфилд У., Джаспер Г., 1958), наиболее универсальным способом воздействия на специфические функции ЦНС с целью коррекции нарушенной структурно-функциональной организации мозга остается метод импульсной стимуляции с помощью долгосрочных вживленных электродов (Бехтерева Н. П., 1966; 1970; Бехтерева Н. П. с соавт., 1977; 1978; Герасименко Ю. П. с соавт., 2001; Раева С. Н., 1977; Скупченко В. В., 1991; Nitsche М. A. at all., 2003). Исследования в этом направлении были тесно связаны с развитием стереотаксической нейрохирургии (Аничков А. Д. с соавт., 1986; Кандель Э. И., 1981; Смирнов В. M., 1976). Большая работа выполнена школой академика Н. П. Бехтеревой, которая применяла воздействия импульсным электрическим током на глубокие структуры головного мозга для лечения экстрапирамидных гиперкинезов, паркинсонизма и фантомно-болевого синдрома (Бехтерева Н. П., 1966; 1970; 1988 и др.).
Дальнейшее развитие эти работы получили в исследованиях влияния импульсного электрического тока на стойкий неврологический дефицит при последствиях черепно-мозговой и спинальной травмы, что позволило получить ряд новых данных о закономерностях функционирования мозга человека. Были раскрыты многие механизмы соотношения структуры и функции в человеческом мозге (Бехтерева Н. П., 1988), получены ценные сведения о сходстве и различии функционирования мозговых систем обеспечения эмоциональной и собственно мыслительной деятельности, выявлены тонкие особенности процессов ассоциативно-логической обработки вербальной информации (Вартанян Г. А. с соавт., 1989; Гоголицын Ю. Л. с соавт., 1984; Matsushima J. at all., 1994) и. многое другое.
Анализ полученных данных был положен в основу ряда теорий и концепций, таких как теории Н. П. Бехтеревой об устойчивом патологическом состоянии и о жестких и гибких звеньях патогенеза мозговых расстройств, концепция В. В. Скупченко (1991) о фазотонном мозге, нейрофизиологическая модель системной организации мозга при эпилепсии (Степанова Т. С, 1977; Степанова Т. С. с соавт., 1983). Были получены новые данные, позволившие уточнить структурно-функциональные характеристики таких важнейших подкорковых образований, как базальные ганглии (Суворов Н. Ф., 1993; Шуваев В. Т., 1993).
Как показал многолетний опыт, в ряде случаев данный метод является единственным, позволяющим добиваться существенного и стойкого клинического эффекта. Однако, будучи высокотехнологичным, наукоемким и дорогостоящим, он может быть применен только в условиях специализированного нейрохирургического учреждения.
Характеристика обследованных групп пациентов
Основную группу составили:
- 34 пациента (23 мужчины и 11 женщин) в возрасте от 17 до 64 лет с черепно-мозговыми травмами различной локализации и степени тяжести, получавших в разные периоды заболевания, наряду с общепринятым, лечение методом ТКМП, из них оперированы - 18 человек;
- 17 пациентов (12 мужчин и 5 женщин) в возрасте от 49 до 73 лет с острыми нарушениями мозгового кровообращения различной локализации и степени тяжести, получавших в разных периодах заболевания, наряду с общепринятым, лечение методом ТКМП; из них с ишемическим инсультом 4 человека, с геморрагическим инсультом- 13, оперировано 3 человека.
Также были обследованы следующие группы сравнения:
- 15 пациентов (9 мужчин и 6 женщин) в возрасте от 23 лет до 61 года с черепно-мозговыми травмами различной локализации и степени тяжести, находившихся в разных периодах заболевания и получавпшх только общепринятое лечение; оперировано - 12 человек;
- 15 пациентов (11 мужчин и 4 женщины) в возрасте от 52 до 68 лет с острыми нарушениями мозгового кровообращения различной локализации и степени тяжести, находившихся в разных периодах заболевания и получавших только общепринятое лечение; из них с геморрагическим инсультом — 7, оперировано — 3 человека;
- 17 пациентов с цервикальной дистонией (ЦД) в возрасте от 23 до 48 лет, получавших лечение методом транстимпанальной химической вестибулярной дерецепции (ТТХВД): 7 женщин и 2 мужчин с правосторонней формой (ПФ) и 6 женщин и 2 мужчин с левосторонней формой (ЛФ) ЦД;
- 6 пациентов (мужчин в возрасте от 42 до 54 лет) с алкогольным Корсаковским синдромом, получавших комбинированную терапию с применением методов ТТХВД и ТКМП;
- 17 условно здоровых испытуемых (11 мужчин и 6 женщин) в возрасте от 24 до 49 лет.
Всего, таким образом, проведен анализ 81 клинического наблюдения больных с очаговыми поражениями головного мозга и 23 наблюдений больных с распространенными поражениями.
Клиническая картина у пациентов с очаговыми поражениями головного мозга, на момент их включения в основную и контрольную группы, представляла собой сочетание общемозговой, очаговой, менингеальной симптоматики и признаков дислокации ствола головного мозга 1-2 степени. При этом в группе пациентов с ЧМТ (49 человек) в остром периоде находились 27 человек (55,1 %), которых по степени тяжести ушиба головного мозга (УГМ) распределили следующим образом: тяжелая степень - у 23 человек (46,9 %), средняя степень - у 4 (8,2 %).
Клинический эффект ТКМП
Результаты нейровизуализационного обследования Анализ данных компьютерной и ЯМР-томографии головного мозга у больных контрольной и основной групп показал, что в результате проведения процедур ТКМП у больных в остром периоде проявления отека головного мозга не нарастали, переходная зона стабилизировалась, быстрее происходила санация очага повреждения. Так, у больных с ишемическим инсультом при стандартном протоколе лечения отек и ишемия мозга сохранялись, в среднем, на протяжении двух недель, тогда как при проведении ТКМП их регресс начинали наблюдать уже после 2-3-х процедур. У больных с геморрагическим инсультом очаг геморрагии и зона отека, как правило, не только сохранялись на протяжении 2-3 недель, но и имели тенденцию к расширению, а при проведении TIGVffl регресс отека становился заметным уже после 3-4 процедур, с последующим лизисом гематомы в сроки от 2 до 4 недель.
Было также отмечено, что у больных с тяжелой ЧМТ под влиянием ТКМП ускоренный регресс признаков отека мозга развивался, минуя обычные стадии, без образования «гиподенсной дорожки», соединяющей зону очага с желудочковой системой и сохраняющейся при общепринятом лечении на протяжении нескольких недель, что само по себе может указывать на непосредственную капиллярно-тканевую реабсорбцию отечной жидкости. Этот факт имеет большое значение в плане профилактики, таких частых осложнений, как кистозно-атрофический процесс и порэнцефалия.
