Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка эффективных методов диагностики начальных проявлений недостаточности кровообращения мозга на основе компьютерных технологий Шмиткова Татьяна Ивановна

Разработка эффективных методов диагностики начальных проявлений недостаточности кровообращения мозга на основе компьютерных технологий
<
Разработка эффективных методов диагностики начальных проявлений недостаточности кровообращения мозга на основе компьютерных технологий Разработка эффективных методов диагностики начальных проявлений недостаточности кровообращения мозга на основе компьютерных технологий Разработка эффективных методов диагностики начальных проявлений недостаточности кровообращения мозга на основе компьютерных технологий Разработка эффективных методов диагностики начальных проявлений недостаточности кровообращения мозга на основе компьютерных технологий Разработка эффективных методов диагностики начальных проявлений недостаточности кровообращения мозга на основе компьютерных технологий
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Шмиткова Татьяна Ивановна. Разработка эффективных методов диагностики начальных проявлений недостаточности кровообращения мозга на основе компьютерных технологий : диссертация ... кандидата медицинских наук : 05.13.01 / Шмиткова Татьяна Ивановна; [Место защиты: Воронежский государственный технический университет].- Воронеж, 2003.- 179 с.: ил.

Содержание к диссертации

Введение

1. Пути повышения эффективности диагностики начальных проявлений цереброваскулярной недостаточности 14

1.1. Анализ медико-социальных аспектов состояния заболеваемости цереброваскулярными болезнями на современном этапе 14

1.2. Особенности клинических проявлений на начальных этапах формирования сосудистой патологии головного мозга 38

1.3. Цель и задачи исследования 50

2. Статистическая оценка и объективизация клинических проявлений с помощью инструментальных методов исследования 52

2.1. Анализ различных методик инструментальных методов исследования. 52

2.2. Выбор и оценка оптимальных для данной патологии методов обследования в зависимости от их диагностической значимости 68

2.3. Оценка различных клинико-функциональных диагностических вариантов 105

Выводы второй главы.. 112

3. Методология диагностического процесса НПНКМ 114

3.1. Особенности и классификация совокупности клинических показателей НПНКМ 114

3.2 Выделение наиболее существенных показателей процесса диагностики НПНКМ 134

3.3 Алгоритмизация процесса диагностики и прогнозирования НПНКМ... 144

Выводы третьей главы 149

4. Реализация и апробация результатов исследования по диагностике нпнкм в клинической практике 150

4.1. Структурная схема информационного и программного обеспечения компьютерной системы управления диагностическим процессом 150

4.2. Результаты апробации в клинической практике 153

Выводы четвертой главы 161

Заключение 163

Список литературы

Особенности клинических проявлений на начальных этапах формирования сосудистой патологии головного мозга

Исходом длительно существующей недостаточности кровоснабжения мозга может быть сосудистая деменция. В любом случае первым этапом в возникновении и дальнейшем прогрессировании сосудистой патологии головного мозга являются НПНКМ.

За последние 20-30 лет расширились, а в ряде случаев изменились взгляды на этиологию и патогенез церебро-васкулярной патологии благодаря использованию новейших нейровизуализационных методик («Neuroiraaging»), таких как: рентгеновская компьютерная томография (РКТ), магнитно-резонансная томография (МРТ), позитронная эмиссионная томография головного мозга, радиоизотопные методы исследования для количественной оценки регионарного мозгового кровотока и др. Эти исследования направлены на изучение структурных, циркуляторных и метаболических нарушений при различных клинических формах сосудистой патологии головного мозга.

Это касается в первую очередь НПНКМ, преходящих нарушений мозгового кровообращения, т.к. только клиническая оценка выраженности неврологической симптоматики или субъективные проявления заболевания не могут достоверно отразить имеющийся патологический процесс.

Достоверно показано [32,38,46,57,69,154], что в основе обратимой неврологической симптоматики могут лежать структурные поражения мозга в виде очагов полного или неполного некроза. Продолжительность изменений мозгового кровотока значительно превышает время существования неврологической симптоматики, что ставит под сомнение разделение транзиторных ишемических атак (ТИА) и малых инсультов («обратимый ишемический неврологический дефицит») на основании чисто клинических критериев, включая продолжительность и обратимый характер неврологической симптоматики.

В связи с этим предлагается выделять ТИА без признаков очагового поражения мозга на КТ и с изменениями на КТ, обозначая их как «частичный непрогрессирующий или малый инсульт»[155]. Выделена такая новая форма нарушения мозгового кровообращения (НМК), как лакунарный инфаркт («лакунарный инсульт»)[57], не нашедшая еще отражения в МКБ. Лакунарный инсульт является одним из видов ишемических НМК, обусловленных поражением интрацеребральных артерий при АГ и характеризующийся развитием мелких очагов некроза в глубоких отделах мозга. При локализации в функционально «немых» зонах, лакунарный инсульт протекает клинически бессимптомно и может быть случайной находкой при РКТ или МРТ-исследовании. Пациенты с бессимптомными лакунарными инсультами при наличии АГ могут длительное время наблюдаться с диагнозом НПНКМ.

Общеизвестно, что науку продвигают новые идеи и методы. На их основании в последние годы в области ангионеврологии был получен ряд важнейших достижений, к которым, прежде всего, следует отнести: - создание концепции факторов риска развития сосудистых заболеваний головного мозга как основы интегральной популяционной стратегии, предусматривающей устранение или снижение влияния регулируемых факторов риска, включая кардиогенные и гемореологические; - создание современной концепции гетерогенности ишемического инсульта, ставшей теоретической основой в патогенезе и практической реализацией в лечении инсультов; - создание концепции структурно-функциональных уровней сосудистой системы мозга при патологии; - разработка новых и совершенствование существующих методов консервативного и хирургического лечения ишемических и геморрагических инсультов; - использование всех доступных диагностических программ, включая такие уникальные, как МР-спектроскопия, MP-ангиография, позитронная эмиссионная томография, транскраниальная допплерография, дуплексное сканирование с ЦДК для выявления начальных патологических изменений сосудистой гемодинамики и структурных изменений мозга; - «создание» инсульта как клинического синдрома с исходом в различные по характеру патологические состояния организма. (НИИ неврологии РАМН, Кардиологический научных центр РАМН по программе MONICA).

В основе созданных концепций лежит представление о многообразии причин и механизмов развития острого очагового ишемического повреждения мозга. Инсульт рассматривается как исход многих различных по характеру патологических состояний системы кровообращения. При этом общими для этих состояний в итоге становятся лишь территории и структуры мозга, в которых развертываются финальные деструктивные процессы, тогда как патогенез их различен. Уточнение патогенеза приобретает решающее значение для профилактики. И здесь основная роль отводится состояниям, предшествующим нарушениям мозгового кровообращения - НПНКМ. Концепции НПНКМ в профилактике инсультов представлена на рис. 1.9. Факторы риска (ФР) являются основным пусковым механизмом в формировании ЦВЗ. Их выявление и значимость играют важную роль в патогенезе НПНКМ, ТИА, ПНМК, инсультов, сосудистой деменции. Ведущими факторами риска сосудистой патологии головного мозга являются атеросклероз (АС) и артериальная гипертензия (АГ). Воздействуя на различные структурно функциональные уровни сосудистой системы головного мозга - магистральные артерии головы (МАГ), интракраниальные артерии (ИКА), микроциркуляторное русло (МЦР) - факторы патологического воздействия (АС, АГ) приводят к нарушению кровотока, вызывая изменения сосудов по типу эшелонированного атеростеноза или гипертонической ангиопатии со снижением

Выбор и оценка оптимальных для данной патологии методов обследования в зависимости от их диагностической значимости

Использование новейших методик нейровизуализации позволяет рассматривать НПНКМ не только с позиций клинических проявлений, но и выделить формы с бессимптомным течением при наличии очагов поражения мозга, свидетельствующих о существовании хронической прогрессирующей цереброваскулярной патологии. Накапливается все больше данных о том, что при атеросклерозе и артериальной гипертензии морфологические изменения мозга типа понижения плотности перивентрикулярной паренхимы, лейкоариоза, наружной и внутренней гидроцефалии многие годы и даже десятилетия протекают клинически бессимптомно [24,149], поэтому когда появляются субъективные признаки болезни, оцениваемые как НПНКМ, по существу имеется первая стадия дисциркуляторной энцефалопатии. Это свидетельствует о клинической тождественности данных двух форм хронических цереброваскулярных заболеваний.

Вопросам диагностики начальных форм сосудистых заболеваний головного мозга посвящены работы отечественных авторов [3,33,36,52,61,75,79,114,131]. Изучению ранних проявлений сосудистой патологии головного мозга способствовали экспериментальные исследования закономерностей регуляции мозгового кровообращения в нормальных и патологических условиях, изучение механизмов ауторегуляции сосудистого тонуса, роли микроэмболий и др. [42,88]. Изучению возрастных особенностей артерий экстра - и интракраниального отделов, их биомеханических и биофизических параметров при гипертонической болезни, НПНКМ, острых нарушениях мозгового кровообращения, дисциркуляторной энцефалопатии, изменениям белого вещества головного мозга при церебро-васкулярной патологии посвящено много исследований [41,44,154]

Так, [39] были изучены механические свойства мозговых артерий и магистральных артерий головы: начальная толщина ненагруженной стенки артерии, деформация стенки артерии при силе нагружения (Р=50гс), предел прочности стенки артерии, жесткость стенки артерии (секущий модуль упругости). Было установлено, что стенки магистральных артерий головы толще стенок мозговых артерий, деформативные способности стенок магистральных артерий выше, чем мозговых. Но стенки мозговых артерий более жесткие, так стенки средней мозговой артерии почти в десять раз жестче стенок внутренней сонной артерии. Это объясняет наиболее ранние проявления атеросклеротического процесса в начальных отделах средних мозговых артерий и самую высокую частоту сосудистых катастроф в бассейне средней мозговой артерии. Установленные возрастные сдвиги параметров механических свойств и биохимического состава стенок исследованных артерий у практически здоровых лиц (увеличение толщины стенки артерий, повышение жесткости, понижение деформативных способностей и предела прочности) дают основание считать, что после 35 лет ускоряется процесс старения артерий, питающих головной мозг. Это определяет необходимость более раннего, чем это принято, проведения мероприятий по профилактике цереброваскулярных заболеваний.

Т.С.Гулевской с соавторами [42] было впервые проведено изучение сосудов, питающих головной мозг, на 4-х уровнях: I - экстракраниальные отделы сонных и позвоночных артерий, II - интракраниальные отделы их и сосуды основания мозга, III - сосуды поверхности полушарий мозга, IV -интрацеребральные артерии (морфологические исследования на сериях гистотопографических срезов). Установлена четкая зависимость изменений сосудов от тяжести и длительности течения артериальной гипертонии, диаметра артерий и их структурно-функциональных особенностей. Ведущая роль принадлежит изменениям корково-медуллярных артерий, которые приводят к развитию циркуляторной гипоксии, очаговой и диффузной ишемии белого вещества головного мозга. Это согласуется с новейшими данными, свидетельствующими о значительном снижении мозгового кровотока в белом веществе при хронической артериальной гипертонии, сопровождающейся развитием прогрессирующей деменции (болезни Бинсвангера)[158]. Дополнительными повреждающими факторами диффузного поражения головного мозга является персистирующий отек мозга, обусловленный нарушениями проницаемости ГЭБ, расстройствами венозного кровообращения и ликвородинамики при АГ. Клинико-морфологические сопоставления показали, что распространенное поражение белого вещества полушарий мозга при артериальной гипертонии - гипертоническая лейкоэнцефалопатия - может длительное время протекать асимптомно и не сопровождаться отчетливыми очаговыми нарушениями, интеллектуально-мнестических и поведенческих функций. Гипертоническая лейкоэнцефалопатия является ведущим морфологическим субстратом сосудистой деменции при АГ и нередко служит тем фоном, на котором развиваются НПНКМ и острые нарушения мозгового кровообращения ишемического и геморрагического типа.

Морфогистологические исследования бесспорно являются наиболее точными, но практически неприемлимыми для прижизненной диагностики цереброваскулярной патологии. В связи с этим постоянно совершенствуются методы диагностики, известные с начала XX века (РЭГ, ЭЭГ), разрабатываются и внедряются в клинику современные нейровизуализационные программы.

ЭЭГ является нозологически неспецифическим методом исследования, отображает собственно функциональное состояние нервной ткани, которое непосредственно не зависит от характера патологического процесса. Клинический анализ ЭЭГ дает диагностическую информацию в трех основных аспектах: 1) - констатация поражения мозга; 2) - прогноз течения заболевания; 3) - локальная диагностика поражения мозга. В настоящее время можно считать общепризнанным, что обнаружение явных патологических изменений ЭЭГ является признаком ненормального функционирования нервной ткани, а следовательно, и церебральной патологии. Даже при полном внешнем клиническом здоровье обследуемого наличие патологических изменений на ЭЭГ следует рассматривать как признак латентной патологии, резидуального или еще не проявившегося поражения.

Выделение наиболее существенных показателей процесса диагностики НПНКМ

Пример: больная Г., 1966 г.р., обратилась в Воронежский областной клинический диагностический центр в сентябре 1999г. с жалобами на головные боли диффузного характера, по несколько дней, несколько раз в месяц. Головные боли сопровождались головокружением, шумом в ушах, чузством «провала». Прием анальгетиков облегчал состояние. Анамнез не отягощен. Нарушений сердечно-сосудистой системы, эндокринных дисфункций не выявлено (в 1996 году тщательно обследовалась в связи с беременностью и родами). Отмечалась склонность к гипотонии, в связи с чем с юности выставлялся диагноз ВСД по гипотоническому типу. Течение заболевания было стабильное. В неврологическом статусе отмечалась легкая асимметрия носогубных складок, оживление сухожильных и периостальных рефлексов без разности сторон, тремор пальцев рук, промахивание при пальце-носовой пробе. Отмечался гипергидроз ладоней, стоп, стойкий красный дермографизм. При обследовании на РЭГ выявлялись изменения в виде усиления пульсового кровенаполнения в каротидном бассейне с асимметрией кровотока 37% за счет больших значений слева, выраженного затруднения венозного оттока. Больная была направлена на ТКДГ, где были выявлены изменения скоростей кровотока, характерных для артерио-венозной мальформации. В дальнейшем диагноз был подтвержден нейровизуализационными методиками, ангиографически. Больная прошла курс протонной терапии в Москве.

Таким образом, ТКДГ должна быть широко использована в диагностическом комплексе у лиц молодого возраста, в частности для выявления сосудистых мальформаций на догоспитальном этапе.

Больная М, 1961 г.р., обратилась с жалобами на головные боли в левой лобно-височной области, снижение зрения на левый глаз. В неврологическом статусе выявлены начальные признаки атрофии зрительного нерва, изменения полей зрения. Наблюдалась и лечилась у офтальмолога. При последовательном проведении РЭГ, ТКДГ выявлено снижение скорости кровотока по левой глазной артерии, коэффициент асимметрии по глазным артериям составил 23%. Была рекомендована MP-ангиография, где подтвердилось предположение о гипоплазии глазной артерии с нетипичным отхождением ее от средней мозговой артерии.

При выявлении у пациента указаний в анамнезе на перинатальную патологию, ЧМТ обследование должно проводиться по двум основным направлениям : исследование кровоснабжения мозга и ликвородинамики .

Перинатальная патология может возникать как следствие нарушений мозгового кровообращения в результате родовой травмы (цервикального отдела или головного мозга), токсических воздействий, гипоксических состояний. Поэтому важна оценка всего структурно-функционального состояния кровообращения головного мозга. При ТКДГ, УЗДГбца, в том числе с ЦДК, достаточно часто выявляются дисциркуляторные нарушения мозговой гемодинамики (как артериальной, так и венозной), а при РКТ или МРТ головного мозга - ликвородинамические нарушения, асимметрия желудочкого комплекса. Обязательным для пациентов данной патологии является рентгенологическое исследование шейного отдела позвоночника

При сопоставлении получаемых данных можно выделить ведущее патологическое звено (нарушения артериального, венозного отделов или ликвородинамики, вертеброгенная дисфункция) для назначения патогенетически оправданного лечения.

У пациентов с НПНКМ на фоне артериальной гипертензии и атеросклероза алгоритм обследования должен включать несколько направлений:

Исследование кровоснабжения мозга на различных структурно-функциональных уровнях: МАГ, основной функцией которых является доставка крови к мозгу и в известной мере регуляция его объема; артерии поверхности мозга, включая артериальный круг большого мозга и крупные интрацеребральные артерии, главной функцией которых является распределение крови по различным регионам мозга; сосуды микроциркуляции - структурно-функциональный уровень, на котором осуществляются метаболические процессы. Это возможно при комплексной оценке последовательно проводимого исследования с помощью РЭГ, УЗДГ, дуплексного сканирования сосудов, ТКДГ, а при необходимости - МР-ангиографии.

Молодым женщинам с НМЦ, кроме консультации и обследования у гинеколога-эндокринолога с определением гормонального фона (пролактин, лютеинизирующий и фолликулостимулирующий гормоны), обязательно проведение РКТ головного мозга с контрастированием для диагностики микроаденомы гипофиза. У молодых женщин с искусственной менопаузой необходимо исследование крови на холестерин и липопротеиды, а у женщин, принимающих контрацептивные средства, - исследование свертывающей системы крови.

Пациентам с синдромом Эллорса-Данлоса проводится УЗИ сердца для выявления пролапса митрального клапана, с болезнью Шейермана-Мау -рентгенография шейного отдела позвоночника с функциональными пробами для определения степени листеза, нестабильности шейных позвонков и их роли в формировании сосудистой патологии вертебрально-базилярного бассейна.

Результаты апробации в клинической практике

Внедрение математических методов и средств вычислительной техники значительно увеличило возможности медицинской диагностики. Новое направление - вычислительная диагностика обладает разносторонними перспективами развития и широким спектром применяемых методов.

Однако, экспертное заключение не может быть сделано в автоматическом режиме, а требует участия врача. Автоматизировать можно либо некоторые этапы, либо весь процесс медицинской диагностики, причем только те задачи, которые можно решать без участия врача. Автоматизация первого этапа - сбор информации о больном и его заболевании - связана с решением задач формализации медицинских данных, представлении их в виде, пригодном для обработки на ЭВМ. Информация о больном принципиально может быть двух видов: сведения, собранные врачом при осмотре и обследовании больного, сведения, полученные при помощи приборов непосредственно от больного. Поэтому решение задачи формализации медицинской информации сводится в первом случае к созданию различных стандартизированных документов (стандартизированные истории болезни, стандартизированные карты обследования больного, стандартизированные эпикризы), а во втором - к разработке критериев информационной оценки проявления заболевания у пациента.

Автоматизация второго этапа медицинской диагностики требует четких оценок для симптомов (признаков) с учетом их ценности в постановке диагноза. Оценка симптомов традиционно проводится в два этапа: на первом этапе на основе медицинской логики, врачебного опыта и литературных данных выделяется круг симптомов, характерных для данного заболевания или группы заболеваний. Это может осуществить врач, а после необходимого обучения - ЭВМ; на втором этапе выделенные симптомы оцениваются по значимости для установления определенного диагноза.

Решение заключается в создании программно — аппаратных комплексов, позволяющих интегрировать в единое целое технические средства, необходимые для регистрации физических характеристик пациентов и прикладное программное обеспечение, позволяющее управлять компонентами системы, накапливать и анализировать полученную информацию.

Расширение сферы применения компьютеров в практической медицине породило возникновение нового понятия — компьютерная поддержка принятия врачебных решений, т.е. система, включающая регистр медицинских данных и комплекс программ, ориентированных на решение диагностических, прогностических и лечебных задач. Подобные комплексы охватывают деятельность целых медицинских подразделений, позволяя вести централизованный сбор, обработку и хранение больших объемов статистической информации. Основу подобных комплексов составляют автоматизированные рабочие места врачей, которые на основе имеющихся данных решают задачи диагностики, прогнозирования и выбора тактики лечения больных с неврологическими заболеваниями.

Собран и обработан статистический материал на 391 больного в возрасте от 16 до 50 лет, находившихся на обследовании в ВОКДЦ с подозрением на цереброваскулярную патологию. В основу отбора больных положены критерии диагностики НПНКМ, разработанные министерством здравоохранения. Распределение больных по полу, возрасту, наличию и степени выраженности патологических проявлений, сочетание с соматической патологией, анамнестическими данными, цифрами АД, психоэмоциональном состоянии и т.д. представлены в приложении 3.

Персонифицированный регистр пациентов неврологического отделения разработан с помощью среды визуального программирования Inprise Delphi 5.0 - одним из продуктов современной компьютерной индустрии. Inprise Delphi 5.0 соединяет визуальные и объектно-ориентированные принципы программирования с дружественной средой разработки, давая в итоге разработчику архитектуру многократно используемых компонентов. Это открывает новые возможности, позволяя производить быструю разработку и совершенствование высокоскоростных приложений Windows.

Основное назначение Inprise Delphi 5.0 - служить средством для быстрого создания широкого класса Windows - приложений, включая приложения, отвечающие технологии распределенной обработки данных, называемой технологией «клиент/сервер».

В качестве процессора баз данных была выбрана СУБД MySQL, которая является наиболее популярной как при разработке Internet-приложений, так и для создания приложений для локальной сети. СУБД mySQL позволяет обеспечить следующие параметры: - наибольшее быстродействие при обработке запросов к базам данных; - возможность использования удаленного сервера базы данных; - возможность подключения к базе данных нескольких пользователей одновременно; - независимость от платформы, на которой используется mySQL; - поддержка большого количества записей (по официальной документации -50 млн. записей); - независимость от используемой символьной кодировки. К преимуществам данной СУБД следует также отнести и то, что она распространяется бесплатно, что, вместе с вышесказанным, значительно расширяет круг разработчиков.

Похожие диссертации на Разработка эффективных методов диагностики начальных проявлений недостаточности кровообращения мозга на основе компьютерных технологий