способ определения скорости проведения импульса по нерву

Формула изобретения

1 1. Способ определения скорости проведения импульса по нерву путем электрического раздражения нерва, регистрации вызванных потенциалов, определения разности латентных периодов между началами или между отрицательными пиками кривых вызванных потенциалов, измерения расстояния между электродами, вычисления скорости проведения импульса с помощью отношения расстояния между электродами к разности латентных периодов, отличающийся тем, что разность латентных периодов определяют между соответствующими нуль-потенциальными точками кривых вызванных потенциалов.2 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что регистрацию вызванных потенциалов производят при чувствительности 2 0,05 мВ/дел. 2 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что разность латентных периодов определяют как среднее арифметическое разностей латентных периодов, измеренных между пиками кривых, соответствующими нуль-потенциальным точкам кривых вызванных потенциалов.2 4. Способ по пп.1 3, отличающийся тем, что разность латентных периодов измеряют между изопотенциальными точками, находящимися на соответствующих неискаженных ветвях кривых вызванных потенциалов, зарегистрированных при одних и тех же значениях чувствительности и скорости регистрации и имеющих одинаковые форму и амплитуду.2 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что разность латентных периодов определяют между соответствующими изопотенциальными точками, находящимися на нисходящих ветвях кривых вызванных потенциалов от пика отрицательной части кривой до пика положительной части кривой вызванного потенциала.2 6. Способ по пп.1 5, отличающийся тем, что производят регистрацию частично искаженных кривых, вызванных потенциалов.2 7. Способ по пп.1 6, отличающийся тем, что одноканальную или двухканальную регистрацию вызванных потенциалов производят одновременно или раздельно.2 8. Способ по пп.1 7, отличающийся тем, что разность латентных периодов определяют между соответствующими точками вызванных потенциалов путем непосредственного измерения или путем измерения латентных периодов от артефакта раздражения до соответствующей точки кривой вызванного потенциала с последующим вычитанием значения меньшего латентного периода из значения большего латентного периода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к клинической неврологии, и может найти применение в биологии и электротехнике.

В медицине известен способ определения скорости проведения импульса по нерву путем электрического раздражения нерва, регистрации вызванных потенциалов, определения разности латентных периодов между началами вызванных потенциалов, измерения расстояния между электродами, вычисления скорости проведения импульса по формуле: СПИ=S/T, где СПИ скорость проведения импульса по нерву; S расстояние между электродами; Т разность латентных периодов [1, стр, 77-78, рис. 25]

Недостатком известного способа является его малые функциональные возможности за счет:

малой точности из-за больших значений: средней ошибки (m) средней арифметической (М), среднего квадратического отклонения (), при определении числовых характеристик статистического распределения скорости проведения импульса в исследуемой выборке биообъектов;

невозможности точного определения разности латентных периодов между началами вызванных потенциалов из-за наложения артефакта раздражения на начало вызванного потенциала, когда форма вызванного потенциала искажена и начало вызванного потенциала не находится на изолинии;

ограниченных возможностей: выбора соответствующих точек, между которыми определяют разность латентных периодов, относительно строгих требований к форме зарегистрированных вызванных потенциалов, способу регистрации вызванных потенциалов, способу определения разности латентного времени.

Известен также способ определения скорости проведения импульса по нерву, выбранный в качестве прототипа, путем электрического раздражения нерва, регистрации вызванных потенциалов, определения разности латентных периодов между началами или между пиками негативных фаз вызванных потенциалов, измерения расстояния между электродами, вычисления скорости проведения импульса по формуле: СПИ=S/T, где СПИ скорость проведения импульса по нерву; S расстояние между электродами; Т разность латентных периодов [1, стр. 93 99, рис. 30]

Недостатком известного способа является его малые функциональные возможности за счет:

малой точности из-за больших значений средней ошибки (m) средней арифметической (М), среднего квадратического отклонения (), при определении числовых характеристик статистического распределения скорости проведения импульса в исследуемой выборке биообъектов;

невозможность точного определения разности латентных периодов между началами вызванных потенциалов, когда форма вызванного потенциала искажена и начало вызванного потенциала не находится на изолинии из-за наложения артефакта раздражения на начало вызванного потенциала или трудно различимо из-за наложения конца первого вызванного потенциала на начало второго;

ограниченных возможностей: выбора соответствующих точек, между которыми определяют разность латентных периодов, относительно строгих требований к форме зарегистрированных вызванных потенциалов, способу регистрации вызванных потенциалов,способу определения разности латентного времени.

Решаемая задача расширения функциональных возможностей.

Это достигается тем, что при известном способе определения скорости проведения импульса по нерву путем электрического раздражения нерва, регистрации вызванных потенциалов, определения разности латентных периодов между началами или между отрицательными пиками кривых вызванных потенциалов, измерения расстояния между электродами, вычисления скорости проведения импульса с помощью отношения расстояния между электродами к разности латентных периодов разность латентных периодов определяют между соответствующими нуль-потенциальными точками кривых, вызванных потенциалов.

При этом регистрацию вызванных потенциалов проводят при чувствительности от 2 до 0,05 мВ/деление, что необходимо для расширения функциональных возможностей за счет увеличения точности из-за уменьшения значений средней ошибки (m) средней арифметической (М), среднего квадратического отклонения (()), при определении числовых характеристик статистического распределения скорости проведения импульса в исследуемой выборке биообъектов;

разность латентных периодов определяют как среднее арифметическое разностей латентных периодов, измеренных между пиками кривых, соответствующими нуль-потенциальными точками кривых вызванных потенциалов, что необходимо для расширения функциональных возможностей за счет увеличения точности из-за уменьшения значений: средней ошибки (m) средней арифметической (М), среднего квадратического отклонения (), при определении числовых характеристик статистического распределения скорости проведения импульса в исследуемой выборке биообъектов;

разность латентных периодов определяют между изопотенциальными точками, находящимися на соответствующих неискаженных ветвях кривых вызванных потенциалов, зарегистрированных при одних и тех же значениях чувствительности и скорости регистрации и имеющих одинаковые форму и амплитуду, что необходимо для расширения функциональных возможностей за счет увеличения точности измерений отдельной разности латентных периодов между соответствующими изопотенциальными точками вызванных потенциалов, зарегистрированных в одинаковых условиях;

разность латентных периодов определяют между соответствующими изопотенциальными точками, находящимися на нисходящих ветвях кривых вызванных потенциалов, от пика отрицательной части кривой до пика положительной части кривой вызванного потенциала, что необходимо для расширения функциональных возможностей за счет увеличения точности определения разности латентных периодов из-за увеличения количества измерений разностей латентных периодов между соответствующими изопотенциальными точками вызванных потенциалов, зарегистрированных в одинаковых условиях, с последующим вычислением разности латентных периодов как средней арифметической разностей измеренных латентных периодов;

производят регистрацию частично искаженных кривых вызванных потенциалов, что необходимо для расширения функциональных возможностей за счет снижения требований к форме регистрируемых вызванных потенциалов из-за определения разности латентных периодов между менее зависящими от искажений точками вызванных потенциалов;

одноканальную или двухканальную регистрацию вызванных потенциалов производят одновременно или раздельно, что необходимо для расширения функциональных возможностей за счет применения различных способов регистрации вызванных потенциалов;

разность латентных периодов определяют между соответствующими точками вызванных потенциалов путем непосредственного измерения или путем измерения латентных периодов от артефакта раздражения до соответствующей точки кривой вызванного потенциала с последующим вычитанием значения меньшего латентного периода из значения большего латентного периода, что необходимо для расширения функциональных возможностей за счет применения различных способов определения разности латентных периодов.

На фиг. 1 и 2 в качестве примеров общей реализации способа, изображены предлагаемые способы определения скорости проведения импульса по волокнам нерва ( на фиг. 1 по дигательным, на фиг.2 по чувствительным волокнам нерва на фиг. 3 5 в качестве примеров конкретной реализации способа изображены осуществленные способы определения скорости проведения импульса со скоростью регистрации 2 мс/дел при чувствительности от 2 до 0,05 мВ/дел. Стрелкой показано направление импульса А, Б, В место наложения электродов; А, Б; А Б соответственно двухканальная и одноканальная запись вызванных потенциалов; СПИ_эф скорость проведения импульса по двигательным волокнам нерва, СПИ_аф скорость проведения импульса по чувствительным волокнам нерва. На фиг. 6 8 изображены графики зависимостей числовых характеристик статистического распределения скорости проведения импульса в зависимости от скорости регистрации.

Способ осуществляют следующим образом.

Раздражение нерва производят антидромным (см. фиг. 1) или ортодромным (см. фиг. 2) электрическим раздражением как показывает стрелка. Регистрируют одновременно на одной электронейромиограмме А-Б вызванные потенциалы мышцы (фиг. 1) или нерва (фиг. 2). Измеряют в секундах разность латентных периодов между средними нуль-потенциальными точками вызванных потенциалов: T (фиг. 2), Т=Т₁ (фиг. 1). Измеряют в метрах в секунду скорость проведения импульса СПИ по формуле: CПИ=S/T M/C.

Второе отличие способа определения скорости проведения импульса по двигательным волокнам нерва заключается в том, что мышечные вызванные потенциалы регистрируют при чувствительности от 2 до 0,05 мВ/дел.

Третье отличие способа определения скорости проведения импульса по нерву заключается в том, что разность латентных периодов определяют как среднее арифметическое разностей латентных периодов, измеренных между пиками кривых, например, T₂, T₃(фиг. 1), соответствующими нуль-потенциальными точками T₁ (фиг. 1) вызванных потенциалов по формуле:



где i номер измеряемой разности латентных периодов;

n количество измеренных разностей латентных периодов.

Четвертое отличие способа определения скорости проведения импульса по нерву заключается в том, что разности латентных периодов, например, T₁, T₂, T₃, T₄, T₅ (см. фиг. 1) измеряют между изопотенциальными точками, находящимися на соответствующих неискаженных ветвях кривых вызванных потенциалов, зарегистрированных при одних и тех же значениях чувствительности и скорости регистрации и имеющих одинаковые форму и амплитуду.

При этом пятое отличие способа определения скорости проведения импульса по нерву заключается в том, что разность латентных периодов, например, T₄, T₅ (см. фиг. 1) измеряют между соответствующими изопотенциальными точками, находящимися на нисходящих ветвях кривых вызванных потенциалов от пика отрицательной части кривой до пика положительной части кривой вызванного потенциала. При этом дополнительно вычисляют усредненную разность латентных периодов по формуле:



где i номер измеренной разности латентных периодов;

n количество измеренных разностей латентных периодов.

На фиг. 3 изображен осуществленный способ определения скорости проведений импульса по двигательным волокнам нерва при чувствительности 2 мВ/дел с частично искаженной формой вызванных потенциалов.

Шестое отличие способа определения скорости проведения импульса по нерву заключается в том, что производят регистрацию частично искаженных кривых вызванных потенциалов, например, когда конец первого вызванного потенциала наложен на начало второго (см. фиг. 3).

На фиг. 3: S=405 мМ; Т=8,2 мс; СПИ_эф=S/T=(40510^-3)/(8,210^-3)=49,4 М/С.

На фиг. 4 изображен осуществленный способ определения скорости проведения импульса по двигательным волокнам нерва при чувствительности 0,5 мВ/дел с частично искаженными формой и амплитудой вызванных потенциалов. Зарегистрированы пики негативных фаз (1) и изолиния второго канала (2) с артефактом раздражения; артефакты раздражения совмещены и лежат на одной прямой. На фиг. 4: S=405 мМ; Т=9,6 мс; СПИ_эф=S/T=(40510^-3)/ (9,610^-3)=42,2 М/С.

На фиг. 5 изображен осуществленный способ определения скорости проведения импульса по двигательным волокнам нерва при чувствительности 0,05 мВ/дел с частично искаженными формой и амплитудой.

Седьмое отличие способа определения скорости проведения импульса по нерву заключается в том, что одноканальную (см. фиг. 1, 2, 3) или двухканальную (см. фиг. 4) регистрацию вызванных потенциалов производят одновременно (см. фиг. 1-4) или раздельно (см. фиг. 5).

Восьмое отличие способа определения скорости проведения импульса по нерву заключается в том, что разность латентных периодов определяют между соответствующими точками вызванных потенциалов: путем непосредственного измерения (см. фиг. 1-4) или путем измерения латентных периодов от артефакта раздражения до соответствующей точки кривой вызванного потенциала (см. фиг. 5) с последующим вычитанием значения меньшего латентного периода из значения большего латентного периода. На фиг. 5: S=315 мм; Т_п=17,6 мс; Т_д=10,1 мс; T= T_п-T_д=17,6 10,1 7,5 мс, где T_п - латентный период мышечного вызванного потенциала при электрическом раздражении нерва в проксимальной (А) точке; T_д латентный период мышечного вызванного потенциала при электрическом раздражении нерва в дистальной (Б) точке; СПИ_эф=S/T=(31510^-3)/ (7,510^-3)=42 M/C.

Пример 4. Проводилось определение скорости проведения импульса до лечения у 20 больных с неврологическими проявлениями поясничного остеохондроза по двигательным волокнам большеберцового нерва на двух нижних конечностях. Исследования проводили на 4- канальном миографе фирмы "Медикор" MG-440. Регистрацию вызванных потенциалов производили на экране осциллоскопа с помощью запоминающего устройства аппарата. Измерение латентных периодов мышечных вызванных потенциалов производили с помощью электронного счетчика аппарата от артефакта раздражения до соответствующей точки вызванного потенциала. Измерения амплитуды мышечных вызванных потенциалов производили с помощью масштабной сетки, расположенной на экране осциллоскопа. Стимуляцию большеберцового нерва электрическим током супермаксимальной силы проводили в проксимальной (А) (см. фиг. 5) точке, расположенной в середине подколенной ямки, и в дистальной (Б) точке, расположенной в области голеностопного сустава кзади от медиальной лодыжки. Отводящие электроды располагали над мышцами (В) короткого сгибателя пальцев, приводящими большой и V пальцы. Регистрацию двухфазных вызванных потенциалов с первой отрицательной фазой при стимуляции ствола нерва в проксимальной и дистальной точках производили последовательно на одном канале аппарата при разных режимах; изменялись усиление и скорость регистрации:

1 режим: чувствительность от 2 до 5 мВ/дел со скоростью регистрации от 5 (а) до 2 мc/дел (б);

2 режим: чувствительность от 0,05 мВ/дел до 2 мВ/дел со скоростью регистрации от 5 (а) до 2 мс/дел (б). Латентные периоды мышечных вызванных потенциалов измеряли от артефакта раздражения до начального отклонения вызванного потенциала, пиков негативной и позитивной фаз вызванного потенциала, соответствующей средней нуль-потенциальной точки вызванного потенциала. Разность латентных периодов вычисляли в миллисекундах (мс) по формуле: T=T_п-T_д, где Т разность латентных периодов; Т_п латентный период мышечного вызванного потенциала при электрическом раздражении нерва в проксимальной (А) (см. фиг. 5) точке, измеренный в миллисекундах; Т_д латентный период мышечного вызванного потенциала при электрическом раздражении нерва в дистальной (Б) точке, измеренный в миллисекундах. Измеряли расстояние между электродами, в миллиметрах Вычисляли скорость проведения импульса по формуле: СПИ_эф=S/T M/C, где СПИ_эф скорость проведения импульса по двигательным волокнам нерва (M/C); T разность латентных периодов вызванных потенциалов (мс); S - расстояние между электродами (мм).

Данные сведены в табл. 1-3.

В табл. 1 приведены числовые характеристики статистического распределения скорости проведения импульса, определенные у одной и той же группы больных при различных режимах усиления, скорости регистрации, при определении разности латентных периодов между разными взаимно соответствующими точками вызванных потенциалов. Обнаружено достоверное отличие скоростей проведения импульса при определении разности латентных периодов между началами вызванных потенциалов и скоростей проведения импульса при определении разности латентных периодов между средними нуль-потенциальными точками (P_1-3) (см. табл. 1), позитивными пиками (P_1-4) вызванных потенциалов.

Достоверных отличий скоростей проведения импульса при определении разности латентных периодов между одними и теми же точками вызванных потенциалов, но при разных чувствительности и скорости регистрации не обнаружено (см. P_1a-1б, P_2a-2б, табл.1).

В табл. 2 приведены числовые характеристики статистического распределения скорости проведения импульса у одной и той же группы больных при различных режимах усиления, скорости регистрации, при определении усредненной разности латентных периодов между пиками, средними нуль-потенциальными точками вызванных потенциалов.

Достоверных отличий скоростей проведения импульса при усреднении разностей латентных периодов, измеренных между пиками фаз, средними нуль-потенциальными точками вызванных потенциалов как между разными точками при одних и тех же чувствительности и скорости регистрации, так и между одними и теми же точками, но при разных чувствительности и скорости регистрации, не обнаружено (см. P_1-2, P_3-4; P_1a-1б, P_2a-2б, табл. 2).

В табл. 3 приведены значения качественной оценки существенности различия скоростей проведения импульса при измерении разности латентных периодов между пиками, средними нуль-потенциальными точками и усредненными разностями латентных периодов.

Достоверных отличий скоростей проведения импульса при определении разности латентных периодов между пиками фаз, средними нуль-потенциальными точками вызванных потенциалов и скоростями проведения импульса при определении усредненной разности латентных периодов, измеренных между пиками фаз, средними нуль-потенциальными точками вызванных потенциалов, не обнаружено (см. табл. 3).

Данные табл. 1 и 2 сведены в графики.

На фиг. 6-8 изображены графики зависимостей числовых характеристик статистического распределения скорости проведения импульса: среднего арифметического (М) (фиг. 6), средней ошибки (m) (фиг. 7), среднего арифметического, среднего квадратического отклонения () (фиг. 8) в зависимости от скорости регистрации (V), при разных режимах регистрации, при определении разности латентных периодов между разными точками вызванных потенциалов. Буквы под осью скорости регистрации (V) обозначают, что скорость регистрации равна: в точке а 5 мс/дел; в точке б 2 мс/дел. Двухзначные цифры над прямыми обозначают:

первая чувствительность: 1 от 2 до 5 мВ/дел; 2 от 0,05 до 2 мВ/дел;

вторая точки вызванного потенциала: 1 начало; 2 пик негативной фазы; 3 средняя нуль-потенциальная точка; 4 пик позитивной фазы;

знак "+" обозначает, что данная усредненная числовая характеристика определена при определении усредненной разности латентных периодов между соответствующими точками, при разных режимах; например, обозначение на фиг. 6 "12+13" означает, что среднее арифметическое (М) скорости проведения импульса определено как среднее арифметическое скоростей проведения импульсов, определенных с использованием усредненной разности латентных периодов, определенных при чувствительности от 2 до 5 мВ/дел (первая цифра 1), при изменении скорости регистрации от 5 мс/дел (точка а под осью скорости регистрации V) до 2 мс/дел (точка б под осью скорости регистрации V), между пиками негативной фазы (вторая цифра 2) и средними нуль-потенциальными точками (вторая цифра 3) вызванных потенциалов.

При анализе графиков, изображенных на фигурах 6 8 обнаружено, что выше прямых 11, 12 расположены:

на фиг. 6 прямая 21;

на фиг. 7 прямые 21, 24, 14;

на фиг. 8 прямые 21, 24, 14; в точке б, между прямыми 11 и 12: 12+14; 12+13; 13+14; 12+13+14.

Это позволяет сделать вывод о том, что числовые характеристики статистического распределения скорости проведения импульса, лежащие на фиг. 7, 8, ниже прямых 11, 12, в области обозначенной пунктирной линией и осями координат, определены более точным способом. Таким образом, определение скорости проведения импульса (см. фиг. 7, 8):

при определении разности латентных периодов между средними нуль-потенциальными точками вызванных потенциалов (прямая 13);

при чувствительности от 0,05 до 2 мВ/дел (прямая 23);

при определении разности латентных периодов между пиками негативных фаз вызванных потенциалов (прямая 22);

при определении разности латентных периодов как среднего арифметического разностей латентных периодов, измеренных между пиками фаз, средними нуль-потенциальными точками вызванных потенциалов (прямые 12+13; 12+14; 13+14; 22+23; 22+24, в точке б; 12+13+14; 22+23+24), увеличивает точность способа определения скорости проведения импульса по нерву по сравнению со способом-прототипом (прямые 11, 12). При этом, скорость проведения импульсов при определении разности латентных периодов между начальными точками вызванных потенциалов (см. фиг. 6 8; прямые 11, 21), достоверно отличается от скорости проведения импульса, при определении разности латентных периодов между пиками негативной (см. табл. 1, столбец 1 2) и позитивной (см. табл. 1, столбец 1 4) фаз, средними нуль-потенциальными точками (см. табл. 1, столбец 1 3) вызванных потенциалов (см. фиг. 6, 7, 8, соответственно прямые 13 и 22, 23, 24).

Использование предлагаемого способа определения скорости проведения импульса по нерву обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:

повышение точности измерения латентных периодов, разности латентных периодов, скорости проведения импульса как у отдельного исследуемого больного, так и у группы исследуемых больных;

расширяет возможности выбора соответствующих точек, между которыми определяют латентные периоды, разность латентных периодов; уменьшает требования к форме зарегистрированных вызванных потенциалов, способу регистрации вызванных потенциалов, способу определения разности латентного времени;

обеспечивает возможность увеличения точности измерений латентных периодов, разности латентных периодов, скорости проведения импульса при использовании медицинских диагностических микрокомпьютерных систем, работающих по заявляемому способу, что расширяет функциональные возможности способа.