способ диагностики дисфункции лобных долей головного мозга у пациентов с вибрационной болезнью

Формула изобретения

Способ диагностики дисфункции лобных долей головного мозга у пациентов с вибрационной болезнью, включающий обследование пациентов, отличающийся тем, что проводят регистрацию ЭЭГ, исследование спектральной мощности дельта диапазона с анализом абсолютных значений мощности 1 - ритма и 2 - ритма во фронтополярных отведениях обоих полушарий головного мозга, определяют абсолютные значения спектральной мощности (АЗМ) 1 - ритма и 2 - ритма и при регистрации во фронтополярных отведениях пиковых АЗМ 1 - ритма от 182 мкВ² до 222 мкВ² и пиковых АЗМ 2 - ритма от 42 мкВ² до 72 мкВ² диагностируют дисфункцию лобных отделов головного мозга.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в неврологии в диагностике лобной дисфункции.

Согласно концепции А.Р.Лурия лобные доли мозга обеспечивают избирательное протекание всех психических процессов. При поражении лобных отделов семантические связи приобретают характер, свойственный «открытым» системам.

При поражении лобных долей головного мозга развивается нарушение сложных, вызываемых с помощью вербальных механизмов форм активации, составляющих основу произвольного внимания. Этот отдел мозга и особенно его медиобазальные отделы являются корковым аппаратом, регулирующим состояние активности (Шостак В.И., 2007). Они играют решающую роль в обеспечении одного из важнейших условий сознательной деятельности человека - формирования необходимого тонуса, и модифицируют состояние бодрствования в соответствии с задачами, которые ставятся перед индивидуумом.

Известен способ оценки уровня метаболизма головного мозга путем измерения температуры поверхности головы инфракрасным термометром в лобных и височных областях. Патент RU 2405420, МПК А61В 5/01, публ. 10.12.2010 г.

Недостатком данной методики является отсутствие проведенной нейропсихологической оценки функции лобных и височных отделов головного мозга, что позволило бы получить более целостную диагностическую картину.

Наиболее близким является способ определения роли лобной дисфункции лобных долей в патогенезе когнитивных нарушений при болезни Паркинсона с помощью батареи лобной дисфункции, шкалы деменции Маттиса и Висконского теста сортировки карточек. Автореферат диссертации кандидата мед. наук Ярославцевой Н.В. «Роль дисфункции лобных долей головного мозга в патогенезе когнитивных нарушений при болезни Паркинсона, прогрессирующем надъядерном параличе и множественной системной атрофии», Москва.

Недостатком данного способа является отсутствие нейрофизиологических методов оценки дисфункции лобных долей, позволяющей в совокупности с результатами психометрического анализа более объективно оценить дисфункцию лобных отделов головного мозга.

Задача изобретения - повысить точность и эффективность диагностики дисфункции лобных долей головного мозга у пациентов с вибрационной болезнью за счет использования нейрофизиологических методов.

Поставленная задача достигается способом диагностики дисфункции лобных долей головного мозга у пациентов с вибрационной болезнью, включающим обследование пациентов. Проводят регистрацию ЭЭГ, исследование спектральной мощности дельта диапазона с анализом абсолютных значений мощности (АЗМ) 1-ритма и 2-ритма во фронтополярных отведениях обоих полушарий головного мозга. Определяют абсолютные значения спектральной мощности 1-ритма и 2-ритма и при регистрации во фронтополярных отведениях пиковых АЗМ 1-ритма от 182 мкВ² до 222 мкВ² и пиковых значений 2-ритма от 42 мкВ² до 72 мкВ² диагностируют дисфункцию лобных отделов головного мозга.

Новизна изобретения заключается в использовании для верификации дисфункции лобных долей головного мозга с помощью нейрофизиологического метода, включающего регистрацию ЭЭГ и спектральный анализ абсолютных значений мощностей (АЗМ) 1-ритма и 2-ритма.

Совокупность существенных признаков изобретения позволяет быстро и точно получить данные, на основании которых объективно диагностировать дисфункцию лобных долей головного мозга.

Спектральный анализ позволяет проанализировать распределение отдельных частотных диапазонов ЭЭГ и дать их количественную характеристику в виде спектральной мощности. Спектральный анализ получил широкое распространение при анализе электроэнцефалограмм и был использован для оценки фоновых стандартных характеристик ЭЭГ в разных группах патологий (Ponsen L., 1977), хронического влияния психотропных препаратов (Saito М., 1981), прогноза при нарушениях мозгового кровообращения (Saimo К. et al., 1983), при гепатогенной энцефалопатии (Van der Rijt С.С. et al., 1984).

Показатели мощности дельта-ритма оцениваются отдельно для 1- и 2-диапазонов, имеющих существенное значение для оценки дисфункции лобных отделов головного мозга по степени изменения АЗМ более медленного ( 1-диапазон - 0,5-2 Гц) и более быстрого ( 2-диапазон - 2-4 Гц) диапазона -ритма, поскольку степень замедления на ЭЭГ находится в прямой зависимости со степенью тяжести корковой дисфункции (Медведева А.В. Электрофизиологические и нейропсихологические характеристики при болезни Альцгеймера: дис. канд. мед. наук. Москва, 2010, 26 с., стр.16).

На базе Федерального Государственного Учреждения Центра Реабилитации Фонда Социального Страхования Российской Федерации "ТОПАЗ" обследовано 146 человек, из них 125 человек - горнорабочие угольных предприятий Кузбасса, работающие в контакте с локальной и общей вибрацией. Больные с вибрационной болезнью 2-й степени (ВБ-2) составили группу из 57 человек. 27 пациентов составили вторую группу с верифицированным диагнозом вибрационная болезнь 1-й степени (ВБ-1). В группу с отдельными признаками воздействия вибрации (ОПВВ) вошли 20 человек. Группа риска (ГР) составила 22 человек, работающих в условиях производственной вибрации, но не имеющих верифицированного диагноза из вышеописанных нозологий. Группу риска составили 20 человек, не работающих в условиях производственной вибрации.

Всем пациентам было проведено нейропсихологическое исследование, направленное на выявление лобной дисфункции: шкала лобной дисфункции (FAB), тесты выделения существенного признака «Дерево», «Зима» и Тест рисования часов (CDT).

Статистически значимые отличия были получены по субтестам FAB «концептуализация», «динамический праксис», «сложная реакция выбора».

Так, задание на поиск категориального обобщения («концептуализация») не смогли выполнить 8 человек ГР (36,4%), 2 человека ОПВВ (10%), 6 пациентов ВБ-1 (29,6%), 25 человек ВБ-2 (43,8%), в то время как в ГС с данным заданием справились все пациенты, при р<0,005 (Фиг.1).

С заданием на беглость речи справились 45% пациентов ГС, 18,2% пациентов ГР, 15% - группы ОПВВ, наиболее низкий показатель данного задания отмечался у пациентов ВБ-2 и составил 7% (Фиг.2).

Анализируя процентное соотношение лиц виброопасных профессий с разными результатами по субтесту «хватательный рефлекс», отсутствие хватательного рефлекса отсутствовала в ГР лишь в 9,1% случаев, в группе ВБ-2 - в 12,1% случаев, у пациентов ВБ-1 - в 14,8% случаев, в ГС данный показатель составил 90% (Фиг.3).

Учитывая семантическую матрицу понятия «Дерево» при активном варианте, 15 пациентов ГР (68,2%) выбирали слова характеристики, принадлежащие к далекой периферии семантического поля, 7 человек (31,8%) - слова-признаки близкой периферии. При ОПВВ 6 (22,2%) пациентов выбирали слова характеристики близкой периферии, 24 пациента (88,8%) - слова-характеристики далекой периферии (Фиг.4).

Таблица 1
Результаты таблиц сопряженности показателей FAB на различных стадиях патологического процесса ВБ
Показатели	Степень выраженности патологического процесса ВБ
Cramer's V (критерий Крамера), V	Р
Концептуализация	0,36	0,05
Беглость речи	0,37	0,05
Динамический праксис	0,42	0,005
Хватательный рефлекс	0,50	0,0005

Учитывая семантическую матрицу понятия «Дерево», при активном варианте 15 пациентов ГР (68,2%) выбирали слова характеристики, принадлежащие к далекой периферии семантического поля, 7 человек (31,8%) - слова-признаки близкой периферии. При ОПВВ 6 (22,2%) пациентов выбирали слова характеристики близкой периферии, 24 пациента (88,8%) - слова-характеристики далекой периферии (Фиг.4). В данных группах ни один пациент не выбрал слово-характеристику семантического ядра матрицы. По мере прогрессирования вибрационной болезни в группе ВБ-2 отмечается увеличение соотношения близкой (7%, р<0,05) и далекой периферии (88,8%, р<0,05), что свидетельствует о нарушении селективности и устойчивости психических процессов как результат семантической дезорганизации интеллектуальной деятельности. В ГС отмечалось более частый выбор пациентами слов-характеристик семантического ядра (65%) и близкой периферии (35%), р<0,0001 (Фиг.4).

Анализ результатов определения понятия «Зима»: на начальных этапах развития ВБ в ГР 50% пациентов выбирали слова-характеристики близкой периферии, 50% - слова-признаки далекой периферии. По мере утяжеления патологического процесса ВБ отмечаются статистически значимые отличия далекой и близкой периферии, что связано с возникновением побочных ассоциаций, интеллектуальных стереотипов, трудностей целенаправленной интеллектуальной деятельности у данной категории пациентов. Так пациенты ОПВВ в 70% случаев выбирали слова-характеристики далекой периферии и лишь в 30% случаев - слова-характеристики близкой периферии, при р<0,001 (Фиг.5.) Максимальное значение далекой периферии регистрировалось у пациентов ВБ-1 и отмечалось в 88,8% случаев, р<0,0001 (Фиг.5). В ГС в 55% случаев показатели соответствовали категории семантического ядра, в 45% случаев - категории близкой периферии семантической матрицы и имели статистически значимые отличия с показателями ГР, ОПВВ, ВБ-1, ВБ-2, р<0,0001 (Фиг.5).

С помощью таблиц сопряженности (Критерий Крамера) были выявлены относительно сильные отрицательные связи субтеста «Концептуализация» и определения понятия «Дерево» (V=-0,75, p<0,05). Положительные статистические связи средней силы отмечались между определением понятия «Зима» и степенью выраженности патологического процесса ВБ (V=0,49, p<0,0001), субтестом «Концептуализация» и степенью выраженности патологического процесса (V=0,36, p<0,0001) (табл.1).

Анализ зрительно-пространственных функций (CDT) выявил наиболее низкие результаты у пациентов ВБ-2 (7,45=0,67 баллов - 68% пациентов), в группах ГР (9,67±1,12 - у 78% пациентов), ОПВВВ (8,99±0,76 - у 58% пациентов), ГС (9,66±0,32 - у 83% пациентов) (р<0,005).

Способ осуществляется следующим образом. Пациентам проводят регистрацию ЭЭГ на цифровом электроэнцефалографе «Энцефалан 131-03», версия 5.2-09 "оптимальная", г.Таганрог, с применением схемы расположения электродов согласно Международной системе "10-20", в 19 стандартных отведениях с 9 до 11 часов при поступлении больных на реабилитацию. Проводят с помощью анализа безартефактных отрезков ЭЭГ. Для обработки полученных отрезков ЭЭГ использовалась программа анализа мощности спектра биоэлектрических ритмов, основанная на выполнении быстрого преобразования Фурье, которое представляет собой математическую функцию превращения ЭЭГ данных из временного домена в частотный. Это позволило проанализировать распределение отдельных частотных диапазонов ЭЭГ и дать их количественную характеристику в виде спектральной мощности, которая определяется как мощность колебания в зависимости от заданного диапазона частоты волны в зоне мозга, что и позволило дать количественную характеристику в виде спектральной мощности 1- и 2-ритмов.

Спектральный анализ АЗМ 1-ритма выявил фокус патологической активности 1-диапазона в лобных отделах (фронтополярные отведения) во всех подгруппах основной группы. Так, в отведении «Fp2-A2» пиковое значение АЗМ регистрировалось у пациентов группы ВБ-1 (201,99±19,67 мкВ²), данный показатель отличался от АЗМ ГР (126,31±26,11 мкВ²), (р<0,005) и ГС (41,09±5,73 мкВ²), (р<0,0001) (Фиг.6).

Пиковый показатель АЗМ в отведении «Fp1-A1» 1-ритма регистрировался в группе ВБ-2 (197,84±19,02 мкВ²). Данный показатель статистически значимо отличался от соответствующего в ГР (136,75±29,15 мкВ²), (р<0,005) и ГС (38,25±6,07 мкВ²), (р<0,0001) (Фиг.6).

Значения ЭЭГ обладают большой вариабельностью, однако анализ коэффициента вариации основной группы выявил наименьшее его значение во фронтополярных отведениях, преимущественно слева («Fp1-A1» 1-ритма - 80,53, «Fp2-A2» 1-активности - 83,84), что свидетельствует о большей однородности основной группы по данным признакам.

С помощью корреляционного анализа были выявлены тесные положительные связи АЗМ «Fp2-A2» 1-ритма с АЗМ «Fp2-A2» 2-ритма, (r=0,79, р<0,0001), показателем индекса -ритма, (r=0,54, р<0,0001), значением амплитуды (r=0,34, р<0,05) и мощности (r=0,33, р<0,05) -ритма.

Спектральный анализ 2-ритма выявил пиковое значение АЗМ, которое регистрировалось в отведении «Fp2-A2» у лиц с ВБ-1(57±4,91 мкВ ²). Данный показатель статистически значимо отличался от соответствующего в ГР (32,45±8,7 мкВ²), (р<0,05) и ГС (13,23±2,5 мкВ²), (р<0,005) (Фиг.7). Максимальное АЗМ отведения «Fp1-A1» регистрировалось в группе ВБ-1 (48,54±15,57 мкВ²) и отличалось от соответствующего показателя в ГР (32,45±8,7 мкВ² ), (р<0,05), ГС (17,29±3,75 мкВ²), (р<0,05).

Выявлена тесная прямая корреляционная связь между показателем АЗМ отведения «Fp2-A2» и суммой АЗМ 2-ритма, (r=0,45, р<0,005), показателями теста «Запоминание 10 слов», (r=0,33, р<0,05).

Следовательно, выявленная дисфункция лобных отделов головного мозга с помощью нейропсихологического исследования регистрировалась в виде пиковых показателей АЗМ 1- и 2-ритмов во фронтополярных отведениях.

Пример 1. Пациент Ж., 1952 года рождения, поступил в ФГУ Центра реабилитации ФСС РФ «Топаз» на этап реабилитации с диагнозом «Вибрационная болезнь 1 степени».

Нейропсихологическое исследование. Методика выделения существенного признака понятия «Дерево» - 3 балла (далекая периферия семантической матрицы), «Зима» - 3 балла (далекая периферия семантической матрицы). FAB: «концептуализация» - 2 балла, «беглость речи» - 2 балла, «динамический праксис» - 2 балла, «простая реакция выбора» - 2 балла, «усложненная реакция выбора» - 1 балл, исследование хватательного рефлекса - 2 балла, общий балл - 11. CDT - 8 баллов.

Результаты спектрально-математического анализа 1-ритма: O2-А2 - 77,43 мкВ²; O1-А1 - 27,82 мкВ ²; Р4-А2 - 30,35 мкВ²; Р3-А1 - 35,27 мкВ ²; С4-А2 - 34,02 мкВ²; С3-А1 - 35,37 мкВ ²; F4-A2 - 36,82 мкВ²; F3-A1 - 29,94 мкВ ²; Fp2-A2 - 220,79 мкВ²; Fp1-A1 - 102,31 мкВ ², Т6-А2 - 94,32 мкВ²; Т5-А1 - 37,85 мкВ ²; Т4-А2 - 74,17 мкВ²; Т3-А1 - 33,81 мкВ ²; F8-A2 - 87,58 мкВ²; F7-A1 - 188,16 мкВ ²; Pz-A1 - 36,69 мкВ²; Cz-A2 - 34,61 мкВ ²; Fz-A1 - 32,65 мкВ²; Сумма - 2069,96 мкВ ²; Результаты спектрально-математического анализа 2-ритма: O2-А2 - 3,74 мкВ²; O1-А1 - 24,55 мкВ ²; Р4-А2 - 9,18 мкВ²; Р3-А1 - 24,13 мкВ ²; С4-А2 - 11,83 мкВ²; С3-А1 - 21,49 мкВ ²; F4-A2 - 12,25 мкВ²; F3-A1 - 22,48 мкВ ²; Fp2-A2 - 71,77 мкВ²; Fp1-A - 43,91 мкВ ²; Т6-А2 - 6,69 мкВ²; Т5-А1 - 20,31 мкВ ²; Т4-А2 - 6,3 мкВ²; Т3-А1 - 10,74 мкВ² ; F8-A2 - 4,05 мкВ²; F7-A1 - 12,59 мкВ² ; Pz-A1 - 24,42 мкВ²; Cz-A2 - 10,44 мкВ² ; Fz-A1 - 31,59 мкВ²; Сумма - 483,46 мкВ² .

Анализ результатов психометрических показателей выявил дисфункцию лобных долей головного мозга, пиковые АЗМ 1-ритма регистрировались в правом фронтополярном отведении (220,79 мкВ²) и левом фронтополярном отведении (102,31 мкВ²), пиковое АЗМ 2-ритма регистрировалось в правом фронтополярном отведении (71,77 мкВ²) и левом фронтополярном отведении (43,91 мкВ²). Таким образом, результаты нейропсихологического исследования, направленного на выявление лобной дисфункции, подтверждаются пиковыми значениями АЗМ спектрально-математического анализа 1-ритма и 2-ритма.

Пример 2. Пациент П., 1958 года рождения, поступил в ФГУ Центра реабилитации ФСС РФ «Топаз» на этап реабилитации с диагнозом «Вибрационная болезнь 1 степени».

Нейропсихологическое исследование. Методика выделения существенного признака понятия «Дерево» - 3 балла (далекая периферия семантической матрицы), «Зима» - 3 балла (далекая периферия семантической матрицы). FAB: «концептуализация» - 1 балла, «беглость речи» - 2 балла, «динамический праксис» - 1 балла, «простая реакция выбора» - 1 балла, «усложненная реакция выбора» - 1 балл, исследование хватательного рефлекса - 2 балла, общий балл - 11. CDT - 9 баллов.

Результаты спектрально-математического анализа 1-ритма: O2-А2 - 36,12 мкВ²; O1-А1 - 47,02 мкВ ²; Р4-А2 - 20,25 мкВ²; Р3-А1 - 3,95 мкВ ²; С4-А2 - 41,41 мкВ²; С3-А1 - 10,37 мкВ ²; F4-A2 - 35,83 мкВ²; F3-A1 - 55,34 мкВ ²; Fp2-A2 - 206,9 мкВ²; Fp1-A1 - 182,72 мкВ ²; Т6-А2 - 6,33 мкВ²; Т5-А1 - 44,46 мкВ ²; T4-A2 - 15,16 мкВ²; Т3-А1 - 8,29 мкВ ²; F8-A2 - 43,99 мкВ²; F7-A1 - 69,66 мкВ ²; Pz-A1 - 19,07 мкВ²; Cz-A2 - 25,27 мкВ ²; Fz-A1 - 284,91 мкВ²; Сумма - 2282,05 мкВ ². Результаты спектрально-математического анализа 2-ритма: O2-А2 - 17,23 мкВ²; O1-А1 - 15,35 мкВ ²; Р4-А2 - 11,42 мкВ²; Р3-А1 - 15,93 мкВ ²; С4-А2 - 7,14 мкВ²; С3-А1 - 3,10 мкВ² ; F4-A2 - 6,85 мкВ²; F3-A1 - 6,70 мкВ²; Fp2-A2 - 70,11 мкВ²; Fp1-A1 - 49,74 мкВ² ; Т6-А2 - 12,75 мкВ²; Т5-А1 - 3,75 мкВ² ; Т4-А2 - 2,20 мкВ²; Т3-А1 - 2,12 мкВ²; F8-A2 - 2,70 мкВ²; F7-A1 - 3,70 мкВ²; Pz-A1 - 12,15 мкВ²; Cz-A2 - 9,28 мкВ²; Fz-A1 - 44,59 мкВ²; Сумма - 452,80 мкВ².

Анализ результатов психометрических показателей выявил дисфункцию лобных долей головного мозга, пиковые АЗМ 1-ритма регистрировались в правом фронтополярном отведении (206,9 мкВ²) и левом фронтополярном отведении (182,72 мкВ²), пиковое АЗМ 2-ритма регистрировалось в правом (70,11 мкВ² ) и левом (49,74 мкВ²) фронтополярных отведениях. Таким образом, результаты нейропсихологического исследования, направленного на выявление лобной дисфункции, подтверждаются пиковыми значениями АЗМ спектрально-математического анализа 1-ритма и 2-ритма.