Компьютерная версия метода двухкомпонентного анализа реоэнцефалограммы как инструмент исследования функционального состояния церебральной гемодинамики

КОМПЬЮТЕРНАЯ ВЕРСИЯ МЕТОДА ДВУХКОМПОНЕНТНОГО АНАЛИЗА РЕОЭНЦЕФАЛОГРАММЫ КАК ИНСТРУМЕНТ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ

НТЦ “Медасс”.

Стр.144-151

Реография как неинвазивная методика исследования функционального состояния сердечно-сосудистой системы использует минимальное и безопасное воздействие на организм высокочастотным электрическим током малой амплитуды. Поэтому ее отличают физиологичность, высокая информативность, относительная простота и стабильность регистрации. Реографическое исследование возможно в участках сосудистой системы, практически недоступных для других методик. Все это делает реографию все более востребованной.

Основу метода двухкомпонентного анализа составляет разработанное нами описание закономерности работы сердечно-сосудистой системы во время кардиоцикла, учитывающее активную деятельность сердца не только в систолической фазе кардиоцикла, но и в диастолической фазе [1,2,3]. В соответствии с этим описанием реограмма представляется в виде суммы двух компонент – артериальной и венозной. Компоненты отражают пульсовые колебания объемного кровенаполнения в артериальном и венозном отделах исследуемой сосудистой зоны, соответственно.

При вычислении показателей метода двухкомпонентного анализа в обработку принимается реально регистрируемый реосигнал. Его разложение на компоненты носит схематический характер и определяет физический смысл показателей в соответствии с разработанным нами описанием закономерности работы сердечно-сосудистой системы. Технология разложения реоэнцефалограммы (реограммы сосудов головного мозга) – РЭГ - на компоненты для диагностической оценки церебральной гемодинамики изложена в [4].

Компьютерная версия метода двухкомпонентного анализа “Корона”, разработана совместно Белорусским институтом кардиологии и НТЦ “Медасс”. Как показывает опыт ее эксплуатации, показатели метода достаточно удовлетворительно отражают характеристики пульсовой гемодинамики в широком диапазоне их изменения. Справедливость принятого представления реографической информации подтверждается отмеченной нами динамикой показателей в условиях разнообразных функциональных и фармакологических тестов. В неврологической практике такими тестами являются нитроглицериновая проба, наклоны и повороты головы и др.

Одним из наиболее изученных воздействий на сердечно-сосудистую систему считается нитроглицериновая проба. Общепризнанной реакцией на нитроглицерин является снижение тонуса всех сосудов. Умеренная дозировка (1/2 таблетки под язык) обычно не сопровождается заметным учащением пульса. Показатели метода двухкомпонентного анализа РЭГ фронтомастоидального (FM) обследуемого С. подтверждают эту реакцию церебральной гемодинамики на нитроглицериновую пробу как показано на рис.1 с кодом эксперимента Ni. Возрастание амплитуды артериальной компоненты А в омах свидетельствует об увеличении интенсивности кровоснабжения артериального русла в исследуемом бассейне внутренней сонной артерии. Снижение систолического отношения В/А в % отражает снижение тонуса мелких периферических сосудов исследуемой области. Незначительное повышение показателя F в ом/с означает столь же незначительное изменение гемодинамических условий транскапиллярного обмена в сторону повышения скорости объемного кровотока за счет снижения гидродинамического исследуемой сосудистой зоны и увеличения локальной фракции сердечного выброса.

Воздействие кофеина принято считать тонизирующим, то есть повышающим тонус сосудов. Динамика изменений показателей метода двухкомпонентного анализа РЭГ FM обследуемого В. в момент наиболее выраженного воздействия препарата представлена на рис.1 – код эксперимента – Cof. Уменьшение амплитуды артериальной компоненты А в омах и увеличение отношения В/А в % свидетельствует об уменьшении кровенаполнения артериального русла в бассейне внутренних сонных артерий на фоне повышения тонуса мелких периферических сосудов. Выбранная доза – 1мл подкожно – оказала умеренное тонизирующее воздействие на артериальный отдел и мелкие периферические сосуды внутренней сонной артерии. Незначительное снижение скорости объемного кровенаполнения F в ом/с статистически недостоверно.

Воздействие никотиновой кислоты известно как разноплановое. На рис.1 с кодом эксперимента Ник. Представлены характеристики гемодинамики в фоне и в момент наиболее выраженного действия никотиновой кислоты обследуемого М. Эти изменения следует считать значительными, так как показатели А, В/А и F возросли заметно. В то время, как увеличение А в омах и F в ом/с можно отнести к увеличению локальной фракции систолического сердечного выброса, а также к снижению тонуса крупных артерий исследуемой области, увеличение В/А в % - это повышение тонуса мелких периферических сосудов. Воздействие никотиновой кислоты на бассейн внутренних сонных артерий обследуемого М. выражается сосудорасширяющим эффектом по отношению к крупным сосудам и тонизирующим в отношении мелких периферических сосудов, в частности, артериол. Скорее всего повышение тонуса мелких периферических сосудов является реакцией на снижение тонуса вен и соответствующее увеличение объема депонированной в них крови.

Антиортостаз - это изменение ориентации корпуса человека относительно вектора силы земного притяжения до противоположного направления. В данном случае на рис.1 с кодом эксперимента Анти представлена динамика изменения показателей метода двухкомпонентного анализа РЭГ FM обследуемого Т. при переходе из нормального вертикального положения головой вверх в положение стойки на руках – головой вниз, то есть в положение антиортостаза. Как видно из рис.1 состояние антиортостаза у обследуемого Т. приводит к значительному повышению показателей А, В/А и F. Увеличение амплитуды А и скорости F отражает увеличение локальной фракции систолического сердечного выброса в ответ на положение тела головой вниз. Повышение тонуса мелких периферических сосудов (показатель В/А) является естественной реакцией, препятствующей избыточному кровоснабжению сосудов головного мозга. Воздействие антиортостаза на обследуемого Т. можно считать выраженным умеренно.

Само собой разумеется, реакция на пробные воздействия носит индивидуальный характер и зависит от исходного функционального состояния церебральной гемодинамики (в фоне). Но, кроме этого, важное значение имеют адаптационные резервы всего организма обследуемого и, в частности, сердечно-сосудистой системы.

Функциональные пробы в виде наклонов и поворотов головы применяются для дифференциации нарушений в бассейне позвоночных артерий по РЭГ окципитомастоидального отведения – ОМ. На рис.2 представлена динамика показателей метода двухкомпонентного анализа – А, В/А и F при наклонах и поворотах головы. Как показывает фоновое обследовавние – сечение а – пульсовая гемодинамика обследуемой А. Характеризуется нормальными значениями амплитуды А в омах левого и правого бассейнов позвоночных артерий с асимметрией 23% (в пределах нормы), нормальными симметричными значениями показателей В/А и F. Поворот головы вправо – сечение б – сопровождается резкой асимметрией: по показателю А – 143%, по показателю В/А – 87 %, по показателю F – 65 %. При сравнительно умеренных изменениях показателей А, В/А и F в бассейне левой позвоночной артерии поворот головы вправо вызвал резкое снижение амплитуды А, повышение В/А и снижение F правого бассейна, что отражает резкое повышение тонуса мелких периферических сосудов бассейна правой позвоночной артерии (спазм) и снижение кровоснабжения этого бассейна. Причиной этих выраженных отклонений пульсовой гемодинамики является пережатие правой позвоночной артерии костным выростом в позвоночнике – остеофитом. Дальнейшшие: поворот головы налево – сечение в, наклон вправо – сечение г, наклон влево – сечение д и спокойная поза – сечение е, не приводят к заметным отклонениям от нормы и асимметрии показателей А и В/А. Изменение показателя F отображает наклоны головы влево и вправо в переделах нормальной реакции. На основании проведенной пробы следует вывод, что обнаруженный остеофит ориентирован так, что приводит к резким сосудистым нарушениям в бассейне правой позвоночной артерии при повороте головы вправо.

Высокая подвижность формы контура реоэнцефалограммы в ответ на различные функциональные и фармакологические пробы, то есть высокая чувствительность к пробам, определяет широкое целевое назначение методики и сферу ее практического применения. Принципиальная возможность с помощью принятого нами представления реоэнцефалограммы отражать процессы, происходящие в сердце и в сосудах головного мозга в ответ на пробные воздействия, способствует изучению тончайших механизмов регуляции кровообращения, уточняющих диагностику нарушений функционального состояния церебральной гемодинамики. В качестве примера такого уточнения диагноза можно привести нейро-циркуляторную дистонию, для которой характерны, на первый взгляд, совершенно хаотические колебания реоэнцефалограммы. Применение метода двухкомпонентного анализа позволяет выявить циркуляторные колебания характеристик пульсовой гемодинамики, отражаемые колебаниями показателей метода, а именно, амплитуды А в омах, систолического отношения В/А в % и скорости объемного кровотока F в ом/с. Так на рис.3 представлены зависимости показателей метода двухкомпонентного анализа от времени - номера кардиоцикла для РЭГ FМ двух обследуемых.. В то время как колебания показателей испытуемого П (сплошная линия) характеризуются практически нормальными диапазонами – в пределах дыхательной волны, - колебания показателей А, В/А и F пациента Б. (штрих-пунктирная линия) отличаются высокими амплитудами, что нельзя считать проявлением только дыхательной волны. Так по графикам на рис.3 и по диапазонам колебания показателей метода следует сделать вывод, что в функционировании всех сосудистых звеньев и в работе сердца выявляются серьезные нарушения, характеризующиеся неустойчивостью состояния тонуса всего бассейна сосудистой области и, прежде всего, тонуса мелких периферических сосудов.

Правомерность принятого представления реографической информации в системе показателей метода двухкомпонентного анализа достаточно убедительно подтверждается на экспериментальном материале клинической практики неврологического профиля. Объективизируя реографическое отображение пульсовой гемодинамики метод двухкомпонентного анализа предлагает способ обработки РЭГ, уточняющий ее интерпретацию и, следовательно повышающий ее диагностическое значение. Особенная ценность показателей метода двухкомпонентного анализа заключается в том, что они позволяют оценить не только тенденцию изменения, но и степень выражения реакции церебральной гемодинамики на характер воздействия. Наглядность разложения РЭГ на компоненты, простота вычисления показателей и алгоритма диагностики метода позволяет осуществить быструю визуальную диагностическую оценку по исходному реосигналу для контроля компьютерной диагностики, что очень важно с юридической точки зрения, так как за правильность постановки диагноза полностью отвечает врач.

ЛИТЕРАТУРА

1., Основы механизма пульсовой гемодинамики и его уточнение за счет введения активной диастолической деятельности миокарда, “Биомедицинская радиоэлектроника”, 2001, №5-6, с.53-61.

2. , , Роль мелких периферических сосудов в регуляции кровотока через капиллярную сеть с позиции уточненной модели механизма пульсовой гемодинамики, “Биомедицинские технологии и радиоэлектроника”, 2002, №8, с.49-56.

3., Биофизические основы метода двухкомпонентного анализа биосигналов пульсового кровенаполнения, “Физиология человека”, 1985, том 11, №5, с.783-787.

4., Технология визуальной диагностической оценки церебральной гемодинамики по реоэнцефалограмме для сопровождения компьютерной версии метода двухкомпонентного анализа, “Медицинская техника”, 2004, №1,с.23-29.

А
Нитроглицерин	Кофеин	Никотиновая кислота	Антиортостаз

В/А
Нитроглицерин	Кофеин	Никотиновая кислота	Антиортостаз

F
Нитроглицерин	Кофеин	Никотиновая кислота	Антиортостаз

Рис. 1 Динамика показателей метода двухкомпонентного анализа РЭГ при функциональных и фармакологических пробах.

Рис.2 Динамика показателей метода двухкомпонентного анализа РЭГ обследуемого А.

Левая сторона – сплошная линия s, правая сторона – штрих - пунктирная линия d.

а - фон, б – поворот вправо, в – поворот влево, г – наклон влево, д – наклон вправо, е – восстановление.

Рис. 3 Динамика показателей метода двухкомпонентного анализа при нейроциркуляторной дистонии – штрих-пунктирная линия и при практически нормальном состоянии церебральной гемодинамики – сплошная линия.