СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЭКСТРАПИРАМИДНЫХ ПУТЕЙ Российский патент 2001 года по МПК A61B5/488 A61N2/00 

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, и может быть использовано в диагностике поражения экстрапирамидных путей, например, tractus rubrospinatus, tractus tectospinalis, tractus reticulospinalis, tractus olivospinalis, tractus vestibulospinalis.

Известен способ исследования экстрапирамидных путей, включающий электромиографическое исследование различных мышц при помощи игольчатых электродов, последующие регистрацию и анализ полученных электромиограмм. При этом по электромиограмме в виде активности покоя, представленной интерференционной кривой, определяют паркинсонические расстройства паркинсонического типа. При наличии тремора электромиограмма приобретает характер ритмических групп интерференционной активности с частотой 4-7 в секунду, веретенообразно меняющейся по амплитуде. При хорее и миоклонусе наблюдаются вспышки коротких, быстро обрывающихся залпов активности фазического типа. При атетозе и торсионной дистонии наблюдаются затяжные разряды электромиографии, соответствующие медленным напряжениям в мышцах, вовлеченных в гиперкинез [Зенков Л. Р., Ронкин М.А. Функциональная диагностика нервных болезней. - М.: Медицина, 1991. - с.610, 528].

Способ исследования экстрапирамидных путей имеет следующие недостатки:
- низкая точность и недостаточная достоверность исследования экстрапирамидных путей, так как описанные электромиографические изменения носят неспецифический характер и могут наблюдаться не только при расстройствах экстрапирамидной системы, но и при целом ряде патологических состояний, например, при различных стадиях денервационно-реиннервационного процесса, протекающего на уровне мышц;
- инвазивность вследствие выполнения исследования при помощи игольчатых электродов, проникающих в организм пациента.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и получаемому результату (прототипом) является способ исследования функционального состояния пирамидного тракта, включающий магнитную стимуляцию (МС) двигательной коры головного мозга, шейного и поясничного отделов спинного мозга, последующие регистрацию латентных периодов моторных ответов большеберцовой мышцы (m. tibialis anterior) в ответ на МС двигательной коры головного мозга и поясничного отдела спинного мозга, а также мышцы, приводящей большой палец кисти (m. adductor pollicis brevis) в ответ на МС шейного отдела спинного мозга, определение и анализ разницы латентных периодов моторных ответов большеберцовой мышцы при МС двигательной коры головного мозга и при МС поясничного отдела спинного мозга, а также разницы латентных периодов моторных ответов мышцы, приводящей большой палец кисти, при МС шейного отдела спинного мозга. Исследование разницы латентных периодов моторных ответов, возникающих при МС двигательной коры головного мозга, шейного или поясничного отделов спинного мозга, позволяет определять время центрального моторного проведения импульса на уровнях кора - шейный сегмент и кора - поясничный сегмент [Вейн А.М., Садеков Р.А., Данилов А.Б., Купершмидт Л.А. Применение магнитной стимуляции при органических и психогенных заболеваниях // Журнал невропатологии и психиатрии им. С.С. Корсакова - 1994. - N 4. - С. 60 - 61].

Однако способ исследования пирамидного тракта, выбранный в качестве прототипа, обладает следующими недостатками:
- отсутствием обеспечения количественной оценки функционального состояния экстрапирамидных путей, так как при МС двигательной коры головного мозга и спинного мозга происходит нарушение пирамидных, а не экстрапирамидных путей;
- отсутствием возможности установления локализации поражения нервной системы на уровне экстрапирамидных путей, например, tractus rubrospinatus, tractus tectospinalis, tractus reticulospinalis, tractus olivospinalis, tractus vestibulospinalis, так как описанный способ позволяет определять локализацию поражения нервной системы только пирамидного тракта по времени центрального моторного проведения импульса при использовании МС двигательной коры головного мозга и спинного мозга;
- низкой точностью и недостаточной достоверностью, так как изучение функционального состояния пирамидного тракта описанным способом направлено только на анализ разницы латентных периодов моторных ответов большеберцовой мышцы при МС двигательной коры головного мозга и при МС поясничного отдела спинного мозга, а также разницы латентных периодов моторных ответов мышцы, приводящей большой палец кисти, при МС двигательной коры головного мозга и при МС шейного отдела спинного мозга. При этом не учитывается расстояние между точками осуществления МС, которое оказывает существенное влияние на величины латентного периода. Например, у лиц высокого и низкого роста, детей и взрослых при одинаковых показателях латентного периода длина позвоночного столба значительно различается, что является основанием для недостаточно точной и достоверной оценки функционального состояния пирамидных путей, а именно, для гипо- или гипердиагностики;
- отсутствием возможности установления динамического контроля результатов лечения и развития патологических процессов при повреждениях экстрапирамидных путей различного генеза, а также отсутствием возможности проведения экспертной оценки нетрудоспособности и прогноза заболевания при поражении экстрапирамидных путей, так как посредством совокупности операций описанного способа нельзя оценить функциональное состояние экстрапирамидных путей.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе диагностики функционального состояния экстрапирамидных путей, включающем МС головного мозга и поясничного отдела спинного мозга, последующие регистрацию латентных периодов моторных ответов большеберцовой мышцы, определение разницы латентных периодов моторных ответов большеберцовой мышцы при МС головного мозга и при МС поясничного отдела спинного мозга, производят МС затылочного отдела головного мозга, а после определения и анализа разницы латентных периодов моторных ответов большеберцовой мышцы при МС затылочного отдела головного мозга и при МС поясничного отдела спинного мозга устанавливают скорость распространения возбуждения (СРВ) по экстрапирамидным путям. При этом по снижению СРВ по экстрапирамидным путям до 14,3±0,7 м/с и более диагностируют нарушение проведения возбуждения на стороне снижения этой скорости.

Кроме того, СРВ по экстрапирамидным путям устанавливают отношением расстояния между точками МС затылочного отдела головного мозга и поясничного отдела спинного мозга к разнице латентных периодов моторных ответов большеберцовой мышцы при МС затылочного отдела головного мозга и при МС поясничного отдела спинного мозга.

Такой способ диагностики функционального состояния экстрапирамидных путей позволяет обеспечить количественную оценку функционального состояния экстрапирамидных путей, установление локализации поражения нервной системы на уровне экстрапирамидных путей, повышенную точность и достоверность, возможность установления динамического контроля результатов лечения и развития патологических процессов при поражении экстрапирамидных путей различного генеза, а также осуществление экспертной оценки нетрудоспособности и прогноза заболевания при поражении экстрапирамидных путей.

Количественная оценка функционального состояния экстрапирамидных путей достигается путем МС затылочного отдела головного мозга и последующего установления нарушения поведения возбуждения по экстрапирамидным путям на стороне снижения СРВ до 14,3±0,7 м/с и более, которую устанавливают отношением расстояния между точками МС затылочного отдела головного мозга и поясничного отдела спинного мозга к разнице латентных периодов моторных ответов большеберцовой мышцы при МС затылочного отдела головного мозга и при МС поясничного отдела спинного мозга.

Установление локализации поражения нервной системы на уровне экстрапирамидных путей осуществляется по снижению СРВ по экстрапирамидным путям до 14,3±0,7 м/с и более с условием проведения МС затылочного отдела головного мозга. При осуществлении МС затылочного отдела головного мозга происходит возбуждение подкорковых центров, например базальных ядер полушарий, зрительного бугра, красного ядра, черного вещества, ядра оливы, ядер вестибулярного нерва, ретикулярной формации, которые являются составной частью экстрапирамидной системы и от которых берут начало экстрапирамидные пути, например tractus rubrospinatus, tractus tectospinalis, tractus reticulospinalis, tractus olivospinalis, tractus vestibulospinalis.

Повышенная точность и достоверность способа установлены определением и анализом разницы латентных периодов моторных ответов большеберцовой мышцы при МС затылочного отдела головного мозга и при МС поясничного отдела спинного мозга, а также с учетом расстояния между точками МС затылочного отдела головного мозга и поясничного отдела спинного мозга, то есть с учетом длины позвоночного столба каждого пациента, что является основой для точного и достоверного определения СРВ по экстрапирамидным путям и диагностирования нарушения проведения возбуждения по экстрапирамидным путям на стороне снижения этой скорости.

Возможность установления динамического контроля результатов лечения и развития патологических процессов при поражениях экстрапирамидных путей различного генеза осуществляется также путем проведения многократных исследований функционального состояния экстрапирамидных путей посредством МС затылочного отдела головного мозга и поясничного отдела спинного мозга при использовании для диагностирования показателей СРВ по экстрапирамидным путям в течение развития заболевания и отслеживания изменений этих показателей. При этом показатели СРВ ниже чем 14,3±0,7 м/с соответствуют нарушению проведения возбуждения по экстрапирамидным путям, а показатели СРВ более чем 14,3±0,7 м/с - отсутствию нарушения проведения возбуждения по экстрапирамидным путям.

Экспертная оценка нетрудоспособности и прогноз заболевания обеспечиваются на основании показателей СРВ по экстрапирамидным путям, полученных посредством МС затылочного отдела головного мозга и поясничного отдела спинного мозга, при установлении разницы латентных периодов моторных ответов большеберцовой мышцы при МС затылочного отдела головного мозга и поясничного отдела спинного мозга, а также при фиксировании расстояния между точками МС.

Величина СРВ по экстрапирамидным путям, составляющая до 14,3±0,7 м/с и менее, является оптимальной для диагностирования нарушения проведения возбуждения по экстрапирамидным путям на основании экспериментальных характеристик проведения возбуждения по экстрапирамидным путям у здоровых и больных, полученных в результате исследований в соответствии с заявляемым способом (см. таблицу на фиг. 4). Величина СРВ по экстрапирамидным путям, составляющая более 14,3±0,7 м/с, соответствует удовлетворительному функциональному состоянию экстрапирамидных путей.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена общая схема исследования функционального состояния экстрапирамидных путей, реализующая способ диагностики функционального состояния экстрапирамидных путей; на фиг. 2 - схема исследования СРВ по экстрапирамидным путям; на фиг. 3 представлены кривые моторных ответов большеберцовой мышцы при МС затылочного отдела головного мозга и поясничного отдела спинного мозга у больного рассеянным склерозом; на фиг. 4 представлена таблица, в которой приведена характеристика проведения возбуждения по экстрапирамидным путям у здоровых и больных.

На фиг. 2 дополнительно обозначено: S - расстояние между точками МС затылочного отдела головного мозга и поясничного отдела спинного мозга; T - разница латентных периодов моторных ответов большеберцовой мышцы при МС в вышеуказанных точках. На фиг. 3 дополнительно обозначено: строка 1 - данные по аппаратуре; строка 2 - фамилия, имя, отчество пациента, номер истории болезни, дата и время печати кривых; правое поле - стандартная аппаратная характеристика кривых; 01-02 - кривые моторных ответов большеберцовой мышцы при МС затылочного отдела головного мозга 01 - справа, 02 - слева; 03-04 - кривые моторных ответов большеберцовой мышцы при МС поясничного отдела спинного мозга: 03 - справа, 04 - слева; ось абсцисс - время, цена деления - 10 мс; ось ординат - амплитуда ответа, цена деления - 40 мкВ. На фиг. 4 дополнительно обозначено: M - среднее арифметическое; m - стандартная ошибка; n - количество пациентов в группах; C - латентный период моторного ответа большеберцовой мышцы при МС затылочного отдела головного мозга; L - латентный период моторного ответа большеберцовой мышцы при МС поясничного отдела спинного мозга; ЛП - латентный период; СРВ - скорость распространения возбуждения по экстрапирамидным путям; звездочка - различия показателей величины латентного периода и СРВ у здоровых и больных достоверны, P<0,01 (P - достоверность различий с группой здоровых лиц).

Способ диагностики функционального состояния экстрапирамидных путей осуществляется следующим образом. Производят МС в двух точках: над затылочным отделом головного мозга и на уровне поясничного отдела спинного мозга в области позвонков LII- LIV, регистрируют латентные периоды моторных ответов большеберцовой мышцы справа и слева, фиксируют расстояние между точками МС затылочного отдела головного мозга и поясничного отдела спинного мозга. Затем определяют разницу латентных периодов моторных ответов большеберцовой мышцы с каждой стороны при МС затылочного отдела головного мозга и поясничного отдела спинного мозга. После этого устанавливают СРВ по экстрапирамидным путям по отношению расстояния между точками МС затылочного отдела головного мозга и поясничного отдела спинного мозга к разнице латентных периодов моторных ответов большеберцовой мышцы при МС затылочного отдела головного мозга и поясничного отдела спинного мозга. По снижению СРВ по экстрапирамидным путям до 14,3±0,7 м/с и более диагностируют нарушение проведения возбуждения на стороне снижения этой скорости.

Пример конкретного выполнения способа диагностики функционального состояния экстрапирамидных путей.

Предлагаемый способ диагностики функционального состояния экстрапирамидных путей реализован посредством комплекса аппаратуры (см. фиг. 1), содержащей магнитный стимулятор 1, например, Magstim-200 фирмы Magstim, Великобритания, электромиограф 2, например Sapphire 2M фирмы Medelec, Великобритания. Для синхронизации триггерный выход магнитного стимулятора 1 подключен к триггерному входу электромиографа 2. Уровень мощности выходного сигнала магнитного стимулятора 1 визуализируется на его дисплее в процентах от максимально возможной мощности. Для получения моторного ответа большеберцовой мышцы при МС применяют магнитный импульс 60 - 100% от максимальной выходной мощности магнитного стимулятора 1. Магнитный стимулятор 1 связан с индуктивной катушкой 3, а электромиограф 2 - с отводящими чашечковыми электродами активным 4 и референтным 5. Разность потенциалов активного электрода 4 и референтного электрода 5 подается на вход усилителя электромиографа 2. В качестве индуктивной катушки 3 использована, например, высокомощная катушка диаметром 90 мм, имеющая следующие характеристики магнитного поля: на поверхности катушки максимально 2,0 Тл, на удалении 1 м от катушки 0,2 мкТл, время нарастания магнитного импульса 100 мкс, длительность импульса 1 мс. Активный 4 и референтный 5 электроды заполнены электродным гелем.

Над затылочным отделом головного мозга обозначен центр 6 осесимметричного размещения индуктивной катушки 3 при МС головного мозга, а над поясничным отделом спинного мозга - центр 7 осесимметричного размещения этой же катушки 3 при МС поясничного отдела спинного мозга (размещение центра 7 показано на фиг. 1 пунктирной линией). Такому двойному расположению индуктивной катушки 3 соответствуют моторные ответы 8 и 9 большеберцовой мышцы при МС затылочного отдела головного мозга и при МС поясничного отдела спинного мозга. Установка активных электродов 4 производится на коже голени пациента над двигательной точкой большеберцовой мышцы симметрично на правой и левой нижней конечности, референтных электродов 5 - на коже голени пациента над костным выступом большеберцовой кости симметрично на правой и левой нижней конечности. Кроме индуктивной катушки 3, электродов 4 и 5 на кожу над голеностопным суставом пациента устанавливают поверхностный электрод заземления (на чертеже не указан).

Перед диагностическим исследованием функционального состояния экстрапирамидных путей пациента устанавливают в центр 6 над затылочным отделом головного мозга индуктивную катушку 3 и в центр 7 над поясничным отделом спинного мозга в области позвонков LII-LIV - ту же индуктивную катушку 3, соединив ее в обоих случаях с магнитным стимулятором 1. Размещают на голени над двигательной точкой большеберцовой мышцы симметрично на правой и левой нижних конечностях активные электроды 4, над костным выступом большеберцовой кости симметрично на правой и левой нижних конечностях - референтные электроды 5, соединенные с электромиографом 2, на коже над голеностопным суставом - поверхностный электрод заземления.

Во время исследования функционального состояния экстрапирамидных путей пациент должен находиться в спокойном бодрствующем состоянии в положении сидя.

МС пациенту производят над затылочным отделом головного мозга и над поясничным отделом спинного мозга в области позвонков LII-LIV посредством индуктивной катушки 3, соединенной с магнитным стимулятором 1. В результате МС регистрируют моторные ответы большеберцовой мышцы, предварительно разместив на голени пациента над двигательной точкой этой мышцы симметрично на правой и левой нижней конечности активные электроды 4 и установив над костным выступом большеберцовой кости симметрично на правой и левой нижней конечности референтные электроды 5. Фиксируют расстояние между центрами 6 и 7 размещения индуктивной катушки 3. Определяют разницу латентных периодов моторных ответов 8, 9 большеберцовой мышцы от артефакта раздражения до начала отрицательной фазы регистрируемого ответа по кривым моторных ответов этой мышцы при МС затылочного отдела головного мозга и поясничного отдела спинного мозга, полученным с помощью электромиографа 2, связанного электродами 4 и 5 (см. фиг. 1, 2, 3). Затем устанавливают СРВ по экстрапирамидным путям путем отношения расстояния S между точками МС затылочного отдела головного мозга и поясничного отдела спинного мозга, то есть между центрами 6 и 7 размещения индуктивной катушки 3, к разнице латентных периодов T моторных ответов 8, 9 большеберцовой мышцы при МС затылочного отдела головного мозга и при МС поясничного отдела спинного мозга соответственно (см. фиг. 2). По снижению СРВ по экстрапирамидным путям до 14,3±0,7 м/с и более диагностируют нарушение проведения возбуждения на стороне снижения этой скорости. Показатели СРВ по экстрапирамидным путям, составляющие более 14,3±0,7 м/с, соответствуют удовлетворительному функциональному состоянию экстрапирамидных путей.

Клинические примеры
1. Оценка функционального состояния экстрапирамидных путей в норме.

В соответствии с заявляемым способом исследована группа неврологически здоровых пациентов в возрасте от 19 до 29 лет. Результаты исследований представлены в таблице на фигуре 4. Из таблицы следует, что величина СРВ по экстрапирамидным путям у здоровых пациентов в среднем составила 38,4±0,7 м/с.

2. Диагностика функционального состояния экстрапирамидных путей при патологии.

Больной К. 29 лет (история болезни N 32547). Пациенту была осуществлена магнитно-резонансная томография головного мозга и шейного отдела позвоночника (протокол N 995 2/04/98). Заключение: магнитно-резонансное изображение характерно для наличия очагов демиелинизации в веществе головного мозга и в шейном отделе спинного мозга. На основании клинических данных, учитывая результаты дополнительного исследования (магнитно-резонансной томографии, вызванных потенциалов - слуховых, зрительных, соматосенсорных, магнитной стимуляции пирамидного тракта), пациенту был установлен диагноз: рассеянный склероз, цереброспинальная форма течения, II степень тяжести, гипертонически-гипокинетический синдром.

Пациенту осуществляли исследование экстрапирамидных путей по заявляемому способу. В результате были зарегистрированы кривые моторных ответов большеберцовой мышцы, которые представлены на фигуре 3. Как следует из фигуры 3, при МС затылочного отдела головного мозга были зарегистрированы моторные ответы большеберцовой мышцы с латентным периодом справа 52,2 мс, слева 71,4 мс. При МС поясничного отдела позвоночника были зарегистрированы моторные ответы большеберцовой мышцы с латентным периодом справа 23,2 мс, слева 26,1 мс. По отношению расстояния между точками МС (в этом случае - 500 мм) к разнице латентных периодов моторных ответов большеберцовой мышцы (справа 29,0 мс, слева 45,3 мс) определяли СРВ на участке спинного мозга между точками стимуляции для каждой стороны. Справа величина СРВ - 17,2 м/с, слева - 11,0 м/с. При сравнении величин СРВ с данными, полученными у неврологически здоровых лиц (см. фиг. 4), оказалось, что СРВ была снижена справа на 54,6%, слева - на 71,7%. В этом случае диагностируем нарушение проведения возбуждения по экстрапирамидным путям справа и слева.

Была исследована группа больных с преобладанием в клинической картине гипертонически-гипокинетического синдрома. Группа состояла из 15 больных рассеянным склерозом (цереброспинальная форма, II- III степень тяжести) в возрасте от 26 до 32 лет. Результаты исследования больных представлены в таблице на фигуре 4. При диагностике рассеянного склероза были использованы известные критерии [Леонович А.Л. Актуальные вопросы невропатологии. - Минск, Вышейшая школа, 1990. - с. 28-39, 88-103; Клинические критерии диагноза и лечение рассеянного склероза. Методические рекомендации. - Москва: Министерство здравоохранения, 1991. - с. 6-11]. При обработке материала анализировали только несомненные, типичные случаи рассеянного склероза.

Анализ полученных результатов показал, что величина СРВ описанной группы больных была значительно снижена по сравнению с группой неврологически здоровых лиц. Следовательно, при помощи заявляемого способа становится возможным определять нарушение проведения возбуждения по экстрапирамидным путям у больных по снижению СРВ по экстрапирамидным путям до 14,3±0,7 м/с и более (см. фиг. 4).

Таким образом, применение предлагаемого изобретения позволяет количественно определить функциональное состояние экстрапирамидных путей, устанавливать локализацию поражения нервной системы на уровне экстрапирамидных путей, повысить точность и обеспечить достоверность способа, обеспечить возможность динамического контроля результатов лечения и развития патологических процессов при поражении экстрапирамидных путей различного генеза, осуществлять экспертную оценку нетрудоспособности и объективный прогноз заболевания.

Способ диагностики функционального состояния экстрапирамидных путей может быть использован в неврологических стационарах, отделениях реабилитации и долечивания, специализированных отделениях, например нейрофизиологических лабораториях, для исследования больных с повреждениями мозжечка различного генеза. Заявляемый способ диагностики функционального состояния экстрапирамидных путей прост для применения и обеспечивает небольшие затраты времени на его выполнение.

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, и касается диагностики функционального состояния экстрапирамидных путей. Для этого производят магнитную стимуляцию в двух точках: над затылочным отделом головного мозга и на уровне поясничного отдела спинного мозга. Регистрируют латентные периоды моторных ответов большеберцовой мышцы. Затем определяют разницу латентных периодов моторных ответов большеберцовой мышцы при магнитной стимуляции затылочного отдела головного мозга и поясничного отдела спинного мозга. После этого устанавливают скорость распространения возбуждения по экстрапирамидным путям. При снижении этой скорости до 14,3 ± 0,7 м/с и ниже диагностируют нарушение проведения возбуждения на стороне снижения этой скорости. Способ позволяет количественно оценить функциональное состояние экстрапирамидных путей, установить локализацию поражения нервной системы на уровне экстрапирамидных путей. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ диагностики функционального состояния экстрапирамидных путей, включающий магнитную стимуляцию головного мозга и поясничного отдела спинного мозга, последующие регистрацию латентных периодов моторных ответов большеберцовой мышцы, определение и анализ разницы латентных периодов моторных ответов большеберцовой мышцы при магнитной стимуляции головного мозга при магнитной стимуляции поясничного отдела спинного мозга, отличающийся тем, что производят магнитную стимуляцию затылочного отдела головного мозга, а после определения разницы латентных периодов моторных ответов большеберцовой мышцы при магнитной стимуляции затылочного отдела головного мозга и при магнитной стимуляции поясничного отдела спинного мозга устанавливают скорость распространения возбуждения по экстрапирамидным путям, при этом по снижению скорости распространения возбуждения по экстрапирамидным путям до 14,3±0,7 м/с и более диагностируют нарушение проведения возбуждения на стороне снижения этой скорости. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорость распространения возбуждения по экстрапирамидным путям устанавливают отношением расстояния между точками магнитной стимуляции затылочного отдела головного мозга и поясничного отдела спинного мозга к разнице латентных периодов моторных отделов большеберцовой мышцы при магнитной стимуляции затылочного отдела головного мозга и при магнитной стимуляции поясничного отдела спинного мозга.