СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ВИДА И СТЕПЕНИ ВЫРАЖЕННОСТИ ВЕГЕТАТИВНЫХ НАРУШЕНИЙ У ПАЦИЕНТОВ С ТЯЖЕЛОЙ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМОЙ Российский патент 2003 года по МПК A61B5/452 

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии и реаниматологии.

Известен способ диагностики вегетативных нарушений при тяжелой черепно-мозговой травме (ЧМТ), который основывается на данных клинического осмотра больного (В.М. Угрюмов. Тяжелая закрытая травма черепа и головного мозга. - Л.: Медицина, 1974, с. 99-106).

Этот способ является неточным, поскольку результаты клинического обследования больного зависят от квалификации и опыта врача.

Известен также способ диагностики вегетативных нарушений при тяжелой ЧМТ на основе одновременной записи электроэнцефалограммы (ЭЭГ), электрокардиограммы (ЭКГ) и пневмограммы (Тяжелая черепно-мозговая травма./ Под ред. А. И. Арутюнова и Н. Д. Лейбзона, М.: Медицина, 1969, с. 14-28). Полученные кривые анализируются общепринятым стандартным методом.

Этот способ требует громоздкого и достаточно дорогого оборудования, а также значительного количества времени для интерпретации результатов, что мешает оперативности проведения лечебных мероприятий.

Кроме того, известен также способ анализа сердечного ритма по методике вариационной пульсометрии Р.М. Баевского (Баевский P.M., Волков Ю.Н., Нидеккеер И.Г. Статистический и спектральный анализ пульса в физиологии и клинике. - В книге: Математические методы анализа сердечного ритма. - М.: Наука, 1968, с. 51-61), который применяется, например, в кардиологии для прогнозирования вероятности развития инфарктов миокарда, в космической медицине для дистанционного контроля за состоянием здоровья космонавтов и в анестезиологии для оценки степени анестезиологической защиты.

Целью изобретения является разработка более точного, неинвазивного, простого в исполнении и недорогого метода, позволяющего объективно диагностировать степень выраженности и виды вегетативных нарушений у больных с тяжелой ЧМТ.

Для достижения указанной цели регистрируется ЭКГ в одном из стандартных отведений, затем в динамике измеряются кардиоинтервалы (КИ), в качестве которых используются R-R интервалы ЭКГ. Для этого возможно использование различных устройств. Нами был использован ритмокардиомонитор "Элон-001".

При обследовании пациентов результаты анализа демонстрируются на дисплее в виде графического изображения гистограммы, значений вычисляемых параметров и показателей, обработанных по методике Р.М. Баевского. В результате анализа ритма сердца методом вариационной пульсометрии вычисляются статистические оценки распределения КИ: Мо - мода распределения; Амо - амплитуда моды распределения; ΔХ - вариационный размах. С помощью этих данных затем формируются диагностические показатели вида и степени выраженности вегетативных нарушений, которые состоят из трех компонентов: СИМ (индекс активности симпатического отдела), ПАР (индекс активности парасимпатического отдела), ИНБ (индекс напряжения Баевского). Их расчет производится по следующим формулам:


где n20% - число поддиапазонов гистограммы, содержащих значения КИ, превышающих уровень 20% от значения Амо.

Индекс активности парасимпатического отдела ВНС - ПАР характеризует степень отклонения зарегистрированного распределения КИ от нормального закона распределения (Манелис Э.С., Калакутский Л.И., SU, патент 1731164).

Выделены следующие виды и степени тяжести вегетативных дисфункций: при СИМ<5, ПАР>20, ИНБ<20 - диагностируется избыточная парасимпатическая активация; при 15<СИМ>30, ПАР<10, 150<ИНБ>250 -умеренная симпатическая активация; при 30<СИМ>220, ПАР<5, 250<ИНБ>5000 - резко выраженная симпатическая активация; при СИМ>220; ПАР=0, ИНБ>5000 - запредельная симпатическая активация.

Основным принципом работы прибора является методика вариационной пульсометрии, использующая статистическую оценку динамического ряда КИ. В качестве КИ используются R-R интервалы ЭКГ (фиг.1), регистрируемые прибором в одном из стандартных отведений.

Программное обеспечение прибора, реализующее метод вариационной пульсометрии, позволяет наглядно представить закон распределения случайного процесса, которым является ритм сердца, в виде гистограммы, отображаемой на дисплее прибора, и охарактеризовать его набором статистических параметров и диагностических показателей, отражающих активность вегетативной нервной системы (ВНС).

Закон распределения длительности зарегистрированных КИ определяется в виде ступенчатой функции - гистограммы. Для ее построения был избран объем выборки (Nв), равный 100, поскольку, как показывают исследования, при выборе Nв<100 падает статистическая достоверность результатов оценки.

При построении гистограммы автоматически производилась сортировка выборки КИ по их длительности. Для этого весь диапазон длительности КИ разбивался на временные поддиапазоны одинаковой величины. Во время регистрации КИ группировались по соответствующим поддиапазонам с подсчетом количества КИ в каждом. Для построения гистограммы по горизонтальной оси откладывалась длительность КИ, а по вертикальной - их количество в соответствующем поддиапазоне (фиг.2).

Распределение длительностей КИ (гистограмма) характеризуется следующими параметрами:
Мо - мода распределения - значение длительности КИ, наиболее часто встречающееся в диапазоне выборки КИ. В качестве Мо принимается начальное значение поддиапазона длительности, в котором отмечено наибольшее число КИ, выражается в секундах.

Амо - амплитуда моды распределения - число КИ, соответствующих объему моды, выражается в % к объему выборки.

ΔХ - вариационный размах - разность между максимальным и минимальным значением длительности КИ в выборке, выражается в секундах.

Автоматизированный анализ данных, например в приборе "Элон-001", ведется методом скользящего "окна", который заключается в следующем. В первом такте анализа распределения КИ для построения гистограммы, вычисления параметров и показателей берется выборка КИ установленного объема Nв, начиная с первого зарегистрированного КИ. Результаты анализа в первом такте работы - графическое изображение гистограммы и значения вычисляемых параметров и показателей - демонстрируются на дисплее. В следующем такте работы происходит сдвиг "окна" анализа, т.е. для анализа берутся значения КИ с порядковыми номерами на единицу больше и т.д. Таким образом, информация на экране обновляется с каждым ударом сердца. Быстродействие вычислителя прибора позволяет наблюдать изменения показателей в реальном времени, оперативно отслеживая динамику изменений сердечного ритма. В результате математического анализа ритма сердца методом вариационной пульсометрии вычисляются статистические оценки распределения КИ, с помощью которых затем формируются диагностические показатели, характеризующие активность звеньев вегетативной регуляции.

После обработки данных на экран дисплея прибора выводится гистограмма распределения КИ, позволяющая визуально в реальном масштабе времени оценить тип распределения длительностей КИ и тенденции его изменения.

Для количественной оценки гистограмм распределения КИ производится расчет и индикация на экране дисплея статистических параметров Мо, Амо, ΔХ и диагностических показателей:
- индекса напряжения по P.M. Баевскому (ИНБ), характеризующего состояние регуляции ритма сердца и адаптивных реакций организма в целом;
- индексов активности симпатического (СИМ) и парасимпатического (ПАР) отделов ВНС, характеризующих баланс регуляции. ИНБ вычисляется по формуле

где Амо - значение амплитуды моды гистограммы распределения КИ;
Мо - значение моды, с;
ΔХ - вариационный размах, с.

Для наблюдения за балансом регуляции со стороны симпатического и парасимпатического отделов ВНС в приборе используются индексы СИМ и ПАР, имеющие одинаковую размерность. Это позволяет, наблюдая за динамикой взаимного изменения индексов активности, оценить реакцию ВНС на воздействующие факторы.

Индекс активности симпатического отдела ВНС вычисляется по формуле:

где Амо - значение амплитуды моды гистограммы распределения КИ;
n20% - число поддиапазонов гистограммы, ед., содержащих количество КИ, превышающих уровень 20% от значения Амо (Калакутский Л.И., Манелис Э.С., 1996).

У взрослого здорового человека в состоянии физического и психического покоя СИМ не превышает 15 ед. Увеличение СИМ свидетельствует о преобладании симпатического звена в регуляции ритма сердца (увеличение Амо и снижение n20%) и росте напряженности состояния организма.

Индекс активности парасимпатического отдела ВНС - ПАР характеризует степень отклонения зарегистрированного распределения КИ от нормального закона распределения (Манелис Э.С., Калакутский Л.И., 1992). Чем больше отклонений от нормального распределения, характеризующегося плавным убыванием количества КИ влево и вправо относительно моды распределения, тем сильнее активность вагусного влияния на регуляцию ритма сердца.

Визуальный контроль гистограммы на экране дисплея позволяет быстро определить преобладающее влияние одного из отделов ВНС на регуляцию ритма сердца.

Пример 1. Больной К., 28 лет, история болезни 29-614, поступил в отделение реанимации городской больницы 10 с диагнозом: "Ушиб головного мозга тяжелой степени. Острая эпи- и субдуральная гематома справа".

Общее состояние больного расценено как близкое к средней тяжести. Уровень сознания - легкое оглушение. Отмечается эйфория, отсутствие критики к собственному состоянию, легкая дезориентация. Неврологических выпадений не выявлено. Дыхание компенсированное, АД 150/80 мм рт.ст., ЧСС 76 уд./мин.

К больному, находящемуся в положении на спине, подключается ритмокардиомонитор "Элон-001". Расположение электродов соответствует II стандартному отведению ЭКГ. Избирается для получения достоверных результатов выборка в 100 КИ. На дисплее прибора отображаются показатели анализа сердечного ритма: Мо - 848 мс; Амо - 7%; ΔX - 240 мс. Полученные величины были использованы программным обеспечением ритмокардимонитора для расчета диагностических критериев по приведенным выше формулам. Результаты исследования: СИМ - 1; ПАР - 22; ИНБ - 16.

Несмотря на относительно стабильное состояние, у данного пациента выявлено значительное нарушение вегетативной регуляции в виде резкого доминирования парасимпатического тонуса, что объясняется наличием объемного процесса в полости черепа. Полученные данные свидетельствовали о том, что состояние пациента вскоре могло значительно ухудшиться. Пациент был взят в операционную для удаления гематомы.

Пример 2. Больной В., 19 лет, история болезни 7668/2, находился в отделении ВОКБ реанимации с диагнозом: "Перелом основания черепа на уровне ПЧЯ (передней черепной ямки). Ушиб головного мозга тяжелой степени. Субдуральная и внутримозговая гематома справа". Больному было проведено оперативное лечение с целью удаления гематомы. Исследование данного больного было проведено в послеоперационном периоде.

Общее состояние больного расценено как близкое к тяжелому. Уровень сознания - умеренное оглушение, отмечается выраженная дезориентация и неадекватность поведения. В неврологическом статусе имеется умеренный гемипарез слева. Данные глазного дна свидетельствуют о сохраняющейся умеренной внутричерепной гипертензии. Дыхание самостоятельное, компенсированное, АД 130/80 мм рт.ст., ЧСС 81 уд./мин.

К больному, находящемуся в положении на спине, подключается ритмокардиомонитор "Элон-001". Расположение электродов соответствует II стандартному отведению ЭКГ. Избирается для получения достоверных результатов выборка в 100 КИ. На дисплее прибора отображаются показатели анализа сердечного ритма: Мо - 744 мс; Амо - 50%; ΔX - 210 мс. Полученные величины были использованы программным обеспечением ритмокардимонитора для расчета диагностических критериев по приведенным выше формулам. Результаты исследования: СИМ - 20; ПАР - 6; ИНБ - 160.

На основании полученных результатов сделан вывод о том, что у больного имеется умеренно выраженное доминирование активности симпатического отдела ВНС. С учетом полученных данных коррекция нарушений проводилась с использованием β-адреноблокаторов и центральных α-адреноблокаторов. В дальнейшем больной в удовлетворительном состоянии был выписан из стационара.

Пример 3. Больной К., 23 лет, история болезни 20-655, находился в отделении реанимации городской больницы 10 с диагнозом: "Ушиб головного мозга тяжелой степени. Острая эпидуральная гематома слева. Отек, дислокация головного мозга". Исследование производилось незадолго до оперативного вмешательства.

Общее состояние больного расценено как тяжелое. Уровень сознания - кома I - сопор. Больной адинамичен. В неврологическом статусе имеется грубый правосторонний гемипарез. Дыхание самостоятельное, субкомпенсированное, ЧДД 34/мин. АД 120/80 мм рт.ст., ЧСС 140 уд./мин.

К больному, находящемуся в положении на спине, подключается ритмокардиомонитор "Элон-001". Расположение электродов соответствует II стандартному отведению ЭКГ. Избирается для получения достоверных результатов выборка в 100 КИ. На дисплее прибора отображаются показатели анализа сердечного ритма: Мо - 424 мс; Амо - 60%; ΔX - 16 мс. Полученные величины были использованы программным обеспечением ритмокардимонитора для расчета диагностических критериев по приведенным выше формулам. Результаты исследования: СИМ - 124; ПАР - 0; ИНБ - 4300.

Полученные результаты свидетельствуют о резком доминировании активности симпатического отдела ВНС, что с учетом наличия объемного процесса (гематомы) в полости черепа на РКТГ головного мозга указывает на уже развившиеся процессы декомпенсации. Больной был срочно взят в операционную для удаления гематомы. В дальнейшем в послеоперационном периоде коррекция вегетативных нарушений проводилась нейролептиками, транквилизаторами и наркотическими анальгетиками.

Пример 4. Больной Р., 44 дет, история болезни 17462, находился на лечении в отделении реанимации городской больницы 9 с диагнозом: "Ушиб головного мозга тяжелой степени с очагами контузии в правой лобной доле. Острая субдуральная гематома слева. Отек, дислокация головного мозга". Больному было проведено оперативное лечение с целью удаления гематомы и контузионных очагов. Исследование произведено в первые сутки после оперативного вмешательства.

Общее состояние больного расценено как крайне тяжелое. Кома III. Больному проводится продленная ИВЛ. Гемодинамика поддерживается введением больших доз кардиотоников. АД 60/0 мм рт.ст. ЧСС 127 уд./мин.

К больному, находящемуся в положении на спине, подключается ритмокардиомонитор "Элон-001". Расположение электродов соответствует II стандартному отведению ЭКГ. Избирается для получения достоверных результатов выборка в 100 КИ. На дисплее прибора отображаются показатели анализа сердечного ритма: Мо - 464 мс; Амо - 99%; ΔX - 8 мс. Полученные величины были использованы программным обеспечением ритмокардимонитора для расчета диагностических критериев но приведенным выше формулам. Результаты исследования: СИМ - 255; ПАР - 0; ИНБ - 13132.

Полученные результаты расценены как запредельное повышение активности симпатического отдела ВНС, которые являются плохим прогностическим признаком для жизни больного. Пациент скончался на третий день после операции.

Способ позволяет непосредственно у постели больного диагностировать вид и степень выраженности вегетативных нарушений. К достоинствам метода относится простота исполнения, объективность, неинвазивность, низкая себестоимость, быстрота получения информации, что позволяет оперативно контролировать состояние больного в условиях отделении реанимации и интенсивной терапии, осуществлять мониторинг активности ВНС и своевременно проводить соответствующие лечебные мероприятия.

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии и реаниматологии. Регистрируют электрокардиограмму в стандартном отведении и определяют величину R-R интервалов. Обработку данных производят на основе метода вариационной пульсометрии. Рассчитывают индекс активности симпатического отдела вегетативной нервной системы (СИМ), индекс активности парасимпатического отдела (ПАР), индекс напряжения Баевского (ИНБ). При значении СИМ<5, ПАР>20, ИНБ<20 диагностируют избыточную активность парасимпатического отдела; при 15<СИМ>30, ПАР<10, 150<ИНБ>250 - умеренную активность симпатического отдела; при 30<СИМ>220, ПАР<5, 250<ИНБ>5000 - резко выраженную активность симпатического отдела; при СИМ>220, ПАР=0, ИНБ>5000 - запредельную активность симпатического отдела вегетативной нервной системы. Способ позволяет получить объективную оценку степени выраженности вегетативных нарушений у больных с тяжелой черепно-мозговой травмой. 2 ил.

Способ диагностики вида и степени выраженности вегетативных нарушений у пациентов с тяжелой черепно-мозговой травмой, включающий регистрацию электрорадиограммы в стандартном отведении и определение величины R-R интервалов, отличающийся тем, что обработку данных производят на основе метода вариационной пульсометрии, рассчитывают индекс активности симпатического отдела вегетативной нервной системы (СИМ), индекс активности парасимпатического отдела (ПАР), индекс напряжения Баевского (ИНБ) и при значении СИМ<5, ПАР>20, ИНБ<20 диагностируют избыточную активность парасимпатического отдела; при 15<СИМ>30, ПАР<10, 150<ИНБ>250 - умеренную активность симпатического отдела; при 30<СИМ>220, ПАР<5, 250<ИНБ>5000 - резко выраженную активность симпатического отдела; при СИМ>220, ПАР= 0, ИНБ>5000 - запредельную активность симпатического отдела вегетативной нервной системы.