СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ ЦНС Российский патент 2007 года по МПК A61B5/452 

Изобретение относится к медицине, эргономике, и может быть использовано для диагностики состояния центральной нервной системы (ЦНС).

Известны медицинские способы диагностики состояния ЦНС, включающие осмотр ребенка невропатологом, психопатологом, логопедом, ряд психологических тестов и т.д. Однако эти способы диагностики состояния ЦНС занимают очень много времени, трудоемки, требуют привлечения различных специалистов, а результативность их может изменяться в зависимости от индивидуальности и опытности специалиста.

Известен инструментальный способ диагностики состояния ЦНС (см. авт. свидет. СССР №1274679), включающий непрерывную регистрацию ЭКГ и диагностику по изменениям регистрируемых параметров, но он не позволяет диагностировать функциональные расстройства состояния ЦНС в реальном масштабе времени.

Цель предложения - инструментальная, визуальная экспресс-диагностика функциональных расстройств состояния ЦНС детей 4-5 лет.

Сущность предложенного способа диагностики состояния ЦНС, включающего непрерывную регистрацию ЭКГ под нагрузкой и диагностику по изменениям регистрируемых параметров на нагрузку, заключается в том, что сопоставляют скатерограммы (т.е. графики, полученные методом корреляционной ритмографии, при последовательном откладывании на осях Х и Y прямоугольных координат значений двух соседних R-R интервалов, тогда на плоскости получается точка, фазовыми координатами которой по оси ординат является текущий, а по оси абсцисс - последующий интервал R-R). Нагрузку при исследовании увеличивают поэтапно, сопоставляют скатерограммы длительностей интервалов R-R испытуемого: исходную, при легкой и трудной (интеллектуальной) нагрузке со скатерограммами, характеризующими норму, а также исходную с его нагрузочными скатерограммами и при отклонениях от нормы диагностируют расстройство функционального состояния ЦНС.

По изменениям на интеллектуальную нагрузку, отражающим включение как вегетативных, так и центральных механизмов регуляции сердечного ритма, определяются характер и положение скатерограммы на плоскости координат, т.е. смещение по биссектрисе от центра плоскости координат в ответ на нагрузку, что связано с перестройкой центральных и собственных механизмов регуляции сердечного ритма, и в зависимости от их изменений диагностируют изменения функционального состояния ЦНС ребенка.

Сущность предложения иллюстрируется скатерограммами на фиг.1, 2, 3, 4, 5, 6 на которых по оси X и по оси Y отложены длительности R-R в мсек.

Способ осуществляют путем регистрации исходного сердечного ритма без нагрузки, строят скатерограмму исходного состояния для длительностей интервалов R-R и анализируют размеры, плотность и форму скатерограммы, определяют ее положение на плоскости координат относительно ее центра, дают легкую (интеллектуальную) нагрузку испытуемому (например, собрать квадрат из крупных элементов) и строят скатерограмму для этапа легкой нагрузки. Нагрузку усложняют (например, собрать картинку по заданному рисунку из отдельных мелких элементов - пазлы) и строят скатерограмму для этапа (сложной) трудной нагрузки. При диагностике сопоставляют исходную скатерограмму с каждой из нагрузочных скатерограмм испытуемого со скатерограммами, характеризующими норму для этих же этапов, и скатерограммы нагрузочные - с исходной скатерограммой испытуемого, и по изменениям диагностируют функциональные расстройства ЦНС.

Исследованы практически здоровые дети и дети с повышенной тревожностью при малой мозговой дисфункции (ММД) в возрасте 4-5 лет.

У практически здоровых детей 4-5 лет длительности интервалов R-R в исходном состоянии имеют небольшой разброс значений, скатерограмма вытянута вдоль биссектрисы.

При усложнении нагрузки и достижении положительного результата (радость) скатерограммы смещались вверх по биссектриссе, а при невозможности справиться с нагрузкой (отрицательный результат, недовольство) - вниз по биссектриссе при изменении ширины, длины и плотности (фиг.1 а, b).

У детей с нарушениями функционального состояния ЦНС, неспособных сконцентрировать внимание (синдром неустойчивого внимания), на предложенной нагрузке скатерограммы не меняют локализацию от нагрузок.

У детей с компенсированной способностью концентрации внимания показатели скатерограмм приближены к скатерограммам здоровых детей, а у здоровых "пограничных" детей - к детям с функциональными расстройствами состояния ЦНС (ММД).

Пример 1. Практически здоровый ребенок, 4 года.

1, а) Начало исследования в исходном состоянии ЦНС отражает скатерограмма фиг.1а в виде плотного овального облака, примыкающего к центру плоскости координат на биссектриссе между 510 и 685 мсек.

1, b) Состояние ЦНС, характеризующее выполнение легкой нагрузки отражает скатерограмма фиг.1b, имеющая по сравнению с фиг.1а большую площадь и плотность с расширением кверху между 510 и 685 мсек.

1, с) Состояние ЦНС испытуемого, характеризующее выполнение трудной нагрузки отражает скатерограмма фиг.1с в виде плотного вытянутого облака, расширяющегося кверху, расположенного в центре плоскости координат вдоль биссектриссы между 510 и 720 мсек.

Таблица 1
Характеристики функциональных состояний ЦНС здорового ребенкаЭтап исследованияСоответствующие скатерограммыЛокализация на биссектрисе и плоскости координатПлотность - размытость облакаДиапазон интервалов R-R, мсекНачало исследования - исходное состояниеПримыкает к центруПлотное510-685Легкая нагрузкаПримыкает к центруПлотное в нижней части и расширяющееся кверху510-685Трудная нагрузкаПримыкает к центру сверху, растянутое вдоль биссектрисыЕще более расширяющееся кверху510-720

Пример 2. Ребенок с тенденцией к синдрому неустойчивого внимания ("пограничное" состояние)

2, а) Начало исследования ЦНС здорового ребенка в исходном состоянии отражает скатерограмма фиг.2, а в виде относительно плотного овального облака, примыкающего к центру плоскости и на биссектриссе между 510 и 685 мсек.

2, b) состояние ЦНС, характеризующее выполнение легкой нагрузки (задания) отражает размытая скатерограмма фиг.2, b, расположенная в нижнем левом квадранте плоскости с ядром на биссектриссе, но имеющая по сравнению с исходной большую площадь и вид размытого облака с плотным ядром с расширением кверху между 545 и 615 мсек, отражающее тенденцию к сосредоточению.

2, с) состояние ЦНС испытуемого характеризующее выполнение трудной нагрузки (задания) отражает скатерограмма фиг.2, с в виде плотного овального облака на биссектриссе ниже центра плоскости координат межу 510 и 615 мсек со значительно меньшей размытостью относительно предыдущего состояния (усиление сосредоточения).

Таблица 2
Характеристики функциональных состояний ЦНС здорового "пограничного" ребенка с тенденцией к синдрому неустойчивого вниманияЭтап исследованияСоответствующие скатерограммыЛокализация на плоскости координатПлотность - размытость облакаДиапазон интервалов R-R, мсекНачало исследования - исходное состояниеПримыкает к центруРазмытое510-685Легкая нагрузкаВ левом нижнем квадрантеРазмытое облако с плотным ядром545-615Трудная нагрузкаЯдро облака примыкает к центру снизуПлотное ядро с остатками размытости510-615

Пример 3.

3, а) Начало исследования ребенка с синдромом неустойчивого внимания в исходном состоянии отражает скатерограмма фиг.3, а в виде плотного овального облака, примыкающего к центру плоскости с ядром в центре, расположенная на биссектриссе между 520 и 650 мсек.

3, b) состояние ЦНС, характеризующее выполнение легкой нагрузки (задания), отражает скатерограмма фиг.3, b, расположенная в центре плоскости с четким ядром в диапазоне между 510 и 685 мсек.

3, с) состояние ЦНС испытуемого, характеризующее выполнение трудной нагрузки (задания), отражает скатерограмма фиг.3, с, занимающая почти весь квадрант в виде размытого облака с координатами между 370 и 860 мсек с плотным ядром, в диапазоне между 510 и 650 мсек на биссектриссе.

Таблица 3
Характеристики функциональных состояний ЦНС ребенка с синдромом неустойчивого внимания при усилении трудности нагрузкиЭтап исследованияСоответствующие скатерограммыЛокализация на плоскости координатПлотность - размытость облакаДиапазон интервалов R-R, мсекНачало исследования - исходное состояниеВ центреПлотное овальное облако с ядром в центре520-650Легкая нагрузкаВ центреПлотное овальное облако с ядром в центре520-650Трудная нагрузкаВ центреРазмытое овальное облако с плотным ядром370 и 860 510 и 650

Пример 4.

4, а) Начало исследования ЦНС здорового ребенка с преобладанием отрицательной эмоциональной реакции (страх) в исходном состоянии отражает скатерограмма рис.4, а, локализованная в левом нижнем квадранте в виде плотного овального облака, смещенного ниже центра по биссектриссе, между 405 и 450 мсек.

4, b) состояние ЦНС, характеризующее выполнение легкой нагрузки (задания) отражает скатерограмма, локализованная в левой нижней части квадранта, также смещенная ниже центра по биссектриссе, в виде плотного овального облака на фиг.4, b, с плотным ядром, приближающимся по форме к окружности в том же диапазоне.

4, с) состояние ЦНС испытуемого, характеризующее выполнение трудной нагрузки (задания), отражает скатерограмма фиг.4, с на биссектриссе ниже центра плоскости координат в виде еще более плотного овального облака межу 395 и 500 мсек

Таблица 4
Характеристики функциональных состояний ЦНС ребенка с преобладанием отрицательной эмоциональной реакцииЭтап исследованияСоответствующие скатерограммыЛокализация на плоскости координатПлотность - размытость облакаДиапазон интервалов R-R, мсекНачало исследования - исходное состояниеВ левой нижней части квадрантаПлотное, овальное405 и 450Легкая нагрузкаВ левой нижней части квадрантаПлотное, овальное405 и 450Трудная нагрузкаВ левой нижней части квадрантаПлотное, овальное395 и 500

Пример 5.

5, а) Начало исследования ЦНС ребенка с компенсированной формой ММД и неустойчивого внимания в исходном состоянии отражает скатерограмма фиг.5, а в виде размытого облака по всей плоскости координат с ядром в центре между 520 и 720 мсек

5, b) Состояние ЦНС, характеризующее выполнение легкой нагрузки (задания), отражает скатерограмма фиг.5, b в центре плоскости с ядром, на биссектрисе между 560 и 720 мсек

5, с) Состояние ЦНС испытуемого, характеризующее выполнение трудной нагрузки (задания), отражает скатерограмма фиг.5, с, похожая на треугольник с вершиной, направленной вниз, в виде еще более плотного облака выше центра плоскости координат между 510 и 790 мсек.

Таблица 5
Характеристики функциональных состояний ЦНС ребенка с компенсированной формой неустойчивого вниманияЭтап исследованияСоответствующие скатерограммыЛокализация на плоскости координатПлотность - размытость облакаДиапазон интервалов R-R, мсекНачало исследования - исходное состояниеПо всей плоскости с ядром в центреРазмытое с ядром520-720Легкая нагрузкаВдоль биссектрисыПлотное ядро в центре размытости560-720Трудная нагрузкаВыше центра по биссектрисеПлотное, приближающееся к форме треугольника вершиной вниз510-790

Пример 6.

6, а) Начало исследования ЦНС ребенка с ММД с выраженной агрессивно-оборонительной реакцией в исходном состоянии отражает скатерограмма фиг.6, а в нижней части квадранта плоскости координат, растянутая поперек биссектрисы в виде плотного квадратного облака между 370 и 580 мсек.

6, b) состояние ЦНС ребенка, характеризующее выполнение легкой нагрузки (задания) отражает скатерограмма фиг.6, b в нижней части квадранта плоскости координат. растянутая поперек биссектриссы в виде плотного квадратного облака в том же диапазоне

6, с) состояние ЦНС ребенка, характеризующее выполнение трудной нагрузки (задания) отражает скатерограмма фиг.6, с в виде плотного квадратного облака в нижней части квадранта плоскости, растянутая поперек биссектрисы в том же диапазоне

Таблица 6
Характеристики функциональных состояний ЦНС ребенка в состоянии повышенной агрессивно-ориентировочной реакцииЭтап исследованияСоответствующие скатерограммыЛокализация на плоскости координат и биссектрисеПлотность - размытость облакаДиапазон интервалов R-R, мсекНачало исследования - исходное состояниеВ нижней левой части квадранта, растянуто поперек биссектрисыПлотное370 и 580Легкая нагрузкаТам жеПлотное370 и 580Трудная нагрузкаТам жеПлотное370 и 580

Таким образом, практически здоровые дети, здоровые дети в пограничном состоянии. дети с компенсированной ММД и дети с ММД в состоянии агрессивно-ориентировочной реакции имеют свою характерную для каждого из них динамику сердечного ритма, что отражается на скатерограммах и позволяет визуально диагностировать состояние ребенка в каждый отрезок времени

Приведенные примеры подтверждают, что предлагаемый способ диагностики состояния ЦНС с помощью оценки динамики длительностей R-R интервалов и построения скатерограмм в процессе исследования деятельности дает возможность своевременно визуализацировать и диагностировать изменение функционального состояния испытуемого (от антропоида до взрослого человека) во время любой деятельности и выявлять повышенную тревожность, неуверенность в возможности решения той или иной задачи.

Предложенный способ характеризуют такие достоинства, как наглядность, объективность, значительно сокращенное время диагностики при одновременном повышении ее точности. Кроме того, при соответствующей программной разработке способ открывает возможность компьютерного анализа, сопоставления и архивации скатерограмм испытуемого, отображающих сбалансированность процессов в центральной и вегетативной нервных системах в момент исследования.

Изобретение относится к области медицины, а именно к эргономике. Осуществляют непрерывную регистрацию ЭКГ, сопоставляют длительности интервалов R-R с помощью скатерограммы в процессе нагрузки. При этом нагрузку увеличивают поэтапно. Осуществляют визуальную диагностику, сопоставляя исходную скатерограмму и каждую из нагрузочных скатерограмм со скатерограммами, характеризующими норму. Если в исходном состоянии скатерограмма в виде плотного овального облака примыкает к центру плоскости координат, а при выполнении нагрузок скатерограмма в виде плотного облака, расширяющегося кверху, смещается по биссектрисе - диагностируют норму. В случае, если в исходном состоянии скатерограмма расположена в левой нижней части квадранта и при выполнении нагрузок не меняет локализацию - диагностируют функциональное расстройство ЦНС. Способ расширяет арсенал средств для диагностики ЦНС. 6 табл., 6 ил.

Способ диагностики состояния ЦНС, включающий непрерывную регистрацию ЭКГ, сопоставление длительности интервалов R-R с помощью скатерограммы в процессе нагрузки, сопоставление исходной скатерограммы с нагрузочной и диагностику состояния испытуемого, отличающийся тем, что нагрузку увеличивают поэтапно, осуществляют визуальную диагностику, сопоставляя исходную скатерограмму и каждую из нагрузочных скатерограмм со скатерограммами, характеризующими норму, и если в исходном состоянии скатерограмма в виде плотного овального облака примыкает к центру плоскости координат, а при выполнении нагрузок скатерограмма в виде плотного облака, расширяющегося кверху, смещается по биссектрисе - диагностируют норму, в случае, если в исходном состоянии скатерограмма расположена в левой нижней части квадранта и при выполнении нагрузок не меняет локализацию - диагностируют функциональное расстройство ЦНС.