RU2003123601A - Способ исследования функционального состояния головного мозга, устройство для исследования функционального состояния головного мозга и способ измерения подэлектродного сопротивления - Google Patents

Claims (17)

1. Способ исследования функционального состояния головного мозга, преимущественно при диагностике эпилепсии и эпилептиформных проявлениях, включающий многоканальную запись электроэнцефалограммы (ЭЭГ), электрокардиограммы (ЭКГ) и проведение функциональной пробы, отличающийся тем, что дополнительно с многоканальной записью ЭЭГ и компьютерным спектральным анализом лишенных артефактов фрагментов ЭЭГ с оценкой мощности спектрограмм в стандартных частотных диапазонах синхронно и в реальном масштабе времени осуществляют регистрацию сверхмедленной активности мозга, запись реоэнцефалограммы (РЭГ) в бассейнах сонных и позвоночных артерий, фотоплетизмограммы (ФПГ) пальцев рук и/или ног и измерение подэлектродных сопротивлений электродов для съема сигналов биоэлектрической активности мозга, при этом в едином покардиоцикловом временном масштабе, т.е. в привязке к каждому из автоматически распознаваемых кардиоциклов, осуществляют вычисление и визуализацию физиологических показателей биоэлектрической активности мозга - абсолютные и относительные значения мощности альфа-активности, патологической медленно-волновой активности в диапазоне дельта и тета волн, показатель динамики уровня метаболической активности головного мозга по постоянной составляющей ЭЭГ, частоту сердечных сокращений по ЭКГ, показатели пульсового кровенаполнения сосудов мозга по реографическим индексам РЭГ, показатель периферического сопротивления мозговых сосудов (ППСС), показатель тонуса периферических в виде амплитуды пульсации периферической ФПГ, показатель тонуса магистральных сосудов по времени распространения пульсовой волны от зубца Q сигнала ЭКГ до начала систолической волны периферической ФПГ, показатель тонуса посткаппиллярно-венулярных сосудов по постоянной составляющей ФПГ, а дифференциальную диагностику эпилепсии и эпилептиформных проявлений производят по динамике изменений физиологических показателей до, во время и после проведения функциональной пробы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что проводят функциональную пробу на гипервентиляцию и, если после начала проведения пробы наблюдается снижение более чем на 20% реографического индекса РЭГ, а затем наблюдаются пароксизмальные проявления на ЭЭГ в виде резкого повышения отношения патологических медленно-волновых волн в дельта- и тета-диапазонах к альфа-активности, то потенциально возможной причиной пароксимальных проявлений на ЭЭГ формулируют сосудистые нарушения головного мозга.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что если снижение реографического индекса РЭГ и появление пароксимальных проявлений на ЭЭГ сопровождается смещением уровня постоянного потенциала сверхмедленной активности мозга, то делается вывод о наличии влияния сосудистого фактора на пароксимальные проявления, сопровождающегося метаболическими изменениями.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что если снижение реографического индекса РЭГ и появление пароксимальных проявлений на ЭЭГ не сопровождается значимым снижением периферического кровотока по ФПГ, то потенциально возможной причиной сосудистых нарушений головного мозга формулируют недостаточность регуляторных процессов по компенсаторному снижению периферического кровотока и перераспределению общего кровотока в жизненно важные органы.

5. Способ по п.2, отличающийся тем, что если локализация снижения реографического индекса РЭГ и появления пароксимальных проявлений на ЭЭГ совпадает, то дополнительно делается вывод о наличии фокуса патологической активности, определяющего неадекватность регионарного мозгового кровотока.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что проводят функциональную пробу на гипервентиляцию и, если до проведения функциональной пробы наблюдались дезорганизация ЭЭГ, снижение пульсового кровенаполнения и повышение тонуса по РЭГ, а в процессе проведения пробы наблюдалась нормализация показателей мозгового кровотока, выражающаяся в повышении пульсового кровенаполнения, снижении показателя периферического сопротивления мозговых сосудов, и нормализация ЭЭГ, выражающаяся в повышении уровня альфа-активнсти с сохранением зональных различий по лобно-затылочным областям, снижении отношения патологических медленно-волновых волн в дельта- и тета-диапазонах к альфа-активности, то формулируют предположение о наличии церебро-васкулярных нарушений, связанных с нарушением газового состава крови в исходном фоновом состоянии.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что проводят функциональную пробу на гипервентиляцию и, если в процессе проведения пробы на сигнале ЭКГ наблюдаются экстрасистолы и им предшествуют пароксизмы на синхронно регистрируемых сигналах ЭЭГ, то делают вывод о цереброгенном характере нарушений сердечного ритма.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что проводят функциональную пробу на гипервентиляцию и, если отсутствует причинно-следственная связь между пароксизмами на ЭЭГ и появлениям экстрасистол на ЭЭГ, то делается вывод о кардиогенном характере нарушений сердечного ритма.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что проводят длительную пассивную ортостатическую пробу и, если в процессе проведения пробы у пациента фиксируется синокопальное состояние, то при резко выраженной брадикардии или асистолии по ЭКГ до наступления синокопального состояния и снижении показателей мозгового кровотока по РЭГ диагностируют кардиоингибиторную причину синкопального состояния, при предшествующих синокопальному состоянию выраженных признаков депонирования крови в конечностях по ФПГ и снижении показателей мозгового кровотока по РЭГ и отсутствии значимого уменьшения частоты сердечных сокращений по ЭКГ диагностируют вазодепрессивную причину синкопального состояния, а при предшествующих синкопальному состоянию пароксизмах на ЭЭГ и отсутствии значимого уменьшения частоты сердечных сокращений по ЭКГ и выраженных признаков депонирования крови в конечностях по ФПГ диагностируют судорожный тип обморока.

10. Устройство для исследования функционального состояния головного мозга, содержащее последовательно соединенные многоканальный аналого-цифровой преобразователь, микро-ЭВМ с гальванически развязанными портами ввода-вывода и ПЭВМ стандартной конфигурации, блок электродов для съема сигналов биоэлектрической активности головного мозга, подключенный к многоканальному усилителю сигналов биоэлектрической активности головного мозга, блок датчиков электрофизиологических сигналов, соединенный с усилителем электрофизиологических сигналов, блок токовых и потенциальных электродов для осуществления записи реосигналов, многоканальный усилитель реосигналов, генератор токовых реосигналов и синхронный детектор реосигналов, дополнительно содержит двухчастотный прецизионный генератор тока, задающий вход которого подключен к микроЭВМ, первая группа выходов соединена с рабочими электродами, а вторая - с референтными электродами блока электродов для съема сигналов биоэлектрической активности головного мозга, коммутатор отведений, первая группа входов которого соединена с потенциальными электродами блока токовых и потенциальных электродов для осуществления записи реосигналов, вторая группа входов - с выходами генератора токовых реосигналов, первая группа выходов - с токовыми электродами блока токовых и потенциальных электродов для осуществления записи реосигналов, вторая группа выходов - с входами синхронного детектора реосигналов, демультиплексор, вход которого соединен с выходом синхронного детектора реосигналов, а выходы с входами многоканального усилителя реосигналов, выходы многоканального усилителя сигналов биоэлектрической активности головного мозга, многоканального усилителя реосигналов и усилителя электрофизиологических сигналов соединены с соответствующими входами многоканального аналого-цифрового преобразователя, выходы микроЭВМ соединены с входом управления коммутатора отведении, входом управления демультиплексора, входом управления многоканального аналого-цифрового преобразователя и входами синхронизации генератора токовых реосигналов и синхронного детектора реосигналов.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что блок датчиков электрофизиологических сигналов содержит электроды для съема электрической активности сердца, электрических сигналов двигательной активности мышц, фотодатчик пульсовой волны и датчик дыхательной волны.

12. Устройство по п.10 или 11, отличающееся тем, что генератор токовых реосигналов содержит источник постоянного напряжения, полюсы которого подключены к переключаемым входам управляемого переключателя, выход управляемого переключателя через узкополосный усилитель напряжения соединен с входом линейного преобразователя напряжение - ток, выход которого является выходом генератора.

13. Устройство по одному из пп.10-12, отличающееся тем, что синхронный детектор реосигналов содержит последовательно соединенные дифференциальный усилитель, полосовой фильтр и инвертор, а также управляемый переключатель, переключаемые входы которого соединены с входом и выходом инвертора, входами синхронного детектора являются входы дифференциального усилителя и управляющий вход управляемого переключателя, выходом - выход управляемого переключателя.

14. Устройство по одному из пп.10-13, отличающееся тем, что двухчастотный прецизионный генератор тока содержит два частотных делителя, входы которых объединены и являются задающим входом генератора, а выходы через конденсаторы емкостью 10-20 pF соединены: первого с выходами для подключения рабочих электродов, второго - для подключения референтных электродов.

15. Устройство по одному из пп.10-14, отличающееся тем, что усилительный канал многоканального усилителя сигналов биоэлектрической активности головного мозга содержит последовательно соединенные дифференциальный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с входом для подключения соответствующего рабочего электрода, а инвертирющий - через согласующий каскад с входом для подключения референтного электрода, усилитель с коэффициентом усиления по постоянному току, равном единице, и усилением в рабочей полосе частот, равном номинальному, и фильтр нижних частот.

16. Способ измерения подэлектродного сопротивления при регистрации с использованием дифференциальных усилителей биопотенциалов головного мозга и/или электрических сигналов, генерируемых сердцем, и/или электрических сигналов мышечных движений, отличающийся тем, что на каждый рабочий электрод подают сигнал от узкополосного генератора тока с частотой f₁, превышающей верхнюю частоту регистрируемых сигналов f_верх, а на референтный электрод подают сигнал от узкополосного генератора тока с частотой f₂≠ f₁>f_верх, узкополосной фильтрацией выделяют и измеряют из выходе каждого усилителя напряжения с частотами f₁ и f₂ - U_f1 и U_f2, а подэлектродное сопротивление каждого из электродов определяют с учетом значений токов узкополосных генераторов тока с частотами f₁ и f₂ - J_f1, J_f2 и измеренных напряжений с частотами f₁ и f₂ - U_f1, U_f2.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что подэлектродное сопротивление каждого рабочего электрода определяют по формуле Z_j=U_jf1:(J_f1× K_j), где Z_j - подэлектродное сопротивление j-го электрода, U_jf1 - напряжение на выходе j-го усилителя, J_f1 - ток узкополосного генератора тока с частотой f₁, К_j - коэффициент усиления j-го усилителя, а подэлектродное сопротивление референтного электрода определяют по формуле: Z_A=U_jf2:(J_f2× K_j), где Z_A - подэлектродное сопротивление референтного электрода А, сопричастного j-му усилителю, U_jf2 - напряжение на выходе j-го усилителя с частотой f₂, J_f2 - ток узкополосного генератора тока с частотой f₂.