Новые лучевые технологии в современной клинической диагностике применяются достаточно широко. К сожалению, эта диагностическая технология выявляет уже факт развившегося патологического процесса, который зачастую находится в своей финальной стадии – некомпенсированных морфологических изменений органа. Но начальная стадия заболевания в виде нарушения трофики, выраженной дисфункции, незначительных компенсированных структурных изменений – обычно оказывается упущенной. Именно на этой стадии возможно наиболее эффективное лечение заболеваний.
Цель исследования
Для функциональной диагностики назрел переход от детального исследования отдельных функций (ЭКГ, миография, поликардиография, внешнее дыхание, гормоны и пр.) к системному методу функционально-топической диагностики. Функционально-топический метод, это взгляд на функционирующий организм как на единое целое, позволяющий на самых ранних стадиях развития заболевания или патологического процесса выявить те свойства и межсистемные взаимосвязи как внутри организма, так и с окружающей средой, которые ускользают при узконаправленных исследованиях. Функционально-топический метод может быть реализован на уровне такой системы, которая не только способна управлять отдельными функциями, но и интегрировать висцеральные органы и системы в единое целое. На уровне всего организма таким объектом является центральная нервная система.
Материалы и методы исследования
Исследования проводились на больных с различными диагнозами. Использован магнитоэнцефалограф индукционный (МЭГИ-01) предназначенный для регистрации диффузной ритмической активности левого и правого полушария. Аппарат способен работать в неэкранированном помещении. Отсутствуют проблемы индифферентного электрода и всех артефактов, связанных с ненадежностью перехода электрод-гель-кожа. Сигнал практически не реагирует на движение глаз и моргание, но сильно реагирует на покашливание и глотание. Аппарат позволяет надежно снимать суммарную диффузную электрическую активность мозга в диапазоне частот от 30 до 0,1 Гц. Время подготовки МЭГИ к работе не более трех минут, он уникально прост в эксплуатации и способен работать в самых сложных условиях. Выявлено, что появление в ЦНС очага патологически усиленного возбуждения сопровождается выраженными аномалиями спектральной оценки в соответствующей спектральной области, возрастанием градиента в соседних областях спектра одноименного полушария, асимметрией левого и правого полушария. Разработан способ выделения в ритмической активности головного мозга очагов патологически усиленного возбуждения, вызывающих в эффекторных органах выраженные функциональные и тканевые нарушения. Исследована возможность диагностики стадий развития воспалительного и опухолевого процесса по состоянию и соотношению активности различных групп тканевых рецепторов в очаге патологии. Разработан способ качественной оценки состояния функции органа.
Результаты исследования и их обсуждение
Известно, что вызванный потенциал в любой специфической проекционной системе коры головного мозга сопровождается появлением постстимульной диффузной ритмической волны, относительно длительно генерируемой в неспецифической активирующей системе мозга (АС) – ретикулярной формации, неспецифическом таламусе, ядрах стриатума, гиппокампе и коре. Физиология высшей нервной деятельности уже обладает достаточным потенциалом для построения в настоящее время системы функционально-топической диагностики организма человека. Ряд авторов обратили внимание, что возбуждаемый в АС диффузный многочастотный паттерн специфичен по частотным составляющим для исследуемой афферентации [1, 2, 3]. Мы детально изучили этот феномен. Было показано, что точечное раздражение сомато – сенсорного или висцерального анализаторов, предъявление определенного цвета, запаха, звука, эмоции и т.п. вызывает частотно специфичные, длительно текущие реакции диффузно распространяющиеся в коре головного мозга [4, 5, 6].
Синхронное сравнение опорной ЭЭГ и МЭГИ методом наложения огибающих спектра на выделенных частотных отрезках с временем суммации 160 сек, показали значительные отличия этих двух сигналов. Отметим, что сигналы от активирующих ретикулярных структур мозга выделяются наличием длительно текущих ритмов и повышенной синхронизацией левого и правого полушария [5, 6]. Такая «глобальная» активность создает фон, на котором развиваются множество местных биоэлектрических процессов. Выявлено, что в большинстве исследований МЭГИ наблюдался синхронный в обоих полушариях ведущий глобальный ритм в полосе частот 3–6 Гц, при полном его отсутствии в спектре ЭЭГ. Доминирующий в ЭЭГ ритм 8–9 Гц, отсутствовал в МЭГИ. И далее, если в МЭГИ появлялся выраженный синхронный по полушариям частотный пик в любой спектральной области, в ЭЭГ в этой области наблюдалось снижение спектральной оценки сигнала.
Можно предположить, что мы регистрируем два компонента активирующей системы мозга, антагонистически взаимодействующих друг с другом. При этом оба компонента диффузно, как фон отражаются в ЭЭГ сигнале, сформированном ионными токами концентрически расположенных корковых колонок (глубинная составляющая), а также в сигнале МЭГИ – тангенциально расположенных волокон и клеток поверхностных слоев головного мозга (поверхностная составляющая).
В работе, используя методику «МЭГИ-01», были проведены исследования по получению частотной матрицы АС мозга, элементы которой были сформированы при точечных раздражениях кожного анализатора и сомато-сенсорной коры [2, 4, 5].
Появление в ЦНС очага патологически усиленного возбуждения сопровождается выраженными аномалиями спектральной оценки в соответствующей спектральной области, возрастанием градиента в соседних областях спектра одноименного полушария, асимметрией левого и правого полушария. В ритмической активности головного мозга выделены очаги патологически усиленного возбуждения, вызывающие в эффекторных органах выраженные функциональные и тканевые нарушения. Нами исследована возможность диагностики стадий развития воспалительного и опухолевого процесса по состоянию и соотношению активности различных групп тканевых рецепторов в очаге патологии [5, 6].
Удалось дифференцировать следующие стадии: спазм гладкой мускулатуры органа; констрикция артериальных сосудов внутреннего органа (ишемическая гипоксия); расширение артериальных сосудов (гиперемия органа); снижение тонуса венозных сосудов органа (отек органа); нарушение тонуса лимфатических сосудов органа (лимфатический отек); стимуляция клеточного деления в органе (регенерация органа); неконтролируемый процесс клеточного деления в органе (доброкачественная опухоль); злокачественная опухоль с метастазами в другие органы (раковая опухоль).
При отработке технологии было выбрано оптимальное число кадров отснятой с пациента информации МЭГИ. Каждый кадр суммации при получении матрицы функциональных состояний занимает по времени 160 сек. Оптимальное число кадров, обеспечивающее приемлемую вероятность вычисления координат очага патологии и его стадии развития, составило 5.
В табл. 1, 2 приведено количество пациентов при исследовании стадий воспалительного и опухолевого процессов.
Таблица 1
Количество пациентов при исследовании стадий воспалительного процесса
|
№ п/п |
Диагноз |
IDC |
|
1 |
Здоровые люди |
345 |
|
2 |
Спазм гладких мышц органа |
128 |
|
3 |
Ишемическая гипоксия |
215 |
|
4 |
Доброкачественная опухоль |
75 |
|
5 |
Венозный, лимфатический отеки |
115 |
|
6 |
Регенерация органа |
227 |
|
7 |
Итого |
1105 |
Таблица 2
Сравнение индексов децентрализации внутреннего органа IDC у пациентов с различными группами заболеваний
|
№ п/п |
Диагноз |
Номер пациента |
IDC |
|
1 |
Здоровые люди |
280 |
50–200 |
|
2 |
Болезни на различных стадиях воспалительного процесса |
250 |
250–350 |
|
3 |
Желудочно-кишечные полипы |
73 |
500–800 |
|
4 |
Разновидности аденома |
125 |
900–1700 |
|
5 |
Итого |
728 |
Важнейшим достижением технологии функционально-топической диагностики на основе МЭГИ стало разработка программы выявления координат ведущего очага злокачественного опухолевого роста, координат очагов метастазирования и количественной оценки активности опухолевого роста – индекса IDC. Индекс позволяет осуществлять мониторинг онкологического больного, оценивать эффективность и корректировать лечебно-диагностические мероприятия.
Заключение
В работе показано, что изучение функционального состояния и частотных свойств всей совокупности нервных центров неспецифических ретикулярных структур мозга может дать представление о координатах очага патологически усиленного возбуждения, оказывающего специфическое влияние на трофику органа и его функцию. Разработанная на этой основе технология функционально-топической диагностики позволяет врачу целенаправленно и глубоко провести изучение конкретного органа, получая максимум возможной информации о его состоянии: топографии и выраженности очага патологии в целостном организме, его реактивности, стадии развития воспалительного процесса и возможности развития опухолевого роста. В этом основная идея профилактической и донозологической медицины.
Функционально-топическая диагностике принадлежит важное место в изучении патогенеза различных заболеваний, придать функциональным исследованиям системный характер, стать фундаментальной основой для «медицины функциональных расстройств».