Scientific journal
International Journal of Applied and fundamental research
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,578

FUNCTIONAL -TOPICAL DIAGNOSTICS AS THE MAIN SYSTEM METHOD

Ishchenko V.N. 1 Larushkina A.V. 1 Botvich T.A. 1
1 Pacific state medical University
1477 KB
The paper considers the diagnosis of internal organs diseases based on the spectroscopic analysis of brain bioelectrical activity. A concept of matrix of «multiple arousal» functional states which is formed by reticular brain structures is proposed. This foundation was used to develop a method for spectroscopic analysis of diffuse brain bioelectrical activity and a system of coordinates to reflect and to analyse the information obtained. We have described a technology of recording and analysing brain rhythmic activity on the basis of induction magnetoencephalography. The main principles of functional and niveau diagnosis of internal organs diseases have been presented: detection of pathologically intensified excitation focuses, estimation of inflammatory or neoplastic process stages, possibilities to differentiate benign and malignant tumours and to monitor tumour growth using IDC index.
induction magnetoencephalography
functional and niveau diagnosis
activating system of the brain
the qualitative assessment

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».