Исследование функций нервной системы что это такое
Методы функциональной диагностики в неврологии. Часть 1
Автор статьи
Здравствуйте. Меня зовут Дмитрий Александрович Овчинников. Я врач невролог, врач функциональной диагностики клиники «Скандинавия». Сегодня мы поговорим о методах функциональной диагностики в неврологии. Неврология – это отрасль медицины, занимающаяся диагностикой и лечением расстройств нервной системы. Функциональная диагностика это очень разнородная группа методов, которые объединены одним принципом. Оценка не только и не сколько статичного состояния системы, а функционирования и работы органов. Этим методы функциональной диагностики выгодно отличаются от других групп методик, таких как методы лучевой диагностики, где оценивается преимущественно структура в каждый конкретный момент времени, или методов лабораторной диагностики, которые оценивают состав тканей и жидкостей, но только в один конкретный момент времени. Становится понятно, почему функциональная диагностика занимает такое важное значение в неврологии, ведь нервная система крайне динамично изменяющаяся структура, основная задача которой – реагировать на внешние и внутренние стимулы и изменять свою работу с течением времени.
Кратко рассмотрим инструменты функциональной диагностики, имеющиеся в арсенале неврологов. Большую группу методов функциональной диагностики объединяет их электрофизиологический принцип. Нервные клетки в ходе своей работы способны возбуждаться, меняя полярность своих мембран и генерируя потенциал действия. Фиксация и регистрация этого потенциала действия позволяет целому ряду методов функциональной диагностики совершать исследования нервных тканей и делать определенные выводы о работе нервной системы. К этим методам относятся электроэнцефалография, электромиография методы вызванных потенциалов и ряд других электрофизиологических методик.
Одним из электрофизиологических методов функциональной диагностики в неврологии является электроэнцефалография или сокращенно ЭЭГ. Электроэнцефалография – это методика оценки биоэлектрической активности головного мозга. В ходе исследования на голову пациента накладывают электроды, позволяющие фиксировать активность головного мозга в различных его зонах. Также в процессе исследования проводятся функциональные пробы, такие как фотостимуляция или пробы с изменением газового состава крови с последующим возбуждением головного мозга гипероксигенацией. Результаты измерения этой активности на текущий момент обрабатываются компьютером и выводятся на монитор в виде графиков. Доктор способен производить различные виды анализа этой записи для того, чтобы выводы были наиболее емкими и глубокими. Исследования проводятся в затененном кабинете, но не предполагают какого-либо дискомфорта. Длятся от 15 до 30 минут.
Также существуют методики длительного записывания электроэнцефалограммы, однако они рутинно применяются реже. За исключением ряда случаев, электроэнцефалограмма не требует никакой подготовки, однако в день исследования рекомендуется вымыть голову для уменьшения сопротивления кожи электрическому току.
Серьезным преимуществом электроэнцефалограммы перед другими методами исследования является возможность оценки функционирования головного мозга в течение определенного промежутка времени. Что не может обеспечить ни одна другая методика, такая как МРТ, которая позволяет очень точно и очень емко оценить структуру и анатомию головного мозга, но не может оценить его функционирование в ходе определенного привода. Или такая как компьютерная томография, которая оценивает преимущественно костную структуру черепа и структуру головного мозга без детальной дифференцировки. Так различные виды электроэнцефалограммы являются золотым стандартом в диагностики эпилепсии и различных эпи-синдромов. Ни одна другая методика, применяемая в настоящее время в клинической практике не способна выявить данные отклонения.
Опыт, накопленный советской, российской и международной научной школой позволяет применять ЭЭГ не только в диагностики эпилепсии. Энцелография позволяет косвенно судить о нарушениях рекоординамики, о работе гипоталамо-гипофизарной системы, о функционировании головного мозга и коры головного мозга в целом, о взаимоотношении работы коры и подкорковых структур. Определенные изменения на энцефалограмме могут дать доктору возможность судить о функционировании когнитивной составляющей и об истощении нервной системы. Таким образом, электроэнцефалограмма на сегодняшний день является одним из немногих методов, которые позволяют оценить не только структурные изменения головного мозга, но и изменения в его работе.
Показаниями к проведению энцефалограммы на текущий момент являются потери сознания любого происхождения, функциональные нарушения работы нервной системы, такие как невротические, психологические, эмоциональные, психосоматические жалобы пациентов. Оценка последствий черепно-мозговых травм, оценка последствий перенесенных нейроинфекций. Теоретически мы можем оценивать функционирование гипоталамо-гипофизарной системы, и его влияния на работу головного мозга. Раньше электроэнцелография применялась для оценки изменения структурных свойств нервной ткани для поиска очаговых изменений, таких как опухоли, гематомы. Однако на текущий момент с этими задачами МРТ справляется значительно лучше.
Помимо вышеописанных показаний целесообразно проводить электроэнцелографию при изменении работы мозга, вызванных сосудистыми нарушениями, нарушениями, вызванными хроническими изменениями мозгового кровотока.
Исследование нервной системы с помощью функциональной диагностики. Часть 2. Электронейромиография и электромиография
Структура статьи
В предыдущей части статьи я немного рассказал о таком методе функциональной диагностики нервной системы, как регистрация вызванных потенциалов головного мозга. Данный метод позволяет изучить различные отделы центральной нервной системы.
Что такое «периферическая нервная система»?
Но ведь представить себе функционирование нашего организма без периферической нервной системы тоже невозможно. Для ее обследования используется электронейромиография.
Периферические нервы берут свое начало в спинном мозге и нервных узлах, расположенных рядом с ним в виде «корешков». По своим функциям периферические нервы делятся на моторные (отвечающие за работу мышц), сенсорные (обеспечивающие чувствительность) и вегетативные (в компетенции которых работа внутренних органов).
Нервные корешки, выходя из спинного мозга, распадаются на парные сплетения (шейные, плечевые, поясничные и крестцовые), которые, в свою очередь, распадаются на сами периферические нервы. Сенсорные нервы получают информацию от рецепторов (для каждого «типа» ощущений – боли, температуры, прикосновения, давления и т.д. – существуют свои виды рецепторов), моторные нейроны связаны с мышечными волокнами посредством нервно-мышечных синапсов. С помощью специальных синапсов контактируют с клетками внутренних органов и вегетативные нервы.
Очень упрощенно, типичный периферический нерв можно представить в виде электрического кабеля, состоящего из множества мелких проводов, объединенных одной оболочкой. «Электричество», то есть нервный импульс, в нерве передается по оболочке, а не по внутренней части «проводов». «Провод» называется аксоном и является отростком самой нервной клетки (нейрона), расположенной в спинном мозге (длина аксона, иннервирующего мышцу стопы может достигать метра и более). «Оболочка» провода – вещество миелин, обеспечивающее передачу нервного импульса по аксону.
Я намеренно так остановился на описании строения периферической нервной системы, чтобы ЭНМГ (электронейромиография) не казалась Вам в дальнейшем каким-то странным, загадочным, «шаманским» методом. Итак, в нашем организме есть хитросплетение кабелей, проводящих ток, кабели состоят из проводов, имеющих оболочку. Поломка этой системы возможна на любом уровне (от клетки в спинном мозге до нервно-мышечного синапса) и может возникнуть как за счет повреждения самого провода, так и его оболочки. Цель ЭНМГ – найти место повреждения и определить его характер.
Конечно, электронейромиография не является волшебным и универсальным диагностическим методом (как не является им ни одна из других, более известных в широких кругах методик, например МРТ ). Не все нервы и мышцы доступны изучению, не на всех участках их можно проверить. Но при грамотном подходе со стороны врача, назначающего или проводящего ЭНМГ, данный метод может дать много полезной информации.
Так что же представляет из себя стимуляционная ЭНМГ?
Стандартный метод исследования моторных и сенсорных волокон периферических нервов внешне выглядит несложно. Над поверхностью мышцы или на участок кожи, иннервируемой изучаемым нервом, накладываются электроды (чаще всего они похожи на маленький пластырь или наклейку), электроды подключаются к аппаратуре (электронейромиографу). На участках, где нерв находится не очень глубоко, с помощью специального стимулятора (отдаленно напоминающего штекер любого электроприбора) нерв раздражается разрядами электрического тока. Ток слабый и абсолютно безопасен, хотя ощущения могут быть и неприятными. В результате электрического раздражения происходит сокращение мышцы или возникает ответ в кожных покровах (в случае исследования сенсорных волокон). Этот ответ или сокращение мышцы и регистрируется наклейками-электродами. Полученные данные и анализируются врачом.
Декремент-тест
Исследование и анализ состояния большинства крупных нервов конечностей обычно не вызывает сложностей. Оценка состояния сплетений и нервных корешков более сложна, ведь, как рассказывалось выше, они образуются из множества периферических нервов, и возникает необходимость исследовать почти каждый из них.
Для диагностики заболеваний нервно-мышечного синапса используется метод ритмической стимуляции или «декремент-тест». При выполнении декремент-теста нерв стимулируется несколько раз (обычно пять) с высокой частотой стимулов (около 1 в секунду), мышца вынуждена сократиться пять раз подряд за пять секунд. Если синапс функционирует нормально, то все пять раз импульс от нерва вызывает сокращение мышцы с одинаковой силой. Если синапс поврежден – мышца с каждым разом сокращается слабее. Разумеется – это очень упрощенное разъяснение сути ритмической стимуляции (декремент-теста).
Игольчатая ЭНМГ
Для исследования мышц, а это бывает необходимо при подозрении на патологию двигательного нейрона спинного мозга, при заболеваниях мышц, определении степени поражения мышцы при неврологической патологии, используется игольчатая электромиография. Тонкая игла-электрод вводится в исследуемую мышцу (напоминает внутримышечный укол). Регистрируют электрическую активность мышцы в покое и при умеренном напряжении. Игольчатая ЭНМГ – более сложный с точки зрения интерпретации метод и часто занимает больше времени, требует от врача большей квалификации.
Возможности электронейромиографии
Итак, при правильном использовании электронейромиография позволяет:
Показания для исследования
Почему же ЭНМГ редко назначается врачами? Может быть, мало показаний для назначения исследования?
Ниже приведен список симптомов, синдромов, состояний и заболеваний, при которых может быть назначена электронейромиография.
Вот неполный список заболеваний, при которых может быть целесообразно провести электронейромиографию:
Как видно, список не маленький, а главное включает в себя не только чисто неврологические заболевания. Заболевания внутренних органов не редко дают осложнения в виде поражения нервной системы. К примеру, атрофический гастрит может привести к дефициту витамина группы В, тем самым спровоцировать возникновение полинейропатии или поражения спинного мозга. Ну а самый известный пример – это поражение нервов ног при сахарном диабете (диабетическая полинейропатия).
Представляется, что основной причиной малого использования ЭНМГ и ЭМГ является затруднение при интерпретации результатов врачами. Дело в том, что максимальное количество информации можно получить только тогда, когда врач, проводящий ЭНМГ, хорошо разбирается в неврологических заболеваниях и симптомах, а лечащий врач знает о всех нюансах и особенностях электромиографии. В противном случае врач-диагност может провести исследование не в полном объеме, а лечащий доктор может неверно интерпретировать результат, что приведет к постановке ошибочного диагноза.
Таким образом, диагност в любом случае должен быть еще и неврологом, в идеале обследование должен выполнять сам лечащий врач-невролог или ЭНМГ должно проводиться в том учреждении, где лечится обследуемый (в таком случае имеется обратная связь между врачом и диагностом).
Как правильно – ЭНМГ или ЭМГ?
И в завершении немного о путанице в терминологии. Часто встречаются два названия исследования: «электронейромиография» (т.е. ЭНМГ) и «электромиография» (ЭМГ). Как говорилось выше, есть стимуляционная электромиография и игольчатая. Именно игольчатую иногда называют «ЭМГ» или «электромиография», а стимуляционную – «электронейромиография» или «ЭНМГ». В конечном итоге, как таковой разницы нет, потому что именно сочетание стимуляционного и игольчатого методов позволяет всесторонне изучить патологический процесс. К тому же, если доктор направляет Вас на обследование, то правильнее было бы с его стороны либо указать, какие именно нервы и мышцы он хочет исследовать и с какой целью, либо (в том случае если врач, проводящий ЭНМГ – невролог) оставить определение необходимого объема обследования на усмотрение диагноста.
В двух частях этой статьи мы коротко ознакомились с функциональной диагностикой центральной и периферической нервной системы. Точнее, всего с двумя методами – вызванными потенциалами и электронейромиографией. Но, конечно, таких методов много больше – это и известная многим электроэнцефалография (ЭЭГ), и различные виды длительного мониторирования ЭЭГ, полисомнография, кардиореспираторный скрининг и многие другие. О них мы поговорим в другой раз.
Исследование функций нервной системы что это такое
Подвижность нервной системы является одним из основных свойств нервной системы и проявляется в быстроте перехода одного нервного процесса в другой. Анализ литературных источников показывает, что подвижность нервных процессов в настоящее время определяют с использованием психологических тестов-опросников Стреляу [1], психофизиологических методов определения скорости сенсомоторной реакции [2], оценки реакции на движущийся объект [3], оценки критической частоты световых мельканий (КЧСМ) и критической частоты слияния звуковых щелчков (КЧЗ) [3, 4], с использованием словесных сигналов [5], на основе дифференцирования по трем категориям коротких слов [6], определения концентрации внимания по невербальному тесту «перепутанных линий» и переключения внимания с использованием двухцветной цифровой таблицы Шульте-Платонова с учетом количества сделанных ошибок [7] и др.
Другое основное нервной системы характеризуется скоростью возникновения и прекращения нервного процесса и называется лабильностью нервной системы. Лабильность нервной системы принято определять с использованием электрофизиологических методов: методом фосфена [8], с использованием электроэнцефалограммы [9], и с помощью психофизиологических методов: КЧСМ [10], КЧЗ [11] и метода парных световых импульсов [12] и т.д.
Анализ экспериментальных данных, полученных различными тестами по исследованию подвижности и лабильности, показывает, что эти данные не всегда коррелируют между собой, что свидетельствует о том, что они отражают различные стороны проявления подвижности и лабильности. Установлено, что психофизиологические методы обладают в сравнении с электрофизиологическими методами рядом преимуществ, что обуславливает удобство использования именно психофизиологических методов.
Ряд методов определения подвижности нервной системы основанных на дифференцировании словесных сигналов и команд обладают низкой точностью и достоверностью, так как основаны на применении словесной информации, требующей использования мнестических функций, в частности обращения к долговременной логико-смысловой памяти. При этом наблюдается зависимость полученных результатов от культурных, языковых, образовательных и профессиональных приобретенных навыков испытуемых.
Кроме того, в частности, установлено, что такие различные свойства нервной системы как подвижность и лабильность определяют одними и тем же методами КЧСМ и КЧЗ. В то же время следует отметить, что, так как КЧСМ и КЧЗ наблюдается в условиях воздействия раздражителей с постоянным ритмом, то данные методы в большей степени оценивают лабильность нервной системы, а не подвижность. С другой стороны недостатком метода КЧСМ является низкая точность определения лабильности, обусловленная отсутствием четкого перехода от различения световых мельканий к их слиянию [13].
Таким образом, очевидно, что, несмотря на большой интерес к данной теме и многочисленные исследования, значительный методический и инструментальный аппарат, многие вопросы, касающиеся свойств нервной системы, остаются на сегодняшний день изученными не в полной мере. Нет теоретически обоснованного психофизиологического метода исследования данных свойств нервной системы, отличающегося достаточной точностью и достоверностью. Отсутствуют простые и удобные, комфортные для испытуемого методы оценки подвижности и лабильности нервной системы, а также технические средства для их практической реализации. Все это определяет актуальность разработки современных психофизиологических методов исследования свойств нервной системы, в частности подвижности и лабильности нервной системы человека.
Данные исследования проводятся при поддержке гранта РФФИ № 06-08-00988-а «Методы и технические средства исследования аспектов переработки зрительной информации человека».
Исследование нервной системы с помощью функциональной диагностики. Часть 1. Вызванные потенциалы
Структура статьи
Что мы знаем про функциональную диагностику?
Есть расхожее выражение, что наука не стоит на месте. Несомненно, в полной мере это относится и к медицине.
А ведь такая картинка далеко не всегда может показать, как функционирует орган в определенный момент времени.
К примеру. МРТ головного мозга — это набор изображений (срезов) вещества головного мозга. На этом изображении можно увидеть изменения, например, очаги инсульта или опухоль. Однако, картинка остается картинкой. Мы видим мозг, но его изображению не можем сказать, как именно функционируют отдельные его части. Особенно актуально это становится в случае, когда клиника поражения головного мозга есть, а изменений на «фотографии» мозга — нет.
Тоже будет касаться и других методов, и других органов.
Так что такое функциональная диагностика? Ответ становится очевиден — это исследования, позволяющие оценить функционирование различных органов и систем.
С одним из таких методов Вы несомненно знакомы лично — это электрокардиография ( ЭКГ ). При помощи ЭКГ можно оценить электрическую активность сердца, которая будет изменяться при различных патологических процессах. А еще есть суточное мониторирование ЭКГ (его так же называют холтеровским мониторированием). Ведь ЭКГ записывается в течение нескольких секунд и если заболевание проявляет себя время от времени, хотя бы и только во сне, то зафиксировать изменения на обычной ЭКГ нет никакой вероятности. Запись ЭКГ в течение суток во много раз увеличивает шансы на успешный поиск патологии.
Собственно на этих двух последних строках знания о исследовании функционирования нервной системы заканчивается у подавляющего большинства пациентов и, к огромному сожалению, у многих врачей.
В течение десятилетий существуют зарекомендовавшие себя, проверенные инструментальные методы диагностики — электронейромиография и исследование вызванных потенциалов головного мозга. Для многих специалистов, не только в России, но и «на Западе», эти диагностические процедуры ассоциируются только с несколькими относительно редкими неврологическими заболеваниями. И очень зря.
Что такое вызванные потенциалы и зачем их регистрировать?
Работа любого органа связана с определенной электрической активностью.
Не углубляясь в подробности просто спрошу: Вы, как пациент, относитесь к ЭКГ или ЭЭГ как к какому-то шаманству?
А ведь ЭКГ и ЭЭГ — это и есть запись той самой электрической активности (сердца и мозга соответственно). Вызванные потенциалы — тоже самое и даже проще. Вы знаете, что определенные участки головного мозга отвечают за определенные функции. В затылочной области, к примеру, зрительный центр. В височных областях центры, связанные с речью и слухом. К этим центрам идут «проводящие пути» — отростки нервных клеток, которые можно представить в виде кабелей, протянутых от органов чувств (глаз, ушей, кожи и т.д.) к центрам в головном мозге. Когда эти центры активно работают — в них возрастает электрическая активность.
Регистрация вызванных потенциалов — это не что иное, как фиксация этой самой активности, возникающей в ответ на целенаправленное раздражение каких-либо рецепторов (зрительных, слуховых, чувствительных и прочих).
В итоге, полученный результат помогает оценить функциональное состояние и определенных центров в головном мозге, и состояние проводящих путей.
Все элементарно. Понятна и диагностическая ценность подобного исследования. Так почему же регистрация вызванных потенциалов мало кому назначалась и мало кто о ней хоть что-то слышал (в отличие от той же МРТ, которую проводят не только по назначению врача, но и самостоятельно по любому поводу)? Ответить Вам на этот вопрос я затрудняюсь.
Как проводится регистрация вызванных потенциалов головного мозга?
На определенные участки головы (или в области позвоночника) наклеиваются электроды — они и будут регистрировать электрическую активность соответствующих центров.
В зависимости от вида регистрируемых потенциалов, производится стимуляция.
Для системы зрения (зрительные вызванные потенциалы) используют монитор со специальной динамически изменяющейся картинкой или очки со светодиодами.
Для оценки слухового анализатора на исследуемого надевают наушники, через которые подаются звуки (в виде «щелчков») определенных параметров. Кстати, регистрацию акустических стволовых вызванных потенциалов (АСВП) часто сочетают с другим видом функциональной диагностики — аудиометрией (это объективная оценка слуха на специальной аппаратуре, которая проводится врачом-сурдологом).
Проводящие пути и мозговые центры отвечающие за чувствительность стимулируются легкими импульсами тока — ощущения несколько неприятны, но опасности ток никакой не представляет.
Есть еще много видов вызванных потенциалов. Можно оценить состояние вестибулярного аппарата (вестибулярные миогенные вызванные потенциалы), состояние памяти (когнитивные вызванные потенциалы Р300), вегетативной нервной системы (многим ведь ставился полумифический диагноз «вегето-сосудия дистония», но почему-то никто не проверял «тонус» той самой вегетатики с помощью вызванных потенциалов), определить изменения болевого порога при хронических болях и многое другое.
Само исследование занимает от нескольких минут до часа, в зависимости от типов регистрируемых потенциалов. Каких-либо дискомфортных ощущений исследования не вызывают. Разве регистрация ССВП (соматосенсорных вызванных потенциалов) проводится с помощью электрической стимуляции, что несколько неприятно. И не стоит приходить обследоваться после кропотливой укладки волос — электроды крепятся на голову с помощью специальной пасты, так что прическа будет безнадежно испорчена.
При каких заболеваниях и симптомах необходима регистрация вызванных потенциалов?
Выше уже говорилось, что это исследование нервной системы назначают крайне редко при всей его информативности. Ниже краткий список заболеваний и состояний при которых может быть рекомендована регистрация вызванных потенциалов.
Зрительные вызванные потенциалы (ЗВП)
Акустические стволовые (слуховые) вызванные потенциалы (АСПВ)
У детей регистрация АСВП может проводится, а иногда и единственно возможна, во время наркоза.
Соматосенсорные вызванные потенциалы (ССВП)
Когнитивные вызванные потенциалы (P300, MNN)
В отличие от предыдущих методов, исследование не может быть проведено у больных, с которыми не возможен адекватный контакт и которые не могу выполнять инструкции исследователя.
Тригеминальные вызванные потенциалы, R III ноцицептивный рефлекс, экстероцептивная супрессия жевательных мышц
Вестибулярные миогенные вызванные потенциалы (ВМВП)
Регистрация вестибулярных миогенных вызванных потенциалов часто дополняется проведение регистрации АСВП (акустических стволовых вызванных потенциалов).
Кожные симпатические вызванные потенциалы, вегетативные вызванные потенциалы (КСВП)
Как видно, список совсем не маленький. Несомненно, само подозрение на перечисленные заболевания или возникновение указанных симптомов требует самого серьезного внимания со стороны заболевшего и непременного посещения врача. Да и сам результат регистрации вызванных потенциалов требует отдельной трактовки лечащим врачом в совокупности с клинической картиной. Важно помнить, что любое обследование, так же, как и любая терапия (пусть и кажущиеся безобидными обезболивающие, например) должны быть к месту, чтобы не стать бесполезной тратой времени и денег. Собственно говоря, именно в этом и состоит работа грамотного врача.
В следующей части мы поговорим о другом относительно редком методе исследования нервной системы — о игольчатой и стимуляционной электронейромиографии (ЭНМГ).