CC BY
51
Система «Энцефалан-Видео» успешно используется с февраля 2002 года в медицинском центре «Невро-Мед» г.Москва, введены в эксплуатацию такие палаты ЭЭГ-видеомониторинга в Ростове-на-Дону (Диагностический центр), Екатеринбурге (ОДКБ) и ряде других городов.
Дальнейшее внедрение описанной технологии исследования и развитие новых информационных Internet-технологий и телекоммуникационных служб позволит использовать принципы телемедицины, заложенные в системе, и осуществлять дистанционное консультирование. Это может повлечь за собой создание разветвленной сети специализированных палат и эпилептологических центров с иерархическим распределением функций по рутинному проведению исследований и высококвалифицированной диагностике и интерпретации результатов.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕОГРАФА-ПОЛИАНАЛИЗАТОРА ДЛЯ ДОНОЗОЛОГИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ И РЕАБИЛИТАЦИИ А.А. Скоморохов, Н.Н. Калиниченко, С.М. Захаров, А.А. Талалаев
Научно-производственно-конструкторская фирма «Медиком МТД»347900, г. Таганрог, Ростовская обл., ул.Ленина, 99, т.(863-44) 2-63-84, 2-34-68, ф.2-74-26, E-mail: [email protected]; http://www. medicom-mtd.com;
Управление сложными технологическими системами ставит вопрос о надежности операторской деятельности, диагностике и прогнозировании психофизиологического утомления, влиянии стрессов на нарушение адаптационных возможностей и формирование заболеваний.
Сердечно-сосудистая система (ССС) одна из первых страдает от напряжения, стрессов, информационных перегрузок и экстремальных ситуаций, что приводит к развитию вегетативной дистонии, нарушению артериального давления и другим негативным проявлениям. Концепция о системе кровообращения как индикаторе адаптационной деятельности организма развивается уже в течение нескольких десятилетий, она подвергается углубленной разработке, и многие ее положения получают детальное обоснование.
Ухудшение функционального состояния человека далеко не всегда можно привести в соответствие с классификатором нозологических форм. Большинство заболеваний в начальной стадии имеют своей причиной нарушения функционального характера, которые впоследствии могут трансформироваться в более четко определенную и дифференцируемую нозологическую форму. Однако на этом этапе уже существенно затруднено лечение сформировавшегося заболевания. Поэтому важной задачей является ранняя донозологическая диагностика начальных
проявлений нарушений регуляторного характера и корректировка этих нарушений по возможности немедикаментозными методами.
Ранняя диагностика является непростой задачей и требует нестандартных подходов для ее решения. Такие широко распространенные методы исследования сердечно-сосудистой системы как электрокардиография, реография, доплерография, эхокардиография, радионуклидные и рентгенологические методы исследования хорошо зарекомендовали себя для различных диагностических задач. Однако, во-первых, ни один из этих методов не является самодостаточным, во-вторых, в основном они достаточно хорошо себя проявляют для диагностики заболеваний и нарушений, уже имеющих явно выраженный характер, в-третьих, требуются большие аппаратные, финансовые и людские затраты для проведения этих исследований, в-четвертых, требуется высококвалифицированный врачебный персонал, способный интегрировать результаты перечисленных исследований для постановки правильного диагноза, выработки профилактических и реабилитационных мероприятий. Перечисленные факторы показывают малую эффективность движения по этому пути при высоких требуемых затратах.
Целесообразно использование аппаратуры и методологических подходов, позволяющих при приемлемых затратах обеспечить достаточно успешное решение задач ранней диагностики регуляторных нарушений сердечно-сосудистой системы и предотвращения развития психосоматических заболеваний. Для решения этих задач предлагается универсальный реограф-полианализатор «Реан-Поли» (НПКФ «Медиком МТД», г. Таганрог), позволяющий регистрировать большой перечень физиологических сигналов, характеризующих деятельность различных звеньев сердечно-сосудистой и вегетативной нервной системы. Прибор отличают малые габариты и масса, высокая помехозащищенность, возможность работы с автономным источником питания, широкий набор физиологических сигналов, которые можно одновременно контролировать. Реограф «РЕАН-ПОЛИ» выпускается в 4-х модификациях:
Модификация 01 — 2 реографических и 2
полиграфических (ЭКГ и СКГ) канала для диагностики периферического кровообращения — РВГ, а также ЦГД и РЭГ по 2 отведениям.
Модификация 02 — 6 реографических и 2
полиграфических (ЭКГ и СКГ) канала для проведения всех видов реографических исследований с покардиоцикловым представлением параметров гемодинамики (РВГ, ЦГД, РЭГ, РПГ, РНГ, РГГ и т.п.).
Модификация 03 — 6 реографических и 6
полиграфических (ЭКГ, ЭЭГ, СКГ, ФПГ, пГ и КГР) каналов с дополнительным набором функциональных возможностей, мониторинг и системный анализ параметров гемодинамики, совокупный анализ центрального, церебрального и периферического кровотока с одновременным контролем ЭЭГ.
Модификация 04 — 2 реографических и 6
полиграфических каналов, применяется в основном для функционального биоуправления с БОС с возможностью диагностики периферического кровообращения — РВГ, а также ЦГД и РЭГ по 2 отведениям с контролем физиологических
сигналов по полиграфическим каналам (ЭКГ, СКГ, ФПГ, ПГ и КГР).
Максимальные возможности реализованы в 03 модификации прибора, которая позволяет одновременно регистрировать различные физиологические процессы:
- ЭКГ (одно или несколько отведений), на основе которой представляется кардиоцикловая динамика ЧСС и показателей вариабельности сердечного ритма (статистические и спектральные показатели, рассчитываемые скользящим окном заданного размера).
- Показатели центральной гемодинамики (ударный и минутный объем крови, ударный и сердечный индекс, показатели общей резистивного суммарного сосудистого русла);
- Показатели мозгового кровотока (РЭГ), характеризующие его пульсовое кровенаполнение, тонус сосудов различного калибра и состояние венозного оттока.
- Показатели периферического кровотока (РВГ, ФПГ), характеризующие тонус магистральных артерий и периферических сосудов, посткапиллярно-венулярное кровенаполнение одновременно в нескольких регионах (например, ФПГ с пальцев рук и/или ног, ФПГ с виска или сонной артерии).
- Пневмограмму (респираторную кривую), позволяющую оценивать резонансные свойства кардиореспираторной системы и изменение частоты и глубины дыхания на провоцирующие воздействия.
- Кожно-гальваническую реакцию (КГР), коррелирующую с эмоциональным состоянием испытуемого.
- Фонокардиограмму (ФКГ), на основе которой более точно оценивается значение периода изгнания.
- Электроэнцефалограмму (ЭЭГ) до 4-х отведений, с помощью которой контролируются нейрофизиологические процессы активации и возможное появление пароксизмальных знаков на ЭЭГ.
Все количественные показатели по перечисленным выше физиологическим сигналам представляются в виде трендов покардиоцикловой динамики, на которых отражается взаимодействие различных систем организма в едином временном масштабе. На трендах физиологических показателей показываются маркера событий и наименования ФП. Анализ переходных процессов на провоцирующие воздействия позволяет оценить реактивность различных звеньев гемодинамической системы.
Одновременная регистрация сигналов в различных бассейнах кровообращения позволяет осуществлять системный анализ гемодинамики для оценки регуляторных процессов и взаимодействия различных систем организма, в том числе позволяет:
- оценить тип гемодинамики, гомеостатической функции сердца, преимущественного типа регуляции сердечно-сосудистой системы;
- интерпретировать вариабельности сердечного ритма согласно международным рекомендациям;
- выявить компенсаторные реакции и патологические изменения сердечно-сосудистой системы на основе анализа переходных процессов различных показателей центрального,
мозгового и периферического кровообращения при выполнении
функциональных проб;
- выявить механизмы формирования гипертензионных и гипотензионных реакций;
- провести спектральный анализ динамики физиологических показателей для оценки их взаимодействия, степени модулирующего влияния дыхания, оценки баланса ВНС;
- провести анализ статистического распределения
физиологических показателей на разных этапах исследования и представление результатов в виде гистограмм и таблиц;
- произвести топографическое картирование основных количественных показателей мозгового кровообращения на трехмерной модели головы.
После выявления регуляторных нарушений предоставляется возможность проведения реабилитационных мероприятий на основе тренинга с биологической обратной связью (БОС) с использованием любых физиологических показателей, рассчитываемых с учетом регистрируемых сигналов и включающих в себя:
- лечение вегетативной дистонии на базе БОС-процедур по
параметрам дыхания, частоты пульса, мозгового, центрального и периферического кровообращения;
- профилактические и реабилитационные процедуры,
направленные на релаксацию и нормализацию артериального давления;
- процедуры для лечения головных болей различного генеза
(головная боль напряжения, мигрень);
- процедуры, направленные на повышение
стрессоустойчивости;
- процедуры, направленные на улучшение
профессиональных качеств: внимания, памяти, времени реакции и т.п.
Состояние сердечно-сосудистой системы является одной из составляющих функционального состояния всего организма и характеризует возможность поддерживать основные гомеостатические константы при изменении внешних условий. Системность функционирования кровообращения предполагает сохранение циркуляторного гомеостаза организма за счет
взаимосвязанных изменений сердечного выброса, частоты сердечных сокращений, суммарного сопротивления сосудистой системы и
адекватного особенностям органного метаболизма изменения
кровообращения отдельных органов и тканей.
С позиций системного подхода организм рассматривается как единая функциональная система, воспринимающая и преобразующая поступающую на ее каналы информацию для достижения целесообразного приспособительного эффекта. Все
системы организма работают не изолированно, а в постоянном взаимодействии друг с другом. Цель этого взаимодействия -обеспечение оптимальной жизнедеятельности целостного организма и адаптивные изменения характеристик отдельных подсистем и их взаимовлияний на изменение внешних условий.
Для проведения адекватной диагностики и лечения
необходимо понимать механизм этих нарушений и уметь выявлять те звенья, на которые необходимо осуществлять корректирующее воздействие, а для осознания механизма нарушений необходимо
контролировать физиологические показатели, отражающие функционирование различных систем организма. Многие неврологические и сердечно-сосудистые заболевания имеют в своей основе психоэмоциональные нарушения, которые проявляются сначала на уровне обратимых психосоматических нарушений, а затем развиваются по порочному кругу до более серьезных заболеваний.
В результате проведенных исследований выявлены эталонные формы динамического взаимодействия процессов при каждой конкретной пробе в условиях нормально функционирующего механизма. Анализ индивидуальных особенностей реактивности конкретного пациента и сопоставление их с эталонными формами взаимодействия позволяет диагностировать ослабленные элементы системы, дифференцировать компенсаторные реакции от
патологических, выявлять предпатологию при формировании результата деятельности системы, не отличающегося от нормального за счет включения компенсаторных механизмов, оценить резервные возможности различных звеньев респираторно-гемодинамической системы.
Анализ осуществляется по динамическому соотношению эффекторов исследуемой функциональной системы, по фазным соотношениям, по разно- или однонаправленности процессов, по соотношению отклонений в различные фазы, зависящие от различных регуляторных, афферентных или эфферентных влияний, по ареактивности или гиперреактивности, по десинхронизации процессов, по формированию интегральных величин и их отклонениям, при стандартизированных фазных возмущениях функциональных проб или в условиях различных состояний.
На основании общих закономерностей приспособительных реакций организма и характера адаптивной перестройки вегетативных функций строятся прогностические способы, применимые к самым различным проблемам, решаемым в клинической практике (нейроциркуляторная дистония, гипертония, гипотония и пр.), в специальных задачах (например, прогнозирование острого утомления и срыва адаптации, прогнозирование устойчивости организма в условиях операторской деятельности, перегрузок), в научно-исследовательских целях.
К основным гомеостатическим константам относятся уровень артериального давления (АД), позволяющий обеспечивать адекватное кровоснабжение всех тканей организма, минутный объем крови (МОК), состояние мозгового кровотока, объем циркулирующей крови.
Одним из важных интегральных показателей представляется МОК, значение которого характеризует среднюю объемную скорость перфузии тканей кровью. Изменения МОК обусловлены производительностью сердечной мышцы, частотой сердечных сокращений, сосудистыми компонентами, включающими сопротивление кровотоку в резистивной части сосудистого русла и возврат крови к сердцу, связанный в значительной степени с емкостной функцией сосудов. Значение МОК легко контролируемо (по УОК и ЧСС) и используется для оценки сохранности гомеостатической функции сердца. Многие из инструментальных методов исследований базируются в своей интерпретации на понятии «нормы», однако параметры «среднего человека», даже с
учетом возрастных и других особенностей далеко не всегда позволяют выяснить первопричину нарушений. Оценка реактивности сердечно-сосудистой системы позволяет избавиться от проблем, связанных с расплывчатостью понятия нормы для абсолютных значений показателей, поскольку реактивность определяется относительным отклонением показателей от исходного фонового состояния, а не их абсолютными значениями. Направление и степень отклонения показателей от исходных значений характеризует регуляцию этого показателя.
Сам по себе факт выхода какого-либо локального показателя за пределы коридора среднестатистических нормативных значений только позволяет предположить наличие нарушений. Несовпадение со среднестатистической нормой может означать как нарушение какой-либо функции сердечно-сосудистой системы, так и вариант деятельности сердечно-сосудистой системы, обеспечивающий нормальную адаптивную перестройку. Не обязательно, что звено, характеризуемое количественным показателем, вышедшим за пределы нормативных значений, является патологическим. Это звено может выполнять компенсаторную роль: отклонение этого
показателя защищает выход за границы возможного диапазона регуляции другого, более слабого звена, обладающего меньшими адаптационными возможностями. С другой стороны, попадание количественных показателей в коридор нормативных значений еще не гарантирует, что в сердечно-сосудистой системе отсутствуют слабые звенья, которые могут привести к существенным сдвигам при провоцирующем воздействии.
Лечебные мероприятия, направленные на следствие, могут не только не ликвидировать, но и усугубить первичное патологическое звено. По некоторым данным около 60-70% назначаемых препаратов при артериальной гипертензии не приводят к положительным результатам, поскольку не учитывается механизм формирования гипертензивных реакций у данного пациента. Для нахождения первопричины необходимо учитывать особенности системы поддержания гомеостаза конкретного больного, его индивидуальные реакции на функциональные пробы.
Понятие «функциональное состояние» прежде всего отражает тип адаптационной реакции на внешние воздействия. Компенсаторные адаптационные реакции меняют свойства системы или органа таким образом, чтобы предотвратить нежелательные изменения наиболее «страдающей» функции. Именно отклик сердечно-сосудистой системы на изменяющиеся условия характеризует ее основные свойства и выполнение своих функций. Любая управляющая система характеризуется динамическим диапазоном регулирования. Чем шире этот диапазон, тем лучше работают приспособительные механизмы.
Разработанный в НПКФ «Медиком МТД» реограф-полианализатор, выпускаемый в 4-х модификациях, для комплексного исследования параметров кровообращения «Реан-Поли» и предлагаемый к внедрению в широкую практику для донозологической диагностики и реабилитации персонала предприятий, позволяет осуществлять непрерывный съем информации и анализ параметров функциональной гемодинамической системы, отслеживать в реальном времени динамику различных параметров кровообращения, реакций на
тест-возмущения и, следовательно, выявлять прогностические признаки утомления, подбирать корректирующие воздействия и контролировать последствия.
Возможность работы с портативными компьютерами, функциональная полнота количественных методов совокупного анализа гемодинамической системы, дружественный интерфейс программного обеспечения позволяют использовать прибор в полевых и экстремальных условиях. Прибор может поставляться в различных конфигурациях (количество каналов, набор датчиков-преобразователей), позволяющих адаптировать систему под решение различных задач.
Совмещение диагностических и реабилитационных функций расширяет степень применимости и эффективность использования этого прибора, что позволяет рекомендовать его для использования в качестве одного из основных базовых медицинских приборов для оценки функционального состояния ССС и ВНС и реабилитации психосоматических заболеваний.
ИЗМЕРИТЕЛЬНО - ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ СНЯТИЯ И ОБРАБОТКИ ПУЛЬСОГРАММ Н. Н. Чернов, А. Г. Канаки
Таганрогский государственный радиотехнический университет, 347922, Россия, г. Таганрог, пер. Шевченко, 2, каф. ЭГА и МТ, тел. (8634)371-795, e-mail: [email protected]
Одной из актуальных проблем современной медицины и медицинского приборостроения является разработка совершенных методов и устройств клинической диагностики и физиологического контроля за состоянием здоровья человека, сочетающих в себе экспрессность, простоту и высокую информативность. Такие требования обусловлены как необходимостью оценки психофизиологического состояния человека при работе в сложных эргономических условиях, так и задачей надежного выявления признаков патологии и контроля за состоянием больного в широкой медицинской практике.
В этом отношении методы исследования пульсовой волны представляют несомненный интерес. С целью более широкого внедрения этого метода в лечебную практику был разработан прибор, позволяющий снимать пульсограммы в полном объеме по шести точкам и передавать информацию в персональный компьютер для обработки и представления результатов диагностики. Измерительно-вычислительный комплекс содержит следующие функциональные блоки: блок датчиков с коммутатором; аналоговый усилитель; фильтр нижних частот; аналого-цифровой преобразователь.
Блок датчиков представляет собой 6 одновременно включенных тензорезистивных датчиков пульса, которые
