ТЕРМОГРАФІЯ

МЕТОДИ ДІАГНОСТИКИ ПАТОЛОГІЇ ВНУТРІШНІХ ОРГАНІВ

 

ТЕРМОГРАФІЯ

Організм людини в процесі життєдіяльності і взаємодії з навколишнім середовищем створює навколо себе і на поверхні шкіри і слизових зовнішнє інтегральне фізико-хімічне поле, що складається з таких компонентів:

– природне корпускулярне випромінювання, переважно випромінювання за рахунок розпаду ізотопу калію-40;

– випромінювання у видимому діапазоні довжин хвиль/так зване надслабку світіння, обумовлене хемілюмінесценції /;

– електричні, магнітні, електромагнітні поля, а також змінні електричні потенціали/ЕКГ, ЕЕГ, ЕМГ та інші/в діапазоні від 0.000001 Гц до 100000 Гц;

– електростатичні поля і квазіпостійні електричні потенціали шкірних покривів в діапазоні від 0.000001 Гц до I Гц;

– акустичні поля серця, серцево-судинної та черевно-легеневої систем, харчового каналу, суглобів опорно-рухового апарату, серцево-судинної системи плоду;

– протуберанці хімічних сполук, які виділяються з повітрям, що видихається і з поверхні шкіри;

– теплове випромінювання в інфрачервоному, міліметровому і надвисокочастотному діапазонах.

Тіло людини має певну температуру завдяки терморегуляції, істотною частиною якої є теплообмін організму з навколишнім середовищем. Теплообмін відбувається за допомогою теплопровідності, конвекції, випаровування і випромінювання (Поглинання). Важко, або навіть неможливо, точно вказати розподіл отдаваемого кількості теплоти між перерахованими процесами, оскільки воно залежить від багатьох факторів: стану організму (температура, емоційний стан, рухливість і т.д.), стану навколишнього середовища (температура, вологість, рух повітря тощо), одягу (матеріал, форма, колір, товщина).

Так як теплопровідність повітря мала, то цей вид тепловіддачі дуже незначний. Більш істотна конвекція, вона може бути не тільки звичайної, природної, але і вимушеної, при якій повітря обдуває нагріте тіло. Велику роль для зменшення конвекції відіграє одяг. В умовах помірного клімату 15-20% тепловіддачі людини здійснюється конвекцією.

Випаровування відбувається з поверхні шкіри і легень, при цьому має місце близько 30% тепловтрат.

Найбільша частка тепловтрат (близько 50%) припадає на випромінювання в зовнішнє середовище від відкритих частин тіла та одягу. Основна частина цього випромінювання відноситься до інфрачервоному діапазону з довжиною хвилі від 0,4 до 50 мкм. Максимум спектральної щільності енергетичної світності тіла людини відповідно до закону Вина потрапляє на довжину хвилі приблизно 9,5 мкм при температурі поверхні шкіри 32 ° С.

Внаслідок сильною температурної залежності енергетичної світності (четверта ступінь термодинамічної температури), навіть невелике підвищення температури поверхні може викликати така зміна випромінюваної потужності, яке надійно зафіксується приладами.

Вивчення температури тіла, реєстрації термотопографії шкірних покривів організму з інфрачервоного випромінювання має важливе теоретичне та клінічне значення для діагностики та адекватної терапії багатьох захворювань людини і складає предмет клінічної термографії.

Витоки інфрачервоної медичної техніки лежать на рубежі 18 і 19 століть. У 1790 році швейцарський фізик М. Пікте здійснив досліди по «відображенню променів холоду». На підставі цих дослідів його співвітчизник П. Прево висунув теорію рухомого теплового рівноваги – теорію обміну тепловими променями між тілами. У 1800 р. англійський астроном В. Гершель відкрив інфрачервоні промені при вивченні сонячного спектру. У здорових людей розподіл температури по різних точках поверхні тіла досить характерно. Однак запальні процеси, пухлини можуть змінити місцеву температуру. Так, температура вен залежить від стану кровообігу, а також від охолодження або нагрівання кінцівок. Таким чином, реєстрація випромінювання різних ділянок поверхні тіла людини і визначення їх температури є діагностичним методом. Такий метод, званий термографи, знаходить всеболее широке застосування в клінічній практиці.

1. Біофізичні та медико-біологічні основи термодіагностики

У клінічній практиці 65-80% первинних діагнозів ставиться за допомогою методів променевої діагностики. Загальноприйнято думка, що компетентне розпізнавання вельми широкого кола захворюванні, особливо в їх ранніх та доклінічних стадіях, без променевої діагностики не можна вважати достовірним.

Складність багатьох методик діагностичної радіології, значне навантаження на організм обстежуваного людини суперечить домінуючою тенденції сучасної медицини до зменшення інвазивності і променевих навантажень при обстеженні хворих.

За повідомленням журналу “Вісник рентгенології і радіології”/1988/число смертних випадків від наслідків діагностичного опромінення під час рентгенівської та гамма-діагностики становило для СРСР більше 4000 на рік і мало тенденцію до збільшення.

Класичний приклад – “торотрастний рак” нирки. У хворих, яким у 1931-1941 рр.. вводили рентгеноконтрастний препарат торотраст для діагностичних досліджень сечі, в 1961-1977 роках був виявлений рак нирки.

Удосконалення рутинних способів променевої діагностики не призводить до істотного зниження ступеня опромінення обстежуваного населення під час медичних оглядів, диспансеризації.

У евристиці існує уявлення про ідеальний об’єкті техніки. Це свого роду маяк, що дозволяє орієнтуватися в найскладніших обставинах і проблемах. З цих позиції ідеальний спосіб діагностики повинен задовольняти наступним вимогам:

1. Самостійне застосування: спосіб повинен забезпечити отримання достатньої і необхідної, однозначно інтерпретується інформації, семантика якої сприяла б встановленню достовірного діагнозу на тлі повної відсутності небудь іншої значущої інформації;

2. абсолютна відсутність при самостійному застосуванні негайних або відстрочених на 70-80 років побічних реакцій і ускладнень, а також канцерогенного і тератогенної дії; неинвазивность і безболісність діагностичних процедур: комфортність обстеження;

3. Відсутність героакселераціі в результаті самостійного застосування способу;

4. Висока специфічність і висока чутливість дослідження;

5. Мінімальний час обстеження;

6. Абсолютна екологічна чистота;

7. Сумісність з іншими способами діагностики. Метод діагностичної радіології, який значною мірою задовольняє цим умовам – дистанційна інфрачервона термографія.

Інфрачервона термографія заснована на безконтактної дистанційної реєстрації термотопографії шкірних покривів організму людини за її власному випромінюванню, зумовленого різними фізіологічними і біохімічними процесами в тканинах організму, в діапазоні довжин хвиль від 0.76 мкм до 1 мм.

Основні переваги дистанційної інфрачервоної термографії полягають наступному:

1. абсолютна нешкідливість; організм людини не піддається ні опроміненню, ні пошкодженню; можливо багаторазове дослідження одного і того ж пацієнта в протягом дня, тижня, місяця;

2. абсолютна відсутність протипоказань до обстеження;

3. абсолютна чистота в процесі роботи/або зберігання/термографічної апаратури; використовуваний для охолодження приймача інфрачервоного випромінювання рідкий азот або охолоджене повітря при високому тиску (за принципом Джоуля-Томпсона), або в системі охолодження, що працює за принципом Вірлінга випаровується і повертається в атмосферу;

4. досить точна топічна діагностика вогнищ запалення, новоутворень, некрозів та інших локальних прояві різних захворювань; мінімальний реєстрований градієнт температури між двома точками па відстані 1 мм становить 0.1с;

5. можливість одночасного послідовного обстеження практично всіх органів і систем організму людини.

Визначення відмінності температури поверхні тіла при термографії, в основному, здійснюється двома методами. В одному випадку використовуються рідкокристалічні індикатори, оптичні властивості яких дуже чутливі до невеликих змін температури. Поміщаючи ці індикатори на тіло хворого, можна візуально, щодо зміни їх кольору, визначити місцеве відмінність температури. Інший метод – технічний, він заснований на використанні тепловізорів. Так як всі тіла, температура яких вище абсолютного нуля, випускають радіохвилі суцільного спектру частот (теплове радіовипромінювання) і інтенсивність теплового випромінювання пропорційна температурі тіла, то це властивість, як було показано раніше, знайшло широке застосування в медичній діагностиці.

Медична термографія – метод реєстрації природного теплового випромінювання тіла людини в невидимій інфрачервоній області електромагнітного спектру. При термографії визначається характерна В«тепловаВ» картина всіх областей тіла. У здорової людини вона відносно постійна, але при патологічних станах змінюється.

Метод термографії об’єктивний, простий і абсолютно нешкідливий. До нього немає протипоказань.

 Нині розроблено способи термографії в інфрачервоному (ІЧ), міліметровому (мм) і дециметровому (дм) діапазонах довжин хвиль.

Підготовка пацієнта передбачає скасування лікарських засобів, що впливають на кровообіг і метаболічні процеси. На поверхні тіла не повинно бути ніяких мазей і косметики. Пацієнту забороняють куріння за 4 год до дослідження. Це особливо важливо при вивченні периферичного кровотоку. p> При термографії живота пацієнт повинен з’явитися в кабінет натщесерце. У кабінеті підтримують постійну температуру в межах 19 В± 1 В° С (а для вивчення шкірної циркуляції 25 В± 1 В° С) і вологість 55-65%. Досліджувану частина тіла оголюють, після чого пацієнт адаптується до температури приміщення 10-15 хв, а при дослідженні кистей і стоп – 30 хв. Для прискорення вдаються до додаткового охолодженню досліджуваної області. Охолодження виробляють або за допомогою вентилятора, або суміші швидко випаровуються речовин, що дає можливість отримати більш контрастне термографічне зображення.

 Залежно від завдань дослідження термографію виконують в різних положеннях пацієнта і в різних проекціях.

Термографія дозволяє точно і швидко оцінити інтенсивність ІЧ-випромінювання від поверхні тіла людини. При правильній організації роботи час огляду варіює від 2 до 5 хв. За цей термін можна виявити зміни теплопродукції і теплопереносу в різних областях тіла і тим самим виявити різні порушення кровотоку і іннервації, симптоми розвиваються запальних, ракових і деяких професійних хвороб.

2. Фізіологічні основи термографії

Температуру тіла людини прийнято вважати постійною. Однак це сталість відносно. Температура внутрішніх органів вище, ніж поверхні тіла, температура шкіри мінлива. Змінюється температура при змінах навколишнього середовища залежно від фізіологічного стану організму.

Внаслідок надзвичайно розвиненою судинної мережі в шкірі і підшкірній клітковині стан поверхневого кровотоку є важливим індикатором функціонування внутрішніх органів. При розвитку патологічних процесів у внутрішніх органах відбувається рефлекторне зміна поверхневого кровотоку, яке супроводжується зміною тепловіддачі. Таким чином, головним фактором, визначальним температуру шкіри, є інтенсивність кровообігу.

Другим механізмом теплоутворення є метаболічні процеси. Ступінь вираженості обміну речовин в тканини обумовлена інтенсивністю біохімічних реакцій. З їх посиленням збільшується продукція тепла. Третій чинник, що обумовлює тепловий баланс поверхневих тканин, – їх теплопровідність. Вона залежить від їх товщини, структури, розташування. У Зокрема, тепловіддача тіла людини визначається станом шкіри і підшкірної жирової клітковини: їх товщиною, розвиненістю основних структурних елементів, гідрофільністю.

У нормі кожна область поверхні тіла має характерний «теплової рельєф». Над великими кровоносними судинами температура вище, ніж в навколишніх областях. Більш висока температура наголошується в зонах інтенсивної васкуляризації, як, наприклад, в області чола і очних ямок, в околоротовой області, у верхній частині молочних залоз. Температура вище в складках шкіри і западинах, де перехрещуються теплові потоки.

Середні значення температури шкіри – 31-33 ° С. Але вона різна в різних частинах тіла – від 24 ° С на великому пальці до 35 ° С у стернальной ямці. При цьому шкірна температура, як правило, однакова на симетричних ділянках тіла. Різниця тут не повинна перевищувати 0,5-0,6 ° С. Фізіологічна асиметрія на кінцівках коливається від 0,3 до 0,8 ° С, а на передній черевній стінці не перевищує 1 ° С. Перепад температур протягом 1 см більш ніж на 1 ° С з чіткою межею (за винятком вушних раковин і особи), здебільшого, свідчить про патологічний стан. У жінок спостерігаються періодичні зміни температурного рельєфу деяких частин тіла (молочних залоз, області живота) у зв’язку з менструальним циклом. Тому термографію зазначених областей у них рекомендується виконувати на 6-8-й день менструального циклу. Істотні зміни температурного рельєфу виникають при багатьох патологічних станах. При цьому з’являються зони гіпертермії або, навпаки, гіпотермії, порушується нормальний малюнок судин, реєструється термоассіметрія на тілі або кінцівках, змінюється осьовий шкірно-температурний градієнт.

Певні резерви підвищення ефективності термографічного дослідження пов’язані з так званої активної термографії. Активна термографія об’єднує способи вивчення термотопографії шкірних покривів після фізико-хімічних впливів, на які нормальні і пухлинні тканини реагують неоднаково. Найбільш простий спосіб – холодові проби. Охолодження досліджуваної зони аерозолем етилового спирту протягом 10 хв або використання марлевих тампонів, змочених спіртоефірние сумішшю, дає можливість отримати контрастні термограмми з чітким відображенням ділянок гіпертермії.

Методика стресової термографії полягає в дослідженні до і після охолодження рук і передпліч у холодній воді (+ 8 – + 14 ° С) протягом 0,5-2 хв. Гіперглікемічна проба заснована на внутрішньовенному введенні в організм глюкози. Злоякісні пухлини відповідають на цю пробу підвищенням температури в зоні поразки на 0,7-3 ° С. Температура пухлин підвищується також в умовах гіпербаричної оксигенації в кисневій лікувальної барокамері.

 

3. Контактна рідкокристалічна термографія

Дана методика заснована на властивості рідких кристалів змінювати колір залежно від зміни температури. Рідкі кристали – це речовини, які в певному інтервалі температур утворюють рідку фазу, що має одночасно властивості рідини і кристалічного тіла. Як рідини вони володіють плинністю, як кристали – анізотропією оптичних, електричних та інших якостей (Анізотропія – залежність властивостей середовища віднапрямку). Нині випускаються промисловістю контактні рідкокристалічні термоіндикаторні плівки. Розроблені також спеціальні пристрої, в яких є екран, покритий рідкокристалічним складом. У процесі термографії екран наближається до досліджуваної частини тіла.

За кольоровому фарбуванню зображення за допомогою калориметричній лінійки судять про температурі поверхневих тканин.

 

4. Дистанційна інфрачервона термографія

Будь-яке нагріте тіло випромінює електромагнітні хвилі за рахунок перетворення енергії теплового руху частинок тіла в енергію випромінювання. Поверхня тіла людини, його органи і тканини, що мають температуру життєдіяльності 25-35С, випускають теплове випромінювання в інфрачервоному діапазоні. Максимум випромінювання/якщо вважати температуру шкіри 30С/лежить при довжині хвилі 9.6 мкм. p> Точніше можна охарактеризувати розподіл енергії, що випускається тілом людини в інфрачервоному діапазоні, наступними цифрами: на область довжин хвиль 0.8 -5 мкм припадає всього 1% випромінювання, 5-9 мкм – 20, 9-16 мкм – 38 і від 16 мкм і вище 41%. За іншими даними спектральний розподіл енергії таке: діапазон 3-6 мкм 4%, 6-12 мкм – 37, 12-24 мкм – 41, 24-50 мкм – 14%.

У довгохвильовій області спектра/5-25 мкм/шкіра людини випромінює практично як абсолютно чорне тіло, що має температуру 27 С, незалежно від расової приналежності, ступеня пігментації та інших індивідуальних анатомо-фізіологічних особливостей. Абсолютно чорним тілом називається тіло, поглинає повністю всі падаючі на нього електромагнітні хвилі при будь власної температурі. Реальні тіла не є абсолютно чорними, проте деякі з них за оптичними властивостями близькі до таких, наприклад, чорний оксамит в області видимого світла.

У середньому 1 кв.см шкірного покриву людини або живої тканини організму випромінює близько 40 Вт енергії. Інфрачервоне випромінювання різних ділянок поверхні тіла визначається трьома факторами: особливостями васкуляризації поверхневих тканин, рівнем метаболічних процесів в них і відмінностями в теплопровідності. p> Останні обумовлені, в основному, різним розвитком жирової клітковини. При дотриманні стандартних методичних умов регистрируемая топографія випромінювання характерна для даної людини і відтворюється від спостереження до спостереження. Топографія випромінювання для всіх здорових людей має багато спільного.

Порушення інфрачервоного випромінювання можуть спостерігатися в наступних випадках:

1. незвичайні структурні співвідношення судинної мережі вроджені аномалії, судинні пухлини;

2. зміни тонусу судин – порушення вегетативної іннервації, рефлекторні зміни тонусу;

3. місцеві розлади кровообігу – травми, тромбоз, склероз судин;

4. порушення венозного кровотоку – застій, зворотний потік крові при недостатності клапанів вен;

5. локальні зміни теплопродукції – запальні вогнища, пухлини, деякі інші захворювання;

6. зміни теплопровідності тканин – набряк, ущільнення тканин, зміни вмісту жиру.

Інфрачервона термографія – найпоширеніший метод термографії. Він забезпечує зображення теплового рельєфу поверхні тіла і вимірювання температури в будь-якому ділянці поверхні тіла. Інфрачервону термографію здійснюють за допомогою спеціальних приладів – термографів (тепловізорів). Основними технічними характеристиками ІК-сканера є поріг температурної чутливості, поле огляду, діапазон робочих відстаней, параметри сканування (кількість стрічок, число елементів у рядку, частота кадрів) і т.д. Сканери випускають з одно-і мпогоелементнимі приймачами випромінювання (фотодіод, фоторезистор); охолодження приймачів здійснюється по циклу Старлінга, термоелектрично на основі ефекту Пельтьє або рідким азотом. Спектральна чутливість приймачів випромінювання зазвичай лежить в одному з діапазонів 2-5 мкм або 8-14 мкм. Існуючі комплекси забезпечують точність порядку 0.2 град.С при 30 град.С.

Принцип дії термографа заснований на тому, що ІЧ-випромінювання від тіла пацієнта потрапляє на дзеркальну сканирующую систему. Ця система В«переглядаєВ» досліджувану область В«порядковоВ» і по кадрах. Тепловий промінь, відбившись від дзеркала, проходить через систему лінз і далі подає на приймач випромінювання. Зазвичай це невелика майданчик розміром менше одного міліметра з сурм’янистого індію, що виконує роль фотосопротівленія. Для підтримки постійної температури приймач випромінювання поміщають в посудину, що містить рідкий азот. Система скануючого дзеркала і лінз дозволяє направляти на приймач теплове випромінювання з вузького тілесного кута, тобто з дуже невеликої ділянки поверхні тіла. Електричний сигнал з приймача передається на підсилювач і потім в блок індикації. У підсумку теплове поле людини відображається у вигляді чорно-білого або кольорового зображення на екрані приладу. Візуальне вивчення цього зображення називають термоскопа. Це ж зображення можна зафіксувати на фотохімічної папері і отримати термограмму. Новим напрямком у термографії є використання в якості приймача ІЧ-випромінювання піроелектричних відіконов. Вони працюють в режимі електронного сканування і не вимагають системи охолодження.

Сучасні моделі термографів забезпечують реєстрацію температури в межах десятих часток градуса. Кожна ділянка досліджуваної поверхні представлений на екрані електронно-променевої трубки в залежності від його температури більш світлою або більш темною областю або забарвлений в умовні кольори (кольорова термоскопа). З допомогою градуйованою шкали і теплового контрольного випромінювача («чорне тіло») можна безконтактно визначати абсолютну температуру поверхні шкіри або різниця температур різних ділянок, тобто виконувати термометрію.

 

При швидкій швидкості сканування з’являється можливість отримувати до 16-20 кадрів в 1 с, що дозволяє спостерігати на екрані зміна теплових полів у реальному масштабі часу. Вбудований в апарат комп’ютер обробляє зображення по завданням, внесеним в пам’ять ЕОМ. Спеціальні комп’ютерні програми дають можливість точно локалізувати ділянки зображення з аномальною світимістю, побудувати ізотермальние криві, що об’єднують точки з однаковою температурою, дати кількісне вираження температурному рельєфу поверхні тіла. На чорно-білої термограмме більш світлі зони відповідають більш нагрітим областям. Однак прилад дозволяє отримувати і звернене – протилежне за світності – зображення, в якому більше нагріті ділянки виглядають більш темними. Аналіз термограм на якісному рівні полягає в загальному огляді зображення, вивченні теплового малюнка і розподілу гарячих і холодних зон. При візуальному аналізі звертають особливу увагу на виявлення основних термографических синдромів патологічних станів: зони гіпертермії і гіпотермії, порушення структури судинного малюнка. У відношенні зони гіпертермії або гіпотермії оцінюють її протяжність (обмежена, протяжна або дифузна), локалізацію, розміри, форму, контури. Порушення структури судинного малюнка проявляється зміною кількості, розташування і калібру судинних гілок.

Кількісний аналіз дає можливість уточнити дані візуального огляду термограмми і визначити різницю температури досліджуваної ділянки в порівнянні з оточуючими тканинами або симетричним ділянкою. Термограмми здорової людини мають типовий для кожної області тіла вигляд.

Для запальних процесів характерна зона гіпертермії, відповідна області інфільтрації, що має неоднорідну структуру і різницю в температурі з оточуючими тканинами в межах 0,7-1 В° при хронічному запаленні, 1 -1,5 В° при гострому запаленні і понад 1,5-2 В° – при гнійно-деструктивному процесі.

Для злоякісної пухлини характерна зона інтенсивної гіпертермії (на 2-2,5 В° вище температури симетричної області). Структура ділянки гіпертермії однорідна, контури порівняно чіткі, видно розширені судини.

При порушенні артеріального кровообігу (ангіоспазм, звуженні або повний стеноз судини) визначається зона гіпотермії, яка за положенням, формою і розмірами відповідає області зниження кровотоку. Навпаки, при венозному тромбозі, тромбофлебіті, посттромбофлебитическом синдромі у відповідній області звичайно відзначається зона підвищеної температури (гіпертермія). Крім того, при розладах кровотоку спостерігається зміна звичайного судинного малюнка, властивого даному анатомічною регіону.

Термографія знаходить застосування при проведенні диспансеризації населення і в діагностиці патологічних станів, в першу чергу розладів кровообігу, запальних, пухлинних і деяких професійних захворювань. За допомогою термограм виявляють порушення мозкового кровотоку, оклюзії артерій і вен кінцівок. Реєстрація теплового рельєфу дозволяє зафіксувати ранні зміни кровообігу при вібраційної хвороби, варикозному розширенні вен, атеросклерозі артерій.

Вогнища підвищення температури на поверхні тіла спостерігаються при гострій пневмонії, міокардиті, гострих захворюваннях черевних органів. Зокрема, за неясних симптомах «гострого живота» термографія дозволяє отримати цінні непрямі ознаки для диференціальної діагностики гострого холециститу, гострого панкреатиту та гострого апендициту. Безумовно, корисна термографія в оцінці активності артриту, бурситу, у визначенні меж опікового ураження або зони відмороження.

У відношенні ракових захворювань термографія виявилася найбільш корисною при дослідженні молочних залоз.

Термографія може вважатися важливим способом диспансеризації в замкнутих колективах: у дитячих установах і навчальних закладах, у відомчих колективах, на промислових підприємствах з відносно постійним складом робітників. При першій диспансеризації кожному члену колективу проводять перевірочне термографічне дослідження і отримують вихідні, так звані базисні термограмми. Зважаючи індивідуального сталості термографічної картини повторні термограмми дають підставу для виявлення осіб із зміною температурного рельєфу. А це своєчасно сигналізує про ранні циркуляторних, нейроендокринних і передракових станах.

 

5. Радіотермометрія (НВЧ-термометрія)

Радіотермометрія – вимірювання температури внутрішніх органів і тканин за власним їх випромінювання. Дуже давно відомо, що людина є джерелом радіовипромінювання. Вперше застосували реєстрацію цього випромінювання для медичної діагностики А. Баррет і П. Майерс в 1975р. При радиотермометрии проводиться вимірювання температури стовпа тканини певної глибини з допомогою мікрохвильового радіометра. Якщо відомо значення температури шкіри даній області, то можна обчислити температуру на будь-якій глибині. Того ж можна домогтися, застосовуючи реєстрацію температури на двох різних довжинах хвиль.

Цінність методу посилюється тим, що температура глибинних тканин, з одного боку, дуже постійна, а з іншого – майже моментально змінюється під впливом ряду медикаментозних засобів, зокрема судинорозширювальних препаратів. Це дає можливість проводити функціональні дослідження, наприклад, при вирішенні питання про рівень ампутації при оклюзії судин кінцівок.

Узагальнюючи отримані Вами знання по термографії можна підсумувати, що у широкому змісті слова ТГ є створеною різними способами графічною реєстрацією теплового поля об’єктів (поля їх інфрачервоного випромінювання). Термограмою називають фіксоване двовимірне зображення температурного поля частини або всього тіла обстежуваного.

ТГ є допоміжним діагностичним тестом, що повинен бути розшифрований у єдиному зв’язку з клінічними, лабораторними, анамнестичними даними, що отримані відповідно до діагностичного алгоритму. Основними перевагами термографії є:

— Абсолютна нешкідливість. Організм людини не піддається ні опроміненню, ні ушкодженню. Можливе багаторазове дослідження у того самого суб’єкта.

— Висока швидкість дослідження. Залежно від типу термографа потрібно від 1/16 до 4 хв. Час, необхідний для врівноваження температури шкіри обстежуваного пацієнта й навколишнього повітря (орієнтовно 15 хв) можна істотно зменшити при відповідній організації кабінету термографії.

— Підвищена точність. Мінімальний градієнт температури, що реєструється між двома точками на відстані одного міліметра, становить 0,1 °С. Така точність дозволяє здійснити попередню топічну діагностику вогнища ураження.

— Можливість вибору послідовності нешкідливих дослідницьких процедур для вагітних жінок і дітей.

— Можливість одночасної оцінки функціонального стану великої кількості різних систем організму (при оглядовій термографії).

Важливими умовами коректного виконання термографії є грамотна організація кабінету, а також підготовка пацієнта до дослідження. У приміщеннях кабінету необхідно вжити заходи для стабілізації впливу факторів зовнішнього середовища на термодіагностичну апаратуру та пацієнта. З цією метою на двері й вікна навішують щільні світлозахисні штори. Можливі джерела інфрачервоного опромінення (батареї центрального опалення) екранують. Для підтримки стабільного мікроклімату ефективне використання кондиціонерів тощо. Рекомендується підтримувати в оглядовому приміщенні температуру 22 ± ± 1 °С, тому що при більш високій спостерігається зниження контрастності термограм, а при більш низькій — у пацієнтів розвивається вазоконстрикція, що різко знижує інформативність методу. Відносна вологість повітря у приміщеннях кабінету — 40–70 %, швидкість руху повітряних потоків не повинна перевищувати 0,15–0,2 м/с. Цим вимогам відповідає закрите приміщення, обладнане кондиціонером.

При РЗС варто дотримуватися таких загальних правил підготовки пацієнта до ТГ:

А. Верхні кінцівки:

— Руки повинні бути чистими, лак із нігтів зняти.

— За добу до ТГ-обстеження не застосовувати креми, не приймати фізіопроцедури, судинорозширюючі або судинозвужуючі фармпрепарати.

— При обстеженні верхні кінцівки звільняють від одягу й укладають на столик-підставку.

Б. Нижні кінцівки:

— Нижні кінцівки звільняють від будь-яких пов’язок, компресів та оголюють для адаптації шкіри до температури приміщення.

— За добу до обстеження не вживати лікарські речовини та не приймати фізіотерапевтичні про­цедури.

— Напередодні ввечері необхідно зробити ніжну ванну для зняття жирового покриву та відшаровувань епідермісу. Лак із нігтів зняти.

— Обстеження пацієнта проводять лежачи на спині чи в положенні стоячи.

Перед дослідженням повинен бути період температурної адаптації (у дорослого 10–15 хв). У зв’язку з тим, що температурні показники організму людини змінюються протягом доби кожні 3–4 години з коливаннями 0,2–0,4 °С, порівняльні (динамічні) дослідження рекомендується здійснювати в той самий час. Також необхідно враховувати, що максимальна температура в здорових людей спостерігається в період з 15-ї до 16-ї години дня.

Правильна інтерпретація термограм вимагає знан­ня загальної фізіології, анатомії та спеціальних галузей медицини. У нормі в здорової людини існують зони гіпер- і гіпотермії, що обумовлено рядом причин. Поява зон гіпертермії може бути викликана:

— Підвищеним обміном речовин у даному органі або тканині в певний проміжок часу (наприклад, молочні залози в період лактації).

— «Порожнинним ефектом» (ділянки орбіт, пупка, міжсідничних складок, піхвова та пахвова ділянки, міжпальцьові проміжки, медіальні поверхні зведених разом нижніх або верхніх кінцівок, які щільно притиснуті до тіла).

Деякі топографічні особливості нормальних термограм

Спина та хребет на термограмах представлені гомогенною термотопографією за наявності незначної гіпертермії в серединній ділянці поперекової ділянки. Іноді спостерігається помірна гіпертермія міжлопаткового простору.

На термограмі спини можна виділити 4 постійні зони гіпертермії:

— у проекції остистих відростків, починаючи з рівня середньогрудного відділу хребта; ширина першої зони трохи більша в нижньогрудному й верхньопоперековому відділах порівняно з нижньопоперековим;

— у проекції міжсідничної складки;

— дві симетричні зони в проекції крижово-клубових зчленувань (латеральніше та трохи вище міжсідничної складки);

— у проекції нирок (симетрично розташовані ділянки гіпертермії нерівномірної інтенсивності).

Виникнення крижового чи попереково-крижового корінцевого синдрому призводить до зниження температури шкіри нижньої кінцівки в зоні іннервації даного корінця на 0,7–0,9 °С з одночасною легкою гіпертермією сегмента на рівні відповідних сегментів симпатичного стовбура. Новокаїнова блокада ураженого корінця нормалізує температуру поверхні відповідного дерматому кінцівки та знижує температуру сегмента в попереково-крижовій ділянці на 0,2–0,3 °С. Через 10–12 хв після завершення новокаїнової або тримекаїнової блокади поперекових симпатичних вузлів підвищується температура шкіри ступні й гомілки відповідної сторони на 0,7–0,9 °С, що зберігається протягом 2–3 хв. Середня температура шкіри в ділянці спини й хребта — 33,5–34,2 °С.

Верхні кінцівки. Термографічне зображення обох верхніх кінцівок характеризується симетричністю, хоча за даними Г.М. Фролова й співавт. (1979), відзначається незначна термоасиметрія верхніх кінцівок, пов’язана з переважним розвитком правої або лівої кінцівки або різницею артеріального тиску в них.

Зони гіпертермії на термограмах верхніх кінцівок у нормі визначаються в проекції проходження судинних пучків — внутрішня поверхня плеча, ліктьового суглоба, передпліччя, пахвова ділянка. Відносною гіпотермією характеризуються зовнішня поверхня плеча й передпліччя, пальці (порівняно з долонями). У ділянці І пальця кисті, міжпальцьових проміжків, за ходом великих вен на тильній стороні кисті відзначається помірна гіпертермія. Середня температура шкіри в ділянці верхніх кінцівок (крім пальців) — 31,2–32,6 °С, пальців кистей — 27,2–28,6 °С.

Нижні кінцівки. Термографічне зображення обох нижніх кінцівок також є симетричним. У верхній і середній третинах гомілок визначаються зони вираженої гіпертермії, тоді як у ділянці колінного суглоба, нижньої третини гомілки й ступні мають місце ділянки гіпотермії.

На термограмах тильної поверхні ступні реєструється гетерогенна картина з тенденцією до зменшення гіпертермії зверху вниз — в ділянці пальців визначається зона гіпотермії. На підошовній поверхні ступні інтенсивність гіпертермії більше виражена вздовж медіального краю, особливо в проекції склепіння ступні. По латеральному краю та в ділянці пальців реєструються зони гіпотермії.

На задній поверхні стегон визначається зона вираженої гіпотермії в проекції сідниць і зона гіпертермії у верхній третині стегон, підколінній ямці, верхній третині гомілок. Для гомілок характерна тенденція до зменшення інтенсивності гіпертермії в дистальному напрямку. Над ахіловим сухожиллям визначається зона гіпотермії. Середнє значення температури шкірного покриву в ділянці нижніх кінцівок (крім пальців ступні) — 32,1–32,4 °С, пальців ступні — 23,3–23,9 °С.

Аналіз і обробка термограм проводиться за такими термографічними ознаками:

— виявлення термоасиметрії;

— вивчення площі асиметричної ділянки (зони гіпо- або гіпертермії): розміри, ступінь однорідності, характеристика границь тощо;

— визначення температурного градієнта та обчислення його коефіцієнта, що виражає відношення різниці температури між точками й відстані між ними;

— визначення максимальної, мінімальної й середньої абсолютної температури симетричних ділянок;

— визначення термографічного індексу (ТІ), що являє собою відношення суми температур, що відповідають кожному ізотермічному полю, до загальної площі зони патологічної термоасиметрії:

де ε — сума температур, що відповідають кожному ізотермічному полю; ΔТ — різниця між температурою кожного температурного градієнта й стандартом, що відповідає середній температурі даної ділянки поверхні тіла людини; а — виявлена температура кожного градієнта; А — загальна площа зони патологічної термоасиметрії.

У нормі термографічний індекс знаходиться в межах від 4,62 до 4,94 і становить у середньому 4,87 (Collins A. et al., 1974).

 

 

 

КІСТКОВА ДЕНСИТОМЕТРІЯ

 

Показання до денситометрії

• Жінки, в перші кілька років після настання менопаузи (особливо після видалення яєчників).
• жінки, що мали часті вагітності, які закінчувалися пологами, а також тривало (більше дев’яти місяців) годувати грудьми
• Особи, які мають два і більше фактори ризику остеопорозу.
• Особи, що мали один або більше переломів у віці старше 40 років не пов’язаних з серйозною травмою (особливо якщо пройшло менше п’яти років після попереднього перелому);.
• Стан після травми (автомобільна аварія, падіння з великої висоти, спортивні травми).
• Пацієнти з порушенням роботи паращитовидних залоз
• Хворі, які приймають препарати, що знижують щільність кісткової тканини (кортикостероїдні препарати, сечогінні, контрацептиви, протисудомні препарати, транквілізатори і психотропні препарати і т.д.);.
• Особи, у яких запідозрений остеопороз при проведенні рентгенологічного дослідження кісток.
• Пацієнти, які отримують лікарську терапію остеопорозу для контролю ефективності лікування.

 

Фактори ризику розвитку остеопорозу

• обтяжена спадковість (переломи внаслідок мінімальної травми у батьків);
• знижена вага (менше 57 кг);
• зареєстрована втрата довжини тіла більше 3,8 см при супутніх хребцевих деформаціях для контролю лікування
• знижений рівень статевих гормонів (особливо естрогенна недостатність);
• схильність до падінь (з різних причин );
• гіподинамія (у тому числі ліжковий режим більше двох місяців, користування інвалідним кріслом і іншими допоміжними засобами пересування, іммобілізація);
• тривале перебування в стані невагомості;
• незбалансоване харчування, дотримання різних розвантажувальних дієт, лікувальне голодування тощо;
• куріння і зловживання алкоголем;
•  неадекватні (виснажливі) навантаження, професійна шкідливість;
• асоціація різних захворювань з ризиком розвитку остеопорозу.

–      після операції з приводу трансплантації органів.

–      лікування гкс або синдром кушинга.

–          первинний гіперпаратироз для визначення показань до хірургічного лікування.

–          передчасна менопауза або тривала (понад 6 місяців) аменорея.

–      переломи внаслідок мінімальної травми у батьків.

–      хронічна ниркова недостатність.

–      хронічні захворювання печінки.

–      тиреоз або лікування гормонами щитовидної залози.

–      синдром порушеного всмоктування.

–      ревматоїдний артрит навіть без лікування ГКС.

 

Класифікація сенситометричних методик

Всі методи дослідження мінеральної щільності кісткової тканини базуються на використанні променевих методик:

1. Однофотонна (радіонуклідна)  Single–energy photon absorptiometry (SPA)

2. Однофотонний (рентгенологічний)    Single–energy x–ray absorptiometry (SXA)

3. Двофотонний (радіонуклідний)          Dual–energy photon absorptiometry (DPA)

4. Двофотонний (рентгенологічний)      Dual–energy x–ray absorptiometry (DEXA)

5. Рентген-ком п’ютерна томографія      Quantitative computed tomography (QCT)

6. Ультразвуковий        Quantitative ultrasound (QUS)

7. Радіографічний         Radiographic absorptiometry (RA)

 

Ультразвукова кісткова денситометрія

Це метод дослідження, з високим ступенем достовірності , що дозволяє  виявляти ризик розвитку остеопорозу.

Остеопороз – системне захворювання скелета, яке характеризується зменшенням кісткової маси і порушенням мікроархітектоніки кісткової тканини, що в результаті приводить до зменшення міцності кісток і зростання ризику переломів.

 

Засновником діагностичного ультразвукового дослідження ( УЗД ) вважається австрійський невролог , психіатр KT Dussik , що вперше застосував його з діагностичною метою. У 1947 р. він представив результати досліджень місцезнаходження пухлин головного мозку , називаючи свій метод гіперфонографіей. Кількісне УЗД для діагностики ОП та визначення ризику переломів грунтується на взаємодії звукових хвиль з кістковою тканиною, близької за своїми властивостями до твердого тіла , і в силу своєї природи має оцінювати механічні властивості кістки. Завдяки розробці і впровадженню в клінічну практику ультразвукових апаратів стало можливим оцінювати механічні властивості кістки – міцність і пружність.

 Метод ультразвукового денсітометричного обстеження заснований на вимірюванні швидкості розповсюдження ультразвукової хвилі по поверхні кістки. Результат дослідження відображає еластичність, густину і мікроархітектоніку кісткової тканини.

Ступінь точності (асcuracy) для будь-якого денситометра визначається як відхилення результатів, отриманих при вимірюванні однієї і тієї ж ділянки кістки, на денситометрі та при хімічному аналізі кісткової тканини. Для ультразвукових денситометрів ступінь точності складає менше 0.25 – 0.5 %.

 Ступінь відтворюваності (precision) визначається як величина відхилення від результатів досліджень при вимірюванні однієї і тієї ж ділянки кістки кілька разів протягом певного періоду часу. Похибка у відтворенні результатів досліджень не перевищує 0.4 – 0.81 %.

Механічні властивості кістки оцінюються за допомогою ультразвукових (УЗ) хвиль по швидкості поширення ультразвуку в кістковій тканині. Обчислення ослаблення хвилі дозволяє судити про щільність тканини, кількості кісткових трабекул, їх просторової орієнтації , наявності мікроушкоджень. Кількісна ультрасонометрія – КУС , або кількісна ультразвукова діагностика – КУЗД , має ряд особливостей , обумовлених фізичною суттю методу. Ультразвук добре поширюється по тканинах з високою щільністю і рідким середах , тоді як жирова тканина , повітря і межі розділу двох середовищ становлять для нього значну перешкоду. Тому область вимірювання занурюють у воду або рясно змащують гелем. Одне з джерел похибок – недостатній акустичний контакт. Стан шкіри в області вимірювання (волога, жирна або суха), незважаючи на використання спеціальних гелів або детергентів, неможливо стандартизувати, що негативно впливає на відтворюваність методу. Метод дуже чутливий до температури. Крім того, величина зусилля притиснення УЗ датчиків в області вимірювання змінює не тільки товщину підлягають м’яких тканин, яка може бути врахована приладом , але і якість акустичного контакту.

За допомогою КУС виконуються вимірювання на кістках периферичного скелета , представлених в основному компактної кісткової тканиною (за винятком п’яткової кістки), у той час як у більшості випадків ОП в першу чергу страждають ділянки з губчастої кісткової структурою. Найбільш часто досліджуються п’яткова, великогомілкова кістки, фаланги пальців. Основні показники, що приймаються в розрахунок при роботі КУС: швидкість ультразвуку і широкосмугове затухання ультразвуку , Z- критерій і T- критерій . Швидкість звуку (speed of sound – SOS) – швидкість проходження звукової хвилі поперек кістки (м/с).

Шіроковолновое розсіювання ( broad – band ultrasound attenuation – BUA) описує зміни інтенсивності (зменшення енергії) УЗ променя при проходженні через кістку (dB/МГц). З метою спрощення інтерпретації результатів дослідження фірмами -виробниками були запропоновані змінні , що поєднують ці два основні показники. В даний час КУС не стандартизовані . Кожен виробник встановлює на своєму приладі власні нормативні дані і по-своєму інтерпретує ризик переломів. Остеопороз , що діагностується за допомогою КУС , визначається при інших значеннях Т- і Z- критеріїв, ніж при двухенергетіческой рентгенівської абсорбціометріі.

Позитивні властивості КУС : радіаційна безпека , відносно низька вартість , портативність, швидкість дослідження .

Недоліки КУС :

• можливість діагностичної помилки : дослідження однієї кістки , вплив м’яких тканин , вплив розміру кістки , вплив температури ;

• неможливість моніторингу : нестабільне позиціонування стопи , невеликі зміни за часом , низька надійність датчиків;

• чутливість методу КУС щодо центральної ДРА для п’яткової кістки становить 0,34 , для пальця – 0,23.

На підставі аналізу даних периферичної денситометрії у кожного дорослого пацієнта за значенням T- критерію можна визначити відносний ризик формування остеопоротичних переломів у майбутньому. Оскільки це дослідження дає інформацію не тільки про зміст мінералів, а й про інших властивостях кістки , що визначають її якість (міцність ), метод може мати певні перспективи .

 

Найбільше поширеними (серед тих, у яких використовується рентгенівське випромінювання) методами діагностики остеопорозу є одно- і двофотона рентгенівська денситометрія для периферичного (променева та п’яткова кістки) і осьового (проксимальний відділ стегнової кістки і хребет) скелета. Вимірювання мінеральної щільності кісткової тканини у проксимальному відділі стегна за технологією DEXA дозволяє прогнозувати появу переломів цієї локалізації з більшою точністю, ніж вимірювання мінеральної щільності кісткової тканини в інших ділянках скелета. Що стосується практичних аспектів денситометрії, то усі вказані методики відрізняються прецизійністю, переліком доступних для вимірювання ділянок скелета а також вартістю дослідження, яке зростає пропорційно переліченим техніч­ним параметрам. Разом з тим у безпосередній клінічній практиці, на рівні первинної діагностики, придатні будь-які із зазначних методик. Проте для уточнення змін кісткової тканини та моніторингу перевагу слід надавати апаратурі, що працює за технологією DEXA – “золотому стандарту” у визначенні мінеральної щільності кісткової тканини.

Методи фотонної абсорбціометріі засновані на вимірі поглинання фотонного випромінювання в біологічних тканинах досліджуваної ділянки тіла хворого. У 1963 р. Cameron і Sorenson описали новий метод визначення мінеральної щільності кістки – однофотонну абсорбціометрія ( ОФА ) . Суть ОФА полягає в реєстрації проходження монохроматичного потоку фотонів однієї енергії через кістку і м’які тканини. При цьому кількість мінеральної речовини кістки на шляху , поперечному потоку , градуюють , грунтуючись на відмінності інтенсивності потоку до і після проходження через досліджувану область . Методика двофотонної абсорбціометріі ( ДФА ) була розроблена в США доктором R. Mazess в 1984 р. У її основі лежить той же принцип , що і в основі ОФА : здатність кількісно оцінювати ступінь ослаблення потоку фотонів після проходження через кісткову або м’які тканини. Однак у двофотонної системі використовується радіонуклід , який випромінює фотони двох різних енергій , або використовуються два радіонукліда , кожен з яких випромінює фотони з енергією в різних діапазонах. Коли потік проходить через ділянку тіла , що містить кісткову і м’які тканини , ослаблення потоку фотонів відбивається на обох енергетичних піках.

 

Двофотонна (рентгенологічна) денситометрія

З кінця 1980 -х років рентгенівські денситометри набули найбільшого поширення в клініці і використовуються для вимірювання мінеральної щільності кісток як центрального скелета ( поперекові хребці , проксимальний відділ стегнової кістки) , так і периферичного . Одноенергетичні рентгенівська абсорбціометрія ( ОРА ) використовується переважно для вимірювання щільності дистальних ділянок променевої та плечової кісток і п’яткової кістки. Двохенергетична рентгенівська абсорбціометрія ( ДРА ) представяет собою найсучасніший метод оцінки МПК. Принцип роботи двухенергетіческой рентгенівського денситометра полягає в роздільному вимірі енергії рентгенівського випромінювання при проходженні його через тіло пацієнта.

Ослаблення рентгенівського випромінювання частково пов’язано з кістковою тканиною , а частково – з м’якими тканинами. Використовується рентгенівський пучок , спектр якого має два пікових значення в різних енергетичних діапазонах. Різниця в ослабленні двох енергій дозволяє оцінити масу кісткового мінералу в досліджуваній області шляхом математичного аналізу .

У рентгенівської денситометрії при скануванні вимірюються дві величини: площа проекції досліджуваної ділянки (Аrеа , см²) і вміст кісткового мінералу (Bone Mineral Content – BMC, г). З їх допомогою обчислюється ще один клінічно значущий параметр – мінеральна щільність кістки (Bone Mineral Density – BMD , г/см² ; МПК). ВМD = ВМС/Аrеа. Методика двухенергетіческой рентгенівської абсорбціометріі визнана золотим стандартом в діагностиці остеопорозу, оскільки вона поєднує в собі ряд важливих якостей: можливість дослідження осьового скелета , гарну чутливість і специфічність , високу точність і низьку помилку відтворюваності, низьку дозу опромінення для пацієнта ( менше 0,04 мЗв) , швидкість дослідження.

У клінічній практиці вимір кісткової маси проводиться з метою виявлення її зменшення , попередження переломів кісток і тривалого контролю. ДРА володіє всіма якостями , необхідними для вирішення цих завдань, дозволяючи визначити вже 2-4% втрати кісткової щільності. Для підтвердження діагнозу повинна використовуватися ДРА осьового скелета – область хребта , проксимального відділу стегна. З різних методів вимірювання найбільш адекватним способом оцінки МПК є оцінка з використанням T- і Z- критеріїв. Т- критерій відображає різницю між щільністю кістки обстежуваного людини і стандартом, який відповідає щільності кістки здорових людей при досягненні її максимальних значень – піку кісткової маси. Z- критерій – кількість стандартних відхилень вище або нижче середнього показника МПК для осіб аналогічного віку. При постановці діагнозу і призначення терапії необхідно оцінювати T- критерій, а для прогнозу ризику переломів та оцінки ефективності терапії – Z- критерій .

Безсумнівно, є і певні недоліки методу, що створюють можливість діагностичної помилки:

• вплив вікових кісткових змін – остеофіти, переломи;

• вплив супутніх захворювань – кальцифікація судин, остеомаляція, остеоартрити;

• не враховуються розміри та архітектура кістки;

• залежність від оператора;

• старіння рентгенівської трубки;

• висока вартість апаратів та дослідження;

• велика займана апаратом площу.

 

В основі принципу аналізу змін мінеральної щільності кісткової тканини, що реалізується на двофотонних рентгенівських абсорбціометрах лежить порівняння даних, отриманих при дослідженні конкретного хворого, із базою даних, отриманих при популяційних дослідженнях статистично достатніх за об’ємом масивів практично здорових людей різної раси, статі, віку, маси тіла та зросту.

Програмне забезпечення дозволяє точно локалізувати та вимірювати лінійні розміри хребців, визначати мінеральну щільність кісткової тканини та вміст мінералів окремих хребців та ділянок стегнової кістки. Еталонні показники для української популяції відсутні, тому дані отриманих досліджень порівнюються з популяційними моделями, отриманими при дослідженні білої європейської раси. Результуючі дані відображаються на моніторі комп’ютера у вигляді кольорового графіка, в цифровій (абсолютній та відносній) формі.

Звіт про дослідження видається у вигляді таблиць на двох сторінках формату А4, кожна з яких включає назву закладу, в якому проведено денситометричне дослідження, прізвище, ім’я, вік, дату народження, зріст, масу тіла, расову приналежність, стать, пацієнта, дату дослідження та аналізу отриманих даних, час їх друку, назву файла, в якому зберігаються дані для аналізу.

У середній лівій частині першої сторінки наводиться зображення досліджуваної ділянки поперекового відділу хребта або стегнової кістки, аналогічне отриманому на дисплеї комп’ютера, яке не використовується для діагностичних цілей. Під ними приводиться службова інформація стосовно режимів сканування та апаратури, на якій виконано сканування. Справа друкується кольоровий графік, на осі х якого відкладається вік пацієнта (в роках), а по осі у – проекційна МЩКТ (в г/см²).

Верхня частина графіка забарвлена в зелений, середня в жовтий, а нижня в червоний колір, які відповідають нормальному стану, остеопенії та остеопорозу кісткової тканини в ділянці сканування, відповідно.

Перетин осі х (вік хворого) та виявленої мінеральної щільності кісткової тканини (вісь у) позначений невеликим квадратом. Кольоровий графік перетинають три лінії, середня з яких є графічним зображенням оптимальної етнічної покрокової популяційно-вікової регресійної моделі мінеральної щільності кісткової тканини ділянки дослідження.

 

Дві інші лінії, що розташовані паралельно середній зверху та знизу, відображають 10 % відхилення від норми у напрямку збільшення (верхня) та зменшення (нижня) МЩКТ. При денситометричних дослідженнях багатокомпонентних ділянок (напр., поперекового відділу хребта) можна програмно змінити виведення порівняльного графіка для потрібної ділянки або окремої зони.

Друга сторінка містить отримані при дослідженні цього ж пацієнта цифрові дані, порівняльні та розрахункові показники, які наведені у вигляді таблиць.

В денситограмах використані наступні англомовні позначення:

BMC (Bone mineral content) – вміст мінералів у кістковій тканині, г, який на 95 % обумовлений солями кальцію;

Width– ширина хребця, см; при сумарній оцінці висоти 2-4 хребців їх числові характеристики додаються та діляться на кількість хребців;

Height– висота хребця, см; при сумарній оцінці висоти 2-4 хребців їх висотні характеристики додаються та діляться на кількість хребців;

Area – площа досліджуваної ділянки, см²; при оцінці хребців вирахо­вується за результатами двох попередніх вимірів; при сумарній оцінці висоти 2-4 хребців їх висотні характеристики додаються;

BMC/W – відношення вмісту мінералів до ширина хребця, г/см;

BMD (Bone mineral density) – мінеральна щільність кісткової тканинии, г/см² проекційної густини; вираховується за формулою BMC / Area;

Z–SCORE FOR VERTEBRAL HEIGHT (L₂–L₄) – порівняння висоти вказаних хребців досліджуваної особи з такими молодих здорових (Compared to young adult) та із здоровими того ж віку та статури (Adjusted for stature).

 

 

В денситограмі проксимального відділу стегна, крім зазначених вище, використані наступні англомовні позначення: NECK– шийка стегна, WARDS – трикутник Варда, TROCH – великий вертел, STAFT – стовбур, TOTAL-сумарний показник проксимального відділу стегна.

 

Показник Young–adult – поданий у відсотковому та абсолютному вимірах, з яких перший відображає (%) відхилення МЩКТ пацієнта від середнього популяційного показника ідентичної раси і статі віком 20-45 років, а другий (Т-рахунок) – стандартизоване відхилення від цього ж показника. Фактично вони характеризують мінеральну щільність кісткової тканини пацієнта відносно “пікової”” мінеральної щільності.

 Показник Т (T–score) є різницею між показниками мінеральної кісткової маси і густини кісткової тканини у обстежуваного і средньотеоретичним піком цих показників у віці 40 років. Показник Т не залежить від віку і саме він є найважливішим при постановці діагнозу остеопорозу.

Аналогічно подається показник Age–Matched. Перший відображає відсоткове відхилення МЩКТ пацієнта від середнього популяційного показника ідентичної раси, статі і віку; другий (Z-рахунок) – стандартизоване відхилення від цього ж показника. Фактично вони характеризують мінеральну щільність кісткової тканини пацієнта відносно МЩКТ здорових людей тієї ж популяції, статі і віку.

Визначення остеопорозу розроблено ВООЗ для жінок європеоїдної раси і засноване на визначенні МПК в будь-якій точці осьового скелета по Т -критерієм . Класифікація остеопорозу за ВООЗ не переглядалася після 1994 р., але Міжнародне товариство з клінічної денситометрії в 2007 р. запропонувало нову інтерпретацію результатів денситометрії по Т і Z- критеріям. У жінок до настання менопаузи і у чоловіків молодше 50 років , у дітей та підлітків переважно використовувати Z- критерій . Для кількісної оцінки стану кісткової тканини в постменопаузі та у чоловіків старше 50 років використовується Т- критерій

. ·        до -1 SD – норма

·        ВІД – 1 SD до – 2,5 SD+ – остеопенія

·        менше – 2,5 SD без переломів – остеопороз

·        менше – 2,5 SD + 1 перелом – важкий остеопороз

 

 

 

 

 

методи дослідження нервової системи (електроенцефалографія (ЕЕГ), електроміографія (ЕМГ)

 

Нервова система має найголовніше значення в організмі людини. Вона координує, регулює роботу всіх внутрішніх органів і здійснює зв’язок організму із зовнішнім середовищем.

Нервова система людини складається із центральної (ЦНС), яка включає головний і спинний мозок і периферійної (ПНС), яка складається з нервових волокон, що відходять від головного і спинного мозку.

За функціями нервову систему поділяють на соматичну і вегетативну. Соматична нервова система регулює функціонування опорно-рухового апарату та всіх органів чуття, а вегетативна – процес обміну речовин та роботу всіх внутрішніх органів (серця, нирок, легенів та ін.).

Нервова система людини являє собою складне утворення і виконує різноманітні функції

Спинний мозок розміщений у хребтовому каналі. В ньому розрізняють сіру речовину, в якій переважають нервові клітини різного розміру та форми, і білу речовину, утворену відгалуженнями нейронів довжиною 1 м і більше. Зі спинного мозку виходить 31 пара змішаних нервів, які своїми тонкими гілочками обплітають всі частини тіла.

Головний мозок заповнює порожнину черепа і включає мозковий стовбур у складі продовгуватого, середнього, проміжного мозку й мозочка та передній, або великий мозок, поділений на дві півкулі.

Стовбур мозку зверху покритий білою речовиною, а сіра речовина всередині утворює ядра, від яких відходять 12 пар черепно-мозкових нервів. У сірій речовині мозкового стовбура містяться дихальний, серцевий, судинно-руховий центри, а також центри, які регулюють скорочення м’язів, обмін речовин, потовиділення. Мозочок виконує функції координації рухів, регулює м’язові скорочення та діяльність внутрішніх органів. В центральній частині стовбура мозку міститься ретикулярна формація у вигляді сітчастого утворення, так звана неспецифічна. Призначення її — за допомогою імпульсів регулювати збудливість центральної нервової системи (підвищувати або пригнічувати).

Великі півкулі головного мозку також складаються із сірої і білої речовини. Біла речовина утворена нервовими волокнами і розміщена всередині. Сіра речовина складається з нервових клітин і глії, розміщена зверху і утворює кору головного мозку,товщина якої в різних відділах коливається від 1,3 до 4,5 мм у ній налічується 15—18 млрд нервових клітин, 140 млрд міжнейронних елементів і понад 1000 млрд зв’язків між нейронами.

 Глії — це допоміжні клітини, які є опорою для нервових клітин, виконують функцію їх живлення і зосереджують резервні енергетичні речовини. Періодично ці речовини виходять із депо і надходять до нервових клітин.

   Нервові клітини кори головного мозку за допомогою відгалужень зв’язані між собою та нервовими клітинами, розміщеними в різних ділянках тіла.

Кора головного мозку є вищим відділом центральної нервової системи і функціонує у взаємодії з нижніми відділами. Вона забезпечує взаємодію організму із зовнішнім середовищем, регулює і контролює всі функції організму.

Виконуючи інтегративну функцію, ЦНС забезпечує злагоджену взаємодію всіх органів і систем організму, підтримує його стійкий внутрішній стан. Несприятливі умови праці можуть призвести до стомлення нервової системи, що послаблює її інтегративну функцію і може спровокувати розлад ряду фізіологічних систем: серцево-судинної, шлунково-кишкової, дихальної тощо або призвести до різних захворювань (інфаркти, інсульти, виразкові хвороби та ін.).

Завдяки координаційній функції ЦНС здійснює підпорядкування багатьох рефлексів одному, який має на даний час найважливіше значення для організму.

Центральна нервова система бере участь у прийманні, обробці та аналізі будь-якої інформації, що надходить із зовнішнього і внутрішнього середовищ. При виникненні перенавантажень на організм людини нервова система визначає ступінь їхнього впливу і формує адаптаційно-захисну реакцію.

Фізіологічне значення кори:

1.                 Забезпечення вищої нервової діяльності.

2.                 Обробка сенсорної інформації.

3.                 Формування рухових команд.

4.                 Інтеграція складних форм поведінки.

Кора складається з шести горизонтальних шарів:

1.                 Зовнішній молекулярний шар містить густо сплетені нервові волокна, які лежать паралельно до поверхні кори. Основну їх масу складають дендрити пірамідних клітин нижчележачих шарів. Сюди приходять і таламокортикальні волокна від неспецифічних ядер таламуса, що регулюють рівень збудливості коркових нейронів.

2.                 Зовнішній зернистий шар складається з великої кількості дрібних зірчастих клітин.

3.                 Зовнішній пірамідний шар формується з пірамідних клітин середньої величини. Функціонально другий і третій шаги кори об’єднують нейрони, відростки яких забезпечують кортикокортикальні зв’язки.

4.                 Внутрішній зернистий шар містить велику кількість зірчастих клітин. У ньому переважно закінчуються таламокортикальні волокна, що йдуть від специфічних ядер таламуса.

5.                 Внутрішній пірамідний шар утворений великими пірамідними клітинами (клітинами Беца), які найбільше виражені в прецентральній закрутці, зайнятій моторною зоною кори великих півкуль. Аксони цих нейронів формують кортикоспінальний (пірамідний), кортикобульбарний тракти.

6.                 Поліморфний шар, або шар веретеноподібних клітин безпосередньо переходить у білу речовину великих півкуль. Цей шар містить тіла нейронів, чиї відростки формують кортикоталамічні шляхи.

Вираженість окремих шарів у різних областях кори не одинакоаа. Враховуючи цю особливість, К. Бродман, за гістологічними ознаками, зокрема за щільністю розміщення і формою нсйронів, розділив всю кору на цитоархітектонічні поля, яких нараховують 53.

 

 

 

 

 

 

Пізніше були розроблені функціональні принципи класифікації різних зон кори. При цьому виявилось, що зони на основі їх функціональних особливостей майже відповідають цитоархітектонічному поділу кори на поля.

Так, наприклад, при порівнянні найбільш вивчених сенсорних і моторних зон кори виявилось, що в перших домінують зернисті шари, де закінчуються сенсорні аференти. І навпаки, у моторних зонах кори переважають пірамідні шари.

Поняття про кортикалізацію функцій.

Кора великих півкуль у процесі філогенетичного розвитку набуває все більшого значення,’ переважає над іншими нервовими утворами. На користь цього свідчать факти більш значних порушень після видаленння кори великих півкуль у вищих тварин, порівняно з нижчими. Для прикладу можна вказати, що в риб або земноводних після видалення кори великих півкуль зорові сприйняття майже не порушуються, тоді як у собак зорове сприйняття цілком випадає. Це відбувається внаслідок кортикалізації функцій, тобто переміщення складних нервових функцій у вищий відділ нервової системи кору великих півкуль.

Зони кори головного мозку

Кору головного мозку за функціональними особливостями, умовно, можна поділити на моторні (рухові), сенсорні (чутливі) та асоціативні (неспецифічні) зони. Моторні та сенсорні зони називаються проекційними.

Моторні зони кори великих півкуль

У 30-х роках XX століття канадський вчений У.Пенфілд, виходячи з результатів отриманих під час нейрохірургічних операцій, вперше встановив наявність проекцій соматичних м’язів на певні ділянки кори. Це лягло в основу вчення про моторні зони кори великих півкуль.

Розрізняють три рухові зони: первинну моторну зону, премоторну зону і додаткову моторну ділянку.

 

У прецентральній закрутці знаходиться первинна моторна зона, яка має топічну організацію і забезпечує здійснення точних рухів. Локалізація рухових точок (тобто місць кори великих півкуль, подразнення яких викликає скорочення певних м’язів) така: вище всіх розміщені рухові точки ніг; під ними знаходяться рухові точки М’язів тулуба, нижче них рук, а нижче всіх – м’язи голови. Найбільшу площу займає представництво м’язів кисті рук, меншу губ, язика і найменшу тулуба і ніг. Так, як низхідні рухові шляхи перехрещуються, подразнення вказаних точок викликає скорочення м’язів протилежного боку тіла.

 

 

Попереду первинної моторної зони розміщена премоторна зона кори. Для неї не характерна топічна організація. Електричне подразнення окремих ділянок викликає рухи голови і тулуба в бік, протилежний подразнюваній півкулі. Ці рухи носять координований характер і супроводжуються скороченням значної кількості м’язів.

Додаткова моторна ділянка розміщена на медіальній поверхні півкуль і якби є продовженням первинної моторної зони. Подразнення її різних ділянок показує, що в цій зоні е представництво м’язів всіх частин тіла. При стимулюванні додаткової моторної ділянки спостерігається зміна пози, яка супроводжується двобічними рухами ніг і тулуба. Вважають, що додаткова моторна ділянка відіграє допоміжну роль в управлінні позою людини, яка здійснюється первинною моторною і премоторною зонами. Моторні зони мають моторні виходи на соматичні м’язи різних частин тіла.

Сенсорні зони кори головного мозку.

 

У кожній півкулі є дві зони представництва соматичної (шкірної і суглобово-м’язової) і вісцеральної чутливості, які умовно називаються першою і другою соматосенсорними зонами кори.

Перша соматосенсорна зона кори розміщена в постцентральній закрутці. Для неї характерна топічна організація. Найбільшу площу займає коркове представництво рецепторів кисті рук, голосового апарату і лиця, найменшу представництво тулуба, стегна і гомілки протилежного боку тіла.

Друга соматосенсорна зона знаходиться під родандовою (центральною) борозною і поширюється на верхній край сільвієвої (бокової) борозни. Тут також характерна соматотопічна проекція тіла, проте менш мітка, ніж у першій соматосенсорній зоні.

Зорова зона розміщена в потиличних частках обох півкуль, у кожну півкулю проектуються однойменні половини сітківок (ліві половини в праву півкулю, а праві – в ліву). Розрізняють первинну зорову зону (поле 17), пошкодження якої веде до сліпоти, та вторинну (поля 18 і 19). Вторинна зорова зона має відношення до таких функцій, як зорова увага і регулювання рухів очей.

Слухова зона знаходиться в ділянці верхньої та середньої вискових закруток, в даний час добре вивчена первинна слухова зона (поля 41 і 42). Для неї описано топічне представництво кортієвого органу, тобто його проектування на кору.

Смакова зона розміщена в нижній частині постцентральної закрутки.

Нюхова зона локалізована в передній частці грушоподібної частки. Це єдина зона, яка отримує аферентну інформацію в обхід ядер таламуса.

 

Колонкова організація проекційних зон кори.

У 1957 році американський вчений В. Маунткасл, занурюючи мікроелектрод перпендикулярно поверхні соматосенсорної кори кота, помітив, що всі клітини, які зустрічалися на шляху електрода відповідали на один вид подразника, наприклад, рух у суглобі або дотик до шкіри. Якщо електрод вводили під кутом до поверхні кори, то на його шляху попадалися нейрони, які реагували на різні види стимулів. На основі цих експериментів було зроблено висновок про наявність у корі функціональних колонок нейронів, орієнтованих перпендикулярно до поверхні. Діаметр такої колонки близько 500 мкм.

Згідно сучасних уявлень, кожна функціональна колонка соматосенсорної кори складається з морфологічних мікроколонок. Мікроколонка кори містить декілька пірамідних клітин. До пірамідних клітин прилягають зірчасті клітини, з якими контактують нервові волокна від таламуса. Аксони пірамідних клітин утворюють зворотні коллатералі, забезпечуючи полегшуючі впливи в межах мікроколонки і гальмівні на інші мікроколонки.

Нейрофізіологічні дослідження показали, що збудження однієї функціональної колонки соматосенсорної кори супроводжується гальмуванням сусідніх.

Принцип колонкової організації був підтверджений і при вивченні інших проекційних зон кори. Д.Х’юбел і Т.Візель встановили колонкову будову зорової кори. Ці вчені показали, що в зоровій корі мавп спостерігаються колонки, нейрони яких реагують на оптичні подразнення або тільки правого, або лівого ока.

Колонковий принцип організації нейронів характерний і слуховій корі, де колонки диференціюються за здатністю сумувати інформацію, що йде від обох вух. В моторній корі також були знайдені колонки, здатні збуджувати або гальмувати групу функціонально однорідних мотонейронів.

Таким чином, колонкова організація є загальною рисою структури проекційних зон кори.

Питання про те, як використовується інформація різних колонок, щоб створити цільну картину реальності, поки що залишається відкритим.

Очевидно, у мозку існує система, яка об’єднує елементарні процеси в колонках у більш складні, реальних даних про існування такої системи нейронів немає, проте деякі гіпотези про можливі механізми синтетичної діяльності мозку існують. Одна з них належить Дж.Еккслу. Згідно цієї гіпотези, кожна коркова колонка, може перемінно приймати участь у різних складних системах колонок.

Формування такої складної системи обумовлено внутрішньокортикальними зв’язками між окремими колонками, які можуть мати як збуджуючий, так і гальмівний характер. Активуючі впливи на колонку, в першу чергу, здатні поступати через волокна, які утворюють синапси на дендритах пірамідних клітин. Це активування може посилюватися за рахунок імпульсації, що йде в колонку таламокортикальними входами, у той же час активність сусідніх колонок може бути пригнічена.

 

Електрофізіологічні дослідження активності кори головного мозку

 

Генерацію електричних коливань в корі великого мозку живих організмів спостерігали і вперше описали Кеннон Р. (1875) і Данилевський В.Я. (1876).

Український вчений В.Я. Данилевський одним із перших у світі, отримав дані про наявність спонтанної і викликаної електричної активності в мозку собаки. Він не тільки показав можливість реєстрування електричної активності мозку, але й цілком справедливо підкреслив її тісний зв’язок з нейрофізіологічними процесами, які протікають у мозку.

У 1913-25 роках український фізіолог В.В Правдич-Немінський вперше в світі зареєстрував різні типи коливань потенціалів як з поверхні оголеного мозку собаки, так і з поверхні черепа, описав і класифікував їх.

Уперше реєстрацію біоелектричної активності мозку в людини здійснив австрійський психіатр, ректор Йенского Університету Ганс Бергер (1929), показавши, що біоструми мозку представляють електричні коливання, основними з який є коливання частотою 8-10 у секунду, названі ним альфа- ритмом. Він описав основні ритми електроенцефалограми і їх зміни при різних функціональних пробах (відкривання очей обстежуваного, під час запису електроенцефалограми) і патологічних змінах у мозку.

 

 

Перший запис ЕЕГ людини, отриманий Гансом Бергером 1924 року

 

 

Йому ж належить і термін ” електроенцефалограма”, і відповідна абревіатура- ЕЕГ, яка використовується й дотепер. З цього моменту починається сучасний етап клінічної електроенцефалографії. 

 В даний час ЕЕГ- самостійна область досліджень, що знайшла широке застосування в анестезіології, реаніматології, неврології, нейрохірургії й інших областях медицини як у клінічних, так і в наукових цілях.

Електроенцефалографія – метод дослідження спонтанної біоелектричної активності головного мозку, заснований на графічній реєстрації його біопотенціалів. Реєстрована крива коливань біопотенціалів мозку називається електроенцефалограмою.

Для реєстрації ЕЕГ використовують спеціальні прилади – електроенцефалографи, які підсилюють в мільйони разів біоелектричну активність мозку і передають її на записуючий пристрій або на екран монітора комп’ютера.

 

 

 

При використанні сучасної елементної бази електроенцефалографи відповідають високим експлуатаційним характеристикам, що дозволяє ефективно застосовувати прилади в різних галузях медицини – зокрема в області функціональної діагностики, діагностика епілепсії та порушення сну, дослідження зорових функцій обумовлених потенціалами мозку, фундаментальні нейрофізіологічні дослідження, спільна реєстрація ЕЕГ і ЯМР даних.

 

 

Для відведення біоелектричної активності головного мозку використовують спеціальні електроди,

 

 

які кріпляться на голові спеціальними шоломами до попередньо обробленої, знежиреної шкіри голови спеціальною електролітною пастою.

 

Пацієнт під час реєстрації електроенцефалографії

 

Запис ЕЕГ між двома точками  скальпа відображає  активність між двома цими точками. Щоб одержати просторове уявлення  про електричну активність мозку, на скальп накладають декілька пар електродів. ЕЕГ відображає не тільки активність кори, але і, опосередковано, стан серединних структур (стовбур мозку, таламус і ін. ), що справляють  регулюючий вплив на електричну активність кори.

 

Розміщення на черепі електродів для  реєстрації ЕЕГ

 

 

 

 

Електричну активність можна відводити також і безпосередньо з кори великих півкуль під час нейрохірургічних операцій – електрокортикограма (ЕКоГ), і при відведенні з глибинних відділів мозку за допомогою інтрацеребральних електродів- електросубкортикограма (ЕСКоГ).

Посилення і реєстрація біопотенціалів мозку у всіх цих випадках здійснюється практично однаково; відмінності  стосуються лише методів відведення, що залежать від задач, які стоять  перед дослідником.

Біоелектрична активність головного мозку на ЕЕГ виявляється у вигляді безперервних коливань, які на ЕЕГ утворюють хвилясті лінії. Зрозуміло, що біоелектрична активність відображає функціональну активність клітин головного мозку.

Таким чином, електроенцефалографія відображає рівень функціональної активності головного мозку.

В нормі у людини, яка знаходиться в стані розслабленого неспання (коли людина сидить з закритими очима і намагається ні про що не думати) реєструється всього два ритми на ЕЕГ: α-ритм і β-ритм, який реєструється в передніх відділах голови.

У нормі в несплячої людини можна зареєструвати α-ритм (у 10-25 % здорових осіб він не виявляється), який записується в спокійному, розслабленому стані при закритих очах і виключенні звукових подразників, тобто в стані мінімального надходження аферентних імпульсів до таламуса. Цей ритм найкраще виражений в потиличних і тім’яних ділянках голови і характеризується частотою 8-13 Гц, в середньому 10 Гц, і амплітудою 30-70 мкВ. Амплітуда є відносно постійним параметром, але при підвищенні рівня функціональної активності мозку (напружена увага, інтенсивна психічна діяльність, відчуття страху, неспокій) амплітуда α-ритму зменшується. Крім зміни амплітуди пов’язаної з функціональним станом мозку, регулярно спостерігаються її спонтанні зміни, так звана модуляція а-ритму, яка виражається в почерговому наростанні і зниженні амплітуди хвиль з утворенням так званих “веретен”.

ЕЕГ здорової дорослої людини. Регулярний α -ритм, краще виражений в тім’яно -потиличній частці.

 

При відкритих очах, чи поступленні сигналів від інших органів чуття, α-хвилі зникають і замість них появляється β-ритм, який характеризується більшою частотою (14-30 Гц, в середньому 20 Гц) і меншою амплітудою (до ЗО мкв). Найкраще β-ритм реєструється в лобних та скроневих ділянках голови.

 

ЕЕГ здорової дорослої людини. У всіх відведеннях β- активність.

 

У здорової несплячої людини, крім α і β-ритмів, можна ще зареєструвати мю (µ)-, капа (κ-) і гама (γ)-ритм.

µ-ритм має параметри аналогічні α-ритму, але відрізняється хвилями з округленими вершинами і реєструється у висковій ділянці голови в 5-15 % випадків. Активується µ-ритм під час тактильних і пропріорецептивних подразнень, а також уявленні певних рухів.

κ-ритм також, як і µ-ритм, має частоту і амплітуду подібну до α-ритму. Він реєструється, у вискових ділянках, при розумовому напруженні, коли α-ритм, у потиличних і тім’яних ділянках зникає. κ-ритм зустрічається в половини обстежуваних.

γ-ритм характеризується частотою 40-70 Гц і амплітудою до 5-7 мкв. Міжнародна електроенцефалографічна класифікація рекомендує виключити поняття ” γ-ритм” і використовувати замість нього “високочастотний β-ритм”.

Під час сну в здорових дорослих людей виникають тета (θ)- і дельта (δ)-ритми. θ-ритм характеризується частотою 4-7 Гц, в середньому 6 Гц, і амплітудою, яка відповідає α-ритму. δ-ритм відрізняється тільки частотою, яка становить 0,5-3,5 Гц, в середньому 3 Гц.

Електроенцефалограма дітей і підлітків характеризується більш повільними і нерегулярними ритмами, причому в них навіть у стані неспання стані спостерігається δ -ритм.

 

 

 

У людини може спостерігатись як підвищення функціональної активності головного мозку так і її пониження.

Пониження функціональної активності може бути фізіологічним (наприклад, під час сну) і патологічним (під час коми, в ділянці розвитку пухлини і так далі). Графічно на ЕЕГ це проявляється появою повільних хвиль – дельта (коливання 1-3 на сек.) та тета хвиль (коливання з частотою 4-7 на сек.). таким чином, якщо наприклад у людини розвивається в якійсь ділянці голови пухлина, то в цій ділянці буде знижуватись функціональна активність головного мозку і на ЕЕГ будуть реєструватись повільні хвилі.

Підвищення функціональної активності головного мозку спостерігається при судомних станах. Графічно на ЕЕГ при цьому реєструються гострі хвилі (коливання, які мають загострену вершину), піки (коливання, які мають гостру вершину) та комплекси гостра хвиля-повільна хвиля. Так, під час епіприступу над усією корою головного мозку реєструються гострі хвилі. 

Спонтанну біоелектричну активність можна реєструвати протягом  тривалого часу, забезпечуючи в такий спосіб моніторинг функціонального стану мозку хворого, який навіть знаходиться в несвідомому стані, при глибокому наркозі.

 

 

До речі розвиток електроенцефалографії сприяв розвитку вчення про сон. Так у фазу повільного сну на ЕЕГ реєструють повільні хвилі, у фазу швидкого сну – відбувається реакція десинхронізації, тобто повільні хвилі змінюються частими коливаннями, що свідчить про перехід мозку на вищий рівень функціональної активності. Саме в цю фазу людина бачить сни.

 

 

Сон людини характеризується певними стадіями і циклами.

 

 

Електроенцефалограма швидкого сну

 

Найбільш е застосування метод ЕЕГ отримав при дослідженні хворих з різноманітними судомними станами. Метод ЕЕГ зіграв основну роль в розвитку сучасних уявлень про патогенез епілепсії. Окрім того, у клінічній практиці ЕЕГ використовується  для оцінки функціонального стану мозку в хворих з порушеннями мозкового кровообігу, при зупинці серця, у коматозному стані, у нейрохірургії. Для цих цілей застосовують моніторинг ЕЕГ, використовуючи при її оцінці як рутинний візуальний аналіз, так і різні методи комп’ютерного аналізу.

Зміна ЕЕГ у спокої, а також під впливом функціональних навантажень (фото-, фоностимуляція та ін.) є цінною додатковою інформацією для діагностики епілепсії, порушень кровообігу мозку, пухлин головного мозку, травматичних ушкоджень головного мозку. На сьогодні завдяки розробці нової сучасної апаратури можливе одержання даних автоматизованої обробки ЕЕГ-сигналів у вигляді кольорових карткованих зображень (на екрані монітора або надрукуваних на лазерному принтері) зон змінених біопотенціалів мозку.

 

У ряді випадків застосовують інвазивний метод реєстрації біопотенціалів мозку. При цьому за допомогою аплікаційних (кортикографія) або імплантованих (субкортикографія) електродів чітко визначається локалізація епілептичного вогнища і контролюється повнота його видалення. При проведенні стереотаксичних операцій на глибинних структурах головного мозку через такі електроди не тільки реєструється епілептична активність, але і може проводитися електролітична деструкція патологічного процесу.

Запис біоелектричних потенціалів з поверхні кори головного мозку називається електрокортикографією, а отримана при цьому крива- електрокортикограмою.

У несплячої людини, але з закритими очима і в розслабленому стані переважають хвилі, частотою 8-13 Гц і амплітудою близько 100 мкВ. Вони називаються альфа (α) -хвилями і добре виражені в потиличних частках кори. Коли людина відкриває очі а-хвилі зникають і замість них виникають бета (β) -хвилі, що характеризуються більшою частотою (14-30 Гц) і меншою амплітудою.

У зв’язку з електричним опором тканин між поверхнею мозку і електродами амплітуда потенціалів електроенцефалограми менша, ніж електрокортикограми.

Електрокортикограма відображає, головним чином, постсинаптичні потенціали нейронів кори, але не їх потенціали дії і не активність коркових гліальних клітин. Позитивні коливання з поверхні кори пов’язані або із збуджуючими постсинаптичними потенціалами в глибинних шарах, або з гальмівними постсинаптичними потенціалами в поверхневих шарах. Негативні коливання на електрокортикограмі обумовлені із зворотніми процесами в цих шарах. На біоелектричну активність кори впливають підкоркові структури, зокрема таламус. Вираженим впливом на здатність таламуса генерувати кортикальний ритм володіє ретикулярна формація.

Електрокортикографія має обмежене застосування, оскільки її можна використовувати або в експерименті, або під час нейрохірургічної операції.

При дослідженні механізмів порушень діяльності головного мозку при захворюваннях ЦНС особливе значення має метод реєстрації потенціалів мозку (ВП), що виникають у відповідь на слухові, зорові або соматосенсорні подразнення. Цей метод широко використовується в експериментальній нейрофізіології, але останнім часом все частіше застосовується з діагностичною метою в клінічних умовах

Показання до проведення ЕЕГ

• Епілепсія. Можна встановити ділянки головного мозку, які задіяні в генерації нападів епілепсії, простежити за ефектом протиепілептичних засобів.

• При наявності судом невиясненого генезу.

• Часті непритомність.

• При підозрах на новоутворення головного мозку (як скринінговий метод).

• Для встановлення діагнозу у хворих з запамороченнями, головним болем, вегетосудинною дистонією, підвищенням або коливанням артеріального тиску, невротичними розладами, ознаками вертебробазилярної недостатності.

• Для оцінки ступеня тяжкості і відновлення функцій мозку після черепно-мозкової травми.

• Пацієнтам з дисциркуляторною енцефалопатією.

• Після хірургічних втручань на головному мозку з метою контролю нормальної функції мозку.

• Запальні хвороби ЦНС (менінгіт, енцефаліт, арахноїдит і ін).

• Гострі і хронічні порушення мозкового кровообігу.

 • Пароксизмальні порушення поведінки.

• Затримка розумового і мовного розвитку не зрозумілого генезу.

• Ендокринні захворювання.

Протипоказання до проведення ЕЕГ:  

·                     Збуджений або інший патологічний стан, що перешкоджає контакту з хворим;

·                     Тремор голови чи кінцівок;

·                     Вік до 10 років (малий розмір голови);

·                     Травматичні ушкодження шкірних покровів голови;

·                     Хвороби шкіри голови, які затрудняють контакт електродів із шкірою.

Електроміографія

Електроміографія – метод дослідження біоелектричних потенціалів м’язів для оцінки стану нейромоторного апарату.

Для цих потреб використовують багатоканальний електроміограф і спеціальні датчики —нашкірні електроди

 

 

За допомогою електроміографа вивчаються рефлекторні реакції рухових систем організму, периферичного нейромоторного апарату, а також проводиться функціональна діагностика периферичних нервів і м’язів.

ДВОХКАНАЛЬНИЙ ЕЛЕКТРОМІОГРАФ.

 

Використовується поверхневе відведення біопотенцалів м’язів за допомогою металічних електродів (глобальна ЕМГ) або за допомогою голчатих електродів, які вводяться внутрішньом”язево (локальна ЕМГ). Відведені таким чином потенціали м’язів поступають в спеціальний прилад (електроміограф), де вони підсилюються в десятки тисяч разів в виводяться на записуючий пристрій або на монітор комп’ютера.

Основні показники електроміограми – вольтаж, частота коливань, форма електроміографічної кривої. Застосовується цей метод переважно при рухових розладах.

На електроміограмі здорової людини в стані спокою відсутня електрична активність. При слабому скороченні реєструються одиничні потенціали – потенціали окремих м’язових одиниць. При наростанні скорочення м’язів до максимальної на ЕМГ виникає високочастотна спайкова активність так звана інтерференційна крива.

Електроміограма скелетного м’язу людини під час різної сили скорочення : І- незначне скорочення м’язу; ІІ- максимальне скорочення м’язу

 

Електроміограма в нормі

 

Електроміограма при нейропатії

 

При прогресуючій м’язовій дистрофії (міопатії) відзначається зниження амплітуди біопотенціалів, рідко – збільшення частоти. Ураження  переднього корінця, периферичного нерва (радикуліт, неврит, невральная аміотрофія) характеризується зниженням амплітуди і частоти біопотенціалів, зміною форми електроміографічної кривої. Млявий параліч виявляється “біоелектричним мовчанням”.

Патологічні процеси в передніх рогах спинного мозку відрізняються рідкими одиночними чи груповими коливаннями (фасцикуляції), високоамплітудними на ранніх стадіях ураження  і низькоамплітудними зі зменшенням частоти і відсутністю ритму при паралічах. Ураження  пірамідних шляхів характеризується підвищенням амплітуди біопотенціалів при синергічних напруженнях паретичних м’язів, ослабленням електричної активності при довільних скороченнях м’язів. 

У випадках екстрапірамідної патології в спокої амплітуда коливань збільшена, серії високоамплітудних розрядів у ритмі гіперкінезів чергуються з періодами повільної і низьковольтної активності.

Міастенічний синдром характеризується зменшенням амплітуди коливань біопотенціалів м’язів при повторних довільних скороченнях.

Для одержання електроміограми використовуються різні електроди в залежності від завдань дослідження. При реєстрації потенціалів дії (ПД) м’язових волокон або їх груп можна користуватися тільки голковими електродами (рис. 24), що вводяться в товщу м’яза. Найчастіше при цьому застосовують концентричний голковий електрод – сталеву голку (канюлю) діаметром 03-07 мм, в яку вставлена ізольована дріт. Неізольованим залишається лише її кінець, який є активним електродом. Другим- індиферентним електродом в цьому випадку є сама канюля.

При використанні концентричного голкового електрода реєструються тільки ПД тієї частини м’язових волокон, які знаходяться в безпосередній близькості (до 2 мм) від Активного електрода. При необхідності реєстрації ще більш обмеженого числа м’язових волокон застосовують біполярний голковий електрод. Він відрізняється від концентричного тим, що в канюлі міститься 2 ізольованих дроти малого діаметру. Кінці їх не ізольовані і є двома реєструючими електродами.

Розроблені та  застосовуються також голкові електроди, що містять 5-14 ізольованих дротів, що виходять уздовж поверхні канюлі на відстані I-2 5 мм один від одного (мультиелектроди). Застосування мультиелектродів і спеціальних комутаторів, що дозволяють приєднувати до підсилювача різні електроди, дозволяє досліджувати послідовно процеси, що відбуваються в різних ділянках м’язи.

Для реєстрації сумарної електричної активності м’язів використовуються нашкірі (поверхневі) електроди (рис. 23) – пластини з відвідною поверхнею 20-50 мм2. Дві такі пластини розміщуються на шкірі за допомогою лейкопластиру або спеціального пристрою. Відносна нескладність і безболісність виконання ЕМГ за допомогою поверхневих електродів дозволяє її застосування при вирішенні низки клінічних задач в тих випадках, коли попередньо встановлено відсутність пошкодження де і необхідно досліджувати м’язи лише поверхнево. В цих випадках запис ЕМГ проводять у стані спокою, тобто повного розслаблення м’язів, при тонічних напругах, виконанні довільних скорочень та реакції на розтяг.

З урахуванням частоти, амплітуди та послідовності ритмів виділяють такі основні типи поверхневих електроміограм:

·       тип I – часті (до 50–100 кіл/с), мінливі по амплітуді коливання потенціалів при довільному скороченні м’язів;

·        тип II – рідкі (до 20–40 кіл/с), виразні по ритму коливання потенціалів у виді ”частоколу”. Поряд з високоамплітудними реєструються мінливі по ритму потенціали відносно низької амплітуди. У залежності від частоти і сталості ритму в цьому типі електроміограм виділяють підтип IIa – дуже рідкі (5-15 у 1 с), зі зниженою амплітудою (50-150 мкв), відносно постійні по ритму коливання і підтип ІIб – коливання з частотою до 20-40 у 1 с, амплітуда яких іноді досягає 3000-5000 мкв;

·       тип III – високі по амплітуді в порівнянні з нормою коливання в стані спокою і при тонічній напрузі м’язів, ритмічно повторювані ”залпи” частих осціляцій;

·       тип IV – повне біоелектричне мовчання в спокої, при тонічній напрузі або спробі до довільного скорочення. 

Глобальна електроміографія з застосуванням поверхневих електродів, хоча і дає загальне представлення про стан нервово-м’язового апарату, проте буває недостатньо інформативною. Тому після загальної оцінки електричної активності м’язів, виявленої таким способом, запис ЕМГ проводять шляхом вибіркових локальних відведень потенціалів з обмеженого числа м’язових волокон у межах однієї рухової одиниці з застосуванням голкових електродів.

У клінічній практиці ЕМГ може бути корисна в наступних ситуаціях:

1. ЕМГ використовується для підтвердження ушкодження корінця та визначення рівня ураження. Слід зауважити, що патологічні зміни за результатами ЕМГ спостерігалися лише приблизно у 90% пацієнтів з шийною або попереково-крижової радикулопатії, виявлених при оперативному втручанні. Таким чином, нормальні результати ЕМГ не виключають наявності радикулопатії.

2. ЕМГ дозволяє уточнити залучення конкретних корінців.

3.ЕМГ використовують для виявлення активної денервації (визначається по наявності фібриляційних потенціалів).

4. За допомогою ЕМГ можна визначити час, що минув з моменту виникнення радикулопатії (гостра, підгостра, хронічна або довгостроково існуюча).

5. ЕМГ може надати певну інформацію про ступінь вираженості радикулопатії.

6. При ЕМГ можнавиявити іншу патологію, здатну пояснити існування наявних у пацієнтів симптомів.

Протипоказання

Цей метод дослідження є абсолютно безпечним для пацієнта. Неприємні відчуття і біль виникають при введенні голки.

 

 

ХОЛТЕРІВСЬКЕ МОНІТОРУВАННЯ ЕКГ

 

 

 

Холтерівське (амбулаторне, добове) моніторування електрокардіограми (ХМ ЕКГ) – тривала реєстрація ЕКГ в умовах повсякденної активності пацієнта з подальшим аналізом отриманих даних. Метод названий на честь американського дослідника Нормана Холтера, який запровадив радіоелектрокардіографію і вперше здійснив тривалу реєстрацію ЕКГ. З огляду на поєднання неінвазивності та високої інформативності, можливостей використання в стаціонарних і амбулаторних умовах, ХМ ЕКГ широко застосовують для діагностики ішемічної хвороби серця, порушень ритму та провідності серця, а також оцінки ефективності лікування серцево-судинних захворювань.

Вдосконалення методу ХМ ЕКГ протягом понад 40 років переважно спрямоване на забезпечення зручності обстеження, покращання якості запису, збільшення кількості відведень та тривалості обстеження, доповнення алгоритмів автоматичного аналізу додаткових параметрів, забезпечення можливості передачі сигналу ЕКГ по телефону тощо. Зокрема, замість радіореєстратора вагою 40 кг, який закріплювався на спині хворого, зараз використовують сучасні реєстратори з магнітною стрічкою або цифровими носіями інформації, вагу яких вже зменшили до 80–300 грамів. З появою у 90-х роках енергозалежної цифрової пам’яті об’єм інформації на дискових реєстраторах збільшився до 200 мегабайт. Зменшилася кількість артефактів, викликаних фізичною активністю хворого та впливом різних електромагнітних полів. З’явилася можливість одночасної реєстрації кількох відведень, що підвищує інформативність ХМ ЕКГ у діагностиці ІХС та деяких порушень ритму серця. Тривалість реєстрації сигналу в сучасних системах моніторування ЕКГ збільшилася від 24 год до кількох місяців (з використанням імплантованих пристроїв). Збільшення тривалості дослідження дозволяє оцінити умови виникнення багатьох порушень ритму, їх особливості, а також електрокардіографічні феномени, які виникають при відновленні ритму, що важливо для визначення лікувальної тактики.

Певне обмеження ХМ ЕКГ полягає у короткому періоді обстеження, що зумовлює труднощі виявлення нечастих аритмій та порушень провідності. Саме це зумовило появу протягом останнього часу нових технологій оцінки електричної активності серця, які ґрунтуються на принципі ХМ ЕКГ. До них належать, зокрема, такі сучасні методи амбулаторного моніторування ЕКГ, як моніторування подій (event monitoring), зовнішньої петлі (external loop monitoring), імплантованої петлі (implantable loop monitoring), пейсмекерне моніторування (pacemaker monitoring), госпітальна та амбулаторна телеметрія (hospital and outpatient telemetry). Кожний із вказаних методів має свої переваги та недоліки (табл. 1).

Таблиця 1 Сучасні технології амбулаторного моніторування ЕКГ

 

Моніторування подій (епізодичне) полягає в реєстрації ЕКГ під час появи симптомів. Воно дозволяє записати, зберегти та передати сигнали по телефону на базове устаткування, де електричні сигнали розкодовуються та надсилаються факсом лікареві. Незручністю цієї методики є необхідність включення системи самим пацієнтом після появи симптомів, що може виявитися складним для багатьох осіб похилого віку, а також при порушеннях ритму та провідності з погіршанням функціонального стану хворих. З огляду на це, останнім часом розробляють монітори, здатні автоматично активуватися у випадку появи аритмій та порушень провідності серця. Під час петлевого моніторування ЕКГ автоматично реєструється протягом 1–4 хв перед початком нападу аритмії та протягом 30–60 с після його закінчення. Перевагою імплантованих петлевих моніторів є автоматична активація під час порушень ритму та провідності, з подальшим збереженням запису, а також необмежена тривалість обстеження. Для діагностики порушень ритму в амбулаторних умовах можуть також використовуватися сучасні кардіостимулятори та імплантовані кардіовертери-дефібрилятори.

Особливо перспективними є госпітальна та амбулаторна телеметрія, в основі яких лежить моніторування ЕКГ та використання сотових систем передачі даних. Переваги цього методу – негайна діагностика і можливість своєчасної корекції аритмії. Сучасні амбулаторні телеметричні системи успішно впроваджуються в клінічну практику.

Окремими напрямками тривалого моніторування ЕКГ є кількісна оцінка варіабельності ритму серця (ВРС), відхилень сегмента ST, оцінка функції електрокардіостимулятора, тривалості та коливань інтервалу Q-T. Важливим напрямком еволюції методу стало поліфункціональне моніторування, при якому, крім ЕКГ, реєструють рівень артеріального тиску та інші фізіологічні параметри.

Методика холтерівського моніторування ЕКГ

Пристрій для ХМ ЕКГ повинен забезпечити:

а) тривалий запис ЕКГ в умовах звичайної добової активності хворого;

б) відтворення зареєстрованих сигналів;

в) обробку та інтерпретацію отриманих даних.

Більшість сучасних систем ХМ ЕКГ складаються з реєстратора, відтворюючого та аналізуючого пристроїв.

Реєстратор прикріплюється до тіла обстежуваного на весь період моніторування і живиться енергією від акумуляторних батарей.

Фіксація реєстратора на тілі пацієнта

Найчастіше в реєстраторі міститься зйомний носій інформації, на який записується ЕКГ. Залежно від моделі приладу, носіями інформації можуть бути аудіокасета (аналоговий режим) або флеш-карта (цифровий режим реєстрації сигналу). На більшості реєстраторів є кнопка для пацієнта, так званий маркер події, на яку обстежуваний натискає у випадку появи певних симптомів. Деякі моделі реєстраторів містять вмонтований калібратор мікровольта та кварцевий годинник. Зчитувальний пристрій переносить і, якщо потрібно, перетворює дані, що містяться на зйомному носії, на аналізуючий пристрій – комп’ютер із спеціальними програмами для обробки та інтерпретації сигналу ЕКГ.

Пристрої, необхідні для реєстрації, обробки та інтерпретації сигналу ЕКГ

 

 

Безпосередній контакт реєстратора з тілом пацієнта здійснюється за допомогою електродів

Найкращу провідність мають електроди, виготовлені з хлориду срібла, в яких металічний центр контактує з поверхнею тіла через насичену електропровідним гелем губку. Діаметр контакту електрода з тілом для дорослої людини повинен становити не менше 1 см, а діаметр клейкого кола кріплення – не менше 5 см. Якщо на шкірі обстежуваного в місцях планованого накладання електродів є волосяний покрив, то його потрібно ретельно зголити. Далі шкіру пацієнта потрібно обробити 70-градусним спиртом або ацетоном і протерти спеціальною губкою або абразивною пастою з метою знежирення. Це забезпечить зменшення опору шкіри, що покращить якість запису та буде запобігати відставанню електрода під час рухової активності обстежуваного. Для оптимальної реєстрації ЕКГ опір між електродами не повинен перевищувати 8 кОм. Крім того, опір обов’язково має бути однаковий у всіх відведеннях, що використовуються при моніторуванні, тому потрібно використовувати електроди лише одного типу. Електроди з’єднуються з реєстратором за допомогою спеціальних екранованих проводів, довжина яких повинна становити не менше 85–95 см. При встановленні реєстратора проводи потрібно прикріпити пластирем до тіла пацієнта у вигляді петлі. Це забезпечить кращу амортизацію натягу електродів при рухах пацієнта. Якщо обстежуваний під час своєї звичайної добової активності перебуває у спекотних приміщеннях, всі електроди потрібно додатково закріпити широкою смужкою пластира. Перед сном обстежуваному необхідно одягнути тісну натільну білизну.

Для ХМ ЕКГ застосовують двополюсні відведення. З двох електродів один – активний, той, що сприймає (+), інший – пасивний (-). Накладати електроди на тіло пацієнта потрібно в місцях, де не розташовані великі групи м’язів, щоб уникнути деформації сигналу під час звичайної активності пацієнта, тремтіння м’язів та дихальних рухів. Крім кількох пар реєструючих електродів, при моніторуванні завжди використовують ще один – “нульовий” – електрод, який прикріплюють у правій епігастральній ділянці; він дозволяє врівноважити потенціали між реєстратором та тілом пацієнта. Кількість відведень, яку використовують при моніторуванні ЕКГ, залежить від технічних можливостей пристрою та мети обстеження. До 90-х років запис був можливим лише в одному відведенні. Зараз найчастіше здійснюють запис ЕКГ у двох або трьох відведеннях, хоча вже розроблені пристрої для реєстрації ЕКГ у 12 і навіть більше відведеннях.

При ХМ ЕКГ найчастіше використовують модифіковані грудні відведення (“chest modified”) CM-1 i CM-5. Запис, зареєстрований у відведенні СМ-5 (негативний електрод у правій підключичній області, позитивний у позиції V5), приблизно відповідає звичайній ЕКГ у відведенні V5, іноді також – у ІІ стандартному відведенні. У цьому відведенні найкраще видно зубець R, який у нормі завжди вищий, ніж зубець Т. Тому в цьому відведенні найкраще аналізувати порушення ритму серця. У відведенні СМ-5 також добре видно зміни сегмента ST, які відображають порушення процесів реполяризації у передньобоковій ділянці лівого шлуночка. Відведення СМ-1 (негативний електрод у лівій підключичній ділянці, позитивний – у позиції V1) відповідає відведенню V1. У цьому відведенні добре візуалізується зубець Р, що дає змогу виявляти надшлуночкові аритмії; це відведення важливе також для аналізу порушень внутрішньошлуночкової провідності [3].

Для ХМ ЕКГ також використовують інші відведення:

• СМ-2 – (-) ліва підключична область, (+) позиція V2;
• СМ-3 – (-) ліва підключична область, ближче до груднини, (+) позиція V3;
• IS – (-) ліва підключична область, (+) лівий кульшовий суглоб;

Загалом, з метою діагностики порушень ритму достатньо двох відведень, осі яких перетинаються під прямим кутом або є близькими до цього. Водночас для діагностики ішемії міокарда потрібно використовувати не менше трьох відведень, які могли б якомога повніше відображати хід процесів реполяризації у всіх стінках міокарда лівого шлуночка.

Після встановлення електродів здійснюють функціональну пробу, яка дозволяє перевірити якість контакту електродів з тілом пацієнта. На монітор комп’ютера виводять ЕКГ, яка послідовно записується в різних положеннях тіла пацієнта: стоячи, сидячи, лежачи на спині, на боці та під час глибокого дихання. Ця процедура дозволить при подальшому аналізі відрізнити позиційні відхилення сегмента ST від ішемічних.

Важливим і ще не до кінця вирішеним залишається питання щодо оптимальної тривалості моніторування ЕКГ. Згідно з рекомендаціями Американської колегії кардіологів / Американської кардіологічної асоціації з амбулаторного моніторування ЕКГ для виявлення більшості аритмій достатньо 24-годинного періоду моніторування, а для виявлення і належної кількісної оцінки ішемії – моніторування ЕКГ протягом двох діб.

Для виявлення порушень ритму, які зустрічаються з періодичністю 1–2 рази на місяць, використовують реєстратори з переривчастим режимом запису. Вони активізуються обстежуваним у момент виникнення певних симптомів. Існують також пристрої, які ведуть запис постійно, але зберігають у пам’яті лише ділянки ЕКГ, пов’язані з активацією кнопки – маркера події. Вибіркове моніторування ЕКГ може тривати протягом 30–40 діб, а загальна тривалість записів, що зберігаються в пам’яті таких пристроїв – 45–50 хв.

Під час процедури ХМ ЕКГ хворі обов’язково ведуть запис усіх подій та відчуттів, які спостерігали під час моніторування. У записах важливо вказати:

• види занять (сон, лікувальні процедури, прогулянка, водіння автомобіля, фізичне навантаження, стрес);
• суб’єктивні відчуття (біль, задишка, серцебиття, запаморочення, слабкість, неприємні відчуття в грудній клітці); при виникненні болю потрібно вказати його характер (стискаючий, колючий, пекучий, ниючий, тупий), локалізацію, іррадіацію та тривалість, а також обставини, при яких біль виник і припинився;
• прийом ліків (назва, доза препарату і час прийому);
• точний час початку і закінчення суб’єктивних відчуттів та видів діяльності.

Після закінчення обстеження всю інформацію переносять на комп’ютер, на якому її відтворюють за допомогою спеціальних програм. Проводять аналіз ритму серця та ідентифікацію подій, зокрема, екстрасистол, епізодів тахі- та брадиаритмій, ішемічних змін сегмента ST. Основа аналізу ЕКГ – ідентифікація нормального комплексу QRS та інтервалів R-R. Диференціацію комплексів  QRS шлуночкового походження і артефактів від нормальних комплексів здійснюють за так званим коефіцієнтом ширини, який являє собою співвідношення площі комплексу до довжини його контуру. Коефіцієнт ширини найбільший у комплексах QRS шлуночкового походження, проміжний – у надшлуночкових комплексах, найменший – у випадку артефактів.

 

 

Визначення коефіцієнта ширини нормального комплексу QRS (А), комплексу QRS шлуночкового походження (Б) і артефакту (В).

 

Будь-яке виявлене відхилення ритму чи процесів реполяризації обов’язково виноситься машиною для розгляду дослідником. Лікар ознайомлюється з результатами автоматичного аналізу і здійснює контрольний перегляд виділених комп’ютером подій. За необхідності здійснюють корекцію результатів автоматичного аналізу, оскільки при ідентифікації подій комп’ютерною програмою можливі помилки. Пізніше дані моніторування порівнюються із суб’єктивними відчуттями хворого, тривалістю та інтенсивністю фізичних навантажень та іншими видами життєдіяльності, занесеними у щоденник.

У висновках ХМ ЕКГ потрібно вказати умови обстеження (стаціонарні чи амбулаторні), використані відведення. Слід дати характеристику синусового ритму, кількісну та якісну оцінку виявлених порушень ритму. Як правило, комп’ютерна програма обробки ЕКГ автоматично підраховує кількість зареєстрованих за добу комплексів QRS, епізоди найбільшої та найменшої ЧСС, точний час їх реєстрації, кількість епізодів тахікардії і брадикардії, загальну кількість надшлуночкових і шлуночкових екстрасистол та їх кількість на 1000 скорочень серця, кількісну та якісну оцінку епізодів шлуночкових аритмій. Подібно характеризують порушення процесів реполяризації, вказують епізоди найбільшої елевації і/або депресії сегмента ST. При аналізі результатів ХМ ЕКГ потрібно уточнити зв’язок усіх аритмічних та ішемічних подій із суб’єктивною симптоматикою у хворого. Розширений протокол може додатково містити погодинний аналіз порушень ритму та процесів реполяризації, аналіз варіабельності ритму серця, варіабельності інтервалу Q-T, пізніх потенціалів шлуночків, оцінку роботи імплантованого електрокардіостимулятора чи кардіовертера-дефібрилятора, деякі інші параметри. У нього можуть бути включені графіки часової динаміки ЧСС (ритмограми), динаміки відхилень сегмента ST, змін тривалості сегмента Q-T за добу. Після основного висновку, кількісної та якісної характеристики виявлених порушень, графіків і таблиць, необхідно навести приклади, які б ілюстративно характеризували всі описані вище порушення ритму та реполяризації. Тривалість кожного обраного епізоду найчастіше становить 7–10 с, але може бути за необхідності збільшена або зменшена дослідником. При потребі все добове обстеження може бути видрукуване у вигляді 30-хвилинних інтервалів на окремих аркушах.

Фрагмент холтерівського моніторування ЕКГ

 

Єдиних нормативів для оцінки показників ритму серця у здорових людей на цей час не існує. Протягом доби майже у всіх обстежуваних спостерігають відхилення від тих величин, які прийнято вважати нормою при аналізі звичайної ЕКГ. Під час фізичних навантажень ЧСС може значно перевищувати показник 90–100 за 1 хв, а під час глибокого сну, особливо у молодих людей, зменшуватися до 50 за 1 хв і нижче. При аналізі добової ЕКГ часто виявляють поодинокі надшлуночкові та шлуночкові екстрасистоли. Вночі, при підвищеній активності блукаючого нерва, можуть спостерігатися міграція водія ритму по передсердях, а також паузи між сусідніми скороченнями серця тривалістю до 2 с.

Нормальні величини середньої ЧСС в активний період доби становлять 75–85 за 1 хв, під час сну – 55–65 за 1 хв. Співвідношення між цими величинами називається циркадним індексом ЧСС і в нормі становить 1,22–1,45. Зменшення циркадного індексу характерне для багатьох захворювань, які супроводжуються порушеннями вегетативної іннервації серця: інфаркту міокарда, серцевої недостатності, артеріальної гіпертензії зі значною гіпертрофією лівого шлуночка, цукрового діабету. Показник циркадного індексу може також зменшуватися на фоні застосування b-адреноблокаторів, у той час як підвищення циркадного індексу свідчить про збільшення чутливості міокарда до симпатоадреналових впливів.

У багатьох здорових осіб під час ХМ ЕКГ спостерігають синусову аритмію – ритм із синусового вузла, при якому різниця між тривалістю послідовних інтервалів R-R перевищує 10 %. При помірній синусовій аритмії цей показник може досягати 50 %, а при вираженій – понад 100 %. Синусова аритмія більш властива молодим людям, ніж особам літнього віку.

Незважаючи на можливість реєстрації порушень ритму серця у здорових осіб, факт виявлення деяких аритмій під час ХМ ЕКГ не дозволяє вважати пацієнта здоровим, навіть за повної відсутності скарг. До таких аритмій належать: шлуночкова тахікардія, надшлуночкові тахікардії, паузи тривалістю більше 2–3 с, епізоди атріовентрикулярної блокади ІІ ступеня за типом Мобітц-2 і вище, епізоди вузлового та ідіовентрикулярного ритму. При виявленні цих аритмій пацієнти потребують подальшого обстеження та відповідного лікування.

Показання для виконання ХМ ЕКГ

Основні показання для здійснення ХМ ЕКГ:

  виявлення симптомів, які можуть бути пов’язані з порушеннями ритму серця та провідності;

  стратифікація ризику в пацієнтів із структурними захворюваннями серця без симптомів аритмії;

  оцінка ефективності лікування аритмій серця;

  оцінка функції імплантованих пристроїв;

  діагностика та оцінка ефективності лікування ішемії міокарда.

Найчастіше показанням для ХМ ЕКГ є наявність симптомів, які виникають при аритміях. До цих симптомів відносять відчуття серцебиття, запаморочення, синкопальні стани, а також періодичне виникнення дискомфорту у грудній клітці, задухи, раптової слабкості.

Метод ХМ ЕКГ може мати вирішальне значення у діагностиці порушень автоматизму, збудливості і провідності серця. Підозра на дисфункцію синусового вузла (ДСВ) виникає у випадках, коли за відсутності суттєвих порушень атріовентрикулярної провідності середньодобова ЧСС становить менше 50 за 1 хв, або коли мінімальна ЧСС протягом доби становить менше 40, а під час фізичних навантажень не перевищує 90 за 1 хв. При ДСВ можуть спостерігатися післяекстрасистолічні (післятахікардитичні) паузи, які тривають понад 1,8 с. На фоні вираженої брадикардії і пауз можуть виникати замісні комплекси, міграція водія ритму, пароксизми миготливої аритмії та інших надшлуночкових аритмій (“синдром тахікардії–брадикардії”). Порівняно зі звичайною ЕКГ здійснення ХМ ЕКГ характеризується значно більшою чутливістю у виявленні цих подій.

Метод ХМ ЕКГ дає змогу визначити загальну кількість надшлуночкових і шлуночкових екстрасистол та оцінити їх розподіл за певними періодами доби. У випадках, коли на звичайній ЕКГ фіксуються лише поодинокі екстрасистоли, під час ХМ ЕКГ нерідко виявляють епізоди групових і/або алоритмічних екстрасистол, короткі епізоди шлуночкової тахікардії та ранні екстрасистоли типу “R на Т”. Уточнення градації порушень ритму серця принципово важливе для визначення ступеня інтенсивності терапії. Тривалий запис ЕКГ під час ХМ ЕКГ нерідко дозволяє також з’ясувати електрофізіологічні механізми аритмії, у багатьох випадках – відрізнити автоматичні та реципрокні тахікардії.

Серед усього спектра причин втрати свідомості лише незначну частку займають порушення ритму серця, але власне для їх діагностики ХМ ЕКГ може мати вирішальне діагностичне значення. Імовірні причини втрати свідомості, які виявляють при ХМ ЕКГ:

·                     синусова брадикардія або ектопічні ритми з ЧСС менше 30 за 1 хв;

·                     синусові паузи тривалістю більше 2 с;

·                     миготлива аритмія з періодами асистолії тривалістю більше 2 с;

·                     атріовентрикулярна блокада ІІ ступеня типу Мобітц-2, атріовентрикулярна блокада “високого” ступеня і повна атріовентрикулярна блокада;

·                     надшлуночкові тахіаритмії з ЧСС понад 150 за 1 хв;

·                     шлуночкові тахіаритмії тривалістю понад 5 шлуночкових комплексів.

Останнім часом ХМ ЕКГ стало одним з найважливіших методів оцінки ризику раптової серцевої смерті та розвитку небезпечних для життя шлуночкових аритмій, зокрема після перенесеного інфаркту міокарда, у хворих із серцевою недостатністю та гіпертрофічною кардіоміопатією.

Метод ХМ ЕКГ є одним з найбільш інформативних засобів оцінки ризику після перенесеного інфаркту міокарда. Наявність частих та парних шлуночкових екстрасистол асоціюється з підвищеним рівнем смертності пацієнтів після перенесеного інфаркту міокарда, особливо за наявності низької фракції викиду лівого шлуночка. Водночас здійснення ХМ ЕКГ недоцільне за відсутності клінічних симптомів аритмії у хворих зі збереженою систолічною функцією міокарда, оскільки у таких пацієнтів ризик розвитку небезпечних для життя аритмій серця низький.

Метод ХМ ЕКГ є також зручним і достовірним способом оцінки динаміки перебігу порушень ритму серця на фоні лікування.

ХМ ЕКГ широко використовують також у педіатричній практиці.

 

Абсолютні показання для проведення ХМ ЕКГ у дітей:

·                     синкопе, передсинкопе або запаморочення у пацієнтів з діагностованими серцевими захворюваннями, раніше документованою аритмією або імплантованим електрокардіостимулятором;

·                     синкопе або передсинкопе, асоційовані з навантаженням, коли причину не вдається встановити іншими методами;

·                     обстеження пацієнтів з гіпертрофічною та дилатаційною кардіоміопатією;

·                     оцінка можливого або документованого синдрому подовженого інтервалу Q-T;

·                     серцебиття після хірургічного втручання з метою корекції вродженого захворювання серця та з істотними залишковими порушеннями гемодинаміки;

·                     оцінка ефективності антиаритмічного засобу у період швидкого соматичного росту;

·                     безсимптомна вроджена повна атріовентрикулярна блокада, без електрокардіостимулятора.

Відносні показання для ХМ ЕКГ у дітей:

·                     синкопе, передсинкопе або стійке серцебиття за відсутності логічного пояснення і коли немає очевидних ознак захворювання серця;

·                     оцінка ритму серця після початку антиаритмічної терапії, зокрема за наявності ознак підвищеної небезпеки аритмогенної дії;

·                     оцінка ритму серця після епізоду атріовентрикулярної блокади, асоційованого з хірургічним втручанням на серці або катетерною абляцією;

·                     оцінка функції відповіді електрокардіостимулятора на зміни ЧСС у пацієнтів, у яких з’явилися клінічні симптоми порушень ритму;

·                     оцінка пацієнтів, у яких захворювання проходить безсимптомно, після раніше перенесеного хірургічного втручання з метою корекції вродженого захворювання серця, особливо за наявності тяжких або залишкових порушень гемодинаміки або значної частоти виникнення пізніх післяопераційних аритмій;

·                     оцінка стану пацієнта віком менше 3 років, який раніше переніс тахіаритмію, для встановлення наявності рецидивів аритмій;

·                     підозра на неперервну передсердну тахікардію;

·                     наявність ектопічних шлуночкових комплексів на ЕКГ або під час навантажувальної проби.

Таким чином, ХМ ЕКГ – зручний та інформативний неінвазивний метод діагностики, оцінки клінічного перебігу та ефективності лікування порушень ритму серця, провідності та ІХС. Аналіз отриманого запису здійснюється на звичайних комп’ютерах зі спеціальним програмним забезпеченням. Будь-який автоматичний аналіз ЕКГ недосконалий, тому будь-який холтерівський запис повинен бути переглянутий і відкоригований лікарем. Загальноприйнятого стандарту для розшифровки не існує, однак там обов’язково повинні бути зазначені:

відомості про ритм серця: його джерело (джерела ) і частоти;

відомості про порушення ритму: екстрасистоли надшлуночкові і шлуночкові із зазначенням кількості, морфології та інших особливостей, пароксизми аритмій;

відомості про паузи ритму;

відомості про зміни інтервалів P-Q і Q-T, якщо ці зміни мали місце, відомості про зміни морфології комплексу QRS, обумовлені порушеннями внутрішньошлуночкової провідності;

відомості про зміни кінцевої частини шлуночкового комплексу (сегмента ST) і про зв’язок цих змін з фізичною активністю пацієнта і його відчуттями по щоденнику;

Виявлені особливості або патологія повинні бути проілюстровані роздруківками ЕКГ за відповідний період моніторування.

Холтерівське моніторування (моніторинг ) – один з популярних методів діагностики порушень серцевого ритму. Показано пацієнтам зі скаргами на серцебиття і перебої в роботі серця – для виявлення порушень ритму і провідності серця, з непритомністю, а також частково для реєстрації «німої» (безбольової) ішемії міокарда, для оцінки деяких параметрів роботи електрокардіостимулятора. У плані діагностики ІХС результат холтерівського моніторування в більшості випадків критерієм бути не може.

Для виявлення рідкісних, але клінічно значущих подій можуть застосовуватися також способи: запис ЕКГ «на вимогу» (портативний реєстратор, що активізується натисканням кнопки; надтривалий запис ЕКГ за допомогою імплантованого під шкіру пристрою. Пристрій функціонує до 2 років, запис ЕКГ може бути активізований пацієнтом, або самим пристроєм за раніше запрограмованими критеріям.