способ оценки функциональной недостаточности моторных зон коры головного мозга при поражении центрального мотонейрона

Формула изобретения

Способ оценки функциональной недостаточности моторных зон коры головного мозга при поражении центрального мотонейрона, включающий выполнение электромиографии (ЭМГ) конечностей с определением для тестируемой мышцы соотношения средней амплитуды суммарной ЭМГ, зарегистрированной в условиях выполнения пробы «максимальное произвольное напряжение» и максимальной амплитуды «моторного ответа» этой же мышцы, отличающийся тем, что полученные данные сопоставляют со значением аналогично рассчитанного показателя здорового человека и, если оно составляет менее 30% от уровня последнего, диагностируют выраженную функциональную недостаточность соответствующей моторной зоны коры головного мозга, при 30-70% - умеренную функциональную недостаточность и свыше 70% - легкую функциональную недостаточность.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, в частности к неврологии, нейрохирургии, и может быть использовано при диагностике наличия, локализации и оценки степени тяжести дисфункции моторных зон коры головного мозга.

Известен способ функционального картирования моторных зон коры головного мозга с помощью методов лучевой диагностики - позитронно-эмиссионной томографии, функциональной магнитно-резонансной томографии (Магнитно-резонансная томография. / Под ред. Г.Е.Труфанова, В.А.Фокина. - СПб.: Фолиант. - 2007. - 688 с.).

Известен способ картирования моторных зон коры головного мозга с помощью транскраниальной магнитно-импульсной стимуляции (Гимранов Р.Ф. Транскраниальная магнитная стимуляция. / Р.Ф.Гимранов. - М., 2002. - 163 с.).

Однако данный способ также имеет ограничения в своем разрешении, так как стандартная катушка вызывает активацию в гораздо большей зоне, чем представительство одной мышцы. Коме того, получить гарантированно максимальный ответ конкретной мышцы посредством магнитной стимуляции соответствующего участка моторной коры на сегодняшний день не представляется возможным.

Известен способ оценки функциональной недостаточности моторных зон коры головного мозга, который предусматривает ЭМГ исследования с определением соотношения средней амплитуды суммарной ЭМГ тестируемой мышцы, зарегистрированной в условиях выполнения пробы «максимальное произвольное напряжение» и максимальной амплитуды (моторного ответа) этой же мышцы (см. Шевцов В.И. Реактивность и пластичность коры головного мозга в условиях вазоактивной краниостеопластики. Курган, 2006, с.30-40).

Однако в известном способе сравнение полученных данных производится с аналогично рассчитанными показателями на контрлатеральной конечности. Вместе с тем известно, что поражение центрального мотонейрона оказывает негативное влияние на состояние нервномышечного аппарата в целом. В этих условиях сопоставление с показателями, полученными на корлатеральной конечности, не является достаточно достоверными и снижают диагностические возможности известного способа.

Задачей изобретения является разработка способа, обеспечивающего надежное, простое в исполнении, повышающее точность диагностики функциональное картирование моторных зон коры головного мозга при поражении центрального мотонейрона.

Указанная задача решается тем, в способе оценки функциональной недостаточности моторных зон коры головного мозга при поражении центрального мотонейрона, включающем выполнение электронейромиографии конечностей с определением для тестируемой мышцы соотношения средней амплитуды суммарной ЭМГ, зарегистрированной в условиях выполнения пробы «максимальное произвольное напряжение», и максимальной амплитуды «моторного ответа» этой же мышцы, полученные данные сопоставляют со значением аналогично рассчитанному показателю здорового человека, и если оно составляет менее 30% от уровня последнего, диагностируют выраженную функциональную недостаточность соответствующей моторной зоны коры головного мозга, при 30-70% - умеренную функциональную недостаточность и свыше 70% - легкую функциональную недостаточность.

Способ поясняют описание, пример его клинического использования, схема соматической организация моторных зон коры головного мозга человека, схематичное представление данных функционального картирования моторных зон коры головного мозга на стороне поражения больной М., 16 лет, и данные контрольного обследования после проведенного лечения.

Способ осуществляют следующим образом.

В качестве объекта тестирования анализируют состояние мышц пораженной конечности, среди которых могут быть (слева и справа): m.deltoideus (cap.med.), m.biceps brachii (cap.lon.), m. triceps brachii (cap.lon.), m. flexor carpi radialis, m.flexor carpi ulnaris, m.extensor digitorum, mm.Thenar, mm Hypothenar, m.rectus femoris, m.tibialis anterior и m.gastrocnemius (cap.lat.) (22 отведения).

Исследование выполняют с помощью систем для ЭМГ, например цифровой ЭМГ-системы "Viking-4" (фирма «Nicolet», США). Биоэлектрическую активность отводят биполярно поверхностными электродами при выполнении пациентом теста «максимальное произвольное напряжение» в условиях сокращения тестируемой мышцы, близких к изометрическим. Расчет средней амплитуды суммарной ЭМГ производится с использованием программы «MVA-test» (Motor Voluntary Activity Test), обеспечивающей автоматизированный расчет показателя MRV (Mean Rectified Voltage).

Мышцу тестируют при выполнении пациентом двух-трех двигательных проб, при этом учитывают максимальное значение MVR, которое затем умножается на «2» с целью приведения этого показателя к средней амплитуде суммарной ЭМГ (СА_ЭМГ), не подвергнутой двухполупериодному выпрямлению.

«Моторные ответы» этой же мышцы регистрируют униполярно (отведение типа "belly-tendon"). Длительность стимула - 1 мс, интенсивность - супрамаксимальная. При этом «моторные ответы» m.deltoideus (cap.med.), m.biceps brachii (cap.lon.), m.triceps brachii (cap.lon.) регистрируют при стимуляции плечевого сплетения в точке Эрба; m.flexor carpi radialis и m.flexor carpi ulnaris - n.medianus и n.ulnaris на уровне локтевого сгиба; m.extensor digitorum - n.radialis на уровне средней трети плеча; mm.thenar и hypothenar - n.medianus и n.ulnaris на уровне запястья; m.rectus femoris - n.femoralis на уровне паховой складки, m.tibialis anterior и m.gastrocnemius (cap.lat.) - n.peroneus и n.tibialis на уровне коленного сустава. Анализируемый показатель - амплитуда «от пика до пика» (А_{М-ответ}).

Вслед за этим определяют соотношение средней амплитуды суммарной ЭМГ, зарегистрированной в условиях выполнения пробы «максимальное произвольное напряжение», и максимальной амплитуды «моторного ответа» тестируемой мышцы: СА_ЭМГ/А_{М-ответ.} Числовое значение данного соотношения сопоставляют с рассчитанным аналогичным образом показателем этой же мышцы здорового человека, среднее значение которого для различных мышц* представлено в таблице 1

Таблица 1
Средние (M±m) значения соотношений САЭМГ/А М-ответ. зарегистрированные у здоровых испытуемых
№ п/п	Мышцы	САЭМГ/А М-ответ.
1	m.tibialis anterior	0,094±0,008
2	m.gastrocnemius (cap.lat.)	0,016±0,001
3	m.rectus femoris	0,034±0,002
4	m.deltoideus (cap.med.)	0,176±0,011
5	m.biceps brachii (cap.lon.)	0,085±0,004
6	m.triceps brachii (cap.lon.)	0,028±0,002
7	m.flexor carpi radialis	0,027±0,001
8	m.flexor carpi ulnaris	0,035±0,002
9	m.extensor digitorum	0,052±0,004
10	mm.hypothenar	0,075±0,005
11	mm.thenar	0,103±0,056
* Представленные значения определены на основе обследования 32 здоровых испытуемых мужского пола в возрасте 17-21 года.

Если количественное значение соотношения СА_ЭМГ/А_{М-ответ} тестируемой мышцы, определенное у пациента, составляет менее 30% от уровня показателя этой же мышцы здорового человека, диагностируют выраженную функциональную недостаточность соответствующей моторной зоны коры головного мозга, при 30-70% - умеренную функциональную недостаточность и свыше 70% - легкую функциональную недостаточность.

При этом исходят из того, что мышцы конечностей являются индикатором тяжести поражения соответствующих моторных зон коры годового мозга и данное соотношение, выявляя количество кортикально контролируемых двигательных единиц (по амплитуде суммарной ЭМГ) и вторичные изменения в мышце (гипотрофия), связанные с дефицитом нейротрофического контроля (по амплитуде «моторного ответа»), позволяет картировать моторные зоны коры головного мозга по тяжести поражения.

Практическое использование способа иллюстрирует следующее клиническое наблюдение:

Больная М., 16 лет. Диагноз: Последствия черепно-мозговой травмы, ушиба головного мозга тяжелой степени. Левосторонний грубый спастический гемипарез. Легкая моторная афазия.

Компьютерная томография головного мозга: дисциркуляторная энцефалопатия 2 ст. Внутренняя открытая симметричная гидроцефалия. Состояние после костно-пластической трепанации черепа. Замещение дефекта аутокостью.

Данные функционального ЭМГ-картирования представлены на чертеже. Видно, что наиболее пострадали функциональные возможности мышц нижней конечности. Была констатирована легкая функциональная недостаточность 5-ти моторных зон коры головного мозга (из 11-ти обследованных). В среднем значение рассчитанного соотношения составило 82,0% от уровня здоровых людей. Умеренная функциональная недостаточность была зафиксирована в одном случае (45,6% от нормы), и выраженное нарушение функций отмечено в отношении 5-ти моторных корковых представительств (23,3% от нормы).

С учетом данных картирования больной произведена операция: костно-пластическая трепанация черепа в проекции очага поражения головного мозга (правая лобно-теменно-височная область) с последующим наложением аппарата наружной фиксации на череп. В послеоперационном периоде проводилась тракция костного лоскута, был выращен регенерат в зоне костно-пластической трепанации с целью интенсификации мозгового кровообращения.

После завершения курса лечения больной были проведены контрольные ЭМГ-обследования. При обследовании в отдаленном послеоперационном периоде отмечено, что эффект лечения сохраняется и на протяжении достаточно длительного времени после завершения реабилитационного курса. Так, значение соотношения СА_ЭМГ/А_{М-ответ} (в % от N) было выше исходного уровня в 5-ти отведениях (в среднем на 24,5%), ниже - в 3-х отведениях (в среднем на 18,8%), а в остальных 3-х не изменилось. На данном этапе легкая функциональная недостаточность наблюдалась при исследовании 3-х моторных зон коры головного мозга. В среднем значение рассчитанного соотношения составило 92,9% от нормативного уровня. Умеренная функциональная недостаточность была зафиксирована в 7-ми случаях (47,9% от нормы), и выраженное нарушение функций отмечено в отношении одного моторного коркового представительства (22,2% от нормы).

Использование способа в клинике РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А.Илизарова показало, что его применение позволяет идентифицировать степень поражения моторных зон коры головного мозга, количественно оценить тяжесть функциональных расстройств, конкретизировать зоны возможного хирургического вмешательства, количественно оценить эффективность используемого комплекса хирургических и реабилитационных мероприятий, а также повысить надежность формулируемых прогнозов, касающихся исходов лечения.

Способ дает возможность формирования детального пространственного представления об очаге поражения на участке, захватывающем область прецентральной извилины, и отличается воспроизводимостью показателей, что в свою очередь позволяет:

1) определить наличие у пациента с последствиями поражения центрального мотонейрона показаний к применению медикаментозных, физиотерапевтических и оперативных методов лечения;

2) определить предпочтительные зоны хирургических реваскуляризирующих воздействий (в случае ишемических поражений головного мозга);

3) оценить чувствительность пораженных кортикальных структур к проводимому лечению;

4) на основании оценки динамики показателей картирования проводить коррекцию проведения реабилитационных мероприятий, например транскраниальной электро-, магнитостимуляции;

5) повысить надежность формулируемых прогнозов, касающихся исходов лечения.

Использование предложенной схемы картирования моторной коры, количественно отраженной в значениях ЭМГ-данных, показано во всех случаях расширенной диагностики тяжести церебрального пареза, а также при разработке показаний к применению и оценке эффективности медикаментозных, физиотерапевтических и оперативных методов лечения больных с последствиями поражения центрального мотонейрона различного генеза. Кроме того, предложенный метод может оказаться полезным в диагностике так называемых «истерических параличей» и нарушения функции пирамидных трактов спинного мозга различной этиологии.