Способ повышения эффективности определения индекса альфа-ритма электроэнцефалограммы при психосоматической патологии

Способ повышения эффективности определения индекса альфа-ритма электроэнцефалограммы при психосоматической патологии

Реферат

Способ относится к области медицины, а именно к психофизиологии. Он предназначен для повышения эффективности определения индекса альфа-ритма при психосоматической патологии по данным психофизиологических методик. Изобретение относится к диагностике функционального состояния головного мозга и может быть использовано для выявления отклонений в деятельности центральной нервной системы при психосоматических заболеваниях.

Электроэнцефалография - метод исследования головного мозга, основанный на регистрации его электрических потенциалов. В норме альфа-ритм характеризуется частотой от 8 до 13 Гц, амплитудой до 100 мкВ и лучше выражен в задних отделах мозга - затылочно-теменных, чем в передних - лобных, височных и центральных. В генерации альфа-ритма принимают участие как таламические, так и корковые пейсмекеры [2]. Он имеет следующее функциональное значение: модулирует и организует межмодальную сенсорную интеграцию; отражает процессы обработки информации в мозге; является одним из факторов, облегчающих ирритацию возбуждения по поверхности больших полушарий; организует связь афферентного и эфферентного звеньев условного рефлекса и обеспечивает механизмы памяти [14].

Под альфа-индексом или альфа-фактором понимают процент времени альфа-активности, регистрируемой на электроэнцефалограмме (ЭЭГ). Для определения альфа-индекса измеряют длину отрезков кривой, на которой регистрируется альфа-ритм, и число сантиметров, занимаемых в записи альфа-ритмом, выражают в процентах; на ЭЭГ различных людей альфа-индекс колеблется от 0 до 100. В норме он составляет 75-95%, а ниже 50% - расценивается как патология. Высокий альфа-индекс говорит о преобладании в ЭЭГ альфа-ритма, низкий - о его слабой выраженности. Снижение альфа-индекса свидетельствует об отрицательной динамике ЭЭГ, что связано с повышением тета- и дельта-индексов [1].

Существует точка зрения, согласно которой изменения альфа-ритма ЭЭГ связаны с таким неспецифическим фактором, как психоэмоциональное напряжение. При повышении уровня функциональной активности мозга (чувство страха, беспокойство) амплитуда альфа-ритма уменьшается [14].

Психофизиологические особенности, влияющие на ритмические компоненты ЭЭГ, являются одним из факторов, определяющих специфику и силу эмоционального переживания. К таким индивидуальным особенностям относят силу нервной системы, ее функциональное состояние, тревожность, экстраверсию, импульсивность и эмоциональность [3; 13].

К психосоматической патологии относят: ишемическую болезнь сердца, артериальную гипертонию, язвенную болезнь двенадцатиперстной кишки, бронхиальную астму, неспецифический язвенный колит, ревматоидный артрит, нейродермит, тиреотоксикоз, сахарный диабет [8].

Важность применения метода ЭЭГ при психосоматической патологии связана с тем, что данные заболевания достаточно часто сопровождаются высоким уровнем тревожности и депрессией [8], а на фоне их могут возникать соматогенные нарушения в центральной нервной системе. В формировании этих патологических изменений принимают участие глубокие структуры головного мозга (лимбико-ретикулярная система, таламические структуры), состояние которых наиболее адекватно отражает альфа-активность ЭЭГ [2].

Метод ЭЭГ является функциональным аппаратным методом, который в силу своей труднодоступности невозможно провести всем пациентам с психосоматической патологией. Кроме этого для проведения ЭЭГ в условиях общесоматической больницы должны быть строгие показания для ее проведения и чаще всего это органическая патология головного мозга, а у лиц с психосоматической патологией изменения ЭЭГ чаще носят функциональный характер. Данные ЭЭГ при психосоматической патологии позволяют объективно оценить степень изменений, происходящих в центральной нервной системе.

Прототипом данного способа явился разработанный нами ранее «Способ прогнозирования индекса альфа-ритма ЭЭГ у больных с психосоматическими заболеваниями» [9], в котором использовалась регрессионная модель.

Целью нашего способа является разработка более эффективного и информативного способа определения индекса альфа-ритма по показателям психофизиологических тестов, предназначенного для большей, чем в предыдущем способе, части выборки. Для этого в формулу «Способа прогнозирования индекса альфа-ритма ЭЭГ у больных с психосоматическими заболеваниями» был добавлен показатель реактивной тревожности по тесту Спилбергера и исключен показатель пластичности (Пл) (тест Русалова). Оказалось, что данное изменение повысило информативность и точность определения индекса альфа-ритма до 95% выборки.

В процессе разработки способа было проведено обследование 482 пациентов с психосоматической патологией в возрасте от 18 до 60 лет. Из них с диагнозом ишемической болезни сердца - 99 человек, артериальной гипертонии - 96, язвенной болезни двенадцатиперстной кишки - 60, бронхиальной астмы - 52, сахарного диабета 1 типа - 84, сахарного диабета 2 типа - 91.

Использовались следующие тестовые психофизиологические методики: Спилбергера-Ханина [5], Айзенка [15], В.М.Русалова [7], Я. Стреляу [10], цветовой тест Люшера [5; 12], а также метод ЭЭГ. Данные методики были нами выбраны в связи с тем, что они применяются в многофункциональных психофизиологических комплексах для исследования психофизиологических свойств личности. В исследование не включались пациенты старше 60 лет, так как известно, что на протяжении всего трудоспособного возраста у лиц без органической патологии головного мозга показатели ЭЭГ относительно стабильны, а с 60 летнего возраста отмечается снижение доминирующей частоты альфа-ритма за счет нарастания количества бета-ритма и дельта-волн, что объясняется появлением дисциркуляторных факторов.

Поиск взаимосвязей показателей ЭЭГ и психофизиологических тестовых значений проводился с помощью корреляционного и регрессионного анализа с построением регрессионного уравнения вида:

Y=a+b1X1+b2X2+...+bnXn, где

в качестве независимых переменных X1, Х2, ..., Xn выступали данные по психофизиологическим методикам; Y - зависимый признак (индекс альфа-ритма); b1, b2, ..., bn= - коэффициенты регрессии [4, 6].

В ходе выполнения множественно регрессионного анализа нами было построено регрессионное уравнение, позволяющее определить величину индекса альфа-ритма по измеряемым психофизиологическим показателям. Для этого из всех психофизиологических показателей были отобраны независимые признаки, имеющие значимую корреляционную связь с индексом альфа-ритма и не имеющие таких связей друг с другом. В эти показатели вошли: реактивная тревожность (тест Спилбергера), фактор активности (Факт) (тест Люшера), нейротизм (Н) (тест Айзенка), подвижность нервных процессов (Пнп) (тест Стреляу), эмоциональность (Эм) (тест Русалова).

В результате проведенного регрессионного анализа получено следующее уравнение зависимости индекса альфа-ритма от психофизиологических показателей:

Индекс альфа-ритма (%) = 114,92+0,37·РТ-1,07·Факт+2,50·Н-1,36·Пнп-2,58·Эм

Ограничения модели - пациенты с психосоматической патологией, имеющие при тестировании по психофизиологическим тестам значения, находящиеся в интервале: РТ от 16 до 63 баллов, Факт от 12 до 91,67%, Н - от 8 до 24 баллов, Пнп - от 12 до 43 баллов, Эм - от 2 до 12 баллов.

Все коэффициенты уравнения значимы на уровне 5% (p-level<0,05), коэффициент множественной корреляции R=0,993. Уравнение объясняет 98,5% (RI=0,985) вариаций зависимости, то есть большую часть выборки.

Информативность модели была проверена на группе пациентов, и результаты показали, что процент предсказаний с допустимой погрешностью составляет 94,9%.

Таким образом, в ходе рассматриваемой модели можно получить рассчитываемую величину индекса альфа-ритма ЭЭГ по психофизиологическим показателям, полученным в ходе тестирования.

Описанная регрессионная модель показывает взаимосвязь данных психофизиологических показателей и позволяет скринировать величину индекса альфа-ритма без использования метода ЭЭГ.

Предлагаемый способ выполняется следующим образом.

Проводится исследование с помощью психофизиологических тестовых методик: тест тревожности Спилбергера-Ханина, методики Айзенка, В.М.Русалова, Я.Стреляу и цветового теста Люшера. Тесты Спилбергера-Ханина, Айзенка, Русалова и Стреляу проводятся в ручном варианте по заранее подготовленным стандартным бланкам и ключам. Пациент отвечает поочередно на вопросы опросников. По окончании проводится обработка результатов с определением необходимых показателей (РТ, Н, Пнп, Эм). Цветовой тест Люшера выполняется путем 2-кратного предъявления восьмицветовых карточек и ранжирования в порядке убывания от самого приятного до самого неприятного цвета и проводится обработка теста по компьютерной версии (Nickstrom, «ОСКОРД»,М., 1989, Vers. 1.1.).

Далее подставляются данные в уравнение: Индекс альфа-ритма (%) = 114,92+0,37·РТ-1,07·Факт+2,50·Н-1,36·Пнп-2,58·Эм.

Оценка результатов суммы произведений параметров на коэффициенты и константу проводится следующим образом, если индекс альфа-ритма составляет от 75% и выше, показатели расцениваются как высокие и интерпретируются как отсутствие нарушений ЭЭГ, от 74 до 51% - средние (легкие нарушения) и ниже 50% - низкие (выраженные патологические нарушения).

Примеры конкретного выполнения способа:

Пример 1. Пациентка А., 49 лет. Клинический диагноз: артериальная гипертония 2 стадии, 3 степени, риск 4, кризовое течение. Находится на стационарном лечении в терапевтическом отделении.

Проводится поочередно исследование с помощью психофизиологических тестовых методик (Спилбергера, Айзенка, В.М.Русалова, Я.Стреляу и цветового теста Люшера). В ходе обработки результатов получаются следующие показатели:

РТ = 50 балов

Факт = 75,0%

Н = 15 баллов

Пнп = 12 баллов

Эм = 12 баллов.

Индекс альфа-ритма (%) = 114,92+0,37·50-1,07·75+2,50·15-1,36·12-2,58·12=43,4%, что говорит о низких значениях показателя индекса альфа-ритма (индекс альфа-ритма ниже 50%), указывающих на наличие выраженных изменений ЭЭГ. Из ранее проведенного ЭЭГ известно, что индекс альфа-ритма у данной пациентки был 45%, а значит полученные в ходе прогнозирования результаты соответствуют обнаруженным при ЭЭГ исследовании на 96,3%.

Пример 2. Пациентка Б,. 42 года. Клинический диагноз:

ишемическая болезнь сердца, впервые возникшая стенокардия, недостаточность кровообращения 2 А ст.

Проводится поочередно исследование с помощью психофизиологических тестовых методик (Спилбергера, Айзенка, В.М.Русалова, Я.Стреляу и цветового теста Люшера). В ходе обработки результатов получаются следующие показатели:

РТ = 52 балла

Факт = 50,0%

Н = 24 балла

Пнп = 27 баллов

Эм = 9 баллов.

Индекс альфа-ритма (%) = 114,92+0,37·52-1,07·50+2,50·24-1,36·27-2,58·9=80,7%, что говорит об отсутствии нарушений ЭЭГ, так как индекс альфа-ритма составляет выше 75%. У данной пациентки показатель индекса альфа-ритма по ранее проведенному ЭЭГ был 80%. Таким образом, полученные в ходе прогнозирования результаты соответствуют полученным при ЭЭГ исследовании на 99,1%.

Пример 3. Пациент И., 19 лет. Клинический диагноз: бронхиальная астма, средней степени тяжести, аллергическая, фаза обострения.

Проводится поочередно исследование с помощью психофизиологических тестовых методик (Спилбергера, Айзенка, В.М.Русалова, Я.Стреляу и цветового теста Люшера). В ходе обработки результатов получаются следующие показатели:

РТ = 40 баллов

Факт = 33,3%

Н = 11 баллов

Пнп = 26 баллов

Эм = 10 баллов.

Индекс альфа-ритма (%) = 114,92+0,37·40-1,07·33,3+2,50·11-1,36·26-2,58·10=60,4%, что говорит о средних значениях индекса альфа-ритма, указывающих на наличие легких изменений, так как показатель индекса находится в пределах 74-51%. У данного пациента показатель индекса альфа-ритма по ранее проведенному ЭЭГ был 60%. Таким образом, полученные в ходе прогнозирования результаты соответствуют полученным при ЭЭГ исследовании на 99,3%.

Данный способ является простым, экономичным методом скрининга показателя ЭЭГ на основе тестовых методик. Он может использоваться у пациентов с 18 до 60 лет в амбулаторных и стационарных условиях у больных с ишемической болезнью сердца, артериальной гипертонией, язвенной болезнью, бронхиальной астмой и сахарным диабетом.

Полученные с помощью данного опросника результаты позволяют помочь врачу общесоматического профиля получить объективную информацию о функционировании центральной нервной системы, помочь при подборе адекватной медикаментозной и психотропной терапии. Особенно способ будет полезен в учреждениях здравоохранения, не имеющих в своем оснащении аппарата ЭЭГ (районных больницах).

Положительный эффект

Способ позволяет вместо выполнения дорогостоящего, требующего наличие специального оборудования и знаний электроэнцефалографического исследования провести исследование психофизиологических показателей и определить показатель индекса альфа-ритма ЭЭГ у больных с психосоматической патологией.

Обладая достаточной доступностью и невысокой трудоемкостью способ имеет высокую степень информативности и может применяться у пациентов с психосоматической патологией, включая ишемическую болезнь сердца, артериальную гипертонию, язвенную болезнь двенадцатиперстной кишки, бронхиальную астму и сахарный диабет.

Источники информации

1. Егорова И.С. Электроэнцефалография. - М.: Медицина, 1973. - 294 с.

2. Зенков Л.Р. Клиническая электроэнцефалография (с элементами эпилептологии). - М.: «МЕДпресс-инфоррм», 2002. - 368 с.

3. Иващенко О.И., Берус А.В., Журавлев А.Б. и др. Индивидуально-типологические особенности базовых свойств личности в норме и их ЭЭГ-корреляты. // Физиология человека. - 1999. - т.25, №2. - С.46-55.

4. Калинина В.Н., Панкин В.Ф. Математическая статистика. - М., «Высшая школа», 1994. - 208 с.

5. Основы психологии: Практикум. / Ред. сост. Л.Д.Столяренко. - Ростов-на-Дону: «Феникс», 2002. - 704 с.

6. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA. - М., МедиаСфера, 2002. - 312 с.

7. Русалов В.М. О природе темперамента и его месте в структуре индивидуальных свойств человека. // Вопросы психологии. - 1985, №4. - С.19-33.

8. Сидоров П.И., Соловьев А.Г., Новикова И.А. Способ прогнозирования индекса альфа-ритма ЭЭГ у больных психосоматическими заболеваниями. // Патент на изобретение №2279847.

9. Смулевич А.Б., Сыркин А.Л., Козырев В.Н. и др. Психосоматические расстройства. Концептуальные аспекты (клиника, эпидемиология, терапия, модели медицинской помощи). // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С.Корсакова. - 1999. - т.99, №4. - С.4-16.

10. Стреляу Я. Роль темперамента в психическом развитии. - М.: Прогресс, 1982. - 256 с.

11. Тюлькина Е.Е., Пономарев С.Б., Русяк И.Г. и др. Опыт разработки информационно-аналитической системы для прогнозирования времени сохранения синусового ритма после купирования параксизма фибрилляции предсердий. // Вестник аритмологии. - 2000, №20. - С.58-65.

12. Цветовой тест Люшера. / Компьютерная версия. - Nickstorm, «ОСКОРД». - М., 1989, Vers. 1.1.

13. Циркин В.И. Трухина С.И. Физиологические основы психической деятельности и поведения человека. - М.: Мед. книга; Н.Новгород: Изд-во НГМА, 2001. - 524 с.

14. Шишкин С.Л. Исследование синхронности резких изменений альфа-активности человека. // Автореф. канд. дисс... на соиск. уч.ст.к.б.н. - М., 1997. - 24 с.

15. Eysenk H.J. The structure of human personality. - London. - N.-Y., 1960 - 456 р.

Способ определения показателя индекса альфа-ритма при психосоматической патологии, включающий определение фактора активности (Факт) по тесту Люшера, эмоциональной неустойчивости (Н) по методике Айзенка, подвижности нервных процессов (Пнп) по методике Стреляу, эмоциональности (Эм) по методике Русалова, расчет индекса альфа-ритма в процентах по формуле и определение отсутствия нарушений альфа-ритма при значениях 75% и выше, легких нарушениях от 74 до 51% и выраженных нарушениях при значениях ниже 50%, отличающийся тем, что дополнительно определяют показатель реактивной тревожности (РТ) по методике Спилбергера, а показатель индекса альфа-ритма рассчитывают по формуле

показатель индекса альфа-ритма = 114,92+0,37 РТ - 1,07 Факт + 2,50 Н - 1,36 Пнп - 2,58 Эм.