Способ диагностики эпилепсии и устройство для его реализации

Способ диагностики эпилепсии и устройство для его реализации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к медицине, а именно к психиатрии и неврологии, и предназначается для диагностики эпилепсии и пароксизмальных состояний вследствие повреждений структур и функций головного мозга с патологической двигательной активностью.

Аналогом данного изобретения является способ диагностики эпилепсии с полиморфными пароксизмами (патент РФ на изобретение №2254052), заключающийся в том, что проводят электроэнцефалографическое исследование (ЭЭГ-исследование) с определением суммарного показателя индексов спектральной мощности или процентной спектральной мощности дельта- и тета-ритмов спектрометрическим методом в лобных, теменных, центральных и височных областях до и во время проведения эмоционально-негативной нагрузки, при которой предъявляют зрительные эмоционально-негативные стимулы с последующим их мысленным воспроизведением. При повышении индексов на зрительные стимулы более 15% по сравнению с фоном диагностируют эпилепсию. Недостатком данного изобретения является то, что ЭЭГ-исследование может регистрировать патологические изменения в головном мозге («вспышки», «разряды» и т.д.), не сопровождающиеся патологической двигательной активностью.

Прототипом данного изобретения является регистрация и анализ тремора с помощью детектора движения на основе веб-камеры (Фролов, С.В. Регистрация и анализ тремора с помощью детектора движения на основе веб-камеры. / С.В. Фролов, А.В. Горбунов, А.Ю. Потлов // Биомедицина. - 2012, №2 - С. 80-83) заключающаяся в том, что тремор можно зафиксировать с помощью детектора движения, основанного на сравнивании кадров путем вычитания из последующего кадра предыдущего. Недостатком данного метода является то, что патологическая двигательная активность может не проявиться в момент проведения такого исследования.

Задачей изобретения является повышение эффективности диагностики эпилепсии и пароксизмальных состояний вследствие повреждений структур и функций головного мозга с патологической двигательной активностью.

Для этого предлагается способ, основанный на интерпретации двигательной активности конечностей пациента (поз. 1 Фиг. 1), данные для которого получены во время сна пациента, при этом входная информация (двигательная активность конечностей пациента во время сна) измеряется и регистрируется устройствами, закрепленными на лодыжках и (или) запястьях пациента (поз. 2 на Фиг. 1).

На сегодняшний день остается открытым вопрос о дифференциальной диагностике пароксизмальных дискинезий с эпилепсиями. Ряд исследователей относят пароксизмальные дискинезии к эпилепсиям, основываясь на клинических проявлениях (пароксизмальность, предвестники, эффект от антиэпилептических препаратов). Другие авторы указывают на то, что в период атаки нет изменений на ЭЭГ, отсутствуют изменения сознания и поведения после приступа [М.Ю. Бобылова, Е.С. Ильина, С.В. Пилия, М.Б. Миронов, И.А. Васильева, А.А. Холин, С.В. Михайлова, А.С. Петрухин. Пароксизмальные дискинезии: дифференциальный диагноз с эпилепсиями. // Лечащий врач. 2006. №5. с. 22-27].

Описаны случаи регистрации у пациентов с пароксизмальными дискинезиями неспецифических патологических паттернов на ЭЭГ и «сосуществования» у одного пациента пароксизмальной дискинезии и эпилепсии [Berkovic S.F. Paroxysmal movement disorders and epilepsy. Links across the channel // Neurology. 2000; 55(2): 169-170. Hirata K., Katayama S., Saito T. et al. Paroxysmal kinesigenic choreoathetosis with abnormal electroencephalogram during attacks // Epilepsia. 1991; 32(4): 492-494.]. Особенно трудно отличить ночные атаки пароксизмальной кинезигенной дискенезии (ПКД) от ночных лобных приступов при эпилепсии, тем более что в обоих случаях эффективны антиэпилептические препараты. Таким образом, сегодня единственный метод, позволяющий правильно предположить диагноз, - ночной видео-ЭЭГ-мониторинг, который во время ночных атак гипногенной пароксизмальной дистонии не выявляет эпилептиформной активности [Мухин К.Ю., Максимова Е.В., Глухова Л.Ю., Петрухин А.С., Миронов М.Б., Гаман О.В. Семейный случай пароксизмального кинезогенного хореоатетоза // Журнал неврологии и психиатрии. 2000. №8. С. 40-43].

Применение предлагаемого изобретения предполагает установить наличие патологической двигательной активности у пациента при наличии измеренных и зарегистрированных разработанным устройством данных, по интерпретации амплитуды, частоте и повторяемости которых с высокой достоверностью может ставиться диагноз эпилепсии.

Предлагаемое устройство для реализации способа является измерительной системой (ИС), представляющей собой измерительно-вычислительный комплекс (ИВК), структурная схема которого показана на Фиг. 2. ИВК функционирует следующим образом.

Входная информация (двигательная активность конечностей пациента во время сна) вызывает изменение состояний информационного сигнала на выходах измерительного компонента ИВК, закрепленного на лодыжках и (или) запястьях пациента, измерительным компонентом которого является трехосный акселерометрический датчик с аналоговым или дискретным выходным сигналом (например, микросхемы фирмы "Analog Devices" ADXL327 с аналоговым, a ADXL346 с дискретным выходным сигналом). Это изменение информационного сигнала по проводникам (связующим компонентам ИВК) поступает на соответствующие входы микроконтроллера, являющегося комплексным и вычислительным компонентом ИВК (например, микроконтроллер ATMega328 фирмы "Atmel"). Результаты измерений и вычислений по проводникам (связующим компонентам ИВК) передаются и сохраняются в виде файлов на внешнем запоминающем устройстве (в данном случае в качестве носителей информации были использованы SD- или microSD-карты). Для функционирования ИВК разработана программа, компилированный модуль которой загружен в постоянную память микроконтроллера и которая позволяет проводить несколько десятков синхронизированных по времени измерений и регистраций в секунду по трем координатным пространственным осям, что является не предельным количеством для данного устройства, но достаточным количеством для данного типа исследования. Электропитание ИВК осуществляется от гальванического источника напряжением 5÷9 V и рабочим током 30÷35 mA (зависит от типа карты памяти) и емкостью, достаточной для проведения измерений в течение не менее 10 часов (в данном случае использовано два последовательно соединенных элемента типа CR2450).

Таким образом, тип электропитания и принципиальная конструкция компонентов ИВК, которая не предполагает электрического контакта с телом пациента, позволяют конструктивно выполнить ИВК в виде малогабаритного унитарного устройства, компоненты которого смонтированы на текстильной ленте-застежке типа "липучка", что позволяет легко адаптировать ИВК к пациентам с различными анатомическими данными и доставлять им минимум неудобств при использовании устройства.

Интерпретация зарегистрированных данных базируется на следующих положениях.

Во время фазы сна без двигательной активности, так как в качестве датчика применяется акселерометр с числом осей измерения не менее трех, зарегистрированные данные математически представляют собой прямые, ортогональные соответствующей оси измерения акселерометра. Во время двигательной активности данные принимают вид кривых, размах амплитуды и частота которых пропорционально зависят от характера двигательной активности. Основная проблема состоит в том, как отличить двигательную активность, характерную для моторного (двигательного) эпилептического приступа, от любой другой двигательной активности во время сна. Для этого данные о двигательной активности регистрируются ИВК в виде числовых файлов с координатной привязкой по времени. Исследования показали, что патологической фазе предшествует фаза сна без двигательной активности (которая условно может быть названа «нулевой», а сама патологическая фаза состоит из четырех последовательных периодов, которые могут быть названы:

1 - период зарождения характерной двигательной активности конечностей пациента, который определяется наличием колебаний с частотой не более 0.25 Гц и размахом сигнала (peak-to-peak amplitude) до ±23% от уровня сигнала «нулевой фазы» по крайней мере по одной из пространственных осей измерения акселерометрического датчика устройства для регистрации двигательной активности человека, при этом длительность периода не более 30 секунд;

2 - период развития характерной двигательной активности конечностей пациента, который определяется наличием колебаний с частотой 0.25÷3 Гц и размахом сигнала до ±90% от уровня сигнала «нулевой фазы» по крайней мере по одной из пространственных осей измерения акселерометрического датчика устройства для регистрации двигательной активности человека, при этом длительность периода не более 20 секунд;

3 - период затухания характерной двигательной активности конечностей пациента, который определяется наличием колебаний с частотой 3÷5 Гц и размахом сигнала до ±5% от уровня сигнала «нулевой фазы» по крайней мере по одной из пространственных осей измерения акселерометрического датчика устройства для регистрации двигательной активности человека, при этом длительность периода не более 15 секунд;

4 - период прекращения характерной двигательной активности конечностей пациента, который определяется наличием колебаний с частотой 0.05÷0.2 Гц, практически без изменения размаха сигнала, характерного для третьего периода, при этом длительность периода не менее 60 секунд.

Все периоды синхронны для всех осей измерения акселерометра. Зарегистрированные данные могут быть интерпретированы любым приложением для обработки и интерпретации числовых файлов, например MathCAD, MS Excel, либо специальным программным приложением.

Для вывода об адекватности предлагаемого способа в приведенных ниже примерах заключение о наличии у пациента эпилепсии делается на основании жалоб, анамнеза, неврологического статуса, данных МРТ, ЭЭГ-исследования, течения заболевания, катамнеза и интерпретации зарегистрированной характерной для моторного (двигательного) эпилептического приступа двигательной активности конечностей пациента по предлагаемому способу.

Пример 1. Больной Б-ев 63 лет. Диагноз: Симптоматическая лобная эпилепсия с частыми простыми парциальными и генерализованными приступами.

Жалобы на приступы непроизвольных тонических сокращений в правых конечностях длительностью до 2-3 мин, периодически переходящие из парциального начала к ограничению контакта с окружающими, утрате сознания с последующим непроизвольным мочеиспусканием длительностью 3-4 мин с последующим эпизодом дезориентировки в месте и пространстве до 2-3 раз в неделю. Такие приступы беспокоят с 56 лет после перенесенного острого нарушения мозгового кровообращения с субарахноидальным кровоизлиянием. Вследствие чего получал финлепсин по 400 мг внутрь через 12 часов. Приступы непроизвольных тонических сокращений в правых конечностях длительностью до 2-3 мин стали отмечаться 1-2 раза в месяц. Однако на фоне самостоятельного отказа от терапии приступы сначала участились до 1 раза в неделю, а затем до 2-3 раз в неделю, а последнее время стал отмечать приступы с утратой сознания и последующей амнезией.

Туберкулез, сахарный диабет, венерические болезни и желтуху в анамнезе отрицает. Отмечает лишь нечастые простуды и злоупотребление алкоголем (на момент курации не употребляет алкоголь около 10 лет).

МРТ головного мозга: диффузный атрофический процесс головного мозга. ЭЭГ: Выраженные общемозговые изменения с уплощением биоэлектричекой активности головного мозга, дезорганизованным альфа-ритмом, преиодическим очагом тэта-дельта-диапазона в лобных отведениях (больше справа), разрядами средне-амплитудных острых волн до 3.0 сек при фотостимуляции 8- и 15 Гц.

Со стороны внутренних органов патологии не отмечается. АД 120/80 мм рт.ст.

Неврологический статус. Общемозговых и менингеальных симптомов нет. Черепные нервы: слабость конвергенции глазных яблок, легкая асимметрия носогубных складок. Двигательных и чувствительных нарушений нет. В пробе Ромберга устойчив. Координаторные пробы - легкое мимопопадание справа. Сухожильные рефлексы повышены, без четкой сторонней разницы. Умеренное когнитивное снижение.

Пациент получал финлепсин по 400 мг внутрь через 12 часов. Приступы непроизвольных тонических сокращений в правых конечностях длительностью до 2-3 мин стали отмечаться 1-2 раза в месяц по ночам без генерализации. Указанные клинически значимые приступы были подтверждены по предлагаемому способу в ночное время. Дополнительно назначен депакин-хроно 300 по 1 табл.через 12 часов. На фоне проводимой терапии была достигнута ремиссия. Повторная регистрация по предлагаемому методу пароксизмальной двигательной активности не выявила.

Пример 2. Больной Г-н, 32 лет. Диагноз: Симптоматическая лобная эпилепсия с частыми генерализованными приступами.

Жалобы на приступы утраты сознания с последующими непроизвольным клонико-тоническими судорожными сокращениями в левых конечностях длительностью до 3 мин с последующей амнезией пароксизма до 1-2 раз в месяц. Такие приступы беспокоят с 29 лет после перенесенной закрытой черепно-мозговой травмы с ушибом головного мозга легкой степени. Не лечился. Однако вследствие учащения пароксизмов до 3-4 раз в неделю, в том числе в ночное время, обратился за медицинской помощью.

Туберкулез, сахарный диабет, венерические болезни и желтуху в анамнезе отрицает.

МРТ головного мозга: участки кистозно-глиозной трансформации в полюсах лобных долей головного мозга.

ЭЭГ: Выраженные общемозговые изменения с дезорганизованным альфа-ритмом, очагом дельта-диапазона в лобных отведениях в фоновой записи и функциональных нагрузках, разрядами острых волн до 5.0 сек при фотостимуляции 8- и 15 Гц.

Со стороны внутренних органов патологии не отмечается. АД 110/70 мм рт.ст.

Неврологический статус. Общемозговых и менингеальных симптомов нет.

Черепные нервы: легкая асимметрия носогубных складок. Двигательных и чувствительных нарушений нет. В пробе Ромберга устойчив. Координаторные пробы выполняет. Сухожильные рефлексы повышены, без четкой сторонней разницы. Когнитивных нарушений не выявлено.

Указанные клинически значимые приступы были подтверждены по предлагаемому способу в ночное время.

Пациенту назначен депакин-хроно 300 по 2 табл.через 12 часов. На фоне проводимой терапии была достигнута ремиссия. Повторная регистрация по предлагаемому методу пароксизмальной двигательной активности не выявила.

В приведенных примерах по предлагаемому способу была зарегистрирована характерная для моторного (двигательного) эпилептического приступа двигательная активность во время ночного сна, интерпретация которой стала основанием клинической целесообразности дополнительного назначения депакин-хроно, что и привело к клинически значимой ремиссии, подтвержденной как стандартными методами контроля оказания медицинской помощи при эпилепсии, так и анализом двигательной активности по предлагаемому методу.

Способ диагностики эпилепсии, характеризующийся тем, что диагноз ставят по интерпретации двигательной активности конечностей пациента во время его сна, а именно по частоте, амплитуде и длительности периода сигнала, измеренного и зарегистрированного устройством, включающим акселерометрический датчик, закрепляемый на лодыжках и/или запястьях пациента, с числом пространственных осей измерения не менее трех, при этом фазе с характерной для эпилепсии двигательной активносттью конечностей пациента предшествует фаза сна без двигательной активности, которая условно может быть названа «нулевой», а сама фаза характерной для эпилепсии двигательной активности конечностей пациента состоит из четырех последовательных периодов:

1 - период зарождения характерной двигательной активности конечностей пациента, который определяется наличием колебаний с частотой не более 0.25 Гц и размахом амплитуды сигнала (peak-to-peak amplitude) до ±23% от уровня сигнала «нулевой фазы», по крайней мере, по одной из пространственных осей измерения акселерометрического датчика, при этом длительность периода не более 30 секунд;

2 - период развития характерной двигательной активности конечностей пациента, который определяется наличием колебаний с частотой 0.25÷3 Гц и размахом амплитуды сигнала до ±90% от уровня сигнала «нулевой фазы», по крайней мере, по одной из пространственных осей измерения акселерометрического датчика, при этом длительность периода не более 20 секунд;

3 - период затухания характерной двигательной активности конечностей пациента, который определяется наличием колебаний с частотой 3÷5 Гц и размахом амплитуды сигнала до ±5% от уровня сигнала «нулевой фазы», по крайней мере, по одной из пространственных осей измерения акселерометрического датчика, при этом длительность периода не более 15 секунд;

4 - период прекращения характерной двигательной активности конечностей пациента, который определяется наличием колебаний с частотой 0.05÷0.2 Гц, практически без изменения амплитуды сигнала, характерного для третьего периода, при этом длительность периода не менее 60 секунд.