Способ определения дисперсии амплитудно-частотных характеристик альфа-ритма головного мозга при психических заболеваниях



Способ определения дисперсии амплитудно-частотных характеристик альфа-ритма головного мозга при психических заболеваниях

 


Владельцы патента RU 2506044:

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации" (RU)

Изобретение относится к области медицины, а именно к нейрофизиологическим методам исследования. Проводят регистрацию ЭЭГ, определяют суммарную мощность модального колебания в диапазоне альфа ритма в одном из отведений и рассчитывают показатель КДα1, как отношение этой мощности к суммарной мощности всех колебаний альфа диапазона в том же отведении. Определяют значение суммы мощности колебаний, расположенных справа и слева от максимального значения мощности на ±0,5 Гц, включая максимальное значение, и рассчитывают показатель КДα2, как отношение полученной суммы мощности к суммарной мощности всех колебаний альфа-диапазона в том же отведении. Выраженность поражения головного мозга определяют путем сравнения полученных значений КДα1 и КДα2 с нормативными значениями. Способ позволяет установить количественные соотношения альфа-ритма, характерные для отдельных нозологических единиц в психиатрии. 2 табл., 1 ил.

 

Изобретение относится к медицинской области применения, в частности к нейрофизиологическим методам исследования.

Известен способ определения спектральной мощности излучения альфа-ритма как его амплитудно-частотной характеристики при проведении электроэнцефалографического исследования головного мозга. Математической основой амплитудно-частотного анализа является преобразование Фурье, принимающее различные формы в зависимости от вида анализируемых сигналов. Общим является предположение о том, что исследуемые процессы (сигналы) состоят из определенного числа (возможно бесконечного) синусоидальных и/или косинусоидальных составляющих (гармоник) последовательно возрастающего ряда частот. Преобразование Фурье осуществляет разложение сигнала на ряд гармонических составляющих без какой-либо потери информации (если арифметически сложить все гармоники, то получится опять исходный сигнал). Каждая гармоника определяется тремя параметрами: амплитудой, начальной фазой и частотой. Зависимость амплитуды и фазы гармоник от частоты называется спектром. Спектр мощности P(i)=f(fi) представляет собой амплитудный спектр, возведенный в квадрат P(i)=A(i)2. На практике спектральный анализ ЭЭГ осуществляется с помощью встроенных в компьютерный энцефалограф программ. Искомый спектр мощности той или иной частоты излучения может быть выведен в графическом и табличном виде (Гнездицкий В.В. Обратная задача ЭЭГ и клиническая электроэнцефалография. Таганрог: Медиком, 2000; Жирмунская Е.А. Клиническая электроэнцефалография. М.: 1991; Макс Ж. Методика и техника обработки сигналов при технических измерениях. М.: Мир, 1983; Отнес Р., Эноксон Л. Прикладной анализ временных рядов. М.: Мир, 1982. Т.1, 2; Русинов B.C., Гриндель О.М., Болдырева Г.Н., Вакер Е.М. Биопотенциалы головного мозга. Математический анализ. М.: Медицина, 1987).

Недостатками данного способа являются:

1) при анализе мощности амплитуды спектральных гармоник измеряются в милливольтах регистрируемого на скальпе черепа напряжения и, переведенные в милливольтах в квадрате, не понятны для многих исследователей;

2) трудно анализировать нелинейные соотношения (в данном случае квадратичные);

3) мощность альфа-ритма не демонстрирует прямой корреляционной связи с патологическими отклонениями и нозологическими формами заболеваний головного мозга;

4) встречающиеся в патологии, визуально определяемые на графике, «расщепления» спектра альфа-ритма, встречающиеся при различных психических заболеваниях, описываются только качественно (мономодальное, димодальное, полимодальное), что затрудняет выявление корреляционных связей между степенью выраженности указанного феномена и клинической картиной (Иванов Л.Б. Прикладная компьютерная электроэнцефалография. АОЗТ «Антидор», 2000).

Указанный выше способ изучения изменения альфа ритма при психических болезнях не представляет полной картины заболевания пациента, носит качественный и неспецифический характер, неприменим для целей нозологической диагностики заболеваний головного мозга, и не позволяет точно диагностировать степень выраженности патологического процесса.

Предлагаемый «Способ определения дисперсии амплитудно-частотных характеристик альфа-ритма головного мозга при психических заболеваниях» не имеет аналогов.

Задачей изобретения является выявление количественных изменений спектра альфа-ритма, патогномоничных органическим поражениям головного мозга, позволяющих установить их количественные соотношения, характерные для отдельных нозологических единиц в психиатрии.

Поставленная задача решается методом определения относительных величин, которые являются мерой дисперсии амплитудно-частотных характеристик альфа-ритма, отражающей структурное содержание спектра его мощности у конкретного пациента, показывающие не индивидуальные его особенности, а сдвиги, характерные для определенных патологических состояний. Применяя корреляционный анализ полученных количественных величин, вырабатываются нормативные показатели.

Сущность предложенного способа заключается в следующем.

Производится стандартная съемка фоновой электроэнцефалограммы на компьютерном электроэнцефалографе в 19 монополярных отведениях согласно международной системе расположения электродов «10-20», при значении импеданса 10 кОм и менее в полосе пропускания 0,3-50 Гц при частоте дискретизации 256 Гц. В качестве референтных используются ушные электроды. Регистрация ЭЭГ проводится при положении испытуемого, сидя в удобном кресле, в состоянии расслабленного бодрствования. Эпохи ЭЭГ длиной 20 сек подвергаются быстрому преобразованию Фурье с использованием окна Ханна в полосе 3-30 Гц (шаг 0.25 Гц). Выходные формы анализа формируются с помощью специализированной программы WinEEG, составленной в соответствии с принятыми стандартами анализа сигнала, и представляют собой графики или таблицы спектральной мощности ЭЭГ в каждом отведении с шагом 0,25 Гц.

Выделяется участок длительностью 20-25 секунд. На этом участке определяется спектр мощности во всем диапазоне излучения. На стандартном графике (фиг.1) определяется модальная (максимальная) мощность альфа-ритма (Мо). Производится вычисление отношения мощности модального (наиболее выраженного) колебания альфа-ритма в каком-либо отведении ЭЭГ к его суммарной мощности в том же отведении (КДα1). Для уточнения имеющихся нарушений вычисляется отношение суммарной мощности альфа-ритма в диапазоне ±0,5 Гц от модального (наиболее выраженного) колебания к его суммарной мощности (КДα2). С этой целью для вычисления (КДα1) из таблицы мощностей спектров ритмов, экспортируемой из программы ЭЭГ, которая представляет собой прямоугольную матрицу, где по вертикали расположены названия стандартных отведений ЭЭГ, а по горизонтали - частоты колебаний от 0 до 30 Гц с шагом 0,25 Гц, определяется мощность модального (максимального по мощности) колебания в каком-либо стандартном отведении (Мо) в диапазоне альфа-ритма (7-14 Гц). Та же процедура может быть проведена на графике спектров мощностей ритмов, предоставляемом стандартной программой ЭЭГ. Затем определяется суммарная мощность альфа-ритма (М) путем сложения всех мощностей в этом отведении в альфа-диапазоне (стандартная программа ЭЭГ автоматически предоставляет эту величину в сводной таблице мощностей спектров). (КДα1) вычисляется по формуле: Мо(1)/М×100%.

Для вычисления (КДα2) необходимо в таблице мощностей или на графике мощностей выделить значения мощностей, которые располагаются справа и слева от модального значения на 0.5 Гц (т.е. по 2 значения справа и слева от модального). Все эти значения, включая модальное, суммируются. Полученное значение делится да суммарную мощность в данном отведении по формуле:

Где Mo - модальная мощность альфа-ритма (мкВ2),

M - валовая мощность альфа-ритма.

Полученные величины сравниваются с нормативными (таблица 1), полученными при статистическом корреляционном анализе клинического материала, и делается вывод о степени выраженности патологического процесса.

Таблица 2 - результат анализа клинических данных, произведенных данным способом, позволяющим четко разграничивать степени поражения головного мозга.

Изобретение позволяет ввести количественный параметр спектра мощности альфа-ритма, отражающий степень поражения головного мозга. Определение степени изменения КДα1(%) и КДα2(%) позволяет разграничить нормальное и патологически измененное состояние головного мозга, высказать предположение о нозологической принадлежности этих изменений и наблюдать их в динамике.

Данный способ был применен в ГКУЗ ОКПБ №1 им. М.П. Литвинова (г.Тверь). В процессе изучения 2235 электроэнцефалограмм больных и 115 здоровых (контроль) были получены данные, представленные в таблице 2, подтверждающие предложенный способ определения дисперсии амплитудно-частотных характеристик альфа-ритма при психических заболеваниях.

Таким образом, существует статистически достоверная корреляционная связь между предлагаемыми показателями КДα1 и КДα2 и органическими заболеваниями головного мозга.

Таблица 1
Значения КДα1(%) Значения КДα2(%) Степень органического поражения головного мозга
Более 24 Более 67 Нормальная ЭЭГ
18-21 61-66 Легкая
15-18 51-60 Умеренная
5-14 15-50 Значительная
Таблица 2
Степень дисперсии альфа-ритма КДα1 КДα2,
левое полушарие правое полушарие левое полушарие правое полушарие
Контроль (М±m, %) p<0.01 Больные (М±m, %) p<0.01 Контроль (М±m, %) p<0.01 Больные (М±m, %) p<0.01 Контроль (М±m, %) p<0.01 Больные (М±m, %) p<0.01 Контроль (М±m, %) p<0.01 Больные (М±m, %) p<0.01
Минимальная 29±1% 27±0.3% 29±1.1% 27±0.3% 75±1.4% 75±0.4% 75±1.7% 75±0.5%
n,% 60(52%) 171(8%) 63(55%) 405(18%) 69(60%) 387(17%) 76(75%) 637(29%)
Легкая 21±0.4% 21±0.1% 21±0.4% 21±0.1% 63±0.4% 64±0.1% 64±0.5% 63±0.1%
n,% 49(43%) 679(30%) 42(37%) 694(31%) 29(25%) 579(26%) 32(28%) 515(23%)
Умерен-ная 17±0.2% 17±0.1% 17±0.2% 17±0.1% 56±0.8% 56±0.2% 56±0.4% 56±0.2%
n,% 6(5%) 679(30%) 9(8%) 561(25%) 13(11%) 437(20%) 5(4%) 388(17%)
Значи-тельная 0±0% 12±0.1% 13±0% 12±0.1% 48±0.7% 39±0.5% 45±1.3% 38±0.6%
n,% (0%) 606(27%) 1(1%) 575(26%) 4(3%) 832(37%) 2(2%) 695(31%)
Всего 25±1.4% 18±0.3% 25±1.6% 19±0.4% 69±2.7% 55±1% 71±2.5% 58±1.1%
n,% 115 (100%) 2235 (100%) 115 (100%) 2235 (100%) 115 (100%) 2235 (100%) 115 (100%) 2235 (100%)

Способ определения дисперсии амплитудно-частотных характеристик альфа-ритма головного мозга при психических заболеваниях, включающий определение амплитудно-частотных характеристик альфа-ритма на основе спектра его мощности, отличающийся тем, что при записи стандартных отведений ЭЭГ определяют суммарную мощность модального колебания в диапазоне альфа-ритма в одном из отведений и рассчитывают показатель КДα1, как отношение этой мощности к суммарной мощности всех колебаний альфа-диапазона и том же отведении, затем определяют значение суммы мощности колебаний, расположенных справа и слева от максимального значения мощности на ±0,5 Гц, включая максимальное значение, и рассчитывают показатель КДα2, как отношение полученной суммы мощности к суммарной мощности всех колебаний альфа-диапазона в том же отведении, а выраженность поражения головного мозга определяют путем сравнения полученных значений КДα1 и КДα2 с нормативными значениями.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии, и может быть использовано в неврологии, медицинской психологии и психиатрии. Проводят клиническое обследование детей по жалобам, анамнестическим сведениям и данным физикального осмотра.
Изобретение относится к области медицины, а именно к онкологической нейрохирургии, неврологии, психиатрии и функциональной диагностике. Проводят электроэнцефалографическое исследование.

Изобретение относится к медицине, а именно к немедикаментозным способам активации речевых функций головного мозга. Регистрируют сигналы мозга.

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, психиатрии и педиатрии. .

Изобретение относится к области медицины, а именно к функциональной диагностике. .

Изобретение относится к медицине, в частности к области медицинской и психофизиологической диагностики. .
Изобретение относится к области медицины, а именно к нейроинфекциям. .

Изобретение относится к области медицины и медицинской технике. .
Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии, и может быть использовано при оценке адекватности наркоза у детей от 4 до 14 лет. Для этого до проведения наркоза и во время наркоза, в фазу хирургической стадии, осуществляют регистрацию длиннолатентных слуховых вызванных потенциалов. Затем вычисляют суммы исходных показателей латентностей первых трех пиков (P1, N1, P2) до проведения наркоза - сумма А, вычислением суммы показателей латентностей первых трех пиков (P1, N1, P2) в хирургическую стадию наркоза - сумма В. Соотношение суммы В к А умножают на 100. По процентному соотношению показателей латентностей пиков P1, N1, P2 в наркозе к показателям до наркоза оценивают адекватность анестезии. Для детей первой возрастной группы 4-6 лет наркоз оценивают как адекватный при процентном соотношении 140-253%, для детей второй возрастной группы 7-9 лет - при соотношении 133-253%, для детей третьей возрастной группы 10-12 лет - при соотношении 159-190%, для детей четвертой возрастной группы 13-14 лет - при соотношении 125-271%. Способ обеспечивает адекватную и простую в использовании оценку проводимой анестезии за счет уменьшения времени проведения обследования и простоты интерпретации данных в виде одной волны, имеющей три пика. 1 пр., 6 табл., протокол обследования.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для оценки показаний к назначению лекарственных препаратов, несовместимых с приемом алкоголя, в наркологии, психиатрии, а также в психотерапии. Проводят электроэнцефалографическое исследование и психологическое тестирование: на первом этапе пациентам с диагностированным синдромом зависимости от алкоголя проводится электроэнцефалографическое исследование (ЭЭГ) на наличие медленных волн, десинхронизации и асимметрии биоэлектрической активности головного мозга, нарушений альфа-ритма, по результатам данного исследования определяют наличие или отсутствие органической патологии функционирования головного мозга, связанного с нарушением его биоэлектрической активности. На втором этапе пациенты, у которых по результатам ЭЭГ не выявлены признаки органического поражения головного мозга, проходят оценку системы невербализованных эмоциональных отношений личности с помощью техники цветовых репертуарных решеток (ЦРР), в которой используют группы объектов, связанных с алкоголем, и применяют раскладку цветных карточек Люшера. Подсчитывают коэффициенты линейной корреляции Пирсона между элементами и между конструктами, которые в последующем подвергают дальнейшей обработке с использованием метода анализа главных компонент. При этом выявленные показатели факторных нагрузок по двум, наиболее значимым компонентам используют в качестве координат элементов в двухмерном пространстве при построении графической модели системы отношений испытуемого. Наличие высокой согласованности в двух репрезентативных системах отношений личности (вербальной и невербальной) свидетельствует о сохранности и адекватности мотивационной сферы личности и служит показанием для назначения лекарственных средств группы антагонистов опиоидных рецепторов (налтрексон) и курса когнитивно-поведенческой психотерапии в рамках терапии алкогольной зависимости. Наличие низкой согласованности является признаком таких нарушений в мотивационной сфере, которые нивелируют возможности психотерапевтических методов и также служат показаниями для назначения лекарственных средств, несовместимых с приемом алкоголя (дисульфирам, цианамид). Способ позволяет объективно и точно оценить правильность показаний в прогнозе эффективности применения лекарственных средств, несовместимых с приемом алкоголя, в терапии алкогольной зависимости. 1 пр.

Изобретение относится к области медицины, а именно к стоматологии. У пациентов с нарушением мозговой гемодинамики регистрируют энцефалограмму (ЭЭГ). При этом после лечения запись ЭЭГ проводят с жевательной нагрузкой с помощью 10-20 г пчелиного сотового меда в течение 3-4 минут. При восстановлении или преобладании альфа-ритма на ЭЭГ после лечения оценивают проведенное ортопедическое лечение как эффективное. Способ повышает достоверность оценки ортопедического лечения стоматологических больных с цереброваскулярной патологией, что достигается за счет использования жевательной нагрузки. 4 ил., 1 пр.
Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для изменения функционального состояния человека. Осуществляют воздействие белым светом с цветовой температурой 1700 К или 10000 К, на открытые глаза человека при освещенности 200 лк на уровне глаз. Регистрируют электроэнцефалограмму, проводят ее спектральный анализ. При возрастании спектральной мощности альфа-ритма более чем на 50% и тета-ритма на 25% от фоновых значений воздействие оценивают, как релаксирующее. Способ позволяет индивидуально оценить действие цветовой температуры, которое может оказывать релаксирующее влияние на человека. 2 табл., 2 пр.
Изобретение к области медицины и может быть использовано для оценки воздействия на функциональное состояние коры головного мозга человека светового излучения от светодиодного источника. Воздействие осуществляют на открытые глаза человека белым светом с цветовой температурой 1700-10000 K, освещенностью на уровне глаз 80-300 лк. Регистрируют электроэнцефалограмму, проводят ее спектральный анализ. При повышении или снижении спектральной мощности альфа- или тета-ритма более чем на 25% от фоновых значений световое воздействие оценивают как физиологически активное, а менее чем на 25% - физиологически нейтральное. Способ повышает достоверность оценки функционального состояния головного мозга, что достигается за счет оценки его биоэлектрической активности в диапазоне альфа- или тета-ритма. 4 табл., 4 пр.
Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в профессиональной патологии. Воздействие белым светом, варьируемым по цветовой температуре в диапазоне 1700 К - 10000 К, осуществляют на открытые глаза человека. Регистрируют электроэнцефалограмму, проводят ее спектральный анализ и по снижению спектральной мощности альфа- и тета-ритмов более чем на 25% от фоновых значений оценивают воздействие как активирующее. Способ позволяет осуществить индивидуальный подбор цветовой температуры, оказывающий активирующее воздействие. 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области медицины, а именно к физиологии, психофозиологии, оптике. Предъявляют изображение, создающее эффект глубины и объема (ИЭГ). Регистрируют электрическую активность (ЭЭГ) головного мозга, на предъявление белого листа (ИБЛ) и на предъявление изображения ИЭГ. Вычисляют сумму полной амплитуды когерентности по всем отведениям и компонентам ЭЭГ ритмов, сначала на предъявление ИБЛ ( Σ ( К Г А И Б Л ) ) , затем на предъявление ИЭГ изображения ( Σ ( К Г А И Э Г ) ) . При значении Σ ( К Г А И Э Г ) больше Σ ( К Г А И Б Л ) в 1,8 и более раза определяют способность трехмерного восприятия плоскостных изображений. Способ позволяет получить объективную оценку способности трехмерного восприятия плоскостных изображений, что достигается за счет использования когерентного анализа ЭЭГ. 2 ил.

Изобретение относится к области медицины, в частности к неврологии. Проводят тренировку, предъявляя больному задание по воображению движения паретичной конечностью с последующим контролем воображаемого движения. При этом регистрируют ЭЭГ, передают полученные данные в компьютер для их синхронной обработки и выделяют сигналы реакции десинхронизации сенсомоторного ритма, ответственные за воображаемое движение, с помощью классификатора паттернов ЭЭГ по методу Байеса. Результаты распознавания выполняемого ментального задания предъявляют больному по зрительной обратной связи в виде метки на экране монитора. По изменению положения метки определяют правильность выполнения задания. Задание по воображению движения предъявляют в течение 10 секунд. Курс тренировки составляет 6-12 дней, по одной тренировки в день, длительностью 20-30 минут с интервалами между тренировками от 1 до 4 дней. Способ позволяет повысить эффективность реабилитации, что достигается за счет проведения тренировки с использованием обратной связи, в условиях, позволяющих больному визуально контролировать выполнение воображаемого движения паретичной конечностью. 3 ил., 4 табл., 2 пр.
Изобретение относится к медицине, охране труда, профотбору для работы горноспасателем. Может быть использовано для профотбора в отраслях промышленности, где используются индивидуальные средства защиты, а также в области охраны труда рабочих промышленных производств с вредными условиями труда. Способ включает профессиональный отбор и контроль в период несения службы на основании данных электроэнцефалограммы (ЭЭГ) и кардиологического исследования. Обследование проводят до использования ИСИЗ и при его использовании. Кардиологическое исследование заключается в оценке вариабельности ритма сердца (ВРС), которая проводится с использованием частотно-амплитудного спектрального анализа Фурье: VLF с частотой колебаний в диапазоне 0,0033-0,04 Гц, LF - с частотой 0,05-0,15 Гц и HF - с частотой 0,16-0,80 Гц, и выполняется на 5 этапах: в исходном состоянии покоя, при умственной нагрузке, в период восстановления после умственной нагрузки, при гипервентиляционной нагрузке, в период восстановления после гипервентиляционной нагрузки. В начале проводят исследование ВРС и ЭЭГ до использования ИСИЗ. При выявлении на любом из пяти этапов исследования ВРС пульса более 90 уд/мин, а также изменениях относительно нормативных значений показателей: аппроксимированной энтропии - менее 180, LF - менее 6 баллов, амплитуде альфа ритма - до 12 кол/с и появлении пароксизмальной активности по ЭЭГ, устанавливают преобладание симпатической нервной системы, или при выявлении на любом этапе исследования ВРС пульса менее 60 уд/мин, а также изменениях относительно нормативных значений показателей: АД - выше 140/90 мм рт.ст., VLF - более 130 баллов, HF - более 16 баллов, амплитуде альфа ритма - менее 25 мкВ, устанавливают преобладание парасимпатической нервной системы, прогнозируют низкий уровень адаптации к ИСИЗ и при профессиональном отборе не рекомендуют работу горноспасателем, обследование прекращают. В том случае, если показатели ВРС и ЭЭГ, полученные до надевания ИСИЗ, соответствуют нормативным, переходят к исследованию ВРС в ИСИЗ, причем исследование проводят при нахождении в ИСИЗ и при велоэргометрической пробе, и при регистрации изменений оцениваемых показателей по типу гиперадаптоза: VLF - более 130 баллов относительно нормативного значения при включении в ИСИЗ и колебаниях при нагрузках LF и HF, прогнозируют неполную или незавершенную адаптацию к ИСИЗ и отстраняют горноспасателя от работы на несколько часов; а при VLF - более 130 баллов, регистрируемом только через 10-15 мин после включения в ИСИЗ, прогнозируют хороший уровень адаптации к ИСИЗ. Способ позволяет оценить деятельность вегетативной нервной системы и осуществить прогноз уровня адаптации горноспасателей к ИСИЗ. 11 табл., 5 пр.
Изобретение относится к области медицины, а именно к психиатрии. Дополнительно к клиническому обследованию регистрируют электроэнцефалограмму (ЭЭГ) и проводят ее спектральный и когерентный анализ. Определяют показатели: спектральную мощность на стандартных отведениях Т6-АА в диапазоне 3,5-5 Гц, F7-AA в диапазоне 2-3 Гц, Т5-АА в диапазоне 23-24,5 Гц, межполушарную асимметрию мощности между отведениями F8-AA и F7-AA в диапазоне 24,5-26 Гц, когерентность в отведениях Р4-С4 в диапазоне 8-13 Гц, T4-F8 в диапазоне 23-24,5 Гц, T3-F7 в диапазоне 26-27,5 Гц, Т5-O1 в диапазоне 17-18,5 Гц, T3-F8 в диапазоне 20-21,5 Гц. Вычисляют логарифмы полученных показателей. Интегральный диагностический показатель определяют по математической формуле с учетом рассчитанных логарифмов и корректирующих коэффициенты показателей. При положительных значениях интегрального диагностического показателя диагностируют рекуррентное депрессивное расстройство, при отрицательных - биполярное аффективное расстройство. Способ позволяет повысить достоверность диагностики на ранних этапах заболевания, что достигается за счет оптимального подбора анализируемых показателей и математического расчета интегрального показателя. 2 пр.
Наверх