СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ РАЗЛИЧНЫХ СТАДИЙ ЭПИЛЕПТОГЕНЕЗА

СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ РАЗЛИЧНЫХ СТАДИЙ ЭПИЛЕПТОГЕНЕЗА


RU (11) 2297791 (13) C2

(51) МПК
A61B 5/0476 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 30.01.2009 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2004136444/14 
(22) Дата подачи заявки: 2004.12.14 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.12.14 
(43) Дата публикации заявки: 2006.05.20 
(45) Опубликовано: 2007.04.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2188575 C1, 10.09.2002. RU 2192780 C2, 20.11.2002. RU 2182463 С1, 20.05.2002. ХОПКИНС Э. и др. Эпилепсия. Факты., М., Медицина, 1998, с.56-78. ЗЕНКОВ Л.Р. Клиническая электроэнцефалография с элементами эпилептологии, Таганрог, 1996, с.287-295. 
(72) Автор(ы): Корсакова Екатерина Анатольевна (RU); Хоршев Сергей Кузьмич (RU); Фотеев Валерий Борисович (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Государственное учреждение "Санкт-Петербургский научно-исследовательский психоневрологический институт им.В.М.Бехтерева" (RU) 
Адрес для переписки: 193019, Санкт-Петербург, ул. Бехтерева, 3, НИПИ им. В.М. Бехтерева, патентно-информационный отдел, Н.Ю. Алексеевой 

(54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ РАЗЛИЧНЫХ СТАДИЙ ЭПИЛЕПТОГЕНЕЗА

Изобретение относится к медицине, а именно к психиатрии и неврологии. Проводят энцефалографический мониторинг и осуществляют обработку полученной энцефалограммы (ЭЭГ) методом фрактального анализа. При этом электроэнцефалографический мониторинг осуществляют в состоянии пассивного бодрствования, длительность эпохи анализа составляет 3 минуты, материалом для обработки служат сигналы отведений левой и правой лобных, центральных, теменных, затылочных, передневисочных и задневисочных областей коры мозга. Рассчитывают фрактальный индекс и фрактальную размерность низкочастотных и среднечастотных флуктаций мощности альфа-ритма. При снижении фрактального индекса и возрастании фрактальной размерности во всех областях коры в обоих диапазонах частот диагностируют инициальную стадию эпилептогенеза; при дальнейшем уменьшении фрактального индекса и увеличении фрактальной размерности в низкочастотном и среднечастотном диапазонах, наиболее выраженном в задних отделах коры, при достоверном изменении показателей в теменных, правой затылочной и левой задневисочной областях в обоих диапазонах, а также в правой задневисочной области в низкочастотном и в правой центральной области в среднечастотном диапазоне диагностируют эпилепсию без пароксизмов на ЭЭГ, а при значимых изменениях фрактальных показателей мощности ЭЭГ альфа-ритма в теменных, затылочных и задневисочных областях коры в диапазоне низкочастотных флуктуаций, а также во всех областях, кроме левой передневисочной, в диапазоне среднечастотных флуктуаций диагностируют эпилепсию с пароксизмами на ЭЭГ. Способ повышает достоверность диагностики, что достигается за счет обработки данных ЭЭГ методом фрактального анализа. 1 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к медицине, а именно к психиатрии и неврологии, и может быть использовано как метод выявления скрытого эпилептогенеза, позволяющий улучшить диагностику эпилепсии.

Известно, что наиболее выраженными изменениями электроэнцефалограммы (ЭЭГ) при эпилепсии являются пароксизмы - внезапно возникающие на фоне доминирующего ритма (активности) и внезапно исчезающие волны другой частоты с амплитудой, превышающей фоновую активность, или эпилептиформные волны. Общепринятая методика оценки эпилептических нарушений основана на продолжительном электроэнцефалографическом мониторинге, в ходе которого исследуется реакция мозга на различные функциональные пробы, такие как ритмическая фотостимуляция, гипервентиляция, депривация сна, направленные на провокацию пароксизмальной активности (Зенков Л.Р. Клиническая эпилептология (с элементами нейрофизиологии). - М: ООО «Медицинское информационное агентство», 2002. - С.62-84) [1]. Однако при всей трудоемкости такого диагностического подхода его надежность не всегда удовлетворительна.

Далеко не всегда в межприступный период на ЭЭГ удается выявить пароксизмальную активность. При эпилепсии в ряде случаев обнаруживается нормальная ЭЭГ. До 30-40% больных, страдающих эпилепсией, не имеют патологических форм биоэлектрической активности головного мозга (Ketz E. Occurrence of epilepsies in family members of probands with different epileptic syndromes // Internist (Berl.). - 1977. - Vol.18, №2. - P.86-89) [2]. При начальных проявлениях эпилепсии в 72% случаев в фоновой записи ЭЭГ вообще отсутствуют эпилептические изменения (Морозов В.И., Слезин В.Б., Рыбина И.Я., Табулина Л. Д. Электроэнцефалографическое исследование больных с бессудорожной формой и начальными проявлениями эпилепсии // Методические рекомендации. - Л.: Изд-во ЛНИПНИ им. В.М.Бехтерева, 1988. - С.18-20) [3].

Если эпилептиформные проявления отсутствуют в фоновой ЭЭГ, то они могут быть выявлены при различных способах провокации эпилептической активности, а именно с помощью функциональных нагрузок, главными из которых являются ритмическая фотостимуляция и гипервентиляция. Провокацию эпилептических разрядов на ЭЭГ можно получить также депривацией сна в течение одной или двух ночей [1]. Несмотря на применение функциональных нагрузок, все же в 10-20% случаев у страдающих эпилепсией не провоцируются эпилептиформные изменения на ЭЭГ [2]. При начальных проявлениях эпилепсии только в 80% случаев под воздействием провоцирующих функциональных проб лишь единично обнаруживаются эпилептические проявления на ЭЭГ, да и то при использовании комбинации монополярных и биполярных способов регистрации потенциалов [3].

Не всегда выявляются характерные изменения ЭЭГ даже во время протекания эпилептического приступа. Так, в 15-21% случаев отмечается отсутствие визуально выявляемых изменений на ЭЭГ при протекании простых парциальных приступов (Devinsky О., Kelley К., Porter R.J., Theodore W.H. Clinical and electroencephalographic features of simple partial seizures // Neurology. - 1988. - Vol.38, №9. - P.1347-1352) [4].

Отсутствие пароксизмальной активности на ЭЭГ при наличии очевидного эпилептического поражения исследователи объясняют глубинным расположением эпилептического очага, существование которого в силу определенной морфофункциональной организации приводит лишь к незначительным изменениям активности, регистрируемой с конвекситальной поверхности коры. Эпилептические пароксизмы, которые не регистрируется на ЭЭГ, как правило, начинаются в глубинных структурах мозга, например в коре, прилегающей к продольной щели большого мозга (Куратало П. Электроэнцефалография // В кн.: Эпилепсия и судорожный синдром у детей / Под ред. Темина П.А., Никаноровой М.Ю. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Медицина, 1999. - С.42-60) [5]. Развитие субклинического эпилептического разряда в миндалине и гиппокампе сопровождается лишь реакцией десинхронизации в гомолатеральных височных отведениях ЭЭГ. Если же эпилептический разряд развивается в гиппокампе и не сопровождается какими-либо видимыми клиническими проявлениями, то он может не получить отражения в суммарной ЭЭГ (Чхенкели С.А., Шрамка М. Эпилепсия и ее хирургическое лечение. Топическая диагностика. - Братислава: Вела, 1990. - С.61-63) [6].

В связи с тем, что на ЭЭГ далеко не всегда можно обнаружить пароксизмальную активность, встает вопрос о поиске признаков эпилептических нарушений головного мозга по неспецифическим изменениям электроэнцефалографических ритмов. Такой подход к анализу ЭЭГ наряду с традиционным учетом выявления пароксизмов наметился в последнее время в работах некоторых авторов. Так, предложен метод прогнозирования индивидуальной устойчивости к пароксизмальным состояниям, основанный на оценке кросскорреляционных взаимосвязей амплитудных, частотных и временных параметров низкочастотного бета- и альфа-ритмов по отношению к тета- и дельта-ритмам (Поворинский А.Г., Демченко И.Т., Кривенков С.Г. Методы электроэнцефалографического анализа пароксизмальной активности. - Л.: Наука, 1990. - С.48-59) [7]. Кроме того, разработана система диагностики эпилепсии на основе клинических и ЭЭГ-признаков, каждый из которых в отдельности не дает прямых указаний на эпилепсию, но которые при мультипараметрическом анализе обеспечивают не только диагностику эпилепсии, но и оценку риска ее возникновения (Зенков Л.Р. Клиническая эпилептология (с элементами нейрофизиологии). - М: ООО «Медицинское информационное агентство», 2002. - С.93-100) [8]. Заключение о выраженности эпилептического процесса формируется на основе сопоставления мультипараметрических клинических и показателей ЭЭГ, причем об эпилептическом процессе может свидетельствовать не только пароксизмальная активность, но и большой вес неспецифических изменений ЭЭГ, таких как диффузные тета-волны более 60 мкВ, доминирующая частота альфа-волн менее 8,5 Гц, возрастание тета- и бета-активности при гипервентиляции.

Однако проблема определения эпилептических нарушений по непароксизмальным ритмам ЭЭГ остается нерешенной. До сих пор не разработано методов оценки неспецифических изменений биоэлектрической активности головного мозга, достаточно полно определяющих выраженность и характер эпилептического процесса в период отсутствия пароксизмальной активности в состоянии покоя, не требующих проведения функциональных проб.

В работах последних лет указывается на то, что фрактальный анализ играет заметную роль в церебральных процессах всех уровней структурно-иерархической организации - от уровня активности отдельных нейронов до кооперативной динамики мозга в целом. Отчетливые нарушения фрактальных характеристик флуктуаций параметров ЭЭГ успешно выявляются при эпилепсии, в частности во время эпилептического приступа (Babloyantz A. Chaotic dimensions in brain activity // Springer Series in Brain Dynamics I. - Berlin: Springer-Verlag, 1988. - P.196-202) [9]. Более того, уже за час до начала припадка обнаруживаются изменения уровня хаоса в активности головного мозга (Kugiumtzis D., Larsson P.G. Linear and nonlinear analysis of EEG for the prediction of epileptic seizures // Proceedings of the 1999 Workshop «Chaos in Brain?», - Singapore: World Scientific, 2000. - P.329-333) [10], что свидетельствует о высокой разрешающей способности нелинейно-динамических методов анализа ЭЭГ. Тем не менее, фрактальные свойства флуктуаций различных ритмов ЭЭГ на разных стадиях эпилептогенеза в период отсутствия пароксизмов практически не исследованы.

Вышеизложенные данные свидетельствуют об актуальности изучения фрактальных характеристик флуктуаций мощности основных ритмов ЭЭГ во внепароксизмальный период на инициальной и более поздней стадиях эпилептогенеза, в том числе и при эпилепсии без выявляемой пароксизмальной активности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному способу является способ диагностики различных стадий эпилептогенеза, включающий электроэнцефалографический мониторинг и обработку полученной электроэнцефалограммы (ЭЭГ) методом фрактального анализа (SU, Патент №2188575, кл. А61В 5/0476, 2001 г.) [11].

Недостатками известного способа является недостаточная надежность и информативность диагностики различных стадий эпилептогенеза из-за невозможности определения выраженности и характера эпилептических нарушений в период отсутствия пароксизмальной активности по активности более чем одной области коры головного мозга.

Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, заключается в повышении информативности и надежности диагностики различных стадий эпилептогенеза.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе диагностики различных стадий эпилептогенеза, включающем электроэнцефалографический мониторинг и обработку электроэнцефалограммы методом фрактального анализа, согласно изобретению мониторинг осуществляется в состоянии пассивного бодрствования в течение 3 минут, при этом материалом для дальнейшей обработки служат сигналы отведений левой и правой лобных (F3, F4), затылочных (О1, О2) и височных (Т5, Т6) областей, причем снижение фрактального индекса низкочастотных флуктуаций мощности альфа-ритма 1 в отведениях F3, F4 от 0,40, в отведениях 01, 02 от 0,60 и в отведениях Т5, Т6 от 0,50, а снижение фрактального индекса среднечастотных флуктуаций мощности альфа-ритма 1 в отведениях F3, F4 от 3,20, в отведениях 01, 02 от 3,80 и в отведениях Т5, Т6 от 3,45 свидетельствует о наличии эпилептических нарушений.

С целью оценить и объективизировать процесс нарастающего эпилептогенеза изучались ЭЭГ больных эпилепсией на разных стадиях развития болезни в сравнении с группой здоровых людей.

Контрольная группа здоровых испытуемых была сформирована из 30 неврологически здоровых человек (13 мужчин и 17 женщин в возрасте от 18 до 50 лет, в среднем 22.33±1.17 лет - здесь и далее после среднего значения приводится стандартная ошибка среднего значения) без клинически значимых изменений ЭЭГ.

Группа пациентов с инициальной стадией эпилептогенеза включала в себя 32 больных (17 мужчин и 15 женщин в возрасте от 18 до 52 лет, в среднем 28.82±1.82 лет), перенесших первый и единственный, неспровоцированный судорожный приступ с потерей сознания в период до 1 года перед обследованием. Их ЭЭГ не содержала пароксизмальной активности ни в состоянии пассивного бодрствования, ни при функциональных нагрузках. Здесь следует подчеркнуть, что инициальный этап эпилептогенеза может рассматриваться как доклиническая стадия эпилепсии, и ее своевременная диагностика чрезвычайно важна для назначения превентивной антиэпилетической терапии.

Обследуемые с более поздней стадией эпилептогенеза страдали собственно эпилепсией. Группа больных эпилепсией без пароксизмальной активности состояла из 29 человек (15 мужчин и 14 женщин в возрасте от 18 до 54 лет, в среднем 31.30±2.29 лет) с развернутой картиной заболевания, страдающих повторными судорожными приступами с потерей сознания в течение 5 и более лет до обследования, но не имеющих пароксизмов на ЭЭГ ни в состоянии пассивного бодрствования, ни при ритмической фотостимуляции или гипервентиляции.

В группу больных эпилепсией с пароксизмальной активностью вошли 34 человека (14 мужчин и 20 женщин от 18 до 50 лет, в среднем 24.97±1.24 лет), также страдающих повторными судорожными приступами с потерей сознания в течение 5 и более лет до обследования, но имеющих ЭЭГ с четкой пароксизмальной активностью, превышающей по амплитуде доминирующую активность более чем в 2 раза.

Регистрация ЭЭГ производилась в положении полулежа с закрытыми глазами на 19-канальном компьютерном электроэнцефалографе «Энцефалан 131-01». Частота оцифровки сигналов составляла 160 Гц. ЭЭГ записывалась монополярно с помощью чашечковых хлорсеребряных электродов, которые налагались на скальп по международной системе «10-20». В качестве индифферентных использовались электроды, располагавшиеся на мочках левого и правого уха. Запись ЭЭГ осуществлялась с полосой пропускания по высоким частотам 35 Гц и постоянной времени 0.3 с.

ЭЭГ регистрировалась в состоянии пассивного бодрствования на протяжении 10 мин. С целью выявления возможных нарушений активности головного мозга, особенно пароксизмальных и эпилептических проявлений, проводились такие провоцирующие функциональные нагрузки, как открывание глаз, подача одиночных вспышек света, ритмическая фотостимуляция, гипервентиляция продолжительностью 3 мин. После окончания гипервентиляции запись ЭЭГ продолжалась 1 мин.

Материалом для дальнейшей обработки служили сигналы отведений F3, F4, С3, С4, Р3, Р4, О1, О2, F7, F8, Т3, Т4, Т5 и Т6 в состоянии пассивного бодрствования на участках, не содержащих физиологических и технических артефактов, а также лишенных пароксизмальной активности. Длительность эпохи анализа составляла 3 мин.

Обработка данных проводилась пакетом программ MATLAB 6.0, на базе которого осуществлялся фрактальный анализ. Из общего ЭЭГ-сигнала методом фильтрации выделялся альфа-ритм, его амплитудные значения возводились в квадрат и вычислялась огибающая мощности (квадрата амплитуды) альфа-ритма. Спектр мощности огибающей рассчитывался по методу быстрого преобразования Фурье.

Далее производился непосредственно фрактальный анализ. Используемый в работе алгоритм экспериментального определения фрактальной размерности (D) основан на закономерном соотношении между D и формой спектра мощности вида 1/f , где f - частота, - фрактальный индекс. Для определения величины график зависимости спектральной плотности мощности S от частоты строился в двойных логарифмических координатах. Полученный спектр мощности огибающей в различных частотных диапазонах принимал вид, описываемый следующим соотношением: log(S)˜- ·log(f), где - коэффициент наклона.

Фрактальный анализ проводился в двух частотных диапазонах флуктуаций мощности альфа-ритма со спектром вида 1/f : 0.1-1.5 Гц (низкочастотные флуктуации), 1.5-4 Гц (среднечастотные флуктуации).

В выбранных диапазонах частот производилась аппроксимация флуктуаций спектральной плотности мощности линейной зависимостью по методу наименьших квадратов. Фрактальный индекс определялся по величине угла наклона спектра мощности к оси абсцисс. Фрактальная размерность процессов анализируемого класса рассчитывалась по формуле: D=(5- )/2 (Voss R.F. Random fractals: self-affinity in noise, music, mountains and clouds // Physica D. - 1989. - Vol.38, №3. - P.362-371) [12].

Основными численными характеристиками результатов фрактального анализа ЭЭГ являлись 1 и D1 - фрактальный индекс и фрактальная размерность низкочастотных, а 2 и D2 - среднечастотных флуктуаций мощности альфа-ритма соответственно.

Статистическая обработка полученных результатов проводилась в стандартном пакете статистических программ Excel-7.0. В нем вычислялись средние значения характеристик ЭЭГ и стандартные ошибки среднего значения. Определение степени достоверности различий усредненных показателей проводилось по уровню р<0.05 или р<0.01 с использованием t-критерия Стьюдента.

Обнаружено, что главным признаком эпилептических нарушений в период отсутствия пароксизмов является снижение фрактального индекса ( ) и соответствующее возрастание фрактальной размерности (D) флуктуаций мощности альфа-ритма в обеих анализируемых диапазонах частот этих флуктуаций (табл.1). Снижение 1, 2 и возрастание D1, D2 происходит уже на инициальной стадии эпилептогенеза во всех исследуемых областях коры (р<0.05). Таким образом, уже на раннем этапе эпилептического процесса выявляются признаки снижения устойчивости, повышения хаотичности и сложности ЭЭГ альфа-диапазона на участках без пароксизмальной активности, что свидетельствует о существовании периода скрытых, визуально невыявляемых, предпароксизмальных изменений, которые, тем не менее, можно количественно оценить.

На более поздних стадиях эпилептогенеза происходит дальнейшее уменьшение 1, 2 и увеличение D1, D2, что наиболее выражено в задних отделах коры. Для эпилепсии без пароксизмальной активности при однократной съемке характерно достоверное изменение фрактальных показателей динамики мощности альфа-ритма в теменных, правой затылочной и левой задневисочной областях в обоих диапазонах флуктуаций, а также в правой задневисочной области в низкочастотном и в правой центральной - в среднечастотном диапазонах (р<0.05). Для эпилепсии с пароксизмальной активностью характерно значимое изменение фрактальных показателей динамики мощности ЭЭГ альфа-диапазона в теменных, затылочных и задневисочных областях в диапазоне низкочастотных флуктуаций (р<0.01), а также почти во всех областях, кроме левой передневисочной, в диапазоне среднечастотных флуктуаций (р<0.05). Полученные данные свидетельствуют о нарастающем увеличении неустойчивости, непредсказуемости, хаотичности и сложности поведения альфа-ритма при утяжелении эпилептического процесса. Повышенная сложность динамики ЭЭГ альфа-диапазона в период отсутствия ПА, вероятно, связана с накапливающимися эпилептическими, предпароксизмальными изменениями.

Снижение упорядоченности, возрастание хаотичности и непредсказуемости флуктуаций мощности альфа-ритма на разных стадиях эпилептогенеза может объясняться дезинтеграцией деятельности различных структур. Вероятно, возрастание хаотичности флуктуаций мощности альфа-ритма при эпилептических нарушениях происходит за счет относительной разобщенности структур с повышенной и нормальной синхронизацией нейрональной активности. Снижение устойчивости флуктуаций мощности альфа-ритма, его возросшая нестабильность, непредсказуемость отражают высокую вероятность резкого изменения амплитудных значений ЭЭГ, вплоть до внезапного появления высокоамплитудных волн, что на участках без пароксизмальной активности проявляется в виде гиперсинхронных вспышек альфа-ритма. Неустойчивость поведения альфа-ритма, в большинстве случаев наиболее выраженного и, соответственно, во многом определяющего свойства ЭЭГ в целом, характеризует нестабильность динамики активности головного мозга в межприступный период.

Определяется сходство фрактальных характеристик альфа-ритма при эпилепсии без пароксизмальной активности при однократной ЭЭГ-съемке и при эпилепсии с пароксизмами (табл.1). Таким образом, возможность выявления пароксизмальной активности традиционными методами регистрации ЭЭГ с воздействием стандартных провоцирующих проб не оказывает значительного влияния на динамику мощности альфа-ритма.

В целом, полученные данные позволяют рассматривать снижение фрактального индекса и повышение фрактальной размерности флуктуаций мощности альфа-ритма как признак наличия эпилептизации головного мозга, степени ее выраженности и риска развития эпилептических приступов.

Известно, что здоровому мозгу присущи пространственные различия характеристик альфа-ритма, а их нарушение является признаком патологии головного мозга. Действительно, обнаруженные особенности пространственного распределения фрактального индекса и фрактальной размерности альфа-ритма на разных стадиях эпилептогенеза отражают степень выраженности эпилептических нарушений (табл.1).

Как показывают результаты, 1, 2 понижается, a D1, D2 повышается от теменно-затылочных областей к лобно-центральным и височным, от задневисочных отделов - к передневисочным (р<0.05). В целом, в норме неустойчивость, а также сложность динамики мощности альфа-ритма в лобно-центральных и височных отделах выше, чем в теменно-затылочных, и в передневисочных областях, чем в задневисочных.

На инициальной стадии эпилептогенеза характерные для нормы межрегионарные различия динамики мощности альфа-ритма, в основном, сохраняются, что связано с равномерностью изменения ее фрактальных показателей по всем областям коры головного мозга. Сохранность пространственного распределения сложности и устойчивости ЭЭГ альфа-диапазона, вероятно, определяется наличием компенсаторных механизмов, противодействующих эпилептизации головного мозга.

Неравномерность изменений динамики мощности альфа-ритма за счет их большей выраженности в задних отделах коры на стадиях эпилептогенеза, характеризуемых повторными приступами, приводит к отчетливому нарушению пространственного распределения фрактальных показателей ЭЭГ альфа-диапазона. Регионарные различия фрактальных показателей сглаживаются как при эпилепсии без выявленной пароксизмальной активности, так и при эпилепсии с обнаруженными на ЭЭГ пароксизмами. Таким образом, сглаженность пространственных различий сложности и устойчивости ЭЭГ альфа-диапазона характерна для более поздних стадий эпилептогенеза.

Сопоставление данных визуального анализа биоэлектрической активности головного мозга в период отсутствия пароксизмальной активности с результатами фрактального анализа показывают значительно большую информативность для диагностики эпилепсии и определения тяжести болезни фрактальных характеристик флуктуаций мощности альфа-ритма по сравнению с традиционными амплитудными, частотными и временными показателями ЭЭГ. Если по амплитуде, частоте и временному индексу альфа-ритма не удалось получить различия между разными стадиями эпилептогенеза, то по особенностям фрактальной динамики мощности альфа-волн можно дифференцировать стадию развития эпилептического процесса, определять выраженность эпилептических нарушений.

Существующие в настоящее время методы оценки предрасположенности к пароксизмальной активности, риска развития эпилептических приступов и выраженности эпилептического процесса, учитывающие неспецифические изменения ритмов ЭЭГ, основаны на расчете кросскорреляционных взаимосвязей амплитудных, частотных и временных параметров низкочастотного бета- и альфа-ритмов по отношению к тета- и дельта-ритмам [7] или мультипараметрическом анализе клинических и электроэнцефалографических признаков, в том числе и непароксизмальных ЭЭГ-изменений [8]. Оба метода предполагают необходимость оценки параметров не только непароксизмальной ритмической активности, но и ритмов, входящих в состав пароксизмов. Кроме того, мультипараметрический метод требует обязательного проведения функциональных нагрузок. В представленной работе показано, что выраженность эпилептического процесса, вероятность развития эпилептических приступов и пароксизмальной активности на ЭЭГ можно оценить по фрактальным характеристикам непароксизмальных ритмов в состоянии пассивного бодрствования. Возможность оценки нарушений ЭЭГ в период отсутствия пароксизмальной активности позволяет избежать применения провоцирующих функциональных нагрузок, повторных обследований или длительного мониторинга в случаях с затрудненной выявляемостью пароксизмов и в то же время своевременно диагностировать разные стадии эпилептогенеза, вовремя назначать адекватную антиэпилептическую терапию, что выгодно отличает фрактальный метод анализа динамики мощности альфа-ритма от других методов ЭЭГ-диагностики.

В качестве примеров обнаружения эпилептических нарушений на основе определения показателей 1 и 2 по ЭЭГ без выявляемой пароксизмальной активности приводим следующие наблюдения.

Наблюдение 1. Пациент Б., 20 лет (группа «Инициальная стадия эпилептогенеза»). 

На фоне благополучия около 3-х месяцев до обращения в клинику впервые в жизни без видимых причин развился единственный судорожный припадок. Неврологический статус - без особенностей. ЭЭГ - пароксизмальные эпилептические нарушения биоэлектрической активности головного мозга не определяются. МРТ головного мозга - расширенные цистерны основания.

Фрактальный индекс низкочастотных флуктуаций мощности альфа-ритма 1 в F3 - 0.34, в F4 - 0.38, в O1 - 0.52, в O2 - 0,54, в Т5 - 0.47, в Т6 - 0.49.

Фрактальный индекс среднечастотных флуктуаций мощности альфа-ритма 2 в F3 - 3.07, в F4 - 3.14, в O1 - 3.73, в O2 - 3.77, в Т5 - 3.35, в Т6 - 3.38.

Все исследуемые показатели превышают таковые контрольной группы здоровых обследуемых и указывают на наличие эпилептических нарушений.

Наблюдение 2. Больной М., 29 лет (группа «Эпилепсия без пароксизмов на ЭЭГ»).

Отмечаются судорожные приступы с частотой до 1-2 в месяц на протяжении полугода. На момент обращения к эпилептологу антиэпилептические препараты не получал. Неврологический статус - несколько повышены глубокие рефлексы, в остальном - без особенностей. ЭЭГ - пароксизмальные эпилептические нарушения биоэлектрической активности головного мозга не определяются.

Фрактальный индекс низкочастотных флуктуаций мощности альфа-ритма 1 в F3 - 0.40, в F4 - 0.37, в O1 - 0.38, в O2 - 0.43, в Т5 - 0.36, в Т6 - 0.40,

Фрактальный индекс среднечастотных флуктуаций мощности альфа-ритма 2 в F3 - 2.99, в F4 - 2.97, в O1 - 3.25, в O2 - 3.32, в Т5 - 3.01, в Т6 - 3.06.

Все приведенные показатели ниже не только уровня нормальных значений, но по отведениям O1, O2, Т5 и Т6 также ниже уровня значений, характерных для инициальной стадии эпилепсии. Более того, фронто-окципитальные и фронто-темпоральные различия 1 и 2 становятся менее четкими, сглаживаются. Значения показателей одновременно приближаются к таковым группы больных эпилепсией с пароксизмами на ЭЭГ. Выявленные ЭЭГ-изменения убедительно свидетельствуют о наличии эпилептических нарушений.

Таким образом, предложенный нами новый диагностический метод, основанный на фрактальном анализе флуктуаций мощности основных ритмов ЭЭГ, четко выявляет различия в фоновой биоэлектрической активности коры головного мозга на разных этапах эпилептогенеза, что позволяет получить диагностически важную информацию для больных как с инициальной стадией эпилептического процесса, так и с уже декомпенсированной стадией эпилептогенеза. Необходимо особо подчеркнуть, что фрактальная оценка степени компенсированности эпилептогенеза или его подвижности позволяет улучшить диагностику эпилепсии, как минимум, у 40,9% больных.

В целом, эпилептогенез как на инициальной стадии с однократным эпилептическим приступом, так и на более поздней стадии с повторными приступами сопровождается изменением фрактальных характеристик флуктуаций мощности альфа-ритма в период отсутствия пароксизмальной активности. Инициальная стадия эпилептогенеза характеризуется снижением фрактального индекса и повышением фрактальной размерности флуктуаций мощности альфа-ритма. Более поздняя стадия эпилептогенеза как с пароксизмальной активностью, так и без нее характеризуется большими, чем при инициальной стадии, снижением фрактального индекса и повышением фрактальной размерности флуктуаций мощности альфа-ритма, сглаживанием их регионарных различий.

Способ диагностики различных стадий эпилептогенеза был апробирован в отделении лечения психоневрологических больных эпилепсией ГУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский психоневрологический институт им. В.М.Бехтерева Министерства здравоохранения РФ».



Примечание: 1 1 и D1 - фрактальный индекс и фрактальная размерность низкочастотных, а 2 и D2 - среднечастотных флуктуаций мощности ритма.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ диагностики различных стадий эпилептогенеза, включающий энцефалографический мониторинг и обработку полученной энцефалограммы (ЭЭГ) методом фрактального анализа, отличающийся тем, что электроэнцефалографический мониторинг осуществляют в состоянии пассивного бодрствования, длительность эпохи анализа составляет 3 мин, материалом для обработки служат сигналы отведений левой и правой лобных, центральных, теменных, затылочных, передневисочных и задневисочных областей коры мозга, рассчитывают фрактальный индекс и фрактальную размерность низкочастотных и среднечастотных флуктаций мощности альфа-ритма и при снижении фрактального индекса и возрастании фрактальной размерности во всех областях коры в обоих диапазонах частот диагносцируют инициальную стадию эпилептогенеза; при дальнейшем уменьшении фрактального индекса и увеличении фрактальной размерности в низкочастотном и среднечастотном диапазонах, наиболее выраженном в задних отделах коры, при достоверном изменении показателей в теменных, правой затылочной и левой задневисочной областях в обоих диапазонах, а также в правой задневисочной области в низкочастотном и в правой центральной области в среднечастотном диапазоне диагносцируют эпилепсию без пароксизмов на ЭЭГ, а при значимых изменениях фрактальных показателей мощности ЭЭГ альфа-ритма в теменных, затылочных и задневисочных областях коры в диапазоне низкочастотных флуктуаций, а также во всех областях, кроме левой передневисочной в диапазоне среднечастотных флуктуаций - диагносцируют эпилепсию с параксизмами на ЭЭГ.