Научная статья на тему 'Анализ треморной активности мышц-антагонистов при эссенциальном треморе и болезни Паркинсона'

Анализ треморной активности мышц-антагонистов при эссенциальном треморе и болезни Паркинсона Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
1726
304
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Неврологический журнал
Scopus
ВАК
RSCI
Область наук
Ключевые слова
ЭССЕНЦИАЛЬНЫЙ ТРЕМОР / БОЛЕЗНЬ ПАРКИНСОНА / PARKINSON'S DISEASE / ТРЕМОРОГРАФИЯ / ЭЛЕКТРОМИОГРАФИЯ / КОГЕРЕНТНЫЙ АНАЛИЗ / ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ОСЦИЛЛЯТОР / ПАТТЕРН ТРЕМОРНОЙ АКТИВНОСТИ МЫШЦ / ESSENTIAL TREMOR / ELECTROMYOGRAPHY / COHERENCE ANALYSIS / CENTRAL OSCILLATOR / MUSCLE BURSTING PATTERN / TREMOROGRAPHY

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Иванова Екатерина Олеговна, Федин Павел Анатольевич, Брутян Амаяк Грачевич, Иванова-смоленская Ирина Анатольевна, Иллариошкин Сергей Николаевич

Введение. Эссенциальный тремор (ЭТ) и болезнь Паркинсона (БП) не всегда возможно дифференцировать клинически, в связи с чем актуален поиск электрофизиологических параметров тремора, характерных для данных заболеваний. Цель работы. Изучить и сопоставить параметры треморной активности мышц-антагонистов у пациентов с ЭТ и БП с применением кросс-спектрального анализа электромиограмм. Методы. Проанализированы треморограммы, полученные при постуральном треморе и треморе покоя (с использованием акселерометра и поверхностной электромиографии ЭМГ), 35 пациентов с ЭТ и 62 пациентов с БП. В составе последней группы отдельно выделена подгруппа БП с «эссенциальным» фенотипом тремора (23 пациента). Результаты. В исследуемых группах получены различия по таким параметрам, как фазовый сдвиг ЭМГ-активности антагонистов при треморе покоя, общая спектральная мощность в диапазоне 1-30 Гц и количество гармонических частотных пиков в ЭМГ-спектре с локтевого сгибателя кисти при постуральном треморе, уровень ЭМГ-ЭМГкогерентности в частотном диапазоне 8-12 Гц, наличие 8-12 Гц треморной активности мышц при визуальном анализе ЭМГ. Выводы. Вышеуказанные параметры перспективны для дальнейшего изучения как потенциальные дифференциальнодиагностические маркеры при ЭТ и БП.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Иванова Екатерина Олеговна, Федин Павел Анатольевич, Брутян Амаяк Грачевич, Иванова-смоленская Ирина Анатольевна, Иллариошкин Сергей Николаевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Analysis of tremor activity of antagonist muscles in essential tremor and Parkinson''s diseases

OBJECTIVE: Essential tremor (ET) is commonly difficult to distinguish clinically from Parkinson’s disease (PD), that’s why the research of electrophysiological profile of tremor in these diseases is of current interest. PURPOSE OF STUDY: to analyze and compare the specifics of tremor in antagonist muscles in patients with ET and PD using cross-spectral electromyographic analysis. METHODS: Sixty two (62) patients with PD and 35 patients with ET underwent electrophysiological examination (accelerometry and EMG) to evaluate the options of rest and postural tremor. We pointed out a subgroup of PD patients with essential-like phenotype of tremor (23 patients). Results: We revealed differences between the groups in following outcomes: muscle tremor pattern (phase relation) in rest, total power in 1-30 Hz frequency range, amount of harmonic peaks in the flexor carpi ulnaris EMG spectrum in postural tremor, level of EMG-EMG coherence and visual detection of muscle burst activity in 8-12 Hz frequency range. CONCLUSION. The above mentioned outcomes are promising for further investigation as potential differential markers of ET and PD.

Текст научной работы на тему «Анализ треморной активности мышц-антагонистов при эссенциальном треморе и болезни Паркинсона»

КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И НАБЛЮДЕНИЯ

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2014 УДК 616.74-009.3-079.4:616.858

анализ треморной активности мышц-антагонистов

при эссенциальном треморе и болезни паркинсона

Иванова Е.О.1, Федин П.А.1, Брутян А.Г.2, Иванова-Смоленская И.А.1, Иллариошкин С.Н.1

'Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр неврологии» Российской академии медицинских наук, 125367, Москва; 2Федеральное государственное бюджетное учреждение Государственный научный центр Российской Федерации Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна Федерального медико-биологического агентства России, 123098, Москва

Введение. Эссенциальный тремор (ЭТ) и болезнь Паркинсона (БП) не всегда возможно дифференцировать клинически, в связи с чем актуален поиск электрофизиологических параметров тремора, характерных для данных заболеваний. Цель работы. Изучить и сопоставить параметры треморной активности мышц-антагонистов у пациентов с ЭТ и БП с применением кросс-спектрального анализа электромиограмм.

Методы. Проанализированы треморограммы, полученные при постуральном треморе и треморе покоя (с использованием акселерометра и поверхностной электромиографии - ЭМГ), 35 пациентов с ЭТ и 62 пациентов с БП. В составе последней группы отдельно выделена подгруппа БП с «эссенциальным» фенотипом тремора (23 пациента). Результаты. В исследуемых группах получены различия по таким параметрам, как фазовый сдвиг ЭМГ-активности антагонистов при треморе покоя, общая спектральная мощность в диапазоне 1-30 Гц и количество гармонических частотных пиков в ЭМГ-спектре с локтевого сгибателя кисти при постуральном треморе, уровень ЭМГ-ЭМГ-когерентности в частотном диапазоне 8-12 Гц, наличие 8-12 Гц треморной активности мышц при визуальном анализе ЭМГ.

Выводы. Вышеуказанные параметры перспективны для дальнейшего изучения как потенциальные дифференциально-диагностические маркеры при ЭТ и БП.

Ключевые слова: эссенциальный тремор, болезнь Паркинсона, треморография, электромиография, когерентный анализ, центральный осциллятор, паттерн треморной активности мышц.

ANALYSIS OF TREMOR ACTIVITY OF ANTAGONIST MUSCLES IN ESSENTIAL TREMOR AND PARKINSON'S DISEASES

Ivanova E.0.1, Fedin P.A.1, Brutyan A.G.2, Ivanova-Smolenskaya I.A.1, Illarioshkin S.N.1 1 FSBI "Research Center of Neurology" of Russian Academy of Medical Sciences, Moscow, Russian Federation; 2 A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center, 123098, Moscow, Russian Federation

OBJECTIVE: Essential tremor (ET) is commonly difficult to distinguish clinically from Parkinson s disease (PD), that's why the research of electrophysiological profile of tremor in these diseases is of current interest.

PURPOSE OF STUDY: to analyze and compare the specifics of tremor in antagonist muscles in patients with ET and PD using cross-spectral electromyographic analysis.

METHODS: Sixty two (62) patients with PD and 35 patients with ET underwent electrophysiological examination (accelerometry and EMG) to evaluate the options of rest and postural tremor. We pointed out a subgroup of PD patients with essential-like phenotype of tremor (23 patients).

Results: We revealed differences between the groups in following outcomes: muscle tremor pattern (phase relation) in rest, total power in 1-30 Hz frequency range, amount of harmonic peaks in the flexor carpi ulnaris EMG spectrum in postural tremor, level of EMG-EMG coherence and visual detection of muscle burst activity in 8-12 Hz frequency range. CONCLUSION. The above mentioned outcomes are promising for further investigation as potential differential markers of ET and PD.

Key words: essential tremor, Parkinson's disease, tremorography, electromyography, coherence analysis, central oscillator, muscle bursting pattern.

Эссенциальный тремор (ЭТ) и тремор при болезни Паркинсона (БП) являются наиболее часто встречающимися в клинической практике типами патологического тремора [1]. Дифференциальный диагноз, как правило, осуществляется клинически, однако в некоторых случаях (при присоединении тремора покоя к ЭТ или в дебюте дрожательной формы БП) может оказаться весьма сложным [2, 3]. Золотым стандартом диагностики в таким случаях являются методы функциональной нейровизуализа-ции (позитронная эмиссионная томография - ПЭТ,

однофотонная эмиссионная компьютерная томография - ОФЭКТ) [4, 5], однако эти методики по ряду причин являются труднодоступными, в силу чего существует потребность в применении более доступных в повседневной клинической практике методов диагностики тремора [6]. В этой связи представляется перспективным изучить возможности электрофизиологических методов, позволяющих объективизировать параметры тремора и выбрать те из них, которые являются наиболее значимыми с точки зрения патогенетических особенностей различных

типов дрожания. Для анализа тремора широко используются как кинематические методы регистрации (в частности, акселерометрические датчики, измеряющие ускорение вдоль оси датчика и таким образом регистрирующие само колебательное движение конечности при треморе), так и электромиографические методы, фиксирующие ритмические потенциалы, генерируемые мышцами в процессе сокращения [2]. Электромиография (ЭМГ) позволяет получить наиболее полную информацию о параметрах тремора. Так, ранее нами было показано, что изменение треморной ЭМГ-активности мышц в пробе с когнитивной нагрузкой в большей мере различается при ЭТ и БП, нежели амплитуда тремора, рассчитываемая по акселерометрическим данным

[7]. Анализ ЭМГ-ЭМГ-когерентности имеет огромное значение в изучении патофизиологии тремора, поскольку позволяет выносить суждение о взаимозависимости двух одновременно зафиксированных осцилляторных процессов. Иными словами, если при одновременной записи ЭМГ с двух мышечных групп имеется высокий пик когерентности на некоторой частоте, это означает, что на данной частоте мышечные осцилляции взаимосвязаны и имеют общий источник, их порождающий (т. е. центральный осциллятор). Так, например, при проведении анализа ЭМГ-ЭМГ-когерентности с разных конечностей при ЭТ и БП показано, что управляют этими мышцами различные центральные осцилляторы, даже если частота тремора в правой и левой руке совпадает - ЭМГ-ЭМГ-когерентность на частоте тремора в разных конечностях, как правило, очень низкая

[8]. Работы последних лет, анализирующие корти-ко-мышечную (например, ЭЭГ-ЭМГ) когерентность, свидетельствуют о существовании центральных осцилляторов, функционирующих на частоте, вдвое превышающей основную частоту дрожания. Кроме того, кросс-спектральный анализ электромиограмм позволяет, в частности, анализировать формулу тремора путем определения паттерна ЭМГ-активности мышц-антагонистов (синхронный, альтернирующий, промежуточный). Так, если ранее считалось, что для ЭТ характерен исключительно синхронный, а для паркинсонического - альтернирующий паттерн

Сведения об авторах:

Иванова Екатерина Олеговна (Ivanova E.O.) - врач-невролог 5-го неврологического отделения ФГБУ НЦН РАМН, 125367, Москва, Волоколамское ш., д.80, e-mail: kate-fileo@mail.ru Федин Павел Анатольевич (Fedin P.A.) - канд. мед. наук, вед. науч. сотр. лаборатории клинической нейрофизиологии ФГБУ НЦН РАМН, 125367, Москва, Волоколамское ш., д. 80, Брутян Амаяк Грачевич (Broutian A.G.) - канд. мед. наук, зав. лабораторией клинической нейрофизиологии ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России, 123098, Москва, ул. Маршала Новикова, д. 23.

Иванова-Смоленская Ирина Анатольевна (Ivanova-Smolenskaya I.A.) - д-р мед. наук, проф., гл. науч. сотр. 5-го неврологического отделения ФГБУ НЦН РАМН, 125367, Москва, Волоколамское ш., д. 80,

Иллариошкин Сергей Николаевич (Illarioshkin S.N.) - д-р мед. наук, проф., зам. директора по научным вопросам ФГБУ НЦН РАМН, 125367, Москва, Волоколамское шоссе, 80.

мышечной активности [9], то в настоящее время эта закономерность считается более характерной для тремора покоя [10], в то время как при изучении по-стурального тремора при обеих вышеназванных патологиях описан как синхронный, так и альтернирующий паттерн [11, 12].

Несмотря на возрастающий научный и практический интерес к возможностям электрофизиологического анализа в изучении патофизиологии и феноменологии паркинсонического и эссенциального тремора, данные мировой литературы в целом разрозненны и зачастую противоречивы, что обусловливает необходимость продолжения исследований в данной области. Кроме того, в литературе практически отсутствуют данные по сравнительному анализу межмышечной когерентности при ЭТ и БП, а также нет данных по электрофизиологическим характеристикам тремора при БП с атипичным напоминающим эссенциальный фенотипом тремора.

Цель работы - изучить и сопоставить параметры треморной активности мышц-антагонистов у пациентов с ЭТ и БП (в том числе у пациентов с «эссен-циальным» фенотипом тремора при БП) с применением кросс-спектрального анализа.

Пациенты и методы

В исследование включено 2 группы пациентов: 35 пациентов с достоверным ЭТ по критериям Tremor Investigation Group (1995 г.) и 62 пациента с БП с наличием постурального тремора одной или обеих рук (диагноз устанавливался в соответствии с критериями клинической диагностики БП Банка головного мозга общества болезни Паркинсона Великобритании). В группе БП была выделена особая подгруппа пациентов, имеющих близкий к эссенциальному фенотип тремора (23 пациента). Критерии выделения этой подгруппы были следующими: 1) постурально-кинетический тремор рук, сопоставимый по выраженности с тремором покоя или преобладающий над ним; 2) отсутствие ригидности или легкая степень ее выраженности; 3) наличие тремора головы либо отчетливого интенционного компонента тремора рук. У большей части пациентов данной подгруппы констатировалась трансформация ЭТ в БП. Медиана длительности заболевания в данной подгруппе составила 20 лет, а интерквартильный размах - 6-30 лет. Прием препаратов для лечения ЭТ и/или БП не являлся критерием исключения, хотя подавляющая часть пациентов, включенных в исследование, находились без лечения.

Треморографическое исследование проводилось на базе нейрофизиологического комплекса VikingSe-lect (Nicolet Biomedical) и включало одновременное проведение акселерометрии (АМ) и поверхностной ЭМГ с локтевого сгибателя и разгибателя кисти. Исследовалась рука с визуально наибольшей амплитудой тремора. Пациент располагался в удобном кресле с подлокотниками. На дорсальную поверхность кисти в III межпястном промежутке устанавливали моноосевой пьезорезистивный акселерометр. Также на область локтевого сгибателя и разгибателя запя-

Рис. 1. Частотный ЭМГ-спектр пациента с болезнью Паркинсона. По оси абсцисс - частота (в Гц), по оси ординат - спектральная мощность, представленная в виде логарифмической шкалы (^(цУ)2). Помимо первого пика, соответствующего частоте тремора (4,75 Гц), определяется еще четыре частотных пика, соответствующих четырем высшим гармоникам (9,6; 14,35; 18,85; 23,3 Гц).

стья устанавливали поверхностные электроды для проведения ЭМГ. Акселерометрическая и электромиографическая записи проводились в нескольких положениях: положении покоя (рука находится на подлокотнике, кисть свободно свисает вниз), в положении вытянутых вперед рук без дополнительной фиксации (оценка постурального тремора). Длительность одной записи составляла 30 с. Входной сигнал подвергался преобразованию в аналого-цифровом преобразователе с частотой дискретизации 1000 Гц и сохранялся в виде файла на компьютере. В дальнейшем полученные файлы подвергались обработке в программе Tremor Analysis с построением частотных спектров по данным АМ и ЭМГ (электромиограммы предварительно подвергались ректификации). Также проводился когерентный анализ электромиограмм, при котором оценивались межмышечная когерентность и фазовый сдвиг ЭМГ-активности мышц-антагонистов на интересующих частотах.

Статистическая обработка. Анализируемые параметры в выборках не соответствовали нормальному распределению (для определения нормальности применялся критерий Шапиро-Уилкса), в связи с чем использовались непараметрические тесты Манна-Уитни при сравнении независимых переменных и знаковый тест для сравнения зависимых переменных, а также описательная статистика с представлением медианы и интерквартильного размаха.

Результаты

1. Анализ общей спектральной мощности ЭМГ-сигнала в диапазоне 1-30 Гц при посту-ральном треморе. Данный показатель косвенно отражает выраженность треморной активности мышцы. Он рассчитывался в диапазоне 1-30 Гц отдельно для локтевого сгибателя и разгибателя кисти. Выявлено, что спектральная мощность ЭМГ-сигнала в диапазоне 1-30 Гц в локтевом сгибателе кисти достоверно выше в группе БП по сравнению с группой ЭТ (р=0,0012). По уровню спектральной мощности ЭМГ-сигнала с локтевого разгибателя кисти различий получено не было. Также для обеих мышечных групп не было получено различий при сопоставлении данного показателя в группе ЭТ и подгруппе БП с эссенциальным фенотипом тремора.

2. Анализ фазового сдвига треморной ЭМГ-активности мышц-антагонистов при постураль-ном треморе. Фазовый сдвиг измерялся на частоте тремора, оцениваемой по акселерометрическим данным, при условии достаточно высокой межмышечной когерентности на данной частоте. Данный показатель оценивался в радианах: при значениях фазового сдвига, близких к 0, паттерн треморной активности антагонистов считался синхронным; от 0,6 до 2,4 рад - промежуточным; при приближении фазового сдвига к 3 радианам - альтернирующим. В обеих исследуемых группах встречались самые различные значения фазового сдвига, варьирующие от

Рис. 2. Кросс-спектральный анализ ЭМГ мышц-антагонистов у пациента с БП. По оси абсцисс - частота (диапазон 0-20 Гц), по оси ординат - когерентность, в нижней части - фазовое соотношение (в радианах). У данного пациента наибольшее значение ЭМГ-ЭМГ-когерентности соответствует частоте 10,7 Гц, в то время как частота тремора составляет 5,3 Гц.

Рис. 3. Кросс-спектральный анализ ЭМГ мышц-антагонистов у пациента с ЭТ. По оси абсцисс - частота (диапазон 0-20 Гц), по оси ординат - когерентность. У данного пациента наибольшее значение ЭМГ-ЭМГ-когерентности соответствует частоте 5 Гц - частоте тремора.

0 до 3 рад, достоверных различий между группами при постуральном треморе получено не было.

3. Анализ фазового сдвига треморной эМг-активности мышц-антагонистов при треморе покоя. В группе ЭТ тремор покоя был зарегистрирован всего у 5 пациентов - у всех с синхронным паттерном сокращений мышц-антагонистов (фазовый сдвиг равнялся нулю). При анализе тремора покоя в подгруппах БП (с эссенциальным фенотипом тремора и с классическим для БП фенотипом) были выявлены четкие различия со значительным преобладанием синхронного паттерна в подгруппе с эссенциальным фенотипом (р=0,000009).

Эти результаты частично согласуются с результатами, полученными R. Nistica и соавт., по заключению которых паттерн ЭМГ-активности при треморе покоя позволяет надежно дифференцировать ЭТ и БП (синхронный паттерн при ЭТ, альтернирующий -при паркинсоническом треморе). Однако, по нашим данным, лишь наличие промежуточного или альтернирующего паттерна при треморе покоя является специфичным для БП, в то время как синхронный паттерн не позволяет разграничить ЭТ и БП, тем более что он весьма характерен для БП с эссенциаль-ным фенотипом тремора.

4. Анализ количества гармонических частотных пиков в эМг-спектрах при постуральном треморе. В полученных нами ЭМГ-спектрах, помимо пика, соответствующего частоте тремора, нередко обнаруживались гармонические частотные пики (рис. 1). Нами показано, что количество гармонических пиков достоверно преобладает в группе БП по сравнению с ЭТ, причем в ЭМГ-спектрах как сгибателя (р=0,000019), так и разгибателя кисти (р=0,016). Различия в количестве гармонических пиков в спектре сгибателя сохранялись и для выделенной подгруппы

БП с эссенциальным фенотипом тремора в сравнении с группой ЭТ (р>=0,008). В группе ЭТ количество гармонических пиков в спектрах сгибателя не превышало 3, в группе БП у 11 пациентов равнялось 4 и более, максимальное количество достигало 9.

5. Анализ межмышечной когерентности на частоте тремора и частоте первой высшей гармоники. Был проведен внутригрупповой сравнительный анализ значений межмышечной (ЭМГ-ЭМГ) когерентности в диапазоне 4-7 Гц и 8-12 Гц (знаковый тест), а также межгрупповой сравнительный анализ ЭМГ-ЭМГ-когерентности по каждому частотному диапазону в отдельности (тест Манна-Уитни). При внутригрупповом анализе в группе БП (равно как и в подгруппе БП-ЭТ) межмышечная когерентность достоверно не различалась и была одинаково высокой в обоих вышеуказанных частотных диапазонах. В группе ЭТ когерентность на частоте тремора (4-7 Гц) была столь же высокой, как и в группе БП, в то время как на частоте первой высшей гармоники (8-12 Гц) когерентность существенно и достоверно снижалась (знаковый тест, р<0,000001). При межгрупповом сравнении величин ЭМГ-ЭМГ-когерентности в диапазоне 8-12 Гц (тест Манна-Уитни) показано, что она достоверно ниже в группе ЭТ по сравнению как с общей группой БП (р=0,000013), так и с подгруппой БП-ЭТ (р=0,040).

Индивидуальный анализ треморограмм продемонстрировал, что у 44% пациентов в группе БП (в том числе у 10 пациентов в подгруппе БП с эссенциальным фенотипом тремора) ЭМГ-ЭМГ-когерентность на частоте 8-12 Гц по своей величине даже превышала таковую на частоте тремора (4-6 Гц). В противовес этому только у одного пациента в группе ЭТ межмышечная когерентность на частоте 8-12 Гц превышала когерентность на частоте

Рис. 4. Акселерометрическая кривая тремора и треморная активность мышц у пациента с эссенциальным тремором (сверху вниз: акселерометрия, ЭМГ с локтевого сгибателя кисти, ЭМГ с локтевого разгибателя кисти). Временной отрезок представленной записи составляет 1 с. Визуально определяется, что мышцы-антагонисты сокращаются синхронно с частотой 6 Гц.

4-6 Гц, а в подавляющем большинстве случаев была существенно ниже. Примеры кросс-спектрального анализа пациента с БП и пациента с ЭТ, иллюстрирующие вышесказанное, представлены на рис.2 и 3 соответственно.

Полученные при когерентном анализе данные, вероятнее всего, свидетельствуют о наличии при БП центральных осцилляторов не только в частотном диапазоне 4-7 Гц, но и в диапазоне 8-12 Гц (см. ниже обсуждение).

6. Визуальный анализ треморной активности мышц. К сожалению, визуально точно оценить частоту осцилляторных сокращений мышц удавалось не во всех случаях. В особенности визуальная оценка оказалась затруднена в группе ЭТ, что связано, по-видимому, с меньшей треморной активностью мышц в данной группе, что было нами показано выше. Определить частоту мышечных осцилляций на глаз в одной или обеих мышечных группах оказалось возможным лишь у 14 (40%) пациентов в группе ЭТ и у 41 (67%) пациента в группе БП. Примечательно, что при визуальном анализе электромиограмм ни

у одного пациента из группы ЭТ не было отмечено четкого «удвоенного» 8-12 Гц паттерна мышечных сокращений. В группе ЭТ частота мышечных сокращений соответствовала акселерометрической частоте тремора кисти и находилась в пределах 4-7 Гц (рис. 4).

В то же время у ряда пациентов из группы БП (в том числе у 7 пациентов подгруппы БП с эссенци-альным фенотипом тремора) частота мышечных сокращений вдвое превышала частоту тремора, попадая в частотный диапазон 8-12 Гц. Данный феномен чаще (или более четко) наблюдался в сгибателях и мог иметь место как при треморе покоя (рис. 5), так и при постуральном треморе.

Обсуждение результатов

Долгое время принято было считать, что появление гармонических частот в спектрах, полученных с использованием метода трансформации Фурье, связано с отклонением формы кривой тремора от «идеальной» синусоиды и, таким образом, гармонические частоты традиционно рассматривались

Рис. 5. Акселерометрическая кривая тремора и треморная активность мышц у пациента с БП (тремор покоя). Представлен интервал 1 с. Виден 11 Гц паттерн треморной активности мышц при частоте тремора 5 Гц.

Рис. 6. Акселерометрическая кривая тремора и треморная активность мышц у пациента с БП (постуральный тремор). Представлен интервал 1 с. Видно, что локтевой сгибатель сокращается с частотой 12 Гц, а разгибатель - 6 Гц.

как математический артефакт. При этом в мировой литературе последних лет все чаще звучит мнение о том, что гармонические частотные пики могут нести в себе значимую дифференциально-диагностическую информацию. Так, по данным А. Hossen и соавт., наиболее точно дифференцировать посту-ральный ЭТ от постурального паркинсонического тремора удавалось именно по параметрам частотных пиков, находящихся в полосе 7,8-9,3 Гц и 15,617,2 Гц, т.е. соответствующих 1-й и 2-й высшим гармоникам по отношению к основной частоте тремора [13]. С одной стороны, это можно объяснить большей асимметрией формы кривой паркинсони-ческого тремора, поскольку, как указывалось выше, отклонение формы кривой тремора от идеальной синусоиды и обусловливает появление в спектрах гармоник при математической обработке сигнала [14]. Однако позднее было высказано мнение о том, что появление гармоник в спектрах паркинсониче-ского тремора может быть связано также и с наличием центрального осциллятора(-ов) «удвоенной» частоты [15]. Как показано J. Raethjen и соавт., у пациентов с БП выявляется высокая кортико-мы-шечная когерентность не только на основной частоте тремора, но (более чем у половины больных) также и на частоте первой высшей гармоники, причем корковая топография этих двух частот различна: основным источником осцилляций в диапазоне 4-6 Гц является медиальная премоторная область, а в диапазоне 8-12 Гц - первичная сенсомотор-ная кора [16]. Схожие результаты были получены R. Тттегтап и соавт. при изучении кортико-мы-шечной и кортико-кортикальной когерентности при треморе покоя у 6 пациентов с дрожательной формой БП с помощью магнитоэнцефалографии. Над некоторыми участками коры (в том числе первичной моторной корой) кортико-кортикальная и кор-тико-мышечная когерентность на удвоенной частоте тремора (т.е. 8-12 Гц) даже превышала таковую на основной частоте [17]. Для ЭТ данный феномен значительно менее характерен. Так, в исследовании J.Raethjen и соавт. кортико-мышечной когерентности у 15 пациентов с ЭТ слабый, но достоверный

пик когерентности на «удвоенной» частоте тремора был выявлен лишь у одного пациента [18]. В другом исследовании указывалось, что хотя у пациентов с ЭТ и выявляются пики кортико-мышечной когерентности на обеих частотах (основной частоте тремора и «удвоенной» частоте), но они имеют одинаковую корковую топографию, что позволяет говорить о гармоническом, т.е. артефактном происхождении «удвоенной» частоты в данном случае

[19].

Мы не имели возможности проведения одновременной с ЭМГ записи электроэнцефалографии или магнитоэнцефалографии, как это делалось в вышеупомянутых работах. Однако, к примеру, для ритмичного коркового миоклонуса показано, что анализ межмышечной когерентности не менее информативен, чем анализ кортико-мышечной когерентности, и в той же мере позволяет судить о частотных характеристиках центрального осциллятора [20]. Ограничением исследования тремора с помощью поверхностной ЭМГ является в первую очередь тот факт, что поверхностные электроды не могут изолированно регистрировать активность лишь той группы мышц, на которую установлены, в той или иной мере реагируя также на сокращение мышцы-антагониста и индуцируемое этим сокращением движение кисти. В тех случаях, когда антагонисты сокращаются несинхронно (т.е. имеется альтернирующий или промежуточный паттерн сокращений), есть возможность получить артефакты на электромиограммах в виде ложных осцилляторных сокращений в промежутках между основными. Отчасти этим фактом может объясняться наличие 8-12 Гц треморной активности мышц на электромиограммах пациентов с БП с альтернирующим паттерном, а также рост когерентности в данном частотном диапазоне. Вместе с тем нами показано, что группы не различаются достоверно по типу паттерна треморной активности при постуральном треморе, однако различаются по уровню когерентности в диапазоне 8-12 Гц. Кроме того, при визуальной оценке электромиограмм треморная активность мышц в

клинические исследования и наблюдения

диапазоне 8-12 Гц обнаруживалась также у пациентов с БП с синхронным паттерном сокращений (см. рис. 5), в том числе могла обнаруживаться изолированно лишь в одной мышечной группе (рис. 6). Данные находки невозможно объяснить с позиции артефактного появления на электромио-граммах и в ЭМГ-спектрах 8-12 Гц осциллятор-ной активности. Вероятнее всего, они свидетельствуют о наличии при БП центральных осцилляторов не только в частотном диапазоне 4-7 Гц, но и в диапазоне 8-12 Гц.

Таким образом, полученные нами результаты подтверждают закономерности функционирования центральных осцилляторов при ЭТ и БП, выявленные в приведенных выше исследованиях кортико-кортикальной и кортико-мышечной когерентности.

Таким образом, в дифференциальной диагностике эссенциального и паркинсонического тремора при наличии тремора покоя может оказаться полезным определение фазового сдвига ЭМГ-активности мышц-антагонистов, так как наличие альтернирующего или близкого к таковому паттерна мышечной активности при треморе покоя характерно именно для паркинсонического типа тремора. При анализе постурального тремора синхронный, промежуточный и альтернирующий паттерны встречались во всех исследуемых группах и различий по этому параметру получено не было.

Нами показано, что для ЭМГ-спектров при БП характерно большее число гармонических частотных пиков, чем при ЭТ; так, наличие 4 и более гармоник в ЭМГ-спектре локтевого сгибателя характерно для БП.

Полученные при анализе межмышечной когерентности, а также при визуальном анализе тремо-рограмм данные, вероятнее всего, свидетельствуют о существовании при БП центрального осциллятора в частотном диапазоне 8-12 Гц, что нехарактерно для ЭТ. Обнаружение наиболее высокого пика ЭМГ-ЭМГ-когерентности в данном частотном диапазоне является характерным для БП признаком. В тех случаях, когда возможна четкая визуальная оценка частоты мышечных сокращений по ЭМГ, обнаружение «удвоенных» по частоте сокращений также является характерным для БП признаком.

Вышеупомянутые отличительные особенности БП сохранялись и в подгруппе БП с эссенциаль-ным фенотипом тремора, т.е. подгруппе, наиболее сложной для дифференциальной диагностики по клиническим параметрам. данные электрофизиологические характеристики следует изучать в дальнейших работах для выявления дифференциально-диагностических признаков, позволяющих отличить ЭТ от дрожательной формы БП с эссен-циальным фенотипом или заподозрить трансформацию ЭТ в БП.

ЛИТЕРАТУРА

1. Harris M.K., Shneyder N., Borazanci A., Komiychuk E., Kelley

E., Minagar A. Movement disorders. Med. Clin. N. Am. 2009;

93: 371-88.

2. Иллариошкин С.Н., Иванова-Смоленская И.А. Дрожательные гиперкинезы: Руководство для врачей (серия руководств «Двигательные расстройства»). М.: Издательский холдинг «Атмосфера»; 2011.

3. Deuschl G., Bain P., Brin M. Consensus statement of the movement disorder society on tremor. Ad Hoc Scientific Committee. Mov. Disord. 1998; 13(Suppl. 3): 2-23.

4. Marshall V., Reininger C.B., Marquardt M., Patterson J., Hadley

D.M., Oertel W.H. et al. Parkinson's disease is overdiagnosed clinically at baseline in diagnostically uncertain cases: a 3-year European multicenter study with repeat [(123)I] FP-CIT SPECT. Mov. Disord. 2008; 24: 499-507.

5. Djaldetti R., Nageris B.I., Lorberboym M., Treves T.A., Melamed

E., Yaniv E. [(123)I]- FP-CIT SPECT and oldfaction test in patients with combined postural and rest tremor. J. Neural Transm. 2008; 115: 469-72.

6. Antonini A., Berto P., Lopatriello S., Tamma F., Annemans L., Chambers M. Cost-effectiveness of [(123)I]-FP-CIT-SPECT in the differential diagnosis of essential tremor and Parkinson's disease in Italy. Mov. Disord. 2008; 23: 2202-9.

7. Иванова Е.О., Федин П.А., Брутян А.Г., Иванова-Смоленская И.А., Иллариошкин С.Н. Клинико-электрофизиологиче-ский анализ дрожательного гиперкинеза при эссенциальном треморе и болезни Паркинсона. Неврологический журнал. 2013; 5: 21-6.

8. Raethjen J., Lindemann M., Schmaljohann H., Wenzelburger R., Pfister G., Deuschl G. Multiple oscillators are causing parkinsonian and essential tremor. Mov. Disord. 2000; 15(1): 84-94.

9. Shahani B.T., Young R.R. Physiological and pharmacological aids in the differential diagnosis of tremor. J. Neurol. Neurosurg. Psychyatry. 1976; 39: 772-83.

10. Nistica R., Pirritano D., Salsone M., Novellino F., Giudice F. D., Morelli M. et al. Synchronous pattern distinguishes resting tremor associated with Essential Tremor from rest tremor of Parkinson's disease. Parkinsonism Relat. Disord. 2011; 17(1): 30-3.

11. Milanov I. Clinical and electromyographic examinations of patients with essential tremor. Can. J. Neurol. Sci. 2000; 27: 65-70.

12. Milanov I. Clinical and electromyographic examinations of Parkinsonian tremor. Parkinsonism Relat. Disord. 2000; 6: 229-35.

13. Hossen A., Muthuraman M., Raethjen J., Deuschl G., Heute U. Discrimination of Parkinsonian tremor from essential tremor by implementation of a wavelet-based soft-decision technique on EMG and accelerometer signals. Biomed. Signal Process. Control. 2010; 5: 181-8.

14. Deuschl G., Lauk M., Timmer J. Tremor classification and tremor time series analysis. CHAOS. 1995; 5(1): 48-51.

15. Sapir N., Karasik R., Havlin S., Simon E., Hausdorff J.M. Detecting scaling in the period of dynamics of multimodal signals: application to Parkinsonian tremor. Physiol. Rev. 2003; 67: 1-8.

16. Raethjen J., Govindan R.B., Muthuraman M., Kopper F., Volkmann J., Deuschl G. Cortical correlates of the basic and first harmonic frequency of Parkinsonian tremor. Clin. Neurophysiol. 2009; 120(10): 1866-72.

17. Timmermann L., Gross J., Dirks M., Volkmann J., Freund H.J., Schnitzler A. The cerebral oscillatory network of parkinsonian resting tremor. Brain. 2003; 126: 199-212.

18. Raethjen J., Govindan R.B., Kopper F., Muthuraman M., Deus-chl G. Cortical involvement in the generation of essential tremor. J. Neurophysiol. 2007; 97(5): 3219м28.

19. Muthuraman M., Heute U., Deuschl G., Raethjen J. The central oscillatory network of essential tremor. In: Conf. Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. 2010: 154-7.

20. Grosse P., Guerrini R., Parmeggiani L., Bonanni P., Pogosyan A., Brown P. Abnormal corticomuscular and intermuscular coupling in high-frequency rhythmic myoclonus. Brain. 2003; 126(2): 326-42.

REFERENCES

1. Harris M.K., Shneyder N., Borazanci A., Korniychuk E., Kelley E., Minagar A. Movement disorders. Med. Clin. N. Am. 2009; 93: 371-88.

2. Illarioshkin S.N., Ivanova-Smolenskaya I.A. Tremor Hyperkinetic Disorders: A Physician's Guide. Moscow: Izdatel'skiy holding "Atmosfera"; 2011. (in Russian)

3. Deuschl G., Bain P., Brin M. Consensus statement of the movement disorder society on tremor. Ad Hoc Scientific Committee. Mov. Disord. 1998; 13(Suppl. 3): 2-23.

4. Marshall V., Reininger C.B., Marquardt M., Patterson J., Hadley D.M., Oertel W.H. et al. Parkinson's disease is overdiagnosed clinically at baseline in diagnostically uncertain cases: a 3-year European multicenter study with repeat [(123)I] FP-CIT SPECT. Mov. Disord. 2008; 24: 499-507.

5. Djaldetti R., Nageris B.I., Lorberboym M., Treves T.A., Melamed E., Yaniv E. [(123)I]- FP-CIT SPECT and oldfaction test in patients with combined postural and rest tremor. J. Neural Transm. 2008; 115: 469-72.

6. Antonini A., Berto P., Lopatriello S., Tamma F., Annemans L., Chambers M. Cost-effectiveness of [(123)I]-FP-CIT-SPECT in the differential diagnosis of essential tremor and Parkinson's disease in Italy. Mov. Disord. 2008; 23: 2202-9.

7. Иванова Е.О., Федин П.А., Брутян А.Г., Иванова-Смоленская И.А., Иллариошкин С.Н. Клинико-электрофизиологиче-ский анализ дрожательного гиперкинеза при эссенциальном треморе и болезни Паркинсона. Неврологический журнал. 2013; 5: 21-6.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

8. Raethjen J., Lindemann M., Schmaljohann H., Wenzelburger R., Pfister G., Deuschl G. Multiple oscillators are causing par-kinsonian and essential tremor. Mov. Disord. 2000; 15(1): 8494.

9. Shahani B.T., Young R.R. Physiological and pharmacological aids in the differential diagnosis of tremor. J. Neurol. Neurosurg. Psychyatry. 1976; 39: 772-83.

10. Nistica R., Pirritano D., Salsone M., Novellino F., Giudice F.

D., Morelli M. et al. Synchronous pattern distinguishes resting tremor associated with Essential Tremor from rest tremor of Parkinson's disease. Parkinsonism Relat. Disord. 2011; 17(1): 30-3.

11. Milanov I. Clinical and electromyographic examinations of patients with essential tremor. Can. J. Neurol. Sci. 2000; 27: 65-70.

12. Milanov I. clinical and electromyographic examinations of Parkinsonian tremor. Parkinsonism Relat. Disord. 2000; 6: 22935.

13. Hossen A., Muthuraman M., Raethjen J., Deuschl G., Heute U. Discrimination of Parkinsonian tremor from essential tremor by implementation of a wavelet-based soft-decision technique on EMG and accelerometer signals. Biomed. Signal Process. Control. 2010; 5: 181-8.

14. Deuschl G., Lauk M., Timmer J. Tremor classification and tremor time series analysis. CHAOS. 1995; 5(1): 48-51.

15. Sapir N., Karasik R., Havlin S., Simon E., Hausdorff J.M. Detecting scaling in the period of dynamics of multimodal signals: application to Parkinsonian tremor. Physiol. Rev. 2003; 67: 1-8.

16. Raethjen J., Govindan R.B., Muthuraman M., Kopper F., Volkmann J., Deuschl G. Cortical correlates of the basic and first harmonic frequency of Parkinsonian tremor. Clin. Neurophysiol. 2009; 120(10): 1866-72.

17. Timmermann L., Gross J., Dirks M., Volkmann J., Freund H.J., Schnitzler A. The cerebral oscillatory network of parkinsonian resting tremor. Brain. 2003; 126: 199-212.

18. Raethjen J., Govindan R.B., Kopper F., Muthuraman M., Deuschl G. Cortical involvement in the generation of essential tremor. J. Neurophysiol. 2007; 97(5): 3219-28.

19. Muthuraman M., Heute U., Deuschl G., Raethjen J. The central oscillatory network of essential tremor. In: Conf. Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. 2010: 154-7.

20. Grosse P., Guerrini R., Parmeggiani L., Bonanni P., Pogosyan A., Brown P. Abnormal corticomuscular and intermuscular coupling in high-frequency rhythmic myoclonus. Brain. 2003; 126(2): 326-42.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.