CC BY
117
2014
ВЕСТНИК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
Сер. 11
Вып. 4
НЕВРОЛОГИЯ. НЕЙРОХИРУРГИЯ
УДК 616.8:616.1
Н. А. Исаева, Ф. С. Торубаров, З. Ф. Зверева
ПОКАЗАТЕЛИ ЭЭГ У ЛИЦ С РИСКОМ ИШЕМИЧЕСКОГО ИНСУЛЬТА КАК ПРЕДИКТОРЫ НАЧАЛЬНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ
Государственный научный центр Российской Федерации — Федеральный медицинский биофизический центр им. А. И. Бурназяна, Москва, Российская Федерация
У лиц с повышенной степенью риска ишемического инсульта (выше популяционного уровня) в ЭЭГ выявлялись аномальные изменения, свидетельствовавшие о нарушении механизмов формирования функционального состояния мозга в условиях спокойного бодрствования. Изменения проявлялись: регистрацией ЭЭГ IV-го типа (по Е. А. Жирмунской), которые характеризовались дезорганизацией альфа-активности и наличием медленных волн; неустойчивостью паттерна в течение записи фоновой активности; пароксизмальной активностью в виде вспышек билатерально-синхронизированных волн; усилением низкочастотной и высокоамплитудной р-активности. Выявленные изменения ЭЭГ свидетельствуют о наличии начальных нарушений мозгового кровообращения и могут рекомендоваться как предикторы этих нарушений. Библи-огр. 20 назв. Ил. 1. Табл. 4.
Ключевые слова: факторы риска, ишемический инсульт, ЭЭГ.
EEG INDICATORS OF PERSONS WITH ISCHEMIC STROKE RISK AS HARBINGERS OF INITIAL BRAIN BLOOD CIRCULATION INSUFFICIENCY
N. A. Isaeva, F. S. Torubarov, Z. F. Zvereva
The State centre of science of the Russian Federation — the Federal medical biophysical centre of A. I. Burnazjana, Moscow
At persons with a heightened ischemic stroke risk (above population level) in EEG the abnormal changes indicating disruptions of mechanisms of formation of a functional condition of a brain in the conditions of quiet wakefulness came to light. Changes were shown: EEG of type IV (according to E. A. Zhir-munsky) which were characterized by disorganizations of alpha activity and presence of slow waves; pattern instability during record of background activity; paroxysmal activity in the form of bilateral-synchronized wave flashes; strengthening of low-frequency p-activity. The discovered EEG changes indicated the presence of initial disruptions of brain blood circulation and can be recommended as a tool for predicting these disruptions. Refs 20. Fig 1. Tables 4. Keywords: risk factors, ischemic stroke, EEG.
Важнейшей проблемой в борьбе с инсультом является раннее выявление лиц с риском возникновения этого заболевания. Существующая прогностическая Фра-мингемская система [1-3] позволяет выявлять лиц с повышенным риском ишемического инсульта (ИИ). Однако для разработки адресных индивидуальных лечеб-
но-оздоровительных мероприятий необходимо знать не только степень риска ИИ, но и иметь прогностические критерии (предикторы) патологического процесса.
Проведенные нами ранее исследования по оценке риска сосудистых заболеваний головного мозга у работников АС России [4-6] показали, что от 30% до 70% лиц, работающих в контакте с ионизирующим излучением, имели повышенный риск возникновения ИИ, из них у около 15% — риск ИИ высокой степени.
По данным литературы, в качестве предикторов начальной недостаточности сосудистой системы головного мозга могут быть использованы показатели биоэлектрической активности (ЭЭГ) [7-9].
Целью настоящего исследования явилось изучение показателей ЭЭГ у лиц с различной степенью риска ишемического инсульта как предикторов начальных нарушений мозгового кровообращения.
Материал и методы исследования. Обследовано 142 работника двух атомных электростанций России: Билибинской АЭС — 99 человек, Ленинградской АЭС — 43 человека — с различными степенями риска ИИ. Средний возраст работников — 51,9±5,8 лет (108 мужчин, 34 женщины). В зависимости от степени риска обследованные были разделены на группы: I-я группа — с низким риском ИИ (42 чел., средний возраст — 57,5±5,8), II-я группа — со средним риском ИИ (64 чел., средний возраст — 54,3±6,1), III-я группа — с высоким риском ИИ (16 чел., средний возраст — 51,9±4,3), IV-я группа — сопоставления, риск не превышал популяционный (20 чел., средний возраст — 44,2±7,3).
Для прогнозирования риска ИИ использовалась Фрамингемская шкала [1-3], содержащая пять наиболее информативных факторов риска (ФР): 1) систолическую артериальную гипертензию (систолическое АД > 140 мм. рт. ст.); 2) гиперхолестери-немию (>5,2 ммоль/л); 3) гипергликемию (>6,1 ммоль/л); 3) электрокардиографические признаки левожелудочковой гипертрофии; 4) курение, которое вносится как ФР независимо от количества выкуренных сигарет. Эта совокупность адаптирована нами с учетом современных эпидемиологических данных и включает три степени риска ИИ: 1) низкую — выше популяционного риска не более чем в 2 раза; 2) среднюю — выше популяционного риска не более чем в 6 раз; 3) высокую — выше популяционного риска более чем в 6 раз [6,10,11].
ЭЭГ исследования проводили на электроэнцефалографе-анализаторе ЭЭГА-21/26 «Энцефалан-131-03» («МЕДИКОМ МТД», Таганрог). Анализ ЭЭГ осуществляли с использованием визуального анализа по Е. А. Жирмунской [7, 9], а также современных компьютерных программ, которые широко применяются в клинической практике и позволяют оценить особенности ФС мозга. Более подробно условия регистрации ЭЭГ описаны в предыдущей статье [12].
Изучали следующие показатели ЭЭГ:
1. «Тип ЭЭГ» — характеризует ФС мозга, свидетельствуя о его нормальной работе (тип I), незначительном нарушении (типы II-III) либо о наличии аномальных проявлений (тип IV) [7, 8]. ЭЭГ V типа, представляющий патологическую активность, в работе не рассматривается, так как у данного контингента обследуемых он не наблюдается.
2. «Динамика ЭЭГ» — отражает устойчивость/неустойчивость паттерна ЭЭГ за короткий промежуток времени (1 мин) и характеризует ФС мозга с точки зрения устойчивости нервных процессов [7-9]. По данным литературы, этот показатель мо-
жет быть ранним признаком сосудистой недостаточности и является основным ЭЭГ коррелятом развития невроза [13].
3. «Характеристика низкочастотной бета-активности ф1)» — отражает функциональное состояние диэнцефальных структур головного мозга (главным образом неспецифических ядер таламуса). Высокий индекс в ЭЭГ может свидетельствовать об аномальных проявлениях в ФС головного мозга [7-9].
4. «Наличие вспышек билатерально-синхронизированной активности» — это пароксизмальная активность, которая является признаком дисфункции стволовых структур головного мозга. В зависимости от локализации и выраженности билатерально-синхронизированных волн можно судить о ФС структур ствола головного мозга [7-9].
При статистической обработке материала использовалась программа BЮSTAT, применялся критерий х2.
Результаты. Результаты оценки показателя «Тип ЭЭГ» у обследованных представлены в таблице 1.
Табпица 1. Показатель «Тип ЭЭГ» (в %) в группах обследованных работников АЭС
Группы
Типы ЭЭГ I низкий риск (n — 42) II средний риск (n — 64) III высокий риск (n — 16) IV сопоставления (n — 20)
абс. % абс. % абс. % абс. %
I 8 19,0% 0 * 0 0 * 0 7 35%
II 6 14,3% 3 4,7% 0 0 1 5%
III 11 26,2% 15 23,4% 1 6,2% 8 40%
IV 17 40,5% 46 71,9%* 15 93,8%* 4 20%
Примечание: * — достоверные различия по критерию х2 (p < 0,05) с группой IV (сопоставления).
Из таблицы видно, что в группе сопоставления преобладали ЭЭГ I и III типов (35% и 40%). У 1/3 (35%) лиц отмечался I тип ЭЭГ (организованный, или вариант нормы). У лиц с III типом ЭЭГ а-активность значительно снижена или отсутствует, относительно увеличена ß-активность, регистрируется небольшое количество медленных волн небольшой амплитуды, регистрирующихся без зональных различий. Редко отмечался II тип ЭЭГ (гиперсинхронизированный, характеризующийся высоким индексом регулярных колебаний при потере их зональных различий — 5%). Совокупность этих данных может свидетельствовать о нормальном функционировании ЦНС [7-9].
Следует отметить, что у лиц с повышенной степенью риска ИИ в 2-4,5 раза чаще, чем у лиц группы сопоставления, выявлялся IV тип ЭЭГ. Он характеризовался дезорганизованной альфа-активностью (нерегулярной по частоте — 9,1-12,5 Гц, неравномерной по амплитуде — 42,4-63,1 мкВ, регистрирующейся без четких зональных различий); усилением низкочастотной и высокоамплитудной ß-активности (13,5-17,2 Гц, 21,2-30,1 мкВ), представленной диффузно либо с преобладанием в лобно-центральных отведениях; наличием медленноволновой активности
0- и б-диапазонов (0 — 4,2-7,8 Гц, 33-37 мкВ; б — 2,3-7,5 Гц, 34-41 мкВ), регистрирующейся диффузно либо с преобладанием в лобных и передне-височных отведениях. Частота выявляемости этого типа ЭЭГ нарастала по мере возрастания степени риска (40,5% — при низком риске, 71,9% — при среднем, 93,9% — при высоком). Это свидетельствовало о нарастании изменений в функциональной активности мозга по мере увеличения степени риска ИИ.
Результаты оценки показателя «Динамика ЭЭГ» расположены в таблице 2.
Таблица 2. Показатель «Динамика ЭЭГ» (в %) в группах обследованных работников
Динамика ЭЭГ Группы
I низкий риск (п — 42) II средний риск (п — 64) III высокий риск (п — 16) IV сопоставления (п — 20)
Устойчивый паттерн 71,64% 48,4%* 12,5%* 80%
Неустойчивый паттерн 28,6% 51,6%* 87,5%* 20%
Примечание: * — достоверные различия по критерию х2 < 0,05) с группой IV (сопоставления).
В группе сопоставления преобладали устойчивые паттерны ЭЭГ (80%), что свидетельствовало о стабильности нервных процессов [11]. В группах с риском ИИ преобладали неустойчивые паттерны, причем во II и III группах эти различия были статистически достоверными (£ < 0,05). Число неустойчивых паттернов увеличивалось по мере повышения степени риска ИИ: 28,6% — при низкой степени риска, 51,6% — при средней, 87,5% — при высокой. Это свидетельствовало о снижении устойчивости нервных процессов по мере увеличения риска ИИ.
Результаты оценки показателя «Характеристика низкочастотной бета-активности ф1)» у обследованных представлены в таблице 3.
Таблица 3. Показатель «Характеристика низкочастотной бета-активности (01)» (в %) в группах обследованных
Характеристика низкочастотной бета активности (^1) Группы
I низкий риск (п — 42) II средний риск (п — 64) III высокий риск (п — 16) IV сопоставления (п — 20)
Нет или незначительное количество 57,1% 21,9%* 12,5%* 65,0%
Значительное количество 42,9% 78,1% 87,5%* 35,0%
Примечание: * — достоверные различия по критерию х2 ^ < 0,05) с группой IV (сопоставления).
При наличии риска ИИ содержание низкочастотной бета-активности ф1) в спектре ЭЭГ повышалось (£ < 0,05). Так, в группе сопоставления низкочастотная бета-активность ф1) выявлялась в 35% наблюдений, в группе с низким риском — в 42,9%, со средним — в 78,1%, с высоким — в 87,5%. Это свидетельствовало о признаках дисфункции диэнцефальных структур (преимущественно неспецифических ядер таламуса), нарастающих по мере увеличения риска ИИ.
Результаты оценки показателя «Наличие вспышек билатерально-синхронизированной активности» у обследованных представлены в таблице 4.
Таблица 4. Показатель «Наличие вспышек билатерально-синхронной активности» (в %)
в группах обследованных
Наличие вспышек билатерально-синхронной активности Группы
I низкий риск (п — 42) II средний риск (п — 64) III высокий риск (п — 16) IV сопоставления (п — 20)
Нет или незначительное количество 61,9% 34,4%* 25%* 80%
Значительное количество 38,1% 65,6%* 75%* 20%
Примечание: * — достоверные различия по критерию х2 < 0,05) с группой IV (сопоставления).
Из таблицы 4 следует, что паттерны ЭЭГ лиц группы сопоставления характеризовались в 80% наблюдений отсутствием вспышек билатерально-синхронизированной активности. В группах с риском ИИ число лиц с наличием в электроэнцефалографических паттернах вспышек билатерально-синхронизированной активности возрастало по мере увеличения степени риска (38,1% в группе низкого риска ИИ, 65,6% — среднего, 75% — высокого). Увеличение этого показателя в группах II и III по сравнению с группой сопоставления было статистически значимо (£ < 0,05). Ди-польные источники вспышек билатерально-синхронизированных волн локализовались преимущественно в верхних и средних отделах ствола.
Сравнительная характеристика изучаемых показателей ЭЭГ у обследованных с различной степенью риска ИИ представлена на рисунке.
III
ГРУППЫ
вспышки ■неустойчивость билатерально-IV тип ЭЭГ паттерна ЭЭГ синхронизированных волн
активность (значительное кол-во)
ПОКАЗАТЕЛИ ЭЭГ
Рис. Количество лиц (в %) с аномальными проявлениями ЭЭГ в обследованных группах
Рисунок демонстрирует нарастание аномальных изменений в ЭЭГ в зависимости от степени риска ИИ.
Обсуждение. Факторы риска развития ишемического инсульта, в соответствии с современными представлениями, могут провоцировать возникновение заболевания [1-3, 14-16], и поэтому выявление повышенного риска ИИ у конкретного работника должно являться сигналом к применению реабилитационно-оздоровительных мероприятий. Однако для разработки адресных индивидуальных программ оздоровления необходимо иметь дополнительные показатели, в качестве которых могут использоваться показатели ЭЭГ как объективные характеристики функционального состояния ЦНС [7-9].
Из данных литературы известно, что при начальных проявлениях нарушений мозгового кровообращения в ЭЭГ [17, 18] отмечаются: диффузные, нерезко выраженные изменения в виде снижении амплитуды и регулярности а-ритма; общая дезорганизация биопотенциалов; появление медленных волн и низкочастотной ^1-активности; исчезновение зональных различий. Эти изменения соответствуют ЭЭГ IV и V типов, согласно классификации Е. А. Жирмунской [7, 8]. Установлено, что изменения в биоэлектрической активности головного мозга коррелировали со степенью выраженности риска ИИ — при нарастании степени риска частота выявления паттернов ЭЭГ IV типа увеличивалась (рис.). Это свидетельствовало о нарастании дисфункциональных проявлений в работе головного мозга (преимущественно корковых отделов) по мере увеличения риска ИИ, что могло быть обусловлено начальными сосудистыми нарушениями мозгового кровообращения [7-9, 12, 17, 18].
По данным литературы также следует, что при начальных проявлениях сосудистых нарушений головного мозга в ЭЭГ нередко отмечаются феномены неустойчивости в виде пароксизмальных проявлений (вспышки билатерально-синхронизированных волн) и неустойчивости динамики ЭЭГ (колебаний признаков десин-хронизации — синхронизации паттерна ЭЭГ в течение фоновой записи) [13, 19, 20]. Такие изменения объясняются вовлечением в процесс структур промежуточного мозга и гипоталамуса, ответственных за церебральный электрогенез и оказывающих диффузное влияние на биоэлектрическую активность головного мозга [7-9, 13, 19, 20]. Результаты нашего исследования показали, что по мере увеличения степени риска ИИ в ЭЭГ нарастала неустойчивость паттерна в течение регистрации фоновой активности, чаще выявлялись вспышки билатерально-синхронизированных волн, а также увеличивалось количество низкочастотной бета-активности ф1). Эти изменения свидетельствовали о нарастании вовлеченности в процесс дисфункциональных проявлений БА головного мозга стволовых структур (включая гипотала-мические образования и неспецифические ядра таламуса [7-9, 13, 19, 20]) по мере увеличения степени риска ИИ.
Таким образом, в работе было показано, что при отсутствии риска ишемическо-го инсульта (в пределах популяционных значений) показатели БА головного мозга свидетельствовали о сохранности функций структур мозга (см. рис.). При низкой степени риска признаки, свидетельствующие о нарушении механизмов формирования функционального состояния мозга в условиях спокойного бодрствования (IV тип ЭЭГ со вспышками билатерально-синхронизированной активности, с наличием низкочастотной бета-активности ф1), неустойчивостью паттерна в течение регистрации фоновой активности), выявлялись у ~30-40% обследованных (см. рис.).
При средней степени риска ишемического инсульта эти признаки выявлялись уже у ~70-75%, а при высокой — у ~90-95% обследованных (см. рис.).
Аномальные изменения ЭЭГ у лиц с риском ишемического инсульта коррелируют со степенью риска ИИ, свидетельствуют о нарушении функциональной активности головного мозга и могут рекомендоваться как предикторы начальных нарушений мозгового кровообращения.
Изменения ЭЭГ следует учитывать при диагностике начальных нарушений мозгового кровообращения, назначении лечебно-оздоровительных мероприятий и оценке их эффективности.
Литература
1. D'Agostino R. B., Grundy S., Sullivan L. M., Wilson P. CHD Risk Prediction Group. Validation of the Framingham coronary heart disease prediction scores: results of a multiple ethnic groups investigation // JAMA. 2001. Vol. 286. P. 180-187.
2. Wolf P. A., D'Agostino R. B., Balander A. J., Kannel W. B. Probability of stroke: a risk profile from the Framingham Study // Stroke. 1991. Vol. 22. P. 312-318.
3. ttomsen T. F., McGee D., Davidsen M., Jorgensen T. A cross-validation of risk — scores for coronary heart disease mortality based on data from the Glostrup Population Studies and Framingham Heart Study // Int. J. Epidemiol. 2002. Vol. 31. P. 817-822.
4. Изучение и сравнительная оценка риска ишемического инсульта головного мозга у персонала атомных электростанций, разработка комплекса лечебно-оздоровительных мероприятий и создание базы данных: отчет о НИР (промежуточ.): Инсульт / ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А. И. Бурназяна ФМБА России; рук. Ф. С. Торубаров; исполн.: Н. А. Исаева, З. Ф. Зверева, А. В. Сергеенко. М., 2010. 122 с.
5. Изучение и сравнительная оценка функциональных резервов персонала атомных электростанций с риском ишемического инсульта и разработка рекомендаций по раннему выявлению дезадаптационных нарушений: отчет о НИР (промежуточ.): Инсульт — 1 / ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А. И. Бурназяна ФМБА России; рук. Ф. С. Торубаров; исполн.: Н. А. Исаева, З. Ф. Зверева, А. В. Сергеенко, Д. В. Трифонов, Н. А. Метляева. М., 2012. 101 с.
6. Исаева Н. А., Торубаров Ф. С., Зверева З. Ф. Оценка риска сосудистых заболеваний головного мозга у работников Билибинской АЭС // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2013. № 2. С. 39-45.
7. Жирмунская Е. А. Клиническая электроэнцефалография. М.: Мэйби, 1991. 77 с.
8. Жирмунская Е. А. Электроэнцефалографическая характеристика дисциркуляторной энцефалопатии // Журнал невропатологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. 1991. Т. 91, № 1. С. 35-41.
9. Зенков Л. Р. Клиническая электроэнцефалография. Таганрог: Изд-во Таганрогского ун-та, 1996. 358 с.
10. Гусев Е. И. Проблема инсульта в России // Журнал неврологии и психиатрии им. С. С. Корсакова (ИНСУЛЬТ. Приложение к журналу). 2003. № 9. С. 3-7.
11. Суслина З. А., Варакин Ю. Я. и др. Сосудистые заболевания головного мозга. Эпидемиология. Основы профилактики. М.: МЕДпресс-информ, 2006. 256 с.
12. Исаева Н. А., Торубаров Ф. С., Зверева З. Ф., Лукьянова С. Н. Биоэлектрическая активность головного мозга у работников Билибинской атомной электростанции, имеющих риск развития ише-мического инсульта // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2013. № 4. С. 48-54.
13. Лукьянова С. Н. Биоэлектрическая активность коры и некоторых подкорковых образований при экспериментальном неврозе // Журнал высшей нервной деятельности им. И. П. Павлова. 1976. Т. 26, № 3. С. 539-547.
14. Кузьменко В. М. Распространенность и некоторые особенности профилактики цереброваску-лярных заболеваний у лиц разного возраста // Проблемы старения и долголетия. 2001. Т. 10, № 4. С. 401-409.
15. Борисов А. В., Семак А. Е. Инсульт: современные представления о факторах риска, лечении и профилактике // Медицинские новости. 2005. № 1. С. 4-7.
16. Гусева О. И., Пряникова Н. А., Скворцова В. И. и др. Первичная профилактика инсульта // Инсульт. 2006. № 2.
17. Виленский Б. С. Инсульт. СПб.: Ленато, 1995. 287 с.
18. Рухманов А. А. Дисциркуляторная энцефалопатия при гипертонической болезни и атеросклерозе (клинические, электроэнцефалографические и компьютерно-томографические исследования): автореф. дис. ... д-ра мед. наук. М.: 1991. 42 с.
19. Болдырева Г. Н. Электрическая активность мозга при поражении диэнцефальных и лимбиче-ских структур. М.: Наука, 2000. 181 с.
20. Латаш Л. П. Гипоталамус. Приспособительная активность и электроэнцефалограмма. М.: Наука, 1978. С. 295.
Статья поступила в редакцию 26 сентября 2014 г.
Контактная информация
Исаева Надежда Анатольевна — кандидат медицинских наук, ст. научный сотрудник; nady_i@mail. ru
Торубаров Феликс Сергеевич — доктор медицинских наук, профессор; [email protected] Зверева Зоя Федоровна — доктор медицинских наук, ст. научный сотрудник; [email protected]
Isaeva Nadeghda A. — Candidate of Medicine, senior research; nady_i@mail. ru Torubarov Felix S. — Doctor of Medicine, professor; [email protected] Zvereva Zoya F. — Doctor of Medicine, senior research; [email protected]
