CC BY
208
Вестник ДВО РЛН. 2004. № 3
Г.А.ШАБАНОВ, А.А.РЫБЧЕНКО, А.Л.МАКСИМОВ
Разработка системы мониторинга индивидуального здоровья для практически здоровых людей
В рамках Концепции Министерства здравоохранения РФ об охране здоровья здоровых лиц предполагается создание новой техники и технологий для оценки индивидуального состояния здоровья, динамического наблюдения и проведения высокоэффективных профилактических корригирующих мероприятий. В статье представлены физиологические основы и принципы создания программно—аппаратного комплекса «Лучезар». Комплекс предназначен для мониторинга индивидуального здоровья: длительного наблюдения за состоянием здоровья человека, интегральной оценки состояния здоровья, топической диагностики выраженных дисфункций и заболеваний внутренних органов, коррекции выявленных дисфункций, патологических состояний и вредных привычек. Приведены примеры практического использования комплекса при мониторинге индивидуального здоровья и групп населения.
Development of the individual health monitoring system for healthy people. G.A.SHABANOV,
A.A.RYBCHENKO, A.L.MAKSIMOV (International Scientific Center «Arktika», FEB RAS, Magadan).
In the framework of the Conception for Health Protection of Healthy People by Ministry of Health of the Russian Federation, it has been suggested to develop new equipment and technologies for examining and dynamically observing the individual state of health as well as realizing the high-performance preventive correcting procedures. The physiological basics and principles of development of the firmware complex «Luchezar» are described. This complex is destined for the individual health monitoring that is the long-term observation and integral estimation ofperson’s state of health, topical diagnostics of apparent dysfunctions and diseases of the internal organs, correction of revealed dysfunctions, pathological states, and pernicious habits. Examples of the practical use of the firmware complex for monitoring the health state both of a person and the population groups are given.
Охрана и укрепление здоровья здоровых и практически здоровых лиц является одной из приоритетных проблем российской системы здравоохранения, в соответствии с которой получает развитие принципиально новое направление деятельности — переход от системы, ориентированной на лечение больных и реабилитацию инвалидов, к системе, основанной на формировании культуры здоровья и направленной на профилактику болезней.
В целях обеспечения системного подхода к решению проблемы сохранения, укрепления и восстановления здоровья Министерство здравоохранения РФ в 2003 г. утвердило Концепцию охраны здоровья здоровых людей. Целью Концепции являются создание системы формирования, активного сохранения, восстановления и укрепления здоровья людей, выработка у человека мотивации быть здоровым, реа-
ШАБАНОВ Геннадий Анатольевич, РЫБЧЕНКО Александр Алексеевич — доктор технических наук, МАКСИМОВ Аркадий Леонидович — доктор медицинских наук (Международный научно-исследовательский центр «Арктика» ДВО РАН; Владивосток, Магадан).
лизация потенциала здоровья для ведения активной производственной, социальной и личной жизни, снижение темпов старения, предотвращение преждевременной смертности, заболеваемости, инвалидизации населения, увеличение средней продолжительности и качества жизни, улучшение демографической ситуации в стране. Новизна Концепции состоит в том, что, обобщая международный и отечественный опыт развития здравоохранения, она интегрирует современные подходы системного анализа, который дает огромные возможности в оценке функциональных резервов, исследовании адаптационного синдрома и донозологической диагностики организма человека.
В рамках Концепции предполагается создание новой техники и технологий для оценки состояния здоровья, динамического наблюдения и проведения высокоэффективных корригирующих мероприятий — мониторинга индивидуального здоровья для каждого человека.
В лаборатории экологической нейрокибернетики МНИЦ «Арктика» ДВО РАН проводятся работы по практической реализации Концепции на основе принципиально нового программно-аппаратного комплекса «Лучезар». Комплекс предназначен для мониторинга индивидуального здоровья: длительного наблюдения за состоянием здоровья человека, интегральной оценки состояния здоровья, топической диагностики выраженных дисфункций и заболеваний внутренних органов, коррекции выявленных дисфункций, патологических состояний и вредных привычек.
Комплекс разрабатывался на основе известных физиологических принципов сегментарного строения периферической нервной системы, исследований в области взаимодействия сенсорных систем, соматовисцеральной интеграции, естественной (тонической) активности автономной (вегетативной) нервной системы, играющей значительную роль в адаптивном поведении и вегетативном обеспечении внутренних органов и тканей организма.
Областью наших исследований и модельных представлений являются недостаточно изученный феномен ритмической активности в различных звеньях центральной и периферической нервной системы и его интегративная роль в целостной деятельности организма.
Топическая диагностика и ее физиологические основы
В последние десятилетия уделяется большое внимание пространственной организации электрических процессов мозга в связи с обнаружением частотных, или резонансных, свойств ее отдельных элементов [15]. Показано, что важными компонентами в аналитико-синтетической функции мозга являются синхронизация одночастотных элементов [4], формирование когерентных структур [13]. Активно стали развиваться методы спектрального анализа биопотенциалов мозга, были построены концептуальные модели происхождения ритмической активности, синтетической и аналитической функций мозга, неспецифической активирующей системы мозга на основе осциллирующих механизмов [8, 9].
Известен целый ряд исследований, направленных на изучение ритмической активности внутренних органов в разных диапазонах частот. В этих исследованиях рецептор представлен как преобразователь раздражения в частоту разрядов, центральные рефлекторные звенья — как частотно-селективные элементы, или осцилляторы [7, 12, 18]. В этом ключе нами был разработан метод узкополосной фильтрации биопотенциалов мозга с большим временем интегрирования (УФБВИ), ко-
торый позволил в спектре ЭЭГ отсеивать быстропротекающие «фазные» аномалии и выделять только длительнотекущие ритмические «тонические» процессы. Последние свойственны преимущественно фоновоактивным медленно адаптирующимся вегетативным рецепторам и их центральным звеньям управления [1]. Были разработаны отдельные блоки модели неспецифической активирующей системы мозга, основанной на частотнозависимых механизмах. В модели осциллирующие элементы, сформированные в когерентные системы, выступают в роли аккумулятора колебательной энергии. Частотноселективные обратные связи (центробежные «каналы» управления) представлены как звенья контроля афферентного входа и, как следствие, обеспечивают функциональное состояние вегетативных эффекторов [18].
Проводя зональное раздражение отдельных участков кожного анализатора, было показано его частотноспецифическое «маскирующее» действие на постоянно протекающие ритмические процессы в висцеральном поле чувствительности. Используя свойство взаимного влияния разных анализаторных систем (взаимной окклюзии) [12], была обоснована возможность объединения в единую систему координат сегментарной соматической топики (координат расположения) и висцеральной тканевой частотной специфичности — двух разномодальных рецептивных полей. В результате нами разработана соматическая сегментарная система координат «Сегментарная матрица» (СМ), которая позволила изучать процессы висцеросома-тической интеграции и приступить к целенаправленному исследованию спектральных характеристик различных групп рецепторов внутренних органов. Принцип «Сегментарной матрицы» значительно упростил, систематизировал, сделал возможным разработку систем функционально-топической диагностики и оценки состояния различных отделов вегетативной нервной системы [17, 20] (рис. 1).
Запатентован «Способ выявления местоположения функционально подобных зон в анатомически завершенных полях рецептивной чувствительности» [11]. В его основе лежит частотная специфичность различных групп висцеральных рецепторов. К примеру, он позволяет инструментально исследовать феномен отраженных болей — «зон Захарьина — Геда». На этом принципе осуществлена соматическая сегментация малоизученных кожных полей чувствительности, исследовано явление функционального подобия в топической организации разномодальных рецептивных полей.
Локальное раздражение различных участков поля кожной чувствительности наружной поверхности ушной раковины, его «маскирующее» действие (метод УФБВИ) на ритмические биопотенциалы коры головного мозга и попарное сравнение с реакциями от раздражения участков дерматомов поверхности тела позволили выделить на рецептивном поле ушной раковины следы соматической сегментации в виде радиально расположенных полос. В дальнейшем это дало возможность топографически «привязать» частотную координатную систему «Сегментарная матрица» к наружной поверхности ушной раковины (рис. 2).
Наши исследования явились прямым функциональным доказательством модели модульного (пластинчатого) строения ретикулярной формации ствола мозга, впервые выдвинутой известными гистологами Шейбел и Шейбелом в 1957 г. [23].
Многолетние исследования привели к представлению о локальной вегетативной регуляции сегментарного тонуса — неоднородности в функциональном состоянии множества эффекторов внутри одного сегмента и значительном отличии функционального состояния одной сегментарной области от другой.
Вопросом изучения функционального состояния вегетативной нервной системы (ВНС) занимались многие исследователи. Еще в 1910 г. Эппингер и Гесс [22]
7 - 5 СЛГтмТ С» ДДЯДМ! 1Я7
Рис. 1. Сегментарная матрица — трехмерная система координат, объединившая в себе сегментарную систему координат поля кожной чувствительности и спектральные координаты поля интерорецепторов внутренних органов. Левое и правое полушария мозга. Горизонталь — сегменты спинного мозга, вертикаль — группы рецепторов, от адренергических (Р1-1) к холинергическим (Б7-5), различных тканевых слоев внутренних органов. В ячейках матрицы центральные частоты изменяется от 30 до 0,1 Гц. Окраска ячеек матрицы, меняясь от темной к светлой, отражает величину спектральной оценки когерентных систем головного мозга
создали учение о симпатикотонии и ваготонии, разделив всех людей на две категории (частый или редкий пульс, высокое или низкое артериальное давление и т. п.). Даниелопуло в 1930 г. ввел представление об «амфотонии», характеризующей повышение тонуса обоих отделов ВНС.
Существенную трудность для оценки тонуса в целом представляет факт, когда в одной системе (например, кардиоваскулярной) преобладает симпатическая направленность, а в другой (гастроинтестинальной) у того же человека — парасимпатическая. Поэтому Н.С.Четвериков [16] предложил термин «локальный тонус». В последние десятилетия развивается функционально-динамический подход в изучении ВНС, при этом стали различать вегетативную реактивность (когда исследуются вегетативные сдвиги в ответ на возмущающие функциональные пробы) и вегетативное обеспечение (когда изучается вегетативное сопровождение различных форм деятельности) [2]. В своих острых опытах В.И.Скок доказал наличие выраженной органной специфики в центробежных «каналах» управления и, исходя из такой гетерогенности в естественной активности симпатических влияний, призывает: «отказаться от классической формулировки — тонус симпатической нервной системы. Речь может идти лишь об обособленном тонусе какого-либо одного из функциональных каналов, например вазоконстрикоторного для кожи, скелетных мышц или внутренних органов...» [14]. Такого мнения придерживаются и
другие исследователи фоновой активности в центральной нервной системе [6] и вегетативного тонуса [10].
Изучив частотную специфичность в различных звеньях управления ВНС, мы обосновали возможность частотной системы координат «Сегментарная матрица» для еще более детального исследования состояния ВНС, переход к представлению о «локальном сегментарном тонусе». Такой подход позволяет рассмотреть состояние, например, кардиоваскулярной системы с детализацией функциональной активности ее отделов с пространственным разрешением вплоть до «сегмента спинного мозга», измерять «внутри одного сегмента» локальное соотношение адренергических и холинер-гических механизмов в относительных единицах.
Была получена принципиальная возможность построения графика распределения локального сегментарного тонуса вдоль длинника спинного мозга (в сегментарной системе координат). График строится отдельно по каждому «каналу» нисходящего рефлекторного контроля за состоянием (симпатическим тонусом) гладкой мускулатуры, сосудов, отдельно для артериальной и венозной систем, соединитальной ткани, холинер-гической системы контроля мышечного тонуса, железистого аппарата и т. д. (рис. 3).
Совершенно очевидно, что симпатическая и парасимпатическая системы являются важнейшим инструментом мозга для приспособления организма к меняющимся условиям внешней и внутренней среды. Для этих целей отделы ВНС оказывают антагонистическое влияние на висцеральные органы, сосудистую систему, как бы подстраивая их состояние к актуальным нуждам организма. Благодаря непрерывной естественной активности и синергизму обоих отделов ВНС возможна длительная, адаптивная деятельность организма. Нарушение вегетативного тонуса является фактором, предопределяющим состояние реактивных и защитных систем организма, возможность возникновения многих соматических заболеваний, составляя фазу их предболезни. Отсюда важность и практическая значимость в исследовании локального сегментарного тонуса, построение на этой основе систем функционально-топической диагностики выраженных дисфункций организма и патологических состояний.
В наших работах по исследованию локального сегментарного тонуса различных отделов ВНС были получены следующие основные результаты:
за большое время наблюдения методом узкополосной фильтрации и интегрирования, используя специфические модуляторы активности различных групп вегетативных рецепторов, были подтверждены их постоянная фоновая активность, частотная гетерогенность и большое влияние на общую неспецифическую «глобальную» активность мозга;
восходящую фоновую импульсную активность можно рассматривать как нестационарный случайный поток однородных событий с периодической ведущей функцией. Период ведущей функции для различных систем рецепторов внутренних органов различен, но достаточно постоянен для конкретной группы (центральная частота) [6];
Рис. 2. Границы соматических сегментов на наружной поверхности ушной раковины
Рис. 3. Развертка «локального сегментарного тонуса» нисходящего рефлекторного контроля за состоянием (тонусом) артериальных сосудов внутренних органов в соматической сегментарной системе координат. По оси ординат слева — амплитуда спектральной оценки по методу УФБВИ в относительных единицах от 0 до 1, справа — подсистема альфа-адренорецепторов (Р2-4). Пунктир — левое полушарие; черная линия — правое полушарие. Функция Р2^ разбита по оси абсцисс на 31 сегмент от С1 до К1
основой частотной гетерогенности разных групп фоновоактивных висцеральных рецепторов, вероятно, служит различающаяся более чем на два порядка толщина восходящих афферентных волокон (от 0,1 до 22 мкм), имеющих разные скорость проведения и возбудимость;
используя зональное раздражение и торможение соматического (кожного) и висцерального (внутренних органов) анализаторов, были подтверждены их высокая степень интеграции в центральных звеньях координации и выраженная функциональная гетерогенность в центробежных влияниях, поддерживающих тонус эффекторов;
введена соматическая сегментарная система координат, отражающая план строения чувствительного аппарата соматической нервной системы. СМ объединила топические координаты поля кожной чувствительности и спектральные (частотные) координаты поля висцеральной чувствительности в единую систему координат (рис. 1);
инструментально доказано, что, основываясь на принципах интеграции соматической и висцеральной анализаторных систем, возможны количественная оценка вегетативного локального сегментарного тонуса по функциональному состоянию кожных проекционных зон, а также качественная оценка функций внутренних органов;
обоснована возможность построения систем топической функциональной диагностики на основе изучения вегетативного локального сегментарного тонуса.
Вышеперечисленные теоретические и экспериментальные результаты легли в основу создания принципиально новых функционально-топических методов диагностики и коррекции выраженных дисфункций организма человека [5, 21].
Блестящее предвидение И.П.Павлова о наличии функциональной, сосудистой и трофической иннервации внутренних органов, их относительной независимости нашло свое новое подтверждение в описанной технологии. Разработанные диагностические комплексы позволяют осуществлять неповреждающее исследование различных центробежных «каналов» управления рефлекторной активностью внутренних органов. Измеряя локальный сегментарный тонус вегетативного отдела нервной системы, удалось подойти к полноценной функционально-топической диагностике дисфункций внутренних органов.
Программно-аппаратный комплекс «Лучезар»
Разработано базовое звено мониторинга индивидуального здоровья — программно-аппаратный комплекс «Лучезар», состоящий из трех функционально связанных систем [23]:
дермограф компьютерный для топической диагностики (ДгКТД-01) осуществляет быстрый скрининг количественной оценки состояния здоровья пациентов, напряжения механизмов адаптации, функционально-топической диагностики выраженных дисфункций и патологических состояний организма человека;
анализатор ритмической активности биопотенциалов головного мозга (СА-01) уточняет спектральные (частотные) координаты очагов патологической активности и проводит их коррекцию;
корректор функциональный резонансный КФР-01-16 предназначен для коррекции выраженных дисфункций организма и ряда вредных привычек.
Программно-аппаратный комплекс «Лучезар» представляет собой замкнутый цикл — диагностика выраженных дисфункций и коррекция состояний. Комплекс позволяет осуществлять длительное наблюдение за состоянием здоровья пациента, корригирующие профилактические мероприятия, накапливать и обрабатывать в базе данных исходную лечебно-диагностическую информацию, выдавать заключения, проводить паспортизацию здоровья как индивида, так и групп населения, готовить отчетную документацию для разных уровней управления здравоохранения [5, 19].
Быстрый скрининг методом «Компьютерная дермография» (КД)
Этим методом осуществляется измерение вегетативного локального сегментарного тонуса в системе координат «Сегментарная матрица». Он предназначен для функционально-топической диагностики выраженных дисфункций и заболеваний внутренних органов человека. Имеет возможность дополнительно измерять ряд необходимых при скрининге коэффициентов:
индекс напряжения адаптационных механизмов, или вегетативный индекс (ВИ), определяющий соотношение тонической активности адренергических и хо-линергических механизмов вегетативной регуляции;
индекс индивидуального здоровья (ИИЗ), взвешенно оценивающий выраженность, значимость и повторяемость обнаруженных дисфункций и патологических состояний внутренних органов.
Для снятия информации выбран наиболее доступный, лишенный потовых желез участок тела человека — наружная поверхность ушных раковин.
С конца 1980-х годов метод осуществлялся с помощью компьютерного дермографа КД-01, начиная с 2002 г. ему на смену пришел более совершенный ДгКТД-01 (рис. 4).
Технология скрининга выглядит следующим образом. Врач за 3—4 мин производит сканирование ушных раковин (рис. 5). На основе полученной информации программный комплекс строит «Сегментарную матрицу» (32х12 элементов), каждая ячейка которой функционально совмещена с чувствительным полем соответствующих висцеральных рефлексов. Анализ вегетативного локального сегментарного тонуса позволяет определять:
сегментарную топику расположения очагов дисфункций (патологии) в органах; по состоянию групп рецепторов — тканевой слой (гладкая мускулатура про-дольная-циркулярная, артериальные или венозные сосуды, соединительная или нервная ткань, различные виды эпителия) и интересующий нас орган;
по соотношению в очаге функционального состояния различных групп рецепторов — стадии воспалительного процесса или тканевых изменений: спазм гладкой мускулатуры, ишемическую гипоксию органа, гиперемию, стадии активного воспаления, отек, венозный стаз, стадии регенерации (рубцевания), неконтролируемую пролиферативную активность (опухоль);
по локальному вегетативному тонусу отдельных сегментарных комплексов — функциональные характеристики очага дисфункции (снижение или повышение перистальтики, тонуса сфинктеров, сосудов органа, активность различных железистых тканей, синтеза или секреции гормонов и т. п.);
по состоянию и соотношению вегетативного тонуса больших сегментарных регионов — некоторые системные характеристики организма: выраженный или хронический стресс, депрессивное состояние, вялость или сонливость, страх, агрессивное состояние и т. д.
Измерение функции производится не количественно, а качественно: выраженная гипофункция, гипофункция, норма, гиперфункция и выраженная гиперфункция. Такая градация оценки функции органа достаточна для многих практических случаев.
Разрешающая способность метода такова, что позволяет выделить в органе следующие структурные единицы (на примере желудка): кардиальный сфинктер, кардиальная часть желудка, средняя треть, пилорический отдел, луковица двенадцатиперстной кишки, передняя — задняя стенка, большая — малая кривизна.
Для диагностики различных заболеваний созданы структурно-топические методы: рентгеноскопия, ультразвуковая диагностика, гастроскопия, компьютерная томография и т. п., для которых важнейшим диагностическим критерием являются структурно-морфологические изменения в органах. К сожалению, такая диагностика констатирует факт уже сложившегося и структурно закрепленного патологического состояния. Комплекс ДгКТД-01 — функционально-топический, он оперирует очагами активности в нервной системе, представлениями о локальном вегетативном тонусе. Устойчивые нарушения в вегетативном обеспечении вносят дискоординации функций, трофические изменения в органах.
Это дает целый ряд преимуществ функционально-топическим методам: системный подход к организму и патогенезу заболеваний, раннее выявление очагов дисфункций на донозологическом уровне, диагностика целого ряда системных нарушений функций.
Рис. 4. Дермограф компьютерный для топической диагностики очагов патологии внутренних органов человека ДгКТД-01
Рис. 5. Сканирование наружной поверхности ушных раковин пациента
Рис. 6. Гормональный статус пациента. Темные и светлые столбики — соответственно синтетическая и секреторная активность железы в относительных единицах. Заштрихованный участок — «коридор нормы» для определенной возрастной группы
Точность функционально-топической диагностики резко возрастает при мониторинге — многократном исследовании пациента. Только изучая функцию органа во времени, можно дать ей качественную характеристику, а используя специализированные функциональные пробы — дополнить количественными оценками (рис. 6).
Программное обеспечение комплекса ДгКТД-01 специализировано для длительного мониторинга индивидуального здоровья пациента. Экспертная система строит «Заключение по функционально-топической диагностике» на основании многократных исследований пациента и примененных функциональных проб. Могут быть построены временные ряды интересующих нас функций с расчетом индивидуальной и возрастных норм (рис. 7).
ИИЗ представляет собой взвешенную характеристику выделенных экспертной системой дисфункций и патологических сотояний с учетом их весовых характеристик, выраженности (В), приоритета (П), частоты встречаемости (Р) признака. ИИЗ может изменяться от 2,5 до 6,5 (от идеального здоровья до декомпенсирован-ного патологического процесса). На основании измерения динамики ИИЗ возможно автоматическое отнесение пациента к соответствующей группе диспансеризации (рис. 8).
Новый метод диагностики «Компьютерная дермография» «видит» организм как систему взаимосвязанных процессов регуляции функций, значительно упрощает врачу анализ и выявление звеньев патогенеза заболеваний. Метод сводит весь комплекс известных патологических состояний (всю номенклатуру нозоло-
Рис. 7. Динамика ВИ — соотношение тонуса адренергических и холинергических механизмов вегетативной регуляции в относительных единицах. Светлая линия — индивидуальная норма по результатам 30 исследований пациента
Рис. 8. Динамика ИИЗ с 74-го по 108-е исследование пациента А в относительных единицах. Светлая линия — индивидуальное среднее значение ИИЗ = 4,5. С 15.12.03 по 18.12.03 г. наблюдалось значительное ухудшение состояния здоровья пациента с 4 до 5,7 ед.
гических форм) к исследованию топики нарушений локального сегментарного вегетативного тонуса, а фактически к исследованию нарушений информационных и энергетических потоков в целостном организме, трофического обеспечения органов и тканей. В совокупности с широко известными методами топической диагностики (рентгеноскопия, УЗИ, томография), применяемыми для исследований структурно-морфологических изменений в органах, «Компьютерная дермография» должна стать незаменимым помощником врача профилактической медицины.
Метод «Компьютерная дермография» успешно применяется в диагностических центрах, клиниках и поликлиниках, медсанчастях предприятий и вновь создаваемых профилактических центрах здоровья. Начиная с 1991 г. в научных подразделениях РГМУ и ВГМУ с использованием метода «Компьютерная дермография» было защищено около 30 диссертаций на соискание степеней доктора и кандидата медицинских наук.
Анализатор ритмической активности биопотенциалов головного мозга СА-01
Спектральный анализатор СА-01 предназначен для уточнения частотных характеристик очагов дисфункций и патологических состояний в системе спектральных координат «Сегментарная матрица». СА-01 осуществляет узкополосную фильтрацию биопотенциалов головного мозга с большим временем интегрирования. Весь спектр биопотенциалов головного мозга от 0,1 до 30 Гц разбивается на 32х35 частотных полос, строится СМ (рис. 1). Время интегрирования выбрано с учетом частотных характеристик фоновоактивных вегетативных рецепторов и
составляет около 160 с. На выходе интегратора выделяются только длительнотекущие «фоновые» ритмические процессы и полностью подавляются короткие «фазные» посылки неритмического характера длительностью до 10 с.
За время съема информации записывается обычно 3—5 кадров по 3 мин каждый (рис. 9). Все полученные результаты интегрирования — 1120 спектральных полос — программно распределяются по ячейкам СМ, и в зависимости от мощности спектра в ячейке ее цвет окрашивается от синего к ярко-красному. Программное обеспечение анализатора позволяет вывести столбцы и строки СМ в виде огибающих функций, привычных для врачей КД-диагностики (рис. 3).
Программный блок обработки матриц позволяет делать с ними всевозможные операции — накопление (суммирование), дисперсию, различные виды нормировок, программируемое проведение функциональных проб.
Результатом обработки является выделение частотных характеристик «господствующей доминанты», активность которой во многом определяет психоэмоциональное поведение человека, а также сказывается на вегетативном обеспечении — состоянии внутренних органов и функциональных систем. Анализатор ритмической активности СА-01, как и диагностический комплекс ДгКТД-01, настроен на выделение вегетативного локального сегментарного тонуса. Разрешающая способность СА-01 по спектру определяемых фоновоактивных вегетативных рецепторов на порядок выше (1120 частотных полос), чем у ДгКТД-01, съем информации лишен операторских неточностей и полностью автоматизирован.
Накопленные и обработанные СМ запоминаются и передаются для работы корригирующему комплексу.
Время, затрачиваемое на одного пациента, в среднем составляет 20—30 мин, поэтому спектральный анализ биопотенциалов головного мозга делается только при необходимости проведения последующих корригирующих процедур.
Корректор функциональный резонансный КФР-01-16
Корректор функциональный резонансный предназначен для коррекции выраженных дисфункций организма, ряда патологических состояний и вредных привычек.
Возможность регистрации локального вегетативного сегментарного тонуса позволила перейти к решению проблемы коррекции его нарушений. С этой целью в середине 1990-х годов были разработаны программно-аппаратный комплекс корректор КФР-01-08 (Dos) и далее в 2002 г. его модификация КФР-01-16 (Win). Корректор работает в спектральной системе координат «Сегментарная матрица», функционально совместим с диагностическими комплексами ДгКТД-01, СА-01 и представляет единую лечебно-диагностическую технологию.
Корректор функциональный резонансный имеет следующие основные особенности:
воздействует на организм человека дистантно слабыми пульсирующими электромагнитными полями с программно-задаваемыми СМ центральными частотами;
коррекцию вегетативного локального сегментарного тонуса осуществляет не с периферических рецепторов, возбудимость которых может быть извращена или отсутствовать, а непосредственно на когерентные структуры активирующей системы мозга. Последняя контролирует состояние висцеральных рецепторов, что позволяет постепенно восстанавливать их чувствительность и подвижность и, как следствие, трофическое обеспечение органа (рис. 10).
Рис. 9. Момент записи кадра информации на анализаторе ритмической активности биопотенциалов головного мозга СА-01
Рис. 10. Процедура коррекции дисфункций по заданной программе может длиться до 20 мин
Программное обеспечение корректора позволяет выполнять ряд функций: торможение (возбуждение) очага патологически активного возбуждения, регистрируемого в виде когерентной системы с высокой (низкой) колебательной энергией;
моделирование нейродинамических последовательностей (волн торможения-возбуждения), осуществляющих координацию вегетативных функций;
моделирование частотно-специфических реакций активирующей системы мозга на различные фармакологические препараты с целью создания их безлекарственных аналогов.
С введением процедуры коррекции в комплекс мониторинга здоровья был замкнут цикл: пациент — диагностика — коррекция — контроль. Мониторинг здоровья стал «активным», резко повысилась его эффективность. Пациенты реально ощущают на себе снятие излишнего напряжения, нервозности, улучшение сна, зрения, памяти, исчезновение дискомфорта и болей, и самое важное — достигается улучшение объективных характеристик, получаемых при диагностическом мониторинге.
Мониторинг здоровья групп населения
На базе комплекса «Лучезар» реализуются методы паспортизации здоровья, изучаются индивидуальные особенности и текущее функциональное состояние человека, выявляются группы риска и прогноз развития заболевания. При мониторинге индивидуального здоровья мы имеем дело с «практически здоровым» человеком, и здесь очень важно измерять напряжение адаптационных механизмов, интегральный индекс здоровья. Использование этих индексов дает возможность охарактеризовать здоровье индивида, предупредить напряжение и срыв адаптационных механизмов, постоянно развивать мотивацию быть здоровым. Такой подход помимо индивидуального мониторинга здоровья позволяет оценивать здоровье групп населения. Групповой индекс здоровья (ГИЗ), групповой индекс напряжения (ГИН), частота встречаемости КД-синдромов позволяют сравнивать между собой социально сформированные группы населения (классы в школах, школы, группы в детских садах и детские сады, цеха и заводы, наконец поселки и города) между собой по уровню напряжения адаптационных механизмов и здоровья, более целенаправленно планировать лечебно-профилактические мероприятия (рис. 11, 12).
В городах Приморского края Большой Камень, Фокино организован мониторинг индивидуального здоровья детского населения. Под постоянным контролем находится более 3000 детей. Рекомендации по профилактике, организации оздоровительных мероприятий выдаются ежеквартально руководителям здравоохранения и городов (рис. 12).
Наши экспедиционные исследования (июль 2003 г., Магадан, грант РАН, программа «Дети Севера») показали значительное отличие в состоянии здоровья детей пос. Ола, райцентра Ягодное, пос. Снежный по сравнению с контрольной группой из Владивостока. В целом дети Магаданской области имеют ГИЗ = 5,0 (в контрольной группе ГИЗ = 4,3), их можно отнести к группе диспансеризации 3, контроль — к группе 2Б (рис. 11). Иммунный статус находится на нижнем пределе нормы — 0,5 (норма 0,5—0,8), отмечается большое число заболевших (дообследование у ЛОР-врача) — 61 % в летнее время. Обращает на себя внимание большое количество ваготоников — 49 % (контроль 30 %), что говорит о трофотропной направленности обменных процессов в холодных условиях и снижении адаптационных резервов.
Проведение профилактических мероприятий для индивида невозможно без всесторонней диагностики. Проведение профилактических мероприятий в груп-
4-5 Группы диспансеризации
6.5 ГИЗ
Среднее значение ГИЗ = 5,00
Группы диспансеризации: 1—0%; 2А—3,2%; 2Б —28,7%;
3 — 56,6%; 4-5 — 11,5%
Рис. 11. ГИЗ случайной выборки детей (г. Магадан, 14—18 лет, 373 человека) в относительных единицах. Основная группа диспансеризации — 3. Над столбиками гистограммы — число детей в интервале ГИЗ
пах населения: детских садах, школах, поселках, городах, стране — невозможно без мониторинга здоровья населения, получения в динамике групповых индексов показателей здоровья.
Эффективность диагностики и коррекции состояний по технологии «Лучезар» доказана многочисленными исследованиями, публикациями и диссертационными работами, выступлениями на всероссийских и международных конференциях. Комплекс «Лучезар» отмечен дипломом и медалью «Лауреат Всероссийского выставочного центра» в Москве (2000 г.), внесен в многотомный каталог-справочник Министерства здравоохранения РФ «Диагностические и оздоровительные техно-
ДЕТСКИЙ САД
РУЧЕЕК
ТОПОЛЕК
ЕЛОЧКА
РОДНИЧОК
СНЕЖИНКА
СОЛНЫШКО
ЗВЕЗДОЧКА
МИШУТКА
СВЕТЛЯЧОК
ЗОЛОТОЙ ключик
ЖУРАВУШКА
ЧИСЛО
ДЕТЕЙ
ГИЗ
48 —:—!—г 1 —; шшшшш ГГ " 1
70 : \ : ; ■ : : |
75 • : ■ 1 ш-- : ;
28 : ! : ! 1 • . I ■ • ■
17 • : • : ; 1 . ■ • 1
37 . • . 1 шт , I 1 • ■
55 . • . • 1 1 « 1 , . 1 • > 1
59 : • : • • ■■ . 1
77 • : • ! : ■■■ , ■
69 . • . • • « • ! 1 : ш
28 : : : ; ; 1 : . ■ ■
4.15792
4.28286
4.3872
4.44929
4.47294
4.52757
4 528
4.88576
4.79429
4.8513
4.98143
Рис. 12. Сравнение ГИЗ (относительные единицы) детей подготовительных групп (6—7 лет) детских садов г. Большой Камень
логии восстановительной медицины» (2003 г.) [3]. За разработку и внедрение программно-аппаратного комплекса «Лучезар» коллектив авторов награжден дипломом участника конкурса Министерства здравоохранения РФ «Лучшая диагностическая и оздоровительная технология восстановительной медицины — 2003». Описанные выше методические подходы включены в цикл обучения профессорско-преподавательского состава и врачей Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова по разделу «Охрана и укрепление здоровья здорового человека».
ЛИТЕРАТУРА
1. Варбанова А. Интерорецепция и тонус мозга // Успехи физиол. наук. 1982. Т. 13, № 3. С. 82—96.
2. Вейн А.М., Соловьева А.Д. Патологические вегетативные синдромы // Физиология вегетативной нервной системы. Л.: Наука, 1981. С. 668—744.
3. Диагностические и оздоровительные технологии восстановительной медицины. Многотомный каталог-справочник / Ред. Разумов А.Н. М., 2003. Т. 1. С. 83.
4. Иваницкий А.М. Фокусы взаимодействия, синтез информации и психическая деятельность // Журн. высш. нерв. деятельности. 1993. Т. 43, вып. 2. С. 219—227.
5. Каминский Ю.В., Приходько В.Н., Рыбченко А. А., Шабанов ГА. Мониторинг здоровья жителей Приморского края. Концепция, технология, реализация // Тихоокеан. мед. журн. Владивосток: Дальна-ука, 1998. № 1. С. 6—13.
6. Костюк П.Г. Фоновая импульсная активность центральных нейронов и ее анализ // Современные проблемы физиологии и патологии нервной системы. М.: Медицина, 1965. С. 28—45.
7. Кратин Ю.Г. Принцип фильтрации и резонансной настройки циклических нервных контуров в теории ВНД // Успехи физиол. наук. 1986. Т. 17, № 2. С. 31—55.
8. Кратин Ю.Г, Сотниченко Т.С. Неспецифические системы мозга. Л.: Наука, 1987. 159 с.
9. Николаев А.Р, Анохин А.П., Иваницкий ГА. и др. Спектральные перестройки ЭЭГ и организация корковых связей при пространственном и вербальном мышлении // Журн. высш. нерв. деятельности. 1996. Т. 46, вып. 5. С. 831—847.
10. Ноздрачев А.Д. Автономный (вегетативный) тонус, нейрофизиологический аспект // Успехи физиол. наук. 1986. Т. 17, № 1. С.3—22.
11. Патент на изобретение № 2217046. Приоритет от 25.12.2001 г / Шабанов ГА., Рыбченко А.А. Способ выявления местоположения функционально подобных зон в анатомически завершенных полях рецептивной чувствительности.
12. Райцесс В.С. Механизмы взаимодействия внутренних и внешних анализаторов. Л.: Наука, 1980. 150 с.
13. Свидерская Н.Е., Королькова Т.А. Пространственная организация электрических процессов мозга: проблемы и решения // Журн. высш. нерв. деятельности. 1997. Т. 47, вып. 5. С. 792—811.
14. Скок В.И., Иванов А.Я. Естественная активность вегетативных ганглиев. Киев: Наук. думка, 1989. 176 с.
15. Федотчев А.И., Бондарь А. Т., Акоев И.Г. Ритмическая структура ЭЭГ человека: современное состояние и тенденции исследований // Успехи физиол. наук. 2000. Т. 31, № 3. С. 39—53.
16. Четвериков Н.С. Лекции по клинике вегетативной нервной системы. М.: Медгиз, 1948. Вып. 1. 240 с.
17. Шабанов Г.А. План строения тела в спектре интегральной ЭЭГ // XVII Съезд физиологов России. Ростов н/Д., 1998. С. 302.
18. Шабанов Г.А., Маркина Л.Д., Рыбченко А.А. Спектральный анализ реакции электрической активности коры большого мозга человека на локальное раздражение кожного анализатора // Образование и медицинская наука XXI века. Владивосток: ВГМУ, 2000. С. 16—18.
19. Шабанов ГА., Пегова Е.В., Рыбченко А.А., Максимов А.Л. Новый принцип технологии мониторинга индивидуального здоровья // Фундаментальные науки — медицине. Материалы конф. М.: Слово, 2003. С. 150—152.
20. Шабанов Г.А., Рыбченко А.А. Исследование функциональных свойств когерентных элементов коры мозга // XVII Съезд физиологов России. Ростов н/Д., 1998. С. 301.
21. Шабанов Г.А., Рыбченко А.А. Спектральный анализ ритмической активности головного мозга в топической диагностике заболеваний внутренних органов // XVIII Съезд физиол. о-ва им. И.П.Пав-лова. Казань, 2001. С. 268—269.
22. Eppinger H. Die Vagotonie. Sammlung beim Abhandlung uber Pathologie und Terapie. Berlin: Hrsg. von G. Noorden, 1910. 67 S.
23. Scheibel M.E., Scheibel A.B. Structural substrates for integrative patterns in the brain stem reticular core // Reticular Formation of the Brain. Boston, Mass.: Little, Brown and Co, 1958. Р 31—68.
