CC BY
77
УДК 617.7-007.681-073.8/.97
скрининговая диагностика первичной открытоугольной глаукомы
Я.Ф. Пестрякова1, Г.А. Шабанов2, В.Я. Мельников3, А.А. Рыбченко2
1 Медобъединение ДВО РАН (690022 г. Владивосток, ул. Кирова, 95),
2 Научно-исследовательский центр «Арктика» ДВО РАН (690022 г. Владивосток, ул. Кирова, 95),
3 Владивостокский государственный медицинский университет (690950 г. Владивосток, пр-т Острякова, 2)
Ключевые слова: глаукома, диагностика, магнитоэнцефалография.
Работа посвящена изучению закономерностей изменений суммарной биоэлектрической активности головного мозга при первичной открытоугольной глаукоме с помощью индукционной магнитной энцефалографии. Обследовано 30 больных первичной открытоугольной глаукомой, 30 человек с глазным ишемическим синдромом и 30 человек, не имевших глазных заболеваний. Для регистрации диффузной ритмической активности мозга использовался оригинальный диагностический комплекс МЭГИ-01. Выявлены специфичные для первичной открытоугольной глаукомы изменения диффузной биоэлектрической активности головного мозга: нарушение работы адренорецепторных структур глаза, ослабление парасимпатического влияния на нервно-рецепторный аппарат, отличающийся богатством и разнообразием форм рецепторных элементов, сконцентрированных на границе цилиарного тела и дренажной зоны глаза. На основе полученных данных возможно создание корригирующей матрицы для нормализации вегетативного тонуса структур глаза при начальных стадиях глаукомы.
Первичная открытоугольная глаукома (ПОУГ) - чрезвычайно важная медико-социальная проблема. На протяжении последних 10 лет глаукома занимает лидирующие позиции в структуре слепоты и слабовидения. Первичная инвалидность по этому заболеванию в Российской Федерации возросла с 16 % в 1995 г. до 40,2 % -в 2009 г. Доля глаукомы в нозологической структуре слепоты и слабовидения в России составляет 29 % [8]. Ожидается дальнейший рост данных показателей в связи со старением населения.
Несмотря на достигнутые за последние годы значительные успехи в диагностике и лечении глаукомы, в настоящее время в мире нет скрининговых процедур, которые могли бы точно установить наличие этого заболевания [1]. Диагностическая чувствительность тонометрии составляет здесь 39 %, офтальмоскопии -45 %, периметрии - 52 % [14]. Полное обследование (компьютерная периметрия, гейдельбергская рети-нотомография, оптическая когерентная томография) стоит около 5000 рублей, что при средней пенсии в России, равной в 2010 г. 7100 рублей, делает его практически недоступным для пожилых пациентов, которые составляют основную группу риска по развитию глаукомы. Большинство указанных методов диагностики (гейдельбергская ретинотомография, оптическая когерентная томография, сканирующая лазерная поля-риметрия) регистрируют морфологические изменения зрительного нерва. Электрофизиологические методы, оценивающие функциональные отклонения, зависят от состояния пациента, носят субъективный характер,
Пестрякова Яна Феликсовна - врач МО ДВО РАН; e-mail: [email protected]
имеют ряд ограничений. Так, компьютерная периметрия требует от пациента предельной внимательности и адекватности. В связи с этим поиск новых доступных и информативных методов диагностики глаукомы на ранних стадиях остается актуальным. Перспективным в этом направлении представляется метод индукционной магнитной энцефалографии, основанный на анализе суммарной биоэлектрической активности головного мозга, он позволяет по-новому подойти к выявлению глаукомы на стадии нарушения нейротрофической вегетативной регуляции. Спектральный анализатор вычисляет координаты патологического очага с целью последующего анализа и коррекции.
Материалы и методы. Работа выполнялась на базе лаборатории экологической нейрокибернетики НИЦ «Арктика» ДВО РАН, медицинского объединения ДВО РАН (Владивосток). В исследование были включены пациенты, проходившие курс лечения в глазном отделении Приморской краевой клинической больницы № 2, Приморском краевом диагностическом центре, а также в поликлинике ДВО РАН, после подписания информированного согласия и выполнения необходимых требований (в частности, исключение приема лекарственных средств за 2 дня до обследования).
На первом этапе работы были определены закономерности изменений диффузной биоэлектрической активности головного мозга в ответ на раздражение вегетативных рецепторов глаза фармакологическими стимуляторами и блокаторами интерорецепторов в виде глазных капель у офтальмологических больных по данным индукционной магнитоэнцефалографии (МЭГИ) [3]. Всем пациентам проводилось и стандартное офтальмологическое обследование. Регистрация и спектральный анализ диффузной биоэлектрической активности головного мозга осуществлялся при помощи магнитоэнцефалографа индукционного «МЭГИ-01» (патент № 72395, заявка № 2007145888, приоритет от 03.12.2007 г.), разработанного в лаборатории экологической нейрокибернетики научно-исследовательского центра «Арктика» ДВО РАН. Данный прибор является оригинальным и предназначен для функционально-топической диагностики дисфункций и заболеваний внутренних органов человека. Магнитоэнцефалограф имеет двухканальную систему отведения - соответственно левому и правому полушариям с установкой индукционных катушек в лобных отведениях. Диаметр катушек - 50 мм, расстояние между центрами катушек - 80 мм. Чувствительность усилителей - 2 пТл/см,
Таблица
Спектральные характеристики вегетативных рефлексов глаза в норме и патологии (сегмент С7)
. 6
Функция Спектральная характеристика, отн. ед.
основная группа контрольная группа
Б1-3 0,85±0,04 0,35±0,02
Б3-4 0,67±0,06 0,48±0,02
Б6-2 0,22±0,02 0,45±0,02
12 11 10 '9
Рис. 1. Вегетативные рефлексы глаза (схема): 1 - трабекулярная сеть; 2 - шлеммов канал; 3 - роговица; 4 - передняя камера; 5 - мышца, расширяющая зрачок: а-адренорецепторы ¥1-2 (К), П1; 6 - круговая мышца радужки: М-холинорецепторы ¥6-2, П1; 7 - радужка; 8 - хрусталик; 9 - цилиарный эпителий: в-адренорецепторы ¥3-3 (Ь), С5-П1, М-холинорецепторы ¥5-3 (К); 10 - цилиарная мышца: а-адренорецепторы, М-холинорецепторы ¥1-2 (К), ¥6-2 (К), С2-С6; 11 - а-адренорецепторы венозных сосудов ¥3-5 (К), С4-С6; 12 - а-адренорецепторы артериальных сосудов ¥2-5 (К), С4-С6.
частотный диапазон - 0,1-30 Гц. Уровень шума в полосе частот не более 1 мкв. Число полосовых фильтров при спектральном анализе - 840. Время одного обследования (суммации) - 160 сек. Число съемов одного пациента - не менее трех. Таким образом, на обследование одного пациента уходило 15 мин, за час можно было обследовать 4 человека, при эксплуатации прибора в течение 6-часового рабочего дня - 24 человек, что позволяет применять данный метод для скрининга.
Данные МЭГИ подвергались программно-аппаратному анализу и представлялись в виде графиков, отображающих спектральную оценку в различных частотных диапазонах, соответствующих определенной группе вегетативных рецепторов. Спектральная оценка выражалась в относительных единицах по шкале ординат от 1 до 10. Шкала абсцисс отображала частотные диапазоны соответствующих определенному типу вегетативных рецепторов (Б1-Б7). Каждый график представлялся для определенной сегментарной области, отражающей спинно-мозговые рефлекторные вегетативные центры, в которых регистрировалась афферентная активность вегетативной нервной системы в соответствии с сегментарным строением спинного мозга.
Полученные результаты подвергались компьютерной обработке с использованием пакета прикладных программ 81аИ811са 6.
Следующий этап работы стал продолжением первого и заключался в исследовании спектральных характеристик ритмической активности головного мозга у больных с ПОУГ. Под наблюдением находились 90 пациентов. Всем было проведено электромагнитное исследование головного мозга в лаборатории экологической нейрокибернетики научно-исследовательского центра «Арктика» с помощью магнитоэнцефалографа. В ходе исследования были сформированы следующие группы наблюдения:
1) основная группа - 30 больных ПОУГ (критерии исключения - развитая и далекозашедшая стадии
Примечание. Разница по всем функциям между группами статистически значима.
глаукомы и некомпенсированное повышение внутриглазного давления);
2) группа сравнения - 30 больных ишемической ней-ропатией;
3) контрольная группа - 30 пациентов с соматическими заболеваниями, не имевших повышенного внутриглазного давления.
Все группы были сопоставимы по полу, возрасту.
Результаты исследования. На первом этапе работы были достоверно определены частотные характеристики основных вегетативных рефлексов глаза в спектре магнитоэнцефалографии [3]. Каждый тип рефлексов имел свою центральную частоту. Так, холинергические препараты вызывали изменение графиков функций Б6-2 в сегменте что соответствовало вегетативной иннервации цилиарной мышцы глаза. Альфа-адрено-миметик фенилэфрина гидрохлорид изменял функции Б2-4 в сегментах С7-^. Бета-адреноблокатор тимоло-ла малеат, снижающий внутриглазное давление через угнетение выработки внутриглазной жидкости отростками цилиарного цела, повлиял на функции Б1-5 в сегментах С6-С7 и Б3-3 в сегменте Во всех случаях полученные значения имели слабую корреляционную связь со значениями в других сегментарных областях (коэффициент ранговой корреляции Спирмена менее 0,25). Это указывало на то, что данные препараты в других сегментарных областях не действуют либо действуют в меньшей степени (рис. 1).
На втором этапе проводилось сравнение биоэлектрической активности головного мозга в определенных ранее координатах для рефлексов глаза в контрольной группе и у пациентов с патологией органа зрения. При анализе графиков, отображающих спектральную оценку в различных частотных диапазонах, наибольшие изменения функций при ПОУГ наблюдались в сегментах С6-С8 и (табл., рис. 2). Изменения проявлялись в виде повышения функции Б1-3, отражающей работу в-адренорецепторов гладкой мускулатуры, резкого перепада функции Б3-3, 4 (тонус а-адренорецепторов венозных сосудов), угнетения М-холинорецепторов (функция Б6-2). У лиц, не имевших глаукомы, таких изменений зарегистрировано не было. Для больных ишемической нейропатией было характерно выраженное повышение функции Б2, отражающей тонус а-адренорецепторов артериальных сосудов, в указанных сегментарных областях.
8
10
1 n , 1 A'1 /11'1
f
/ , / ■
J\l
'f > 'l u У
/
K-S5
S3-4
S2 Si L5
L4 L3
L2 Li Thi2 Thii Thio
Th8-9 Th7 Th6 Th5
Th3-4 Th2
Thi
E73
C6
C4-5
C2-3
Ci
12345123451234512345123451234512345
Б1 Б2 Б3 Б4 Б5 Б6 Б7
Рис. 2. График спектральной оценки МЭГИ у пациента с ПОУГ:
показана реакция десинхронизации левого (пунктирная линия) и правого (сплошная линия) полушарий в области базовой функции ¥1-3 (1), перепад в ¥3-4 (2), уплощение в ¥6-1, 2 (3), сегментарный центр С7-С8. По оси абсцисс номера базовых функций (спектральных отрезков), по оси ординат величина спектральной оценки в относительных единицах и номера сегментарных центров.
Обсуждение полученных данных. В настоящий момент известен целый ряд работ по изучению динамики вегетативных реакций различных органов и систем как в спектре электроэнцефалографии, так и по данным МЭГИ. Вегетативные рецепторы представлены как преобразователи раздражения в частоту разрядов, центральные рефлекторные звенья - как частотно-селективные элементы или осцилляторы [10, 12]. На основе этих данных разработаны методы узкополосной фильтрации биопотенциалов мозга, которые позволили в спектре электроэнцефалограммы выделять длительно текущие ритмические «тонические» процессы, которые свойственны преимущественно фоновоактивным медленноадаптирующимся вегетативным рецепторам и их центральным звеньям управления [7, 13]. Для каждой группы ритмически активных рецепторов внутренних органов характерна своя центральная частота.
Имеются данные об изменении биоэлектрической активности коры головного мозга на различных этапах ПОУГ, убедительно показывающие роль регулирующего влияния на ее формирование неспецифических высших отделов вегетативной нервной системы [11]. Единичные публикации посвящены изучению динамики электроэнцефалограмм в ответ на инстил-ляцию в конъюнктивальный мешок глаза различных офтальмологических лекарственных средств с тенденцией к изменению корковой ритмики [9].
Определенные нами частотные спектры послужили основой для анализа уровня активности вегетативных рецепторов глаза и установления различий спектральных характеристик магнитоэнцефалограмм офтальмологических больных и здоровых исследуемых. Результаты работы подтверждают достоверность изменений биоэлектрической активности головного мозга в ответ на инсталляцию различных стимуляторов и блокаторов вегетативных рецепторов, по данным МЭГИ. Мы установили, что полученные диапазоны частот свойственны центральным рефлекторным звеньям определенных групп вегетативных рецепторов глаза.
Нарушения нейрогуморальной регуляции сосудистого тонуса признаются многими исследователями как причина возникновения дегенеративных заболеваний зрительного нерва и сетчатки, в частности глаукомы [2, 4]. Одним из ведущих патогенетических факторов первичной глаукомы является расстройство механизмов ауторегуляции внутриглазного кровотока, в формировании которого участвуют адренорецепторы тканей и сосудов глаза. Анализ экспериментального и клинического материала позволил сделать вывод о неоднородности адреноструктурных образований глаза, представленных а- и в-адренорецепторами [5, 6]. Мы выявили признаки нарушения вегетативного тонуса органа зрения при глаукоме. Они заключались в усилении адренергической активности вегетативных рефлексов цилиарной мышцы, дисрегуляции венозных сосудов, их дилатации с последующим венозным застоем, ослаблении парасимпатических рефлексов.
Таким образом, определены частотные характеристики основных вегетативных рефлексов глаза в спектре магнитоэнцефалографии, получены диагностические критерии ранних изменений рефлекторной активности при глаукоме. Эти данные позволяют синтезировать корригирующую матрицу для восстановления нормальных регулирующих влияний центральных отделов нервной системы на ранних стадиях первичной открытоугольной глаукомы, что может привести к определенным успехам в ее лечении. References
1. Astahov Ju.S. The dialogue with the regions - the project of company "Merck Sharp & Dohme", and "News of glaucoma", Novosti glaukomy. 20i0. No. 4. P. 8.
2. Bakshinskij P.P. Mechanisms of integral regulation in ocular blood flow, Glaukoma. 2007. No. i. P. 47-58.
3. Veselov A.A., Melnikov V.Ja., Shabanov G.A. et al. The researches of the effects of ocular stimulants and autonomic receptor blockers according induction magnetoencephalography, Medicinskaja fizika. 20i0. Vol. 4. P. 290-292.
4. Kasymova M.S. Prevalence and causes of violations of blood in the vessels for optic nerve, Vestnik oftalmologii. 2002. No. 5. P. 5i-54.
5. Kashinceva L.T., Lipoveckaja E.M., Kopp O.P. Adrenoretseptsii influence on hemodynamics of eyes in experimental glaucoma, Oftalmol. zhurn. i983. No. 7. P. 422-425.
6. Kryzhanovskij G.N., Kashinceva L.T., Lipoveckaja E.M., Kopp O.P. Adrenergic mechanisms of glaucoma, Oftalmol. zhurn. i983. No. 8. P. 494-497.
9
8
7
6
5
4
3
2
7. Lebedev Ju.A., Shabanov G.A., Rybchenko A.A., Maksimov A.L. Activating system model of the spatial organization of the brain biopotentials: theoretical and experimental rationale, Vestn. SVNC DVO RAN. 2005. No. 1. P. 49-56.
8. Libman E.S., Chumaeva E.A., Elkina Ja.Je. Epidemiological characteristics of glaucoma, HRTKlub Rossii: sb. nauchnyh statej. M., 2006. P. 207-212
9. Mashkovskij M.D., Rowina L.F. Comparative effects of antiglau-comatous drugs on brain bioelectrical activity, Farmakologija i toksikologija. 1983. Vol. 46, No. 1. P. 23-28.
10. Sviderskaja N.E., Korolkova T.A. The spatial organization of the electrical processes in the brain: problems and solutions, Zhurnal vysshej nervnoj dejatelnosti. 1997. Vol. 47, No. 5. P. 792-811.
11. Sokolov V.A. The functional organization features of the central nervous systems in primary open-angle glaucoma, Glaukoma. 2001. No. 1. P. 8-11.
12. Fedotchev A.I., Bondar A.T., Akoev I.G. Rhythmic structure of the human EEG: current status and trends in research, Uspehi fiziol. nauk. 2000. Vol. 31, No. 3. P. 39-53.
13. Shabanov G.A., Lebedev Ju.A., Rybchenko A.A. Magnetoen-cephalography induction for functional topical diagnosis of internal organs diseases, Almanah klinicheskoj mediciny: mat. III Troickoj konf. "Medicinskaja fizika i innovacii v medicine". M., 2008. Vol. 17, Part I. P. 252-255.
14. Katz J., Tielsch J.M., Quigley H.A. et al. The number of people with glaucoma worldwide in 2010 and 2020, Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1993. Vol. 34, No. 12. P. 3271-3277.
Поступила в редакцию 30.03.2011.
screening for primary open-angle glaucoma
Ya.F. Pestryakova1, G.A. Shabanov2, V.Ya. Melnikov3, A.A. Ryibchenko2
1 Medical Association of FEB RAS (95 Kirova St. Vladivostok 690022 Russian Federation), 2 Research Centre 'Arctica' FEB RAS (95 Kirova St. Vladivostok 690022 Russian Federation), 3 Vladivostok State Medical University (2 Ostryakova Av. Vladivostok 690950 Russian Federation)
Summary - The paper characterises regularities in changing total bioelectrical activity of brain in case of primary open-angle glaucoma using magnetic encephalography. The authors have examined 30 patients with primary open-angle glaucoma, 30 patients with ocular ischemic syndrome and 30 per-sons with no eye diseases. The original diagnostic complex MEGI-01 was used to register diffuse rhythmic activity of brain. It allowed detecting changes in the diffuse bioelectrical activity of brain being specific of primary open-angle glaucoma. These were disorders in the functioning of ocular adrenoreceptor structures, weakening of the parasympathetic effects on the neuroreceptor apparatus known for abundance and variability of receptor elements concentrated at the boundaries of the cili-ary body and drainage zone of the eye. The findings will allow to create correcting matrix designed to normalise vegetative tonus of ocular structures at early stages of glaucoma.
Key words: glaucoma, diagnostics, magnetoencephalography.
Pacific Medical Journal, 2012, No. 1, p. 80-83.
УДК 616.24-002-078:612.017.11
оптимизация оценки показателей функциональной активности клеток врожденного иммунитета при воспалительных заболеваниях легких
Н.М. Кондрашова1, Н.Г. Плехова2, Л.М. Сомова2, А.В. Костюшко1, Б.И. Гельцер1
1 Владивостокский государственный медицинский университет (690950 г. Владивосток, пр-т Острякова, 2),
2 НИИ эпидемиологии и микробиологии СО РАМН (690087 г. Владивосток, ул. Сельская, 1)
Ключевые слова: внебольничная пневмония, индуцированная мокрота, иммунотерапия, резервные возможности фагоцитов.
Использован авторский способ оценки функциональной активности клеток врожденного иммунитета в очаге воспаления для оптимизации терапии у пациентов с внебольничной пневмонией. Подтверждено, что для определения состояния тканевого иммунного ответа целесообразно исследовать функциональную активность клеток индуцированной мокроты, как наиболее активно реагирующих на внедрение бактериальных агентов. С целью повышения объективности и достоверности результатов необходимо исследовать комплекс показателей функциональной активности фагоцитов с тестированием их резервных возможностей. Предложенный способ позволяет оценить степень влияния проводимой терапии на состояние местной защиты дыхательной системы и на этой основе дифференцированно подойти к назначению иммуномодулирующих препаратов.
К настоящему времени разработано множество надежных способов определения иммунологических параметров у человека, однако рекомендуемые методы контроля состояния иммунитета фиксируют в основном системные нарушения [4, 10, 11]. Вместе с тем роль топических
Кондрашова Надежда Михайловна - канд. мед. наук, доцент кафедры пропедевтики внутренних болезней ВГМУ; e-mail: [email protected]
факторов защиты в противоинфекционном иммунитете трудно переоценить. Большинство проникающих в органы дыхания бактериальных агентов в локусе воспаления подвергаются утилизации клетками макрофагами и нейтрофилами без заметной стимуляции других звеньев иммунитета [7, 8]. Поэтому для диагностики состояния иммунного ответа при патологии легких целесообразно определять функциональную активность макрофагов и нейтрофилов - клеток врожденного иммунитета из очага воспаления, наиболее чутко реагирующих на различные внешние воздействия. При этом оценка состояния местной иммунной реакции может служить критерием эффективности этиопатогенетической терапии.
Определение показателей функционального состояния иммунитета позволяет оценить устойчивость организма к инфекционным агентам, прогнозировать развитие и течение заболевания [10, 11]. Важнейшей составляющей иммунной системы являются клеточные элементы врожденного иммунитета - основные эффекторы фагоцитоза. Причем в полной мере судить
