Нейроэнергокартограф

Общая характеристика метода

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН ГОЛОВНОГО МОЗГА И ЕГО ИЗУЧЕНИЕ.

В настоящее время интерес к проблеме церебрального энергетического обмена необычайно велик. По мере роста требований со стороны общества к надежному решению человеком сложных задач, особенно в экстремальных ситуациях, встал вопрос об условиях стабильного функционирования мозга. Было выяснено, что важнейшая составляющая безошибочной работы мозга человека это снабжение его необходимой энергией.

Энергетическое обеспечение нервных клеток, также как и большинство функций биологических систем, строится по механизму регуляции с помощью обратной связи. Но в центральной нервной системе эта регуляция имеет ряд особенностей. Дело в том, что в широком диапазоне деятельности нейронов существует практически неограниченное снабжение их энергией, и чем больше клетка работает, тем больше она получает дополнительной энергии. Для этого задействованы различные механизмы и ведущим из них является усиление локального мозгового кровотока. Однако, при чрезмерной нагрузке, с вовлечением механизма анаэробного (бескислородного) окисления, начинается опасное отравление ткани мозга конечными продуктами окисления и образующимися свободными радикалами. На стадии анаэробного окисления уровень безошибочной работы мозга снижается, кроме того, возникает риск развития заболеваний головного мозга и организма в целом. И здесь включаются механизмы, тормозящие энергетический метаболизм и нейронную активность. Сложные взаимоотношения функциональной активности нейронов и их энергообеспечения указывают на необходимость серьезных исследований взаимосвязи между энергетическим обменом и работой нервных клеток.

Поэтому, когда появились новые методы неинвазивной оценки компонентов биохимических реакций, огромное число работ было направлено на исследование энергетического обмена и кислотно-щелочного равновесия, в частности. Эти методы – позитронная эмиссионная томография (ПЭТ), спектроскопия на основе ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и другие – позволяют не только оценивать церебральные биохимические процессы, но и визуализировать сами образования мозга, в которых эти процессы развиваются. Большинство работ было выполнено на людях с различной церебральной патологией, что показало эффективность использования оценки энергетического метаболизма для диагностики и понимания процесса многих заболеваний.

К сожалению, эти методы не получили сколько-нибудь существенного распространения в России прежде всего из-за их стоимости. Сложилась достаточно непростая ситуация, когда многие отечественные специалисты в области нейронаук знают это направление исследований только по отдельным публикациям в интересующей их области и не имеют целостного представления о современном уровне знаний, касающемся церебрального энергетического обмена.

Современные методы компьютерной визуализации компонентов биохимических реакций имеют много достоинств, хотя и несвободны от некоторых ограничений, связанных, в первую очередь, с необходимостью предварительного введения изотопов, рентгеновского облучения, поддержания строго определенной позы при обследовании и пр. Поэтому их применение на здоровых людях ограничено, а на здоровых детях практически исключается. Кроме того, во многих случаях безопасным является обследование человека не чаще одного раза в год. Поэтому наука и практика нуждаются в простом, доступном, безопасном и дешевом методе.

Проведенные в течении 25 лет исследования в Институте Мозга г. Москва РАМН показали, что таким методом является электрофизиологический метод оценки кислотно-щелочного равновесия в мозге. Речь идет об измерении уровня постоянного потенциала (УПП) головного мозга с его последующей компьютерной обработкой и анализом. При определенной методике регистрации, УПП отражает состояние кислотно-щелочного равновесия на границе гемато-энцефалического барьера. Проведенные исследования показали, что результаты, полученные с помощью регистрации и анализа УПП, позволяют получить новые сведения, особенно в тех направлениях, которые мало изучены современными биохимическими методами.

Область применения метода оценки энергетического метаболизма при измерении уровня постоянного потенциала (УПП), достаточно широка как для современной нейрофизиологической теории, так и для практики. Это прежде всего получение новых данных о работе мозга во всем диапазоне функциональных состояний человека – от спокойного бодрствования до комы, изучение деятельности правого и левого полушария головного мозга в различных условиях, анализ взаимосвязи процессов обучения и памяти с некоторыми характеристиками энергетического обмена и тд. При изучении церебральной патологии это раскрытие новых закономерностей патогенеза некоторых заболеваний, их ранняя диагностика, разработка новых методов коррекции и лечения на основе оценки энергетического обмена и многое другое.

Метод полезен для:

1. пациентов с сосудистыми и атрофическим поражением головного мозга (инсультами, паркинсонизмом, болезнью Альцгеймера, эпилепсией и т.д.):
• для дифференциальной диагностики,
• для оценки степени поражения,
• определения локализации поражения,
• для контроля за результатами медикаментозного и физиотерапевтического лечения,
• для оценки динамики происходящих изменений
2. пациентов реанимации:
   
   • для оценки тяжести состояния, глубины поражения головного мозга
   • для прогнозирования состояния пациентов находящихся в коме
   • для контроля за эффективностью реанимационных мер лечения
   • для диагностики ресурсов организма
3. пациентов с токсикоманиями, наркоманиями и алкоголизмом:
   
   • для оценки степени поражения
   • для контроля за эффективностью лечебного воздействия
4. пациентов с неврозами и различными видами депрессий:
   
   • для дифференциальной диагностики
   • для контроля за результатами медикаментозного и психотерапевтического лечения
5. пациентов с системными заболеваниями:
   
   • для оценки остроты и стадии патологического процесса,
   • для контроля за эффективностью лечебного воздействия.

Основные функции и возможности

Комплекс при помощи ПО  обеспечивает:

• представление результатов тестирования электродов пациента на экране видеомонитора ПК в условных единицах;
• представление результатов определения ЭПМ и качества контактов на экране видеомонитора ПК в условных единицах;
• визуализацию результатов определения и эталонные состояния ЭПМ и качества контактов на экране видеомонитора ПК в виде графиков и цветных топографических карт;
• текстовую расшифровку полученных результатов исследования;
• отображение служебной информации (данных пациента, комментариев), вводимой с буквенно-цифровой клавиатуры;
• после проведения исследований – сравнение зарегистрированных значений ЭПМ и качества контактов в каждой точке графика с эталоном;
• экспорт в EXCEL зарегистрированных значений ЭПМ и качества контактов для дальнейшей статистической обработки;
• Вывод на печать результатов исследования.
  

     Блок пациента комплекса  имеет световую индикацию интерфейсного обмена с ПК.
    Комплекс  работает в продолжительном режиме.

Преимущества нашего решения

	Комплекс аппаратно-программный для индикации, регистрации и анализа медленной электрической активности мозга «Нейроэнергокартограф»(НЭК) имеет следующие положительные особенности:
Безвредность, безболезненность и неинвазивность. Минимизация артефактов биологического и физического происхождения. Быстрота обследования (одно измерение занимает 5-7 минут). Возможность вести длительные динамические наблюдения. Простота и интуитивность использования, портативность аппаратуры. Медицинская и биологическая значимость получаемых результатов.

В настоящее время АПК «Нейроэнергокартограф» (НЭК) успешно применяется в ведущих лечебно-диагностических учреждениях России, где получил высокую оценку врачей-специалистов. На основе диагностики с помощью НЭК созданы платные кабинеты диагностики, позволяющие выявить у пациентов органические нарушения, требующие дальнейшего обследования с помощью томографии (фЯМР, ПЭТ).
Сложившаяся на рынке стоимость исследования на Нейроэнергокартографе составляет 1500 – 2000 руб.

Области применения

В настоящее время АПК «Нейроэнергокартограф» (НЭК) успешно применяется в ведущих лечебно-диагностических учреждениях России, где получил высокую оценку врачей-специалистов в следующих областях медицины:

В физиологии, психофизиологии, неврологии - для изучения функций головного мозга, взаимосвязей психических и физиологических процессов В невропатологии, психиатрии, наркологии - для диагностики, изучения этиологии, течения, характера нервных и психических заболеваний. Для подбора медикаментов, создания новых методов лечения. В психотерапии - для определения эффективности лечения, индивидуального подбора и коррекции методов. Для создания новых подходов. В терапии - для оценки остроты стадии патологического процесса при системных заболеваниях. В санаторно-курортном лечении и физиотерапии - для оптимизации процессов восстановления, подбора методов лечения и оценки его эффективности. В гипнологии - для подбора методов воздействия, наведения транса, определения глубины гипнотических состояний и результативности сеансов. В педиатрии - для диагностики последствий родовых травм, ДЦП, умственной отсталости, энцефалопатий, прогнозирования, коррекции и лечения данных заболеваний. В психологии, нейропсихологии - для диагностики обучаемости, функций внимания, восприятия, логического, образного мышления, памяти, воображения совместно с классическими методами исследования. Для изучения энергозатрат при реализации перечисленных функций. Для контроля за восстановлением и тренировкой психических и психомоторных функций, для подбора оптимальных методик психокоррекции и психотренингов. Для обучения саморегуляции с помощью обратной биологической связи. В геронтологии - для диагностики и контроля лечения заболеваний головного мозга таких как деменция, болезнь Альцгеймера, атеросклероз сосудов головного мозга. Определения продолжительности жизни. Создания методов увеличивающих продолжительность жизни. В ювенологии - для диагностики уровня здоровья определения эффективности и безвредности методов оздоровления. В спортивной медицине - для определения резервных возможностей организма, стрессоустойчивости, уровня тренированности, выносливости, способности к восстановлению. Для прогнозирования спортивных достижений оптимизации фармакологической поддержки. В фармакологии - для оценки действия препаратов на кислотно-щелочное равновесие, энергетический обмен, функциональную активность и кровообращение головного мозга. Библиотека Фокин В.Ф., Пономарева Н.В. "Энергетическая физиология мозга" – М.: Издательство, 2002 Вненейрональные источники медленных корковых потенциалов DC-EEG For routine clinical use: methods and clinical impact Recording of focal direct current (DC) changes in the human cerebral cortex using refined non-invasive DC-EEG methodology Schmitt B, Mölle M, Marshall L, Born J. Scalp recorded direct current potential shifts associated with quenching thirst in humans. Psychophysiology. 2000 Nov;37(6):766-76. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. Scalp-recorded direct current potential shifts induced by hypocapnia and hypercapnia in humans "Организация специализированной нейрореабилитационной помощи больным с очаговыми поражениями головного мозга в резуальтате инсульта, черепно-мозговой травмы и других заболеваний центральной нервной системы"