Электрофизиологические методы для клинической диагностики

редактировать
Клиническая диагностика с использованием электрических сигналов
Электрофизиологические методы для клинической диагностики
Цельустановить электрические сигналы человеческого тела для диагностики

Электрофизиологические методы для клинической диагностики будут обсуждать методы, заимствованные из электрофизиологии, используемые в клинической диагностике субъектов. В теле происходит множество процессов, которые производят электрические сигналы, которые могут быть обнаружены. В зависимости от местоположения и источника этих сигналов были разработаны различные методы и приемы для их правильного нацеливания.

Содержание
  • 1 Роль электрофизиологии в клинической медицине
  • 2 Электрофизиологические методы
    • 2.1 Электроэнцефалография (ЭЭГ)
    • 2.2 Электрокардиография (ЭКГ)
    • 2.3 Электромиография (ЭМГ)
    • 2.4 Событие- связанные потенциалы (ССП)
    • 2,5 Вызванные потенциалы (ВП)
    • 2,6 Магнитоэнцефалография (МЭГ)
    • 2,7 Исследование нервной проводимости (NCS)
  • 3 Диагностируемые состояния и применимые методы
    • 3.1 Поражения ствола мозга при травмах головного мозга Травма
    • 3.2 Синдром запястного канала (CTS)
    • 3.3 Деменция
    • 3.4 Эпилепсия
    • 3.5 Эссенциальный тремор
    • 3.6 Болезнь сердца
    • 3.7 Спастичность (церебральный паралич и инсульт)
    • 3.8 Рассеянный склероз
    • 3.9 Болезнь Паркинсона
  • 4 Ссылки
Роль электрофизиологии в клинической медицине

Электрофизиология играет очень важную роль в обеспечении точной клинической диагностики. Многие неврологические заболевания вызывают симптомы, которые проявляются далеко от поврежденных или погибших тканей. Обнаружение и лечение всех пораженных участков тела имеет важное значение для надлежащего ухода за пациентом. Электрофизиология позволяет исследовать аномальные электрические сигналы в тканях тела. Он предоставляет количественные данные для врачей, поддерживая диагностические процессы и оценивая успех лечения. Часто биологические меры, такие как электрофизиология, более полезны для оценки тяжести симптомов, чем существующие шкалы клинических измерений. Их объективный характер исключает субъективное присвоение баллов степени тяжести симптомов, что впоследствии приводит к принятию более информированных медицинских решений.

Электрофизиологические методы

Существуют различные методы, доступные для изучения и измерения электромагнитного излучения сигналы тела. мозг, сердце и скелетные мышцы являются основными источниками электрических и магнитных полей, которые могут быть записаны и полученные образцы могут дать представление о том, какие недуги могут быть у субъекта. Эти электрофизиологические методы названы в соответствии с данными измерения и иногда анатомическим расположением источников следующим образом:

Электроэнцефалография (ЭЭГ)

Электроэнцефалография - это измерение головного мозга. активность через поверхность кожи головы. Данные электроэнцефалографии можно обрабатывать с помощью аналитических процедур, и некоторые производные сводные показатели этих анализов называются количественной электроэнцефалографией (QEEG). Данные из вызванных потенциалов также можно использовать для обработки определенными способами, которые также можно рассматривать как количественную ЭЭГ. Если данные QEEG отображены, то это топографический QEEG (также известный как отображение электрической активности мозга или BEAM)

Электрокардиография (ЭКГ)

Сердце - это мышца, которая перекачивает насыщенную кислородом кровь по всему телу. Как очень активная мышца, она обладает особой электрической активностью, которую можно измерить и проанализировать. Электрокардиография - это измерение этих сигналов.

Электромиография (ЭМГ)

Электромиография - это измерение и анализ электрической активности в скелетных мышцах. Этот метод полезен для диагностики состояния мышечной ткани и нервов, которые их контролируют.

ЭМГ измеряет потенциалы действия, называемые потенциалами действия двигательных единиц (MUAP), создаваемые во время сокращения мышц. Несколько распространенных применений: определение активности или неактивности мышцы во время движения (начало активности), оценка скорости нервной проводимости и величины силы, создаваемой во время движения. Было показано, что из этих применений определение начала мышечной активности является наиболее точным.

Связанные с событием потенциалы (ERP)

Активизация нейронов на протяжении Известно, что мозг имеет локальные связи с определенными функциями, процессами и реакциями на стимулы. При наличии надлежащего оборудования можно определить, где в мозге активированы нейроны, и измерить их потенциалы, связанные с событием. Связанные с событием потенциалы можно разделить на сенсорные, моторные или когнитивные.

Вызванные потенциалы (ВП)

Измерение спонтанной электрофизиологической активности не всегда дает желаемую информацию по интересующим сигналам. В таких случаях приложение стимула к желаемой цели может вызвать переходные вызванные потенциалы, которые могут дать дополнительную информацию, не полученную только с помощью методов пассивной записи, таких как ЭЭГ, ЭКГ, ЭМГ или МЭГ.

Магнитоэнцефалография (МЭГ)

Измерение естественных магнитных полей, создаваемых электрической активностью мозга, называется магнитоэнцефалографией. Этот метод отличается от магнитно-резонансной томографии тем, что он пассивно измеряет магнитные поля без изменения намагниченности тела. Однако данные МЭГ и МРТ можно комбинировать для создания изображений, которые приблизительно отображают предполагаемое местоположение естественных магнитных полей. Этот процесс формирования композитного изображения называется формированием изображения магнитного источника (MSI).

Исследование нервной проводимости (NCS)

NCS измеряет скорость электропроводности и другие характеристики нервов в организме.

Диагностируемые состояния и применимые методы

Набор доступных электрофизиологических методов был тщательно применен для исследования пациентов, страдающих от самых разных состояний, в надежде найти новый и более надежный диагноз. Для некоторых состояний использование этих методов в диагностике является стандартным, но для других их применимость для диагностики все еще находится на стадии исследования. Ниже приведены некоторые состояния, при которых эффективность электрофизиологических методов была определена или изучается с многообещающими результатами:

Поражение ствола мозга при черепно-мозговой травме

В случае черепно-мозговой травмы наличие ствола поражения оказывает значительное влияние на прогноз пациента. Хотя развитие МРТ позволило очень эффективно выявлять поражения ствола головного мозга, измерения вызванных потенциалов также являются электрофизиологическим методом, который используется в этом контексте более 30 лет.

Синдром запястного канала (CTS)

Сдавление срединного нерва в пределах запястного канала запястья и прогрессирование симптомов, вызванных этим защемлением, известный как синдром запястного канала (CTS). Исследования нервной проводимости использовались в качестве контрольного электрофизиологического метода при разработке более совершенных диагностических методов CTS.

Деменция

Деменция - прогрессирующая, дегенеративная заболевание мозга, нарушающее когнитивные функции. Диагностика болезни Альцгеймера и других типов деменции совершенствуется за счет использования электроэнцефалограммы (ЭЭГ) и потенциалов, связанных с событием (ERP).

Эпилепсия

Аномально чрезмерная или синхронная нейронная активность в головном мозге может вызвать судороги. Эти симптомы характерны для неврологического расстройства, известного как эпилепсия. Эпилепсия обычно диагностируется с помощью теста ЭЭГ. Однако эффективность МЭГ в диагностике неокортикальной эпилепсии также была установлена.

Эссенциальный тремор

Трудно диагностировать эссенциальный тремор и отличить его от других типов тремора. Паттерны импульсного разряда сигналов ЭМГ сравниваются с частотой и амплитудой записанных на видео треморов для оценки и диагностики эссенциального тремора.

Болезнь сердца

Болезнь сердца - одна из основных причин смерти в мире. Для диагностики сердечных заболеваний могут потребоваться различные неэлектрофизиологические методы, поскольку существует множество возможных заболеваний, но ЭКГ может использоваться для выявления некоторых.

спастичности (церебральный паралич и инсульт)

Спастичность зависит от скорости сопротивление растяжению из-за увеличения активности гамма-мотонейронов. Наиболее часто поражаются мышцы, противостоящие силе тяжести, сгибатели локтя и запястья, разгибатели колена и подошвенные сгибатели голеностопного сустава. Спастичность является побочным эффектом множественных расстройств центральной нервной системы, включая церебральный паралич, инсульт, рассеянный склероз и травмы спинного мозга, и приводит к ограничению подвижности суставов пораженной конечности.

Инсульт в настоящее время является основной причиной смерти В Соединенных Штатах. Ишемический инсульт - наиболее распространенная форма, на которую приходится 85% всех случаев инсульта. Это связано с ограничением притока крови к областям головного мозга в результате тромба или разрыва сосуда и, в конечном итоге, вызывает повреждение ткани головного мозга. Спастичность является частым побочным эффектом этого повреждения ткани мозга и влияет на жизнь многих людей, переживших инсульт. Повышенный тонус спастических мышц затрудняет целенаправленные движения; ухудшает повседневную деятельность, а также вызывает боль и дискомфорт. Для точной диагностики пациентов, страдающих этим нейрофизиологическим состоянием, и оценки эффективности различных методов лечения необходимы достоверные, надежные и чувствительные меры спастичности. Электромиография (ЭМГ) была предложена несколькими исследователями в качестве альтернативного метода измерения для количественной оценки спастичности.

ЭМГ используется для определения начала мышечной активности в спастических мышцах, что позволяет проводить сравнение между пораженными пациентами и бессимптомными людьми. Утверждается, что инструменты измерения, включающие ЭМГ, более чувствительны, чем используемые в настоящее время клинические шкалы, такие как Модифицированная шкала Ашворта (MAS), при обнаружении тяжести симптомов спастичности. Использование ЭМГ позволяет получить количественную оценку степени тяжести, а не полагаться на протоколы субъективной оценки. Malhotra et al. (2008) использовали ЭМГ и МАС, чтобы определить, какой метод более эффективен в выявлении спастичности сгибателей запястья. В своей выборке из 100 пациентов (средний возраст 74 года) они обнаружили, что использование ЭМГ для определения начала мышечной активности во время многократных пассивных повторений растягивания запястья с различной скоростью успешно выявило спастичность у 87 пациентов, в то время как MAS обнаружил спастичность только у 44. этих людей. Эти данные подтверждают использование ЭМГ как более чувствительного диагностического инструмента, чем MAS, и поэтому его можно использовать в клинических условиях. Точно так же ЭМГ была успешной в обнаружении улучшения симптомов спастичности сгибателей локтя у шести пациентов после инсульта (средний возраст 54,16 ± 7,9 года) после техники нейральной мобилизации срединного нерва. При сгибании на 90 градусов и полном разгибании локтя мышечная активность снизилась с 17% до лечения до 11% после лечения. Эти пациенты имели начальные баллы MAS 1 или 2, и MAS не смог выявить те же улучшения симптомов после лечения, что и при использовании метода ЭМГ.

Церебральный паралич - еще одна группа расстройств, вызванных аномальным развитием мозга. или повреждение развивающегося мозга, что может привести к спастичности. ЭМГ также успешно использовалась для количественной оценки спастичности у этой популяции пациентов. Используя поверхностный ЭМГ и моментный двигатель, Левин и др. (1994, 2000) продемонстрировали прямую связь между скоростью растяжения и началом спастичности. Они включили ЭМГ в свой новый моторизованный манипуландум из-за его способности обнаруживать активность рефлекса растяжения и, таким образом, включить в результирующие диагностические значения зависимость спастичности от скорости.

Рассеянный склероз

демиелинизация и рубцевание аксонов в нейронах нервной системы могут повлиять на их проводящие свойства и серьезно нарушить нормальную связь мозга с остальным телом. Рассеянный склероз (MS) - это заболевание, которое вызывает такое ухудшение миелиновой оболочки. Не существует уникального теста для диагностики рассеянного склероза, и необходимо объединить несколько исследований, чтобы определить наличие этого заболевания. Однако зрительные вызванные потенциалы играют роль во всем диагностическом процессе.

Болезнь Паркинсона

Болезнь Паркинсона - это дегенеративное заболевание, которое поражает центральную нервную систему и обычно первоначально идентифицируется по его двигательным симптомам. Точная дифференциация БП от любого другого неврологического расстройства и идентификация течения заболевания важны при назначении соответствующей противопаркинсонической терапии. В диагностической роли поверхностная ЭМГ является очень информативным методом, используемым для получения соответствующих количественных характеристик.

Ссылки
  1. ^Mbuya, SO (январь 2006 г.). «Роль нейро-электрофизиологических диагностических тестов в клинической медицине». Восточноафриканский медицинский журнал. 83 (1): 52–60. doi : 10.4314 / eamj.v83i1.9362. PMID 16642752.
  2. ^Арчиниегас, Дэвид Б., С. Алан Андерсон и Дональд С. Рохас, Электрофизиологические методы. Методы физиологической психологии III. Academic Press, 1978. 385-404.
  3. ^Л. Жасмин "ЭЭГ"
  4. ^Даффи, FH; Хьюз, младший; Миранда, Ф; Бернад, П; Кук, П. (октябрь 1994 г.). «Статус количественной ЭЭГ (QEEG) в клинической практике, 1994» (PDF). Клиническая электроэнцефалография. 25 (4): VI – XXII. DOI : 10.1177 / 155005949402500403. PMID 7813090. S2CID 29808694. Архивировано из оригинала (PDF) от 17 февраля 2015 г.
  5. ^Персонал клиники Мэйо, «Электромиография (ЭМГ)». Проверено 27 июля 2012 г.
  6. ^Камен Г. и Габриэль Д. А. (2010). Основы электромиографии. Шампейн, Иллинойс: Кинетика человека.
  7. ^Бресслер, С. Л. и Дин, М., 2006. «Возможности, связанные с событиями». Энциклопедия биомедицинской инженерии Wiley.
  8. ^Ведекинд, Кристоф; Хессельманн, Фолькер; Клуг, Норфрид (август 2002 г.). «Сравнение МРТ и электрофизиологических исследований для выявления повреждений ствола головного мозга при черепно-мозговой травме». Мышцы и нервы. 26 (2): 270–273. doi : 10.1002 / mus.10187. PMID 12210392. S2CID 22187426.
  9. ^Ягчи, Илкер; Гюндуз, Осман Хакан; Санджак, Седа; Агирман, Мехмет; Месчи, Эркан; Акюз, Гульсерен (май 2010 г.). «Сравнительные электрофизиологические методики в диагностике синдрома запястного канала у пациентов с диабетической полинейропатией». Исследования диабета и клиническая практика. 88 (2): 157–163. doi : 10.1016 / j.diabres.2010.02.011. PMID 20223548.
  10. ^Ифичор, ЕС и др., «Биологический анализ и предметно-специфическая диагностика и лечение деменции»., Инженерия в медицине и биологии, 27-я ежегодная конференция, Сентябрь 2005 г.
  11. ^ADAM Медицинская энциклопедия., «Эпилепсия - PubMed Health». Проверено 27 июля 2012 г.
  12. ^H. Стефан, «Роль МЭГ в диагностике и лечении эпилепсии», ACNR, Том 4, № 2, май / июнь 2004 г.
  13. ^Louis, Elan D.; Пуллман, Сет Л. (июль 2001 г.). «Сравнение клинических и электрофизиологических методов диагностики эссенциального тремора» (PDF). Расстройства движения. 16 (4): 668–673. doi : 10.1002 / mds.1144. PMID 11481690. S2CID 39351295. Архивировано из оригинального (PDF) от 09.10.2015. Проверено 28 июля 2012 г.
  14. ^Лэнс, Дж. У., Контроль мышечного тонуса, рефлексов и движений: Лекция Роберта Вартенберга, Неврология, 30 (1980) 1303-1313.
  15. ^Ансари, Нью-Йорк; Нагди, S; Арабский, ТЗ; Джалаи, S (2008). «Межэкспертная и интраэкспертная надежность Модифицированной шкалы Ашворта при оценке мышечной спастичности: влияние конечностей и групп мышц». Нейрореабилитация. 23 (3): 231–7. DOI : 10.3233 / NRE-2008-23304. PMID 18560139.
  16. ^"Exede Satellite Internet | Exede Internet". Архивировано из оригинала 20.09.2012. Проверено 01.11.2012.
  17. ^"Stroke". Центры по контролю и профилактике заболеваний.
  18. ^Malhotra, S; Казинс, E; Уорд, А; День, C; Джонс, П; Roffe, C; Пандян, А (2008). «Исследование соответствия клинических, биомеханических и нейрофизиологических показателей спастичности». Клиническая реабилитация. 22 (12): 1105–1115. doi : 10.1177 / 0269215508095089. PMID 19052249. S2CID 42750524.
  19. ^Castilho, J.; Феррейра, Л. А. Б.; Pereira, W. M.; Neto, H.P.; Морелли, Дж. Г. С.; Brandalize, D.; Kerppers, I. I.; Оливерия, С. С. (июль 2012 г.). «Анализ электромиографической активности спастической двуглавой мышцы плеча после нервной мобилизации». Журнал работы с телом и двигательной терапии. 16 (3): 364–368. doi : 10.1016 / j.jbmt.2011.12.003. PMID 22703748.
  20. ^https://www.cdc.gov/ncbddd/cp/index/html
  21. ^Левин, Минди Ф.; Фельдман, Анатолий Г. (сентябрь 1994 г.). «Роль регуляции порога рефлекса растяжения в нормальном и нарушенном двигательном контроле». Исследование мозга. 657 (1–2): 23–30. DOI : 10.1016 / 0006-8993 (94) 90949-0. PMID 7820623. S2CID 8150706.
  22. ^Джобин, Анник; Левин, Минди Ф. (август 2000 г.). «Регулирование порога рефлекса растяжения в сгибателях локтя у детей с церебральным параличом: новый показатель спастичности». Медицина развития и детская неврология. 42 (8): 531–540. doi : 10.1111 / j.1469-8749.2000.tb00709.x. PMID 10981931. S2CID 24025728.
  23. ^McDonald, W. I. ; Compston, A. ; Edan, G.; Goodkin, D.; Hartung, H.-P.; Люблин, Ф. Д. ; McFarland, H.F.; Paty, D.W.; Polman, C.H.; Reingold, S.C.; Sandberg-Wollheim, M.; Sibley, W.; Томпсон, А.; Van Den Noort, S.; Weinshenker, B.Y.; Волински, Дж. С. (июль 2001 г.). «Рекомендуемые диагностические критерии рассеянного склероза: Рекомендации международной комиссии по диагностике рассеянного склероза» (PDF). Анналы неврологии. 50 (1): 121–127. CiteSeerX 10.1.1.466.5368. doi : 10.1002 / ana.1032. PMID 11456302. S2CID 13870943.
Последняя правка сделана 2021-05-18 11:38:55
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте