Анотація до роботи:

Острова Т.В. Діагностичний алгоритм оцінки функціонального стану мозку людини в нормі і при деяких формах розладів свідомості. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.03 – нормальна фізіологія. – Донецький державний медичний університет ім. М. Горького, Донецьк, 2002.

Дисертація присвячена проблемі удосконалення діагностики функціонального стану головного мозку на основі розробки діагностичного алгоритму оцінки електроенцефалограми, що укладається в поняття «норма», і при непродуктивних формах розладів свідомості.

За допомогою методу топографічного картування ЕЕГ розроблений метод інтегрального кількісного аналізу ЕЕГ. При цьому доведена доцільність використання коефіцієнтів: KFC3 (d+q+b1/a1+b2), KFC5 (b1/b2), KFC11(d/q), KFC7 (q/a), KFC10 (d/a), що дозволяють кількісно оцінити особливості дезорганізації досліджуваних патернів ЕЕГ.

Наведена інтегральна кількісна оцінка ЕЕГ, характерна для “ідеальної норми” ЕЕГ, десинхронного і дезорганізованого типів ЕЕГ, для стану оглушення, сопору, коми 1, коми 2, коми 3.

Установлені рівні міжпівкульової і внутрішньопівкульової когерентності у здорової людини й у хворих при наростанні глибини розладів свідомості.

Проведене дослідження реактивності мозку у відповідь на ФТС 2, 6 і 9 Гц і фармакологічний вплив з кількісною оцінкою змін спектральної потужності в досліджуваних діапазонах у здорових добровольців і хворих з порушенням свідомості. Виділено чотири типи реакції ЦНС на фармакологічний вплив.

Уперше застосований метод нейросітьового моделювання для класифікації електроенцефалограми й оцінки функціонального стану мозку людини.

Отримана в нейросітьовій моделі класифікація ЕЕГ, що складається з п’яти груп, дозволяє класифікувати ступінь порушення ЕЕГ в автоматичному режимі.

1. Розроблено діагностичний алгоритм оцінки ЕЕГ у нормі і при деяких формах розладів свідомості, що містить у собі інтегральний кількісний аналіз спектральної потужності і когерентності, нейросітьову модель класифікації ЕЕГ.

2. Для інтегральної кількісної оцінки електричної активності мозку людини розроблені й обґрунтовані коефіцієнти KFC3 (d+q+b1/a1+b2), KFC5 (b1/b2), KFC11 (d/q), KFC7 (q/a), KFC10 (d/a1).

За даними інтегрального кількісного аналізу, “ідеальна норма” ЕЕГ характеризується наступними параметрами: KFC3=0,74±0,05; KFC5=1,81±0,10; KFC11=0,68±0,04; KFC7=0,49±0,02; KFC10=0,33±0,03; (L-R)/L=-0,08±0,009; OCF=3,56±0,23.

3. З коефіцієнтів, що характеризують відношення суми патологічних ритмів до суми ритмів, характерних для норми, найбільш показовим є KFC3 (d+q+b1/a1+b2); з коефіцієнтів, що відображають взаємозв’язок спектральної потужності “патологічних” і “нормальних” ритмів ЕЕГ, найбільш показовими є KFC9 (d/a) і KFC10 (d/a1), які пропорційно збільшуються при зростанні дезорганізації ритму ЕЕГ.

4. Інтегральною кількісною оцінкою ЕЕГ, характерною для стану помірного і глибокого оглушення є KFC3(d+q+b1/a1+b2) = 1,34±0,13; KFC5 (b1/b2) = 1,68±0,22; KFC11(d/q) = 1,14±0,12; KFC7 (q/a) = 0,7±0,06; KFC10 (d/a1) = 0,72±0,05; для стану сопору-коми 1 – KFC3 (d+q+b1/a1+b2) = 1,74±0,11; KFC5 (b1/b2) = 1,72±0,28; KFC11 (d/q) = 1,04±0,11; KFC7 (q/a) = 0,93±0,10; KFC10 (d/a1) = 0,92±0,07; для стану коми 2 – KFC3 (d+q+b1/a1+b2) = 3,07±0,29; KFC5 (b1/b2) = 1,55±0,28; KFC11 (d/q) = 1,13±0,10; KFC7 (q/a) = 1,63±0,13; KFC10 (d/a1) = 1,97±0,25; для стану коми 3 – KFC3 (d+q+b1/a1+b2) = 6,59±0,16; KFC5 (b1/b2) = 1,37±0,04; KFC11 (d/q) = 2,26±0,15; KFC7 (q/a) = 2,71±0,12; KFC10 (d/a1) = 6,16±0,23.

5. Значення міжпівкульової когерентності (МК) для a-діапазону при наростанні глибини розладів свідомості прогресивно зменшуються при сопорі-комі 1 – на 18,9%, при комі 2 – на 24,1%, при комі 3 – на 34,7%; у стані оглушення МК для a-діапазону має тенденцію до зниження, а для d-діапазону – до підвищення; у комі 3 МК для d-діапазону підвищується на 18,4%.

6. Встановлено тенденцію превалювання міжпівкульової когерентності для a-ритму над іншими діапазонами, яка особливо виражена в 1 групі ЕЕГ; у процесі поглиблення розладів свідомості і наростання дезорганізації ЕЕГ-патернів вона нівелюється у стані оглушення і сопору-коми 1. У хворих, що перебувають у стані коми 2 і коми 3, з’являється протилежна тенденція: превалювання міжпівкульової когерентності для d-ритму над іншими діапазонами.

7. Основні закономірності змін внутрішньопівкульової когерентності простежуються у відведеннях Т3-С3 і Т4-С4, а також відведеннях С3-О1 і С4-О2.

8. Класифікація ЕЕГ за допомогою методу нейросітьового моделювання дозволяє надійно визначати ступінь порушення ЕЕГ-патерна за п’ятьма рівнями: норма, легкий, помірний, значний, грубий і дуже грубий ступінь порушень.

9. Запропонований автором діагностичний алгоритм оцінки електричної активності мозку людини в нормі і при деяких формах розладів свідомості впроваджений у клінічну практику ряду лікарень м. Донецька і викорустовується при проведенні практичних занять на кафедрах фізіології, нервових хвороб, анестезіології і реаніматології Донецького державного медичного університету.

Публікації автора:

1. Черний Т.В., Характеристика отдельных биопотенциалов головного мозга (особенности бета - ритма в пределах нормы и патологии) // Вопросы эксп. и клин. медицины: Сб. статей. - Донецк: ООО Лебедь, 1997. - С. 183 - 187.

2. Черняев М.В., Черний Т.В. Исследование функционального состояния ЦНС с помощью метода «Brain Mapping» // Вопросы эксп. и клин. медицины: Сб. статей. - Донецк: ООО Лебедь, 1997. - С.188 - 189. Автором проводилися функціональні дослідження біоелектричної активності мозку за допомогою комп’ютерної програми “Brain Mapping”

3. Черний В.И., Черняев М.В., Черний Т.В. Изучение функционального состояния ЦНС с помощью метода топографического картирования мозга при критических состояниях // Архив клин. и эксп. медицины. - 1999.- Т.8, №1.- С.34-37. Автор брав безпосередню участь у неврологічному обстеженні хворих, висловив ідею створення інтегрального показника з диференціюванням бета-ритму.

4. Черний Т.В., Островой Е.Л. Количественный анализ электрической активности мозга человека // Вопросы эксп. и клин. медицины: Сб. статей. - Донецк: ДонГМУ, ООО КИТИС, 2000. – Т.1, Вып. 4. – С 54 – 58. Автором розроблений і впроваджений метод інтегрального кількісного аналізу ЕЕГ за допомогою шістьох коефіціентів.

5. Островая Т.В. Исследование дезорганизованного типа ЭЭГ методом топографического картирования // Вопросы эксп. и клин. медицины: Сб. статей. .- Донецк: ДонГМУ, ООО КИТИС, 2001.- Т. 1, Вып. 5. - С. 71-74.

6. Черний В.И., Городник Г.А., Гурьянов В.Г., Чепига Е.Л., Островая Т.В. Математическое моделирование исходов и лечения травмы головного мозга с использованием нейронных сетей / Сучасні проблеми біофізики / Під ред. В.М.Казакова та М.Ф.Шуби.- Донецьк: Либідь, 2001.- С.75-94. Автор приймав участь в розробці методики використання нейронних мереж при лікуванні травми головного мозку.

7. Островая Т.В. Исследование функции мозга методом спектрального анализа электроэнцефалограммы при нарушении сознания // Укр. журн. екстрем. медицини ім. Г.О.Можаєва.- 2001.- Т. 2, №4.- С. 32-36.

8. Островая Т.В. Методы математического анализа электрической активности мозга человека, укладывающейся в понятие “норма”// Архив клин. и эксп. медицины.- 2001.- Т. 10, №3. – С. 272 - 276.

9. Казаков В.Н., Черний В.И., Островая Т.В. Зміна міжпівкульової і внутришньопівкульової когерентності в нормі і при порушенні свідомості // Біль, знебол. та інтенс. терапія. – 2002. - №2. – С. 2-13. Автором проведений когерентний аналіз за допомогою методу топографічного картування «Brain Mapping», уперше встановлені зональні особливості змін міжпівкульової і внутришньопівкульової когерентності.

10. Черний В.И., Черняев М.В., Черний Т.В. Оценка электроэнцефалограмм у больных, которые переносят критическое состояние // Матер. респ. науч-практ. конф., посв. 50-летию Хмельницкой областной клинической больницы. - Актуал. вопр. медицины.- Ч.1.- Хмельницкий. - 1998. - С.166-169.

11. Черний Т.В. Методы анализа и преобразования ЭЭГ // Матер. науч- практ. конф. - Актуал. проб. клин., эксп. и проф. медицины. - 1999.- С.111.

12. Островая Т.В. Сравнительная характеристика методов определения биоелектрической активности мозга на основе ЭЭГ и способов ее преобразования: Сб. тез. респ. конф. молодых ученых “Актуальные вопросы диагностики и лечения неотложных состояний”. – Донецк, 2000. – С. 87-89.

13. Островая Т.В. Исследование десинхронного типа ЭЭГ методом топографического картирования / Матер. II конф. Укр. общ. нейронаук // Архив клин. и эксп. медицины.-2001.- Т.10, № 2.- С.199.