Способ диагностики хронической ишемии головного мозга на стадии умеренных когнитивных нарушений с сопутствующими тревожно-депрессивными расстройствами
METHOD FOR DIAGNOSING CHRONIC CEREBRAL ISCHEMIA AT THE STAGE OF MODERATE COGNITIVE DISORDERS WITH ACCOMPANYING ANXIETY-DEPRESSIVE DISORDERS

Изобретение относится к области медицины, а именно к неврологии, нейропсихологии и профессиональной патологии, и может быть использовано для диагностики хронической ишемии головного мозга (ХИГМ) сосудистого происхождения на стадии умеренных когнитивных нарушений у пациентов с сопутствующими тревожно-депрессивными расстройствами.
Все более актуальное социальное значение, в связи с увеличением в популяции доли лиц пожилого возраста, приобретает проблема когнитивных нарушений, приводящих к деменции. Следовательно, исключительно важна ранняя диагностика когнитивных нарушений на додементных стадиях, что позволит отсрочить или замедлить клинический исход в деменцию. Частота встречаемости деменции возрастает по мере увеличения возраста: от 2-3% в популяции до 65 лет и до 20-30% в возрасте 80 лет и старше [Дамулин И.В. Применение нимодипина (нимотопа) при сосудистых когнитивных нарушениях. Обозрение. Неврологический журнал. №3, 2012]. По прогнозам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) общее число людей с деменцией будет практически удваиваться каждые 20 лет и составит 65,7 миллиона в 2030 году и 115,4 миллиона в 2050 году [Деменция: приоритет общественного здравоохранения / ВОЗ. 2013].
Стало актуальным изучение додементных когнитивных нарушений (КН), промежуточных между возрастными изменениями когнитивных функций и деменцией. Для их характеристики был предложен термин «умеренные когнитивные нарушения» (УКН) [Petersen R., Smith G., Waring S. et al. «Mild cognitive impairment: clinical charactirization and outcome. Arch. Neurol, 56 (3), 303-308, 1999].
Цереброваскулярные заболевания также могут вызывать умеренные когнитивные нарушения и составляют одну из наиболее частых причин, особенно у лиц пожилого и старческого возраста. Степень выраженности когнитивных нарушений вариабельна: от минимальных по своим проявлениям расстройств высших мозговых функций до степени деменции. При этом умеренные когнитивные нарушения являются одним из серьезных осложнений перенесенного инсульта [Petersen R.S., Touchon J. Consensus on mild cognitive impairment. Res Pract Alzheimer's Dis 2005; 10: 24-32. 2005]. Сосудистые УКН встречаются у 10% лиц в возрасте от 70 до 90 лет и составляют примерно треть всех случаев когнитивных нарушений у пожилых, не достигающих степени деменции. Они увеличивают смертность, инвалидизацию и затраты на медицинские расходы в связи с увеличивающимся количеством пожилых людей в популяции, снижая качество и продолжительность жизни. Однако в практической деятельности данный вариант сосудистых когнитивных нарушений нередко не распознается. Полученные в последнее время данные свидетельствуют о том, что сосудистые УКР потенциально обратимы, поэтому несомненна важность их раннего выявления у лиц с когнитивными расстройствами, не достигающими стадии деменции. Своевременная их диагностика расширяет потенциальные возможности вторичной профилактики и терапевтического воздействия, которые могут отсрочить или даже предотвратить наступление профессиональной и социальной дезадаптации.
Диффузное и мультифокальное поражение головного мозга при ХИГМ с преимущественным вовлечением его глубинных отделов приводят к нарушению («разобщению») связи между корковыми и подкорковыми отделами и развитию вторичной дисфункции лобных долей. Феномен «разобщения» лежит в основе клинических проявлений ХИГМ: эмоциональных (тревога, депрессия), когнитивных (от легких и умеренных до деменции), а также двигательных и вегетативных расстройств [Яхно Н.Н., Локшина А.Б., Захаров В.В. Легкие и умеренные когнитивные расстройства при дисциркуляторной энцефалопатии // Клиническая геронтология. 2005. Т. 11., С. 38 - 39.; Левин О.С. Дисциркуляторная энцефалопатия: современные представления о механизмах развития и лечении // Consilium medicum. 2006. Т. 8, №8. С. 72 - 79].
Тревожные расстройства в общей медицинской практике наблюдаются у 10% пациентов с диагнозом ХИГМ, а субклинические состояния могут встречаться и у 76% пациентов [Старостина, Е.Г. Генерализованное тревожное расстройство и симптомы тревоги в общемедицинской практике./ Е.Г. Старостина // Российский Медицинский Журнал. - 2004. - №22. - 1277-83]. Дифференциальная диагностика данных заболеваний затруднена отсутствием объективных маркеров для постановки диагноза, основывающегося на сегодняшний день на субъективных жалобах, которые пациенты предъявляют специалистам и выявляются с помощью различных шкал. В связи с тем, что преобладающие симптомы депрессивного или тревожного характера могут чередоваться у одного и того же пациента, необходим поиск более объективных и устойчивых маркеров для подбора обоснованной терапии аффективных расстройств.
Из существующего уровня техники известен способ определения эффективности противодементной терапии болезни Альцгеймера, описанный Вознесенской Т.Г., Медведевой А.В. (патент РФ №2414856, 27.03.2011 г.), отличающийся тем, что пациентам с 10 до 13 ч проводят тест на запоминание 12 слов и беглость речи, исследуют спектральную мощность ЭЭГ дельта- и тета-диапазонов до и после 20-минутной нагрузки на утомление тестом символьно-цифрового замещения и корректурной пробой Бурдона до и после 3-месячной терапии и при уменьшении спектральной мощности в лобных и центральных отведениях более чем на 14% и увеличении баллов на 2 и более в тестах на запоминание 12 слов и беглость речи после нагрузки на утомление, по сравнению с данными до терапии, делают вывод об ее эффективности.
К недостаткам данного способа можно отнести тот факт, что ЭЭГ-исследование проводится до и после когнитивной нагрузки, а не в процессе выполнения заданий, а также данный метод применим только для пациентов с болезнью Альцгеймера.
растения
слова
фон ОГ
фон ЗГ
Известен способ диагностики когнитивных нарушений сосудистого происхождения при хронической ишемии мозга, описанный Ефремовым В.В., Бакузовой Д.В., Кижеватовой Е.А., Омельченко В.П. (патент РФ№2584651, 20.05.2016), отличающийся тем, что пациенту с клинически выявленным синдромом умеренных когнитивных расстройств проводят фоновую регистрацию ЭЭГ по 3 минуты с открытыми и закрытыми глазами, затем вербально предъявляют тесты: тест «Слова», включающий вербальное предъявление 5 слов, которые пациент повторяет сразу и через 30 секунд после их предъявления, и тест «Растения», включающий перечисление пациентом в течение 30 секунд максимального количества названий растений, при этом регистрируют ЭЭГ при открытых глазах, начало и окончание выполнения каждого фрагмента и теста отмечается на записи маркерами «Фон ОГ», «Фон ЗГ», «Слова», «Растения» вручную, после этого проводят анализ спектральных характеристик участков, выделенных маркерами, полученные при спектральном анализе относительные значения мощности каждого ритма каждого отведения, взятые из таблицы в программе «Энцефалан», подставляют в значения дискриминантных функций соответственно и вычисляют значения этих функций, и если значения дискриминантных функций тестов «Растения», «Слова», фрагментов «Фон ОГ» и «Фон ЗГ» во всех четырех случаях попадают в интервалы F от -2743,1 до -2676,6, F от 261,2 до 316,6, F от 73,7 до 156,3, F от 52,4 до 91,5 - диагностируют когнитивные расстройства сосудистого происхождения и пациента относят к группе лиц с хронической ишемией мозга, при невыполнении этих условий - диагностируют когнитивные расстройства иного происхождения.
Недостатками данного изобретения является невозможность его применения у лиц с сопутствующими эмоциональными расстройствами, что не позволит проводить раннюю диагностику когнитивных нарушений у данной категории больных.
Известен способ диагностики тревожных и депрессивных расстройств описанный Кичук И.В., Чаусовой С.В., Олимпиевой С.П. (патент РФ№2689886, 29.05.2019), состоящий в проведении электроэнцефалографических исследований с использованием отведений «10-20» и ушных ипсилатеральных электродов в качестве референтных, с последующим спектральным и когерентным анализом, отличающийся тем, что определяют показатели спектральной мощности в частотном диапазоне 2-4 Гц на отведениях Т6-А2 и Т5-А1, показатели квадрата модуля когерентности С2 между отведениями О1-Р3 в диапазоне 20-21 Гц; между отведениями Т5-Р3 в диапазоне 7-8 Гц; между отведениями F7-F3 в диапазоне 14-15 Гц; между отведениями Т3-С3 в диапазоне 9,5-11 Гц; между отведениями P4-F7 в диапазоне 24,5-26 Гц; вычисляют показатели нормализованной когерентности (НК) по формуле НК=Ln(C2/(l-C2)), далее вычисляют показатель Y по формуле Y=-A+1,6B+0,69C-0,63D-0,32E+0,097F+1,5; где
А - НК между отведениями О1-Р3 в диапазоне 20-21 Гц;
В - Ln(P(R)/P(L)),
где P(R) - спектральная мощность в диапазоне 2-4 Гц на отведении Т6; P(L) - на отведении Т5;
С - НК между отведениями Т5-Р3 в диапазоне 7-8 Гц;
D - НК между отведениями F7-F3 в диапазоне 14-15 Гц;
Е - НК между отведениями Т3-С3 в диапазоне 9,5-11 Гц;
F - НК между отведениями P4-F7 в диапазоне 24,5-26 Гц;
и при значениях показателя Y равного или более нуля диагностируют депрессивное аффективное расстройство, при Y менее нуля - тревожное аффективное расстройство.
К недостаткам данного способа можно отнести тот факт, что ЭЭГ-исследование проводится без когнитивной нагрузки, не в процессе выполнения заданий, а также данный метод применим только для пациентов с клинически манифестированными тревожно-депрессивными расстройствами.
Таким образом, известные методы не позволяют дифференцировать УКН от других нарушений когнитивной сферы, при условии одновременного наличия когнитивных расстройств сосудистого происхождения и эмоциональных нарушений, что ограничивает применение методов у данной категории больных.
Прототипом заявляемого изобретения нами выбран «Способ диагностики когнитивных нарушений сосудистого происхождения при хронической ишемии мозга» (патент РФ№2584651, 20.05. 2016 г). Недостатки прототипа устраняются в заявляемом техническом решении.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является повышение эффективности ранней диагностики хронической ишемии головного мозга на стадии умеренных когнитивных нарушений у пациентов с сопутствующими тревожно-депрессивными расстройствами.
счет
растения
общее
слова
фон ОГ
фон ЗГ
Поставленная задача решается путем проведения вербальных тестов и исследования спектральной мощности ЭЭГ: пациенту с клинически выявленным синдромом умеренных когнитивных расстройств проводят фоновую регистрацию ЭЭГ с закрытыми глазами (6 минут), затем с открытыми (6 минут) и снова с закрытыми глазами (4 минуты), затем предлагают четыре вербальных теста «Слова» (модификация теста «5 слов» B.Dubois, 2002), «Что общего?/Общее» (фрагмент Монреальской шкалы оценки когнитивных функций (MOCA)-Z.Nasreddine МД2004), «Счет» (модификация теста Батарея лобной дисфункции -Frontal Assessment Batter - FAB, В. Dubois et al., 1999) и «Растения» (Адденбрукская когнитивная шкала (ACE-R), Е. Mioshi, 2006, фрагмент субшкалы «Речевая активность») при открытых глазах и регистрируют ЭЭГ, начало и окончание выполнения каждой эпохи и теста отмечается на записи маркерами «Фон ЗГ», «Фон ОГ», «Фон ЗГ», «Слова», «Общее», «Счет» и «Растения» вручную, после этого проводят анализ спектральных характеристик участков, выделенных маркерами, полученные при спектральном анализе относительные значения мощности каждого ритма каждого отведения, взятые из таблицы в программе «Энцефалан», подставляют в значения дискриминантных функций соответственно и вычисляют значения этих функций, и если значения дискриминантных функций тестов «Общее», «Счет», «Растения», «Слова» фрагментов «Фон ОГ» и «Фон ЗГ» во всех шести случаях попадают в интервалы F от 82,6 до 193,5, F от 15,5 до 92,5, F от 27,2 до 54,6, F от -70,02 до -23,1,F от -23,4 до 58,8, F от -198,3 до -148,7 - диагностируют когнитивные нарушения сосудистого происхождения и пациента относят к группе лиц с хронической ишемией головного мозга на стадии умеренных когнитивных нарушений с сопутствующими тревожно-депрессивными расстройствами, при невыполнении этих условий диагностируют когнитивные расстройства иного происхождения (заболевания головного мозга нейродегенеративного генеза, например, болезнь Альцгеймера, диабетическая энцефалопатия, токсическая энцефалопатия).
Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, заключается в том, что заявляемый способ позволяет с высокой точностью на ранних стадиях осуществить дифференциальную диагностику хронической ишемии головного мозга сосудистого происхождения с умеренными когнитивными нарушениями с сопутствующими тревожно-депрессивными расстройствами, тем самым данный способ позволяет оптимизировать диагностику и терапию соответствующих больных и предупреждать прогрессирование их заболевания.
При сопутствующих тревожно-депрессивных расстройствах использование объективного метода ЭЭГ-диагностики, упрощает процедуру выбора тактики лечения когнитивных нарушений при хронической ишемии головного мозга.
Установлено, что биоэлектрическая активность мозга является производной корковых процессов, в которых находит отражение когнитивная деятельность [Полунина, А.Г. Показатели электроэнцефалограммы при оценке когнитивных функций. / А.Г. Полунина // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С.Корсакова. - 2012. - №7. - С. 74-82]. Как возрастные изменения, так и когнитивное снижение различной степени выраженности, а также аффективные нарушения сопровождаются нарушением нейродинамики (скорость протекания основных психических процессов, их истощаемость при функциональных нагрузках). Поэтому диагностически значимы не собственно нарушения нейродинамики, а степень их выраженности и характер нарушений.
При сравнительном анализе заявляемого решения с вышеуказанными методами выявлено отличие в сценарии предъявления когнитивных нагрузок в процессе записи ЭЭГ. Исходя из этого, можно сделать вывод, что предлагаемый способ соответствует критерию «изобретательский уровень».
Авторами не выявлены способы использования спектрального и дискриминантного анализа ритмических характеристик ЭЭГ с когнитивной нагрузкой для диагностики хронической ишемии головного мозга с сопутствующими тревожно-депрессивными расстройствами. Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию изобретения «новизна».
Данный способ может быть использован врачами-неврологами, психиатрами, терапевтами, физиологами, нейропсихологами для дифференциальной диагностики когнитивных нарушений, что соответствует критерию «промышленная применимость».
Подробное описание способа и примеры его клинического выполнения
Электроэнцефалографическое исследование проводят при помощи электроэнцефалографической установки «Энцефалан-131-03» при постоянном времени 0,3 секунды и фильтре верхних частот 70 Гц при частоте дискретизации 125 Гц (производство ООО НПКФ «Медиком-МТД», г. Таганрог). Данный прибор серийного производится с 1998 года и имеет все регистрационные документы: сертификат об утверждении типа средств измерений RU. С. 39.026. А №5608 от 15.10.98; сертификат соответствия РОСС RU. ИМО2.В06321 №02754248 от 20.10.98; номер в Государственном реестре №17829-98; регистрационное удостоверение МЗ РФ №29/03030698/0442-00 от 23.06.2000). Обработку данных, получение спектральных данных осуществляют при помощи программы «Энцефалан», на основе которой работает данный прибор.
Пациенту с клинически выявленным синдромом умеренных когнитивных нарушений с сопутствующими тревожно-депрессивными расстройствами проводят фоновую регистрацию ЭЭГ с закрытыми глазами (6 минут), затем с открытыми (6 минут) и закрытыми глазами (4 минуты), при этом испытуемый находится в расслабленном состоянии, сидя на кресле. Затем ему предлагают четыре теста при открытых глазах по разработанному сценарию. Тест «Слова»: непосредственное и отсроченное воспроизведение 5 слов в 5 сериях при аудиальном предъявлении (повторение слов сразу после предъявления, затем 30 секунд пациент думает о словах и снова их повторяет по команде). Тест «Общее» - зрительное предъявление 5 слов, невербальная оценка их пациентом, затем пациент называет обобщающий признак для предъявляемой группы слов. Тест «Счет» - пациент невербально производит серийное вычитание из 100 цифры 7, по истечении 30 секунд называет ответ. Тест «Растения»: на речевую активность в отношении семантически опосредованных ассоциаций - пациент в течение 30 секунд называет максимальное количество растений. Каждое действие по ходу сценария отмечают вручную на записи ЭЭГ удобным для исследователя способом, например маркером.
После этого делят ЭЭГ на фрагменты «Фон закрытые глаза»», «Фон открытые глаза», «Слова (аудиальное предъявление)», «Общее», «Счет», «Растения».
Затем при помощи программы «Энцефалан» проводят спектральный анализ каждого фрагмента. По умолчанию программа делит спектр на 6 диапазонов (дельта1, дельта2, тета, альфа, бета1, бета2), но необходимо вручную через настройки программы выбрать только 4 стандартных диапазона: дельта (0,5-4 Гц) - за счет объединения дельта1 и дельта2 в дельта, тета (4-8 Гц), альфа (8-13 Гц) и бета (13-50 Гц) - за счет объединения бета1 и бета2 в бета. Алгоритм настройки представлен на фиг. 1.
После настройки диапазонов ЭЭГ переходят в меню «Обработка», программа сама строит спектры для каждого фрагмента и осуществляет расчет всех спектральных характеристик по всем отведениям и ритмам, отображает их в графическом виде и в табличном.
На фиг. 2 изображена таблица абсолютных значений мощности (АЗМ), которая отображается первой по умолчанию при переходе в режим представления данных спектрального анализа в табличной форме. Нам необходимо перейти на закладку таблицы с относительными значениями мощности. Важное значение имеют относительные значения мощности (ОЗМ), так как они отражают представленность каждого ритма в общей структуре ЭЭГ (фиг. 3).
Эти данные относительных значений мощности подставляют в значения дискриминантных функций соответственно:
Для теста «Слова»:
Для теста «Общее»:
Для теста «Растения»:
Для теста «Счет»:
Для теста «Фон ЗГ»:
Для теста «Фон ОГ»:
В формулах указаны частотные диапазоны спектров в соответствующих отведениях.
счет
растения
общее
слова
фон ОГ
фон ЗГ
Полученные значения сравнивают с контрольными интервалами значений дискриминантных функций, и если значения дискриминантных функций тестов «Счет», «Растения», «Общее», «Слова», фрагментов «Фон ОГ» и «Фон ЗГ» во всех шести случаях попадают в интервалы F от 82,6 до 193,5, F от 15,5 до 92,5, F от 27,2 до 54,6, F от -70,02 до -23,1, F от -23,4 до 58,8, F от -198,3 до -148,7 - диагностируют хроническую ишемию головного мозга сосудистого генеза с умеренными когнитивными нарушениями с сопутствующими тревожно-депрессивными расстройствами, при невыполнении этих условий когнитивные нарушения иного происхождения (заболевания головного мозга нейродегенеративного генеза (болезнь Альцгеймера), диабетическая энцефалопатия, токсическая энцефалопатия).
Таким образом, для постановки диагноза хроническая ишемия головного мозга сосудистого генеза с умеренными когнитивными нарушениями с сопутствующими тревожно-депрессивными расстройствами необходимо, чтобы результаты диагностических функций тестов «Счет», «Растения», «Общее», «Слова», фрагментов «Фон ОГ» и «Фон ЗГ» во всех шести случаях относились к одной группе.
В таблице 1 представлены полученные опытным путем контрольные интервалы значений дискриминантных функций.
Клиническое применение заявляемого способа подтверждается следующими примерами.
Пример1.
счет
растения
общее
слова
фон ОГ
фон ЗГ
Больная Т-то, 76 лет, находилась на стационарном лечении в неврологическом отделении клиники Ростовского государственного медицинского университета с 21.10.2016 г. по 28.10.2016 г. с синдромом расстройств когнитивно-мнестического спектра, синдромом рассеянной микро очаговой симптоматики и вестибулярными нарушениями, выявленными на основании жалоб, данных анамнеза, объективного исследования. В картине заболевания также наблюдались сопутствующие легкие аффективные нарушения, что усугубляло течение когнитивных нарушений. Указанный синдром требовал дифференцировки его происхождения. Пациентке проводилась регистрация ЭЭГ с предъявлением когнитивной нагрузки по вышеописанному способу. После проведения спектрального анализа ритмических характеристик ЭЭГ пациента и подстановки их в формулы были получены следующие значения: F = 94,8, F = 77,3, F = 35,6, F = (-55,8), F = 29,7, F = (-15 1,3).
Сравнивая с данными таблицы 1, получаем, что по шести факторам пациентка относится к группе больных с хронической ишемией головного мозга сосудистого происхождения с умеренными когнитивными нарушениями с сопутствующими тревожно-депрессивными расстройствами.
Пример 2
счет
растения
общее
слова
фон ОГ
фон
Больная В-ва, 61 год, находилась на стационарном лечении в неврологическом отделении клиники Ростовского государственного медицинского университета с 16.05.2017 г. по 24.05.2017 г. с синдромом умеренных когнитивных нарушений. Неврологический статус: зрачки: D=S, глазные щели: D=S, глазодвижения не ограничены, отмечается слабость конвергенции. Язык по средней линии, глоточные рефлексы живые. Сухожильные рефлексы: D=S. Рефлексы орального автоматизма положительные. Снижена память на текущие события. Ориентировка в месте, времени, собственной личности сохранена. С целью уточнения  природы интеллектуального дефицита пациентке проводилась регистрация ЭЭГ с предъявлением когнитивной нагрузки по вышеописанному способу. После проведения спектрального анализа ритмических характеристик ЭЭГ пациента и подстановки их в формулы было получено: F = 133,6, F = 74,2, F = 41,3, F = (-38,6), F = (-53,2), F = (-162,7). Сравнивая с данными таблицы 1, получаем, что по шести факторам пациентка относится к группе больных с хронической ишемией головного мозга сосудистого происхождения с умеренными когнитивными нарушениями с сопутствующими тревожно-депрессивными расстройствами.
Пример 3
Больной Е-ко, 55 лет, находился на стационарном лечении в неврологическом отделении клиники Ростовского государственного медицинского университета с 12.12.2016 г. по 19.12.2016 г. с жалобами на нарушение памяти и внимания, астеническим синдромом, умеренно-выраженным вестибуло-атактическим синдромом, При психологическом обследовании по краткосрочной шкале оценки психического статуса, набрал 24 балла, что соответствует умеренным когнитивным нарушениям.
счет
растения
общее
слова
фонОГ
фон ЗГ
При проведении теста рисования часов, пациент набрал 7 баллов, батареи тестов для оценки лобной дисфункции - 13 баллов. В целях дифференциальной диагностики пациенту проводилась регистрация ЭЭГ с предъявлением когнитивной нагрузки по вышеописанному способу. После проведения спектрального анализа ритмических характеристик ЭЭГ пациента и подстановки их в формулы были получены следующие значения: F = (-75,4), F = 7,2, F = 19,5, F = 34,3, F = 81,3, F = 11,4. При сравнении полученных результатов с таблицей 1 делается вывод, что пациент относится к группе больных с другой патологией и ему требуется дополнительное обследование. В дальнейшем, после получения дополнительных клинических данных, наше предположение о том, что у пациента иное заболевание, было подтверждено: пациенту был выставлен диагноз болезнь Альцгеймера.
Способ апробирован на 26 больных-добровольцах в неврологическом отделении клиники РостГМУ, имеющих диагноз хроническая ишемия головного мозга сосудистого происхождения с умеренными когнитивными расстройствам и сопутствующими тревожно-депрессивными расстройствами и 24 добровольцах с хронической ишемией головного мозга сосудистого происхождения с умеренными когнитивными нарушениями.
Предлагаемый способ позволяет повысить точность дифференциальной диагностики хронической ишемии головного мозга с умеренными когнитивными расстройствами на ранних стадиях, даже при сопутствующих тревожно-депрессивных расстройствах и оптимизировать выбор тактики лечения при минимальном объеме параклинических методов исследований. Способ может быть использован врачами-неврологами, психиатрами, терапевтами, физиологами, нейропсихологами в клинической практике.