СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ЦЕРВИКОГЕННЫХ ГОЛОВНЫХ БОЛЕЙ
METHOD OF DIAGNOSING CERVICOGENIC HEADACHES (CHA)

Изобретение относится к области медицины, а именно к неврологии, и предназначено для диагностики цервикогенных головных болей (ЦГБ). ЦГБ - это симптомокомплекс, этиологически и патогенетически связанный с нарушениями в шейном регионе. Эти нарушения могут затрагивать самые разные структуры: нервы, невральные корешки, ганглии, анатомические образования позвоночного столба - унковертебральные сочленения, межпозвонковые диски, фасеточные суставы, периост, связки, мышцы и сухожилия. Анатомической и физиологической базой формирования ЦГБ служит наличие конвергенции между афферентами тройничного нерва и трех верхних затылочных нервов (тригемино-цервикальная система). В последнее время получены данные, что афферентные волокна С2 и С3 спинальных нервов имеют восходящие и нисходящие коллатерали, заканчивающиеся в сером веществе С1 и С2, С2 и С4 сегментов соответственно. Нерв С1 имеет окончания только в С1 сегменте. Кроме того, ядро спинального тракта тройничного нерва простирается вплоть до третьего (а по некоторым данным четвертого) сегмента спинного мозга, следовательно, афферентные ноцицептивные волокна тройничного нерва заканчиваются в сером веществе трех верхних шейных сегментов. Такое распределение обусловливает конвергенцию между афферентами тройничного нерва и трех верхних шейных сегментов, а также афферентами данных сегментов между собой. Таким образом, патологические изменения в любой структуре, иннервируемой любым из трех верхних шейных спинальных нервов, могут быть источниками ЦГБ [В.Ю.Окнин, 2009].
ЦГБ могут носить спонтанный характер. Однако значительно чаще они провоцируются механическими факторами. Как правило, появлению таких головных болей предшествуют эпизоды позного перенапряжения - сон в неудобной позе, длительная физическая нагрузка, связанная с позой наклона или разгибания головы. В некоторых случаях локальное давление в затылочной области может спровоцировать такие боли [Г.Р. Табеева, 1998].
Наиболее широко распространены способы диагностики головных болей (ГБ), основывающиеся на анализе жалоб и анамнеза заболевания пациента, а также результатах его клинического и инструментального обследования (Olesen J., Bonica J.J Headache// In: "The management of pain" ed. J.J.Bonica, Philadelphia* London - 1990 - V.2 - P.687-726). Поскольку клиническая симптоматика ЦГБ схожа с симптоматикой других форм ГБ (мигрень, кластерная ГБ, хроническая пароксизмальная гемикрания), в качестве дополнительного критерия проводят диагностические блокады затылочных нервов местными анестетиками для уточнения диагноза ЦГБ (Anthony M. Cervicogenic headache: prevalence and response to local steroid therapy//Clin. Exp.Rheumatol. - 2000. - V.18 - S.59-64). Для этого местные анестетики вводят приблизительно на 3 см латерального затылочного выступа на уровне верхней выйной линии (при блокаде большого затылочного нерва) или еще латеральное по верхней выйной линии (для блокады малого затылочного нерва). При этом отмечается одна важная закономерность -анестезия области большого затылочного нерва устраняет болевые ощущения не только в анестезируемой, но и в лобно-височно-глазничной области, т.е. вне зоны анестезии. Таким образом, субъективное ощущение пациента о снижении ГБ, после диагностической блокады затылочных нервов местными анестетиками, до настоящего времени считается эффективным способом диагностики при выявлении ЦГБ.
Основными недостатками диагностического критерия ЦГБ, предусматривающего проведение блокад как с местными анестетиками (прилокаин, лидокаин, бупивакаин) отдельно, так и в сочетании со стероидными препаратами (например, дексаметазон), блокирующими нервную проводимость затылочных нервов, являются: инвазивность процедуры (гематомы, повреждения тканей, инфекции и др.); аллергические реакции, как не переносимость того или другого типа анестетика; колебания артериального давления; субъективные сообщения пациентов об интенсивности ГБ, без объективной оценки возможного поражения или расстройств чувствительных путей, проводящих болевую информацию. Несмотря на перечисленные недостатки, указанный способ продолжает оставаться полезным для выявления ЦГБ из множества других форм ГБ. Тем не менее, указанными выше авторами было установлено, что диагностические блокады затылочных нервов, используемые для выявления ЦГБ, приводят также к уменьшению интенсивности боли и при других формах ГБ, схожих по своей клинической симптоматике с ЦГБ.
Наиболее близким аналогом настоящего изобретения является способ диагностики ГБ, предусматривающий проведение диагностической блокады затылочных нервов, электрическую стимуляцию тройничного нерва и регистрацию рефлекторных электромиографических (ЭМГ) реакций в виде потенциала R2 мигательного рефлекса круглых мышц глаз (Busch V., Jakob W., Juergens Т., Schulte-Mattler W., Kaube H., May A. Occipital nerve blockade in chronic cluster headache patients and functional connectivity between trigeminal and occipital nerves//Cephalalgia. - 2007. - V.27 - P.1206-1214). В этом способе авторы пытались различить похожие по клинической картине ГБ, которые снижались при диагностической блокаде затылочных нервов. Для оценки интенсивности ГБ у пациентов применяли не только их субъективную оценку интенсивности ГБ, но и объективную оценку рефлекторной возбудимости центральных структур головы, опосредующих болевую информацию, полученную путем регистрации потенциала R2 («болевого» ответа) мигательного рефлекса круглых мышц глаз при стимуляции тройничного нерва одиночными прямоугольными электрическими импульсами у пациентов с односторонней ГБ. Авторы регистрировали потенциал R2 мигательного рефлекса круглых мышц глаз на стороне ГБ. У девяти из пятнадцати пациентов с односторонней ГБ, диагностическая блокада затылочных нервов местным анестетиком вызывала субъективное уменьшение ГБ, сопровождающееся уменьшением амплитуды потенциала R2 и увеличением латентного периода. Эти данные указывают на функциональную связь между затылочными (цервикальными) нервами шейного отдела спинного мозга и тройничным нервом. Значимое снижение функционального состояния тройничного нерва (уменьшение амплитуды потенциала R2) после диагностической блокады затылочного нерва свидетельствует о связи большого затылочного нерва и тройничного нерва. Однако авторами способа-аналога была обнаружена только относительная взаимосвязь изменения потенциала R2 мигательного рефлекса круглых мышц глаз с субъективным эффектом снижения ГБ. Это дало основание считать, что клиническое снижение ГБ при диагностических блокадах затылочных нервов не обусловливается прямым тормозным эффектом на эфферентную передачу тройничного нерва. Результаты данной работы объясняют факт снижения различных форм ГБ при диагностической блокаде затылочных нервов, по причине их связи с центральными звеньями рефлекторной дуги тройничного нерва.
Указанному способу диагностики присущи недостатки, описанные выше, а именно: инвазивность метода проведения диагностической блокады затылочных нервов, возможность аллергических реакций и колебаний артериального давления при применении местных анестетиков. Кроме того, указанный способ не обеспечивает объективности диагностики ЦГБ, то есть возможности отличить ЦГБ, от других выше указанных форм ГБ, что особенно важно для последующего определения тактики лечения.
Задачей настоящего изобретения является повышение объективности диагностики ЦГБ при исключении травмирующих воздействий на пациента.
Поставленная задача решается в способе диагностики ЦГБ, включающем электрическую стимуляцию нервов и регистрацию параметров рефлекторных электромиографических реакций мышц, в котором согласно изобретению, проводят электрическую стимуляцию кожных проекций малого и большого затылочных нервов пациента, регистрируют параметры рефлекторных электромиографических реакций трапециевидной мышцы (m.trapezius), сравнивают полученные параметры рефлекторных электромиографических реакций с аналогичными усредненными параметрами, полученными при электрической стимуляции малого и большого затылочных нервов у здоровых людей и по результатам сравнения судят о наличии у пациента ЦГБ.
Электрическую стимуляцию кожных проекций малого и большого затылочных нервов осуществляют не менее 70 раз с интервалами 5-6 с одиночными прямоугольными импульсами длительностью 0,5-1,0 мс с амплитудой 25-30 мА.
Параметры рефлекторных электромиографических реакций регистрируют путем размещения отрицательного электрода на верхней ростральной части трапециевидной мышцы на уровне 7-го шейного позвонка, а положительного электрода - в области остистых отростков 1 -2-го грудного позвонка, полученные параметры усиливают и усредняют посредством усилителя биоэлектрических сигналов, имеющего чувствительность 50-100 мкВ/см и диапазон частот от 205 до 2000 Гц, при этом частота опроса при регистрации и усреднении составляет 5000 кГц.
В качестве параметров электромиографических реакций регистрируют амплитуды и латентные периоды первого потенциала Rt1, второго потенциала Rt2, третьего потенциала Rt3, а также длительности периода торможения Т и периода возбуждения В.
Зарегистрированные амплитуды и латентные периоды первого потенциала Rt1, второго потенциала Rt2, третьего потенциала Rt3, а также длительности периода торможения Т и периода возбуждения В пациента сравнивают с аналогичными усредненными параметрами здоровых людей, полученными экспериментально, величина которых составляет:
88,6±56,7 мкВ - амплитуда первого потенциала Rt1,
11,0±0,7 мс - латентный период первого потенциала Rt1,
80,9±45,7 мкВ - амплитуда второго потенциала Rt2,
27,9±1,4 мс - латентный период второго потенциала Rt2,
55,0±28,8 мкВ - амплитуда третьего потенциала Rt3,
41,1±2,0 мс - латентный период третьего потенциала Rt3,
43,1±5,7 мс - длительность периода торможения Т,
58,0±5,5 мс - длительность периода возбуждения В.
Если в процессе сравнения параметров выявляют, что у пациента амплитуды указанных потенциалов превышают усредненные амплитуды соответствующих потенциалов здоровых людей на 40-60 мкВ, латентные периоды соответствующих потенциалов имеют тенденцию к уменьшению, а длительности периодов торможения и возбуждения находятся в одинаковых диапазонах, то у пациента диагностируют острую ЦГБ.
Если в процессе сравнения параметров выявляют, что у пациента амплитуды указанных потенциалов уменьшаются до фоновых значений усредненных амплитуд соответствующих потенциалов здоровых людей, латентные периоды соответствующих потенциалов увеличиваются на 2-2,5 мс, а периоды торможения и возбуждения не проявляются, то у пациента диагностируют хроническую ЦГБ.
Новизна способа диагностики согласно настоящему изобретению состоит в том, что для диагностики ЦГБ предлагается не блокировать затылочные нервы различными средствами как в указанных способах-аналогах, а, наоборот, активировать их посредством электрической стимуляции. Выявленный впервые в процессе исследований новый двигательный рефлекс трапециевидной мышцы (m.trapezius), возникающий при подаче одиночных электрических импульсов на кожную проекцию малого и большого затылочных нервов, позволил авторам создать объективный способ диагностики ЦГБ, исключив при этом необходимость травмирующих воздействий на пациента.
В процессе создания настоящего изобретения было сделано следующее:
- выявлены и зарегистрированы рефлекторные ЭМГ реакции m.trapezius при одиночной электрической стимуляции кожных проекций малого и большого затылочного нерва у здоровых людей;
- определены параметры рефлекторных ЭМГ реакций m.trapezius, a именно амплитуды и латентные периоды разных потенциалов, вызываемых электрической стимуляцией затылочных нервов, методами усреднения у здоровых людей;
- сопоставлено формирование рефлекторных ЭМГ потенциалов m.trapezius с афферентной проводимостью по периферическим и центральным звеньям в рефлекторных дугах, образующих разные потенциалы ЭМГ реакций m.trapezius;
- определены различия в амлитудно-временных параметрах рефлекторных ЭМГ реакций m.trapezius у здоровых людей и пациентов с ЦГБ для диагностики их периферических и центральных расстройств.
Сущность изобретения поясняется на примере его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано следующее.
Фиг.1 - схематичное расположение стимулирующих электродов над кожными проекциями большого и малого затылочных нервов.
Фиг.2 - схематичное расположение регистрирующих ЭМГ m.trapezius dext. электродов (для m.trapezius sin. оно симметрично).
Фиг.3 - реальная запись ипсилатеральных рефлекторных ЭМГ реакций m.trapezius sin. при стимуляции общей кожной проекции малого и большого затылочных нервов слева у здоровых людей, при усреднении по модулю.
Фиг.4 - то же, при обычном усреднении.
Фиг.5 - реальная запись ипсилатеральных рефлекторных ЭМГ реакций m.trapezius sin. при электрической стимуляции малого затылочного нерва слева у здоровых людей, при усреднении по модулю.
Фиг.6 - то же, при обычном усреднении.
Фиг.7 - реальная запись ипсилатеральных рефлекторных ЭМГ реакций m.trapezius sin. при электрической стимуляции большого затылочного нерва (в зоне вертекса) слева у здоровых людей, при усреднении по модулю.
Фиг.8 - то же, при обычном усреднении.
Фиг.9 - реальная запись ипсилатеральных рефлекторных ЭМГ реакций m.trapezius sin. при электрической стимуляции затылочных нервов у здоровых людей, сила которой является пороговой для тактильного ощущения, при обычном усреднении.
Фиг.10 - то же, при электрической стимуляции, сила которой является пороговой для ощущения боли.
Фиг.11 - то же, при электрической стимуляции, сила которой является надпороговой для ощущения боли (20 мА).
Фиг.12 - то же, при болевой электрической стимуляции, соответствующей 6-7 баллам по 10-см визуально аналоговой шкале (ВАШ) (примерно 30 мА).
Фиг.13 - реальная запись ипсилатеральных рефлекторных ЭМГ реакций m.trapezius sin. при электрической стимуляции затылочных нервов у здоровых людей, сила которой является пороговой для тактильного ощущения, при усреднении по модулю.
Фиг.14 - то же, при электрической стимуляции, сила которой является пороговой для ощущения боли.
Фиг.15 - то же, при электрической стимуляции, сила которой является надпороговой для ощущения боли (20 мА).
Фиг.16 - то же, при болевой электрической стимуляции, соответствующей 6-7 баллам по 10-см визуально аналоговой шкале (ВАШ) (примерно 30 мА).
Фиг.17 - реальная запись ипсилатеральных рефлекторных ЭМГ реакций m.trapezius sin. при электрической стимуляции затылочных нервов слева у пациента З-на с ГБ предположительно цервикогенного происхождения, при усреднении по модулю.
Фиг.18 - то же, при обычном усреднении.
Фиг.19 - реальная запись интерференционных рефлекторных ЭМГ реакций m.trapezius sin. при электрической стимуляции затылочных нервов слева у пациентки В-р с признаками окципитальной нейропатии и хроническими ЦГБ, при обычном усреднении.
Фиг.20 - реальная запись интерференционных рефлекторных ЭМГ реакций m.trapezius dext. при электрической стимуляции затылочных нервов справа у пациентки В-р с признаками окципитальной нейропатии и хроническими ЦГБ, при обычном усреднении.
На фигурах приведены следующие обозначения:
1 - большой затылочный нерв (n.occipitalis major),
2 - малый затылочный нерв (n.occipitalis minor),
3 - стимулирующие электроды,
4 - трапециевидная мышца (m. trapezius),
5 - отрицательный регистрирующий электрод,
6 - положительный регистрирующий электрод,
7 - позвонок С7,
8 - позвонок Тh1-2,
А - амплитуда [мкВ],
ЛП - латентный период [мс],
М - момент начала подачи стимулирующих импульсов,
Ф - фон (уровень усредненной по модулю тонической ЭМГ до начала электрической стимуляции, выделенный утолщенной горизонтальной пунктирной линией),
Rt1 - первый потенциал,
Rt2 - второй потенциал,
Rt3 - третий потенциал,
Т - период торможения,
В - период возбуждения.
Способ осуществляют следующим образом.
На кожных проекциях, преимущественно, большого (n.occipitalis major) или малого (n.occipitalis minor) затылочных нервов 1, 2 (фиг.1) укрепляют стимулирующие электроды 3. В качестве стимулирующих электродов 3 используют стандартные электроды с фетровыми прокладками, смоченными физиологическим раствором. Для стимуляции применяют прямоугольные электрические импульсы, генерируемые электростимулятором (не показан).
Регистрирующие электроды 5, 6 крепят на трапециевидной мышце (m.trapezius) монополярным способом для отведения электрических потенциалов указанной мышцы (фиг.2). В качестве регистрирующих электродов 5, 6 применяют поверхностные хлорсеребряные электроды круглой формы с диаметром 5-6 мм, обработанные дезинфицирующим раствором и электродной токопроводящей пастой. Отрицательный регистрирующий электрод 5 устанавливают на верхнюю ростральную часть трапециевидной мышцы на уровне 7-ого шейного позвонка, а положительный регистрирующий электрод 6 укрепляют в области остистых отростков 1-2-ого грудного позвонков. Для записи рефлекторных ЭМГ реакций используют усилитель биоэлектрических сигналов, усиливающий ЭМГ сигналы с чувствительностью 50-100 мкВ/см в диапазоне частот от 2-5 Гц до 2000 Гц и более.
При проведении обследования одиночные прямоугольные электрические импульсы (каждый длительностью 0,5-1,0 мс и амплитудой примерно 25 мА), вызывающие ощущение небольшой болезненности (укола), подают на указанные проекции затылочных нервов 1, 2 посредством стимулирующих электродов 3 с интервалами 5-6 с. Количество подаваемых импульсов (для записи рефлекторных ЭМГ реакций m.trapezius) составляет 75-100. Частота опроса аналоговых сигналов ЭМГ при цифровой записи и усреднении составляет 5000 кГц. Регистрацию рефлекторных ЭМГ реакций в ответ на электрическую стимуляцию затылочных нервов проводят при произвольной активности m.trapezius, создаваемой поднятием плеч или одного плеча. Произвольная ЭМГ по амплитуде биоэлектрических осцилляции находится в пределах 100-300 мкВ и ее контролируют по изображению на экране монитора усилителя или компьютера.
Исследованиями было установлено, что обычно усредненные рефлекторные ЭМГ реакции m.trapezius при электрической стимуляции кожной поверхности головы захватывающей области иннервации малого и большого затылочного нервов (фиг.3, 4) приводят к возникновению на ипсилатеральной стороне первого потенциала, обозначенного как Rt1 (где R-рефлекс, t - m.trapezius, 1-ый ранний ответ). Этот потенциал у здоровых людей возникает с латентным периодом 11±0,5 мс и изменчивой амплитудой от 50 до 150 мкВ. Он возникает исключительно только на ипсилатеральной стороне относительно места стимуляции и характеризует состояние проводимости по рефлекторной дуге, замыкающейся на уровне шейного отдела спинного мозга С2-С4, что показано при изолированной стимуляции только проекции малого затылочного нерва (фиг.5, 6). Этот потенциал реально может иметь дисинаптическое происхождение, в соответствии с относительно малым латентным периодом и отсутствием данных о наличии моносинаптических связей кожных волокон с мотонейронами. За ипсилатеральным первым потенциалом Rt1 следует второй потенциал Rt2. Латентный период второго потенциала Rt2 на ипси- и контралатеральной стороне измеряется в диапазоне 26-32 мс (средняя и ее значение 27,8±3.0 мс). Этот потенциал является билатеральным и регистрируется на обеих сторонах, относительно места стимуляции затылочных нервов. По отношению к латентному периоду ипсилатерального потенциала Rt2, латентный период потенциала Rt2 на контралатеральной стороне продолжительнее по пиковой латентности на 3,0±0,4 мс. Электрическая стимуляция большого затылочного нерва в зоне вертекса вызывает только билатеральный потенциал Rt2 с латентным периодом 38-43 мс (фиг.7, 8). Потенциал Rt2, сопоставимый по латентности с потенциалом R2 круглых мышц мигательного рефлекса, явно связан полисинаптическими путями с более высокими надсегментарными образованиями.
В билатеральном происхождении потенциала Rt2 может быть задействована ретикулярная формация продолговатого мозга. Эти двусторонние потенциалы являются результатом активации чувствительных волокон затылочных нервов, проводящих потенциалы стимуляции со скоростью 38-40 м/сек. Поздние периоды торможения (Т) и последующего возбуждения (В) в произвольной ЭМГ, характерны при ее усреднении по модулю в ответ на болезненную стимуляцию затылочных нервов, силой тока примерно 30 мА, активирующей и ноцицептивные афферентные волокна, по меньшей мере, группы Iδ. Фиг.9-12 иллюстрируют зависимость разных потенциалов рефлекторных ЭМГ реакций m.trapezius от силы стимуляции затылочных нервов при обычном усреднении и усреднении по модулю (фиг.13-16), т.е. при усреднении перевернутой интегрированной ЭМГ. Потенциалы Rt1 и Rt2 начинают проявляться при силе электрической стимуляции затылочных нервов, субъективно ощущаемых как тактильное прикосновение (примерно 5-7 мА). Такая стимуляция не приводит к возникновению в произвольной ЭМГ периода позднего торможения (Т) или периода повышения активности (В). Увеличение силы стимуляции до ощущения болезненности приводит к тому, что все потенциалы увеличиваются. С появлением болезненности увеличиваются периоды торможения Т и возбуждения В. Эти периоды периодического торможения и повышения разрядов в произвольной ЭМГ активности m.trapezius обусловливлены прохождением ноцицептивной (болевой) афферентации через надсегментарные структуры мозга.
У пациентов с подозрениями на ЦГБ, рефлекторные ЭМГ реакции m.trapezius характеризуются двумя отличительными фазами развития. При остром проявлении заболевания рефлекторные ЭМГ реакции m.trapezius характеризуются увеличенными по амплитуде потенциалами Rt1, Rt2 и, иногда, дополнительным более поздним появлением потенциала Rt3 в m.trapezius, без существенного изменения латентных периодов двух первых потенциалов (фиг.17, 18). При хроническом длительном течении заболевания отмечено снижение амплитуды потенциалов Rt1, Rt2, сопровождающееся увеличением латентных периодов их возникновения (фиг.19, 20). Если при острой ЦГБ, возникает деполяризация возбудимых мембран проводящих путей рефлекторных ЭМГ реакций, как результат раздражающего влияния на затылочные нервы (например, мышечным напряжением), то при хронических ЦГБ отмечено увеличение латентных периодов потенциалов Rt1, Rt2 и снижение их амплитудных значений, что является нейрофизиологическими признаками дегенеративных изменений в проводящих путях рефлекторных ЭМГ реакций. Сведения о проведенных исследованиях представлены в прилагаемой таблице. Таблица содержит амплитудно-временные показатели рефлекторных ЭМГ реакций m.trapezius у здоровых людей (6 человек, в возрасте 40-60 лет) и у 14 пациентов (4 мужчины и 7 женщин, в возрасте 35-64 года) с ЦГБ.
Способ согласно настоящему изобретению предназначен для диагностики ЦГБ, в соответствии с расстройствами возбудимости и проводимости невральных элементов верхнего шейного отдела спинного мозга и надсегментарных структур, и позволяет повысить объективность диагностики ЦГБ без травмирующих воздействий на пациента.
Обычное усреднение
Усреднение по модулю
Объекты
Показатели
Латентный период, мс
Амплитуда, мкВ
Величина, % от фона
Длительность, мс
Здоровые люди
Rt1
11.0±0.7
88.6±56.7
Rt2
27.9±1.4
80.9±45.7
Rt3
41.1±2.0
55.0±28.8
Т
-50.1±10.9
43.1±5.7
В
+56.0±28.0
58.0±5.5
Пациенты с острой ЦГБ
Rt1
9.5±0.5
128.6±76.7
Rt2
24.0±1.5
100.9±65.7
Rt3
41.1±2.0
80.0±38.8
Т
-28.1±11.9
33.1±5.0
В
+76.0±20.0
68.0±6.5
Пациенты с хронической ЦГБ
Rt1
15.5±2.0
40.6±16.7
Формирование ритмических потенциалов с частотой около 50 Гц или менее
Rt2
35.5±3.3
41.9±15.7
Rt3
43.8±5.4
35.0±18.8
Т
В