СПОСОБ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ ПСИХИЧЕСКИХ РАССТРОЙСТВ ЭНДОГЕННОГО, ЭКЗОГЕННОГО И ПСИХОГЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ НА ОСНОВЕ РЕГИСТРАЦИИ ЭЛЕКТРОДЕРМАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ
METHOD OF DIFFERENTIAL DIAGNOSTICS OF MENTAL DISORDERS OF ENDOGENIC, EXOGENIC AND PSYCHOGENIC ORIGIN BASED ON REGISTRATION OF ELECTRODERMAL ACTIVITY

Изобретение относится к области медицины, а именно - психиатрии, психотерапии, неврологии, психосоматической медицине.
В современной психофизиологии и психиатрии для электрофизиологической объективизации психических расстройств используют системы анализа электродермальной активности, регистрирующие кожную электропроводность и ее динамические характеристики.
В старых аналоговых системах регистрации - так называемых психогальванометрах - запись велась на термобумагу. Их перестали использовать более 10 лет назад. Современные системы используют цифровую обработку и хранение сигнала, программные средства анализа данных, что, несомненно, расширяет возможности исследователя [1].
В классических системах используют пару серебряных электродов, располагая их на внутренней поверхности средних или дистальных фаланг указательного и среднего пальца руки. Известны как зарубежные [2], так и отечественные аналоги, основывающиеся на тех же электрофизических критериях измерения [3].
На рис.1 представлены способы наложения электродов в традиционных системах регистрации электродермальной активности, где #1 обозначен способ расположения на внутренней поверхности средних фаланг указательного и среднего пальца, #2 - на внутренней поверхности дистальных фаланг указательного и среднего пальца, #3 - на возвышении тенара и гипотенара.
Диапазон практического применения данных систем, в силу отсутствия систематических клинико-психофизиологических исследований в области клинической психиатрии, не позволяет говорить о реальной дифференциации между различными группами психических расстройств. Исследование электродермальной активности у пациентов с психическими расстройствами находится на научно-экспериментальной стадии и сконцентрировано в области эндогенных психозов (шизофрении, аффективных расстройств), органических, личностных и невротических расстройств (постстрессовых, панических, тревожных и пр.) [4, 5].
Приведем некоторые данные мировых исследований электродермальных характеристик психических расстройств различного генеза. Продромальный период шизофренического психоза может сопровождаться рядом психопатологических, феноменологических и поведенческих реакций в виде аффективных переживаний тревоги, беспокойства, подавленности, соматических жалоб, диссомнии, фрагментарных бредовых или галлюцинаторных переживаний. На психофизиологическом уровне психотическим экзацербациям может предшествовать повышение кожной электропроводности, уровень которой восстанавливается перед наступлением ремиссии [6]. Среди больных шизофренией выявлен большой процент нонреспондеров (лиц, у которых внешний стимул не вызывает ответного повышения электропроводности) - 40-50% против, 10-25% в норме [7]. Развернутая позитивная симптоматика сопровождается более высокими уровнями электропроводности [8], что в свою очередь является предиктором благополучной терапевтической эффективности [9]. Преобладание негативной психопатологической симптоматики, неблагоприятное в плане клинического прогноза, напротив, сопровождается низкой электродермальной активностью [10]. Терапия нейролептиками снижает электропроводность, что, вероятнее всего, связано с их антихолинергическим действием [11, 12]. Изучение электродермальной активности у пациентов с большим депрессивным расстройством позволило дифференцировать группы пациентов со средним и высоким суицидальным риском [13, 14].
В случае личностных расстройств характерным феноменом является электродермальная гипореактивность, на психофизиологическом уровне, свидетельствующая об эмоциональной сглаженности, черствости и высоком пороге возникновения тревоги и страха у психопатизированных субъектов [15]. Аналогичные данные получены в подростковых исследованиях - склонные к психопатизации индивиды демонстрируют электродермальную гипореактивность и часто являются нонреспондерами [16].
Клинические проявления психофизиологической изменчивости при невротических, психосоматических и психогенных расстройствах связаны с симпатической дизрегуляцией и сопровождаются изменением частоты сердечных сокращений, ритма дыхания, функции желудочно-кишечного тракта, потоотделения, саливации, мочеиспускания и пр. Характерными особенностями электродермальной активности при посттравматическом стрессовом и паническом расстройстве являются повышенный уровень кожной электропроводности и электродермальная гиперреактивность [17].
Таким образом, электродермальная активность, наряду с существующими биомаркерами нейропсихиатрических заболеваний, к коим относятся аномальные нейроанатомические, нейрофизиологические, нейрокогнитивные и генетические характеристики [18], является динамическим индикатором функционального состояния нервной системы и подвержена не только эмоциогенным влияниям, но и стрессо-, а также нозогенным повреждающим факторам.
Приведенные исследования ценны в понимании патогенетических звеньев психических расстройств, однако практически полностью оторваны от реальной клинической практики. В психиатрии и неврологии необходим вспомогательный инструмент для дифференциальной диагностики в случаях сложных, стертых, смешанных, маскированных форм психоневрологической патологии, которые встречаются в настоящее время повсеместно.
Наиболее близкой по технической сущности является регистрация электродермальной активности с использованием аппаратно-программного комплекса топической донозологической оценки по биологически-активным зонам кожи «АМСАТ» [19], основанной на применении альтернативной схемы наложения электродов, позволяющей охватить различные участки кожи, называемыми также биологически-активными зонами (БАЗ). Внешний вид прибора изображен на рис.2, схема наложения электродов и система отведений - на рис.3. Целесообразность применения данной системы подкрепляется наличием функциональной межполушарной и структурной асимметрии головного мозга [20, 21] и сообщениями об аномальной психофизиологической и структурно-функциональной латерализации головного мозга при психических расстройствах экзогенного, эндогенного и психогенного генеза [22, 23].
В рабочий комплект системы «АМСАТ» входят измерительный блок, имеющий автономный источник питания, комплект из 6 электродов, кабель с разъемами для соединения измерительного блока с компьютером, рабочая компьютерная программа, управляющая ходом измерений и психофизиолого-математической обработкой полученных данных (требуется IBM-совместимый персональный компьютер). На передней панели измерительного блока расположены индикаторы включения прибора и заряда аккумуляторов, на задней панели разъемы для подключения электродов, кабеля соединения с компьютером и переключатель заряда аккумуляторных батарей.
Комплект позволяет регистрировать кожную электропроводность между тремя парами электродов (лоб, руки, ноги) в 22 отведениях. В системе используется диагностический тест-сигнал напряжением до 5 вольт, сила тока не превышает 50 мкА, частота следования импульсов - 10 Гц, что соответствует требованиям безопасности [24].
Необходимо отметить, что данная система предназначена для «оценки функционального состояния организма, позвоночного столба и сопряженных с ним сегментарно-неврологического аппарата и висцеральных органов человека» [24], ориентирована на применение в общесоматических стационарных и амбулаторных медицинских учреждениях, однако заложенный в систему функционал не позволяет напрямую дифференцировать психические расстройства, с целью чего были проведены серии клинико-психофизиологических исследований у пациентов с различным генезом психических расстройств.
Поставлена задача провести дифференциальную диагностику психических расстройств эндогенного, экзогенного и психогенного происхождения на основе регистрации электродермальной активности.
Поставленная задача достигается путем регистрации и оценки результатов исследования электродермальной активности с анализом четырех электрофизиологических характеристик в каждом из 22 отведений с дальнейшим определением генеза психических расстройств.
Способ дифференциальной диагностики психических расстройств эндогенного, экзогенного и психогенного происхождения на основе регистрации электродермальной активности осуществляется следующим образом.
1. Подготовка к обследованию. Перед исследованием пациент снимает металлические предметы и синтетические вещи, оголяет ступни ног. Дезинфицирующей салфеткой протирается кожа лба, рук и стоп (места, к которым подсоединяются электроды системы). Непосредственно перед измерением пациент отдыхает лежа на кушетке или полулежа в кресле не менее 5 минут. Поверхность всех электродов перед обследованием обрабатывают 70° этиловым спиртом.
2. Техника проведения обследования. Согласно маркировке электродов (левый - правый), манжету с лобными электродами застегивают на голове пациента (расстояние между электродами и их высота выбирается таким образом, чтобы электроды располагались на лобных буграх); ручные электроды пациент берет в руки, а оголенными ступнями становится на ножные электроды, после чего запускают компьютерную программу, управляющую ходом измерений и регистрацией полученных данных. Во время измерения пациент должен стоять спокойно, не двигаясь, электроды держать равномерно. Процесс обследования занимает не более 2-х минут.
3. Оцениваемые характеристики. Далее анализируют полученные результаты электродермальной активности. Система позволяет оценивать четыре психофизиологические характеристики в каждом из 22 отведений:
1. int - исходный уровень электропроводности;
2. pik - реактивная составляющая проводимости, отражающая емкостные характеристики репрезентативных БАЗ;
3. БФО - базовый фактор отклонения - интегративный количественный показатель, интерпретирующий первичные данные в процентах отклонения от условной нормы - от -100 до +100;
4. БКС - базовый коллоидный сдвиг - показатель, рассчитываемый по заложенному в диагностическую систему математическому алгоритму и характеризующий коллоидное состояние агрегации в организме при влиянии динамических факторов электрических процессов в условных единицах.
4. Извлечение психофизиологических характеристик программными методами. В программной оболочке диагностической системы «АМСАТ» выбирают команду «Анализ групп». В появившемся диалоговом окне активируют кнопку «Протокол» и в появившемся диалоговом окне отмечают параметры для вывода в текстовый файл (ФИО, возраст, дату обследования, массив данных (горизонтальный), базовый фактор отклонения, базовый коллоидный сдвиг), указывают предпочтительное имя текстового файла и подтверждают свой выбор кнопкой «ОК». Созданный текстовый файл помещается в директорию /Tools программной оболочки «АМСАТ», откуда производят его открытие внешним текстовым редактором и извлечение математических значений электродермальных характеристик.
5. Подстановка результатов обследования в дискриминантные функции. Извлеченные характеристики подставляют в дискриминантные формулы, рассчитанные для экзогенного (y1), эндогенного (y2), экзогенного (y3) генеза психических расстройств и для условной психической нормы (y4). Буквами обозначены психофизиологические характеристики, числом после них - номер отведения.
Дискриминантные функции получены в результате проведенных клинико-психофизиологических и статистико-математических (описательный, сравнительный, дисперсионный и дискриминантный анализ [25, 26, 27, 28]) исследований электродермальной активности 469 пациентов Клиники пограничных состояний СГМА и Новочеркасского филиала Ростовского областного психоневрологического диспансера, а также 132 условно-здоровых добровольцев без явных признаков психической или соматической патологии - учащихся и преподавателей Ставропольского государственного университета.
6. Интерпретация результатов и проведение дифференциальной диагностики. Основанием для отнесения объекта к определенному генезу психических расстройств или к условной норме является максимальное значение соответствующей дискриминантной функции. При распознавании генеза психических расстройств у женщин с применением приведенных дискриминантных функций качество распознавания составило 63,9%, у мужчин - 63,5%, что делает возможной проведение дифференциальной диагностики психических расстройств эндогенного, экзогенного и психогенного происхождения.
Физиологические, нейроанатомические и электрофизические аспекты регистрации электродермальной активности
Первые исследования кожной электропроводности в нейрофизиологии и психиатрии относятся к концу XIX века. Так Vigouroux (1879, 1888) изучал электродермальное сопротивление при различных заболеваниях, а Fere (1888), пропуская слабый электрический ток между двумя накожно расположенными электродами, регистрировал повышение электропроводности при воздействии внешних стимулов (зрительных, акустических, вкусовых, обонятельных) [1]. Тарханов (1890) обнаружил колебания биопотенциалов кожи под воздействием экзогенных и эмоциональных факторов. Данный феномен был назван по имени автора [29]. Юнг применил полученные данные при попытке объективизации психических процессов [30]. Интерес к изучению электроемкостных и электропроводящих свойств кожи и биологических сред организма применительно к различным физиологическим процессам - роста, развития, повреждения, регенерации, смерти, эмоций и когнитивных функций, инициировал целый ряд экспериментальных и теоретических работ ХХ-го столетия.
В основе физических аспектов регистрации электродермальной активности лежит закон Ома, в соответствии с которым кожное сопротивление прямо пропорционально напряжению и обратно пропорционально силе тока
R=U/I,
где R - сопротивление (Ом), U - напряжение (В), I - сила тока (А).
Учитывая то, что в биологических системах проводником электрического тока является среда с непостоянными электрохимическими свойствами, в экспериментальной психофизиологии применяется показатель кожной электропроводности, рассчитываемый на основе постоянной величины напряжения и результирующей силы тока на пассивном электроде. Единицей измерения проводимости в биологических системах является микросименс (µS).
Вклад в суммарные показатели кожной электропроводности вносят: электролитный состав пота, крови, лимфы и межклеточной жидкости, но в наибольшей степени - активность эккринных потовых желез, регулирующее влияние на которые оказывает холинергическая симпатическая иннервация [31].
Эмоцио-, стрессо- и нозогенная изменчивость показателей электропроводности находится в зависимости от активности симпатической нервной системы, нейроны которой запускают процесс потоотделения. Высший контроль над электродермальной активностью осуществляет префронтальная кора, базальные ганглии, гипоталамус, лимбическая система и ретикулярная формация ствола головного мозга [1]. Нейроанатомические аспекты регуляции электродермальной активности представлены на рис.4.
В организме человека известны два типа потовых желез - апокринные и эккринные. Эволюционный смысл первых заключается в продукции сигнальных флюидов, служащих регуляторами сексуальных, гендерных, социальных, поведенческих и прочих взаимоотношений в животном мире. Эккринные железы, изначально располагавшиеся на ладонях и стопах приматов, служили для повышения цепкости хватательных движений при их перемещениях в природе. Регуляция потоотделения, таким образом, является приспособительной реакцией, обеспечивающей выживание субъекта в ситуациях витальной угрозы и несет в себе признаки когнитивной обработки сенсорных стимулов. Терморегулирующие свойства эккринных желез - более поздний и менее «поведенческий» эволюционный шаг.
Примеры дифференциальной диагностики
Пример 1.
Женщина с органическим психотическим расстройством, 43 года. Ниже приведены показатели АМСАТ обследуемого, вошедшие в простые классифицирующие функции.
Int 7
Int 8
Int 12
Int 20
pik 7
pik 12
pik 21
pik 22
БФО 3
БФО 4
БФО 18
БКС 1
БКС 3
БКС 9
85,3
87,4
87,2
89,9
28,7
29,6
29,5
29,1
9,9
-46,2
12,2
30,3
30,0
32,8
Подставляя показатели АМСАТ в простые классифицирующие функции, получим:
Наибольшее значение имеет функция y1, которая соответствует экзогенезу, следовательно, заболевание данного пациента с определенной долей вероятности принадлежит к группе экзогенных психических расстройств.
Пример 2.
Женщина, 30 лет, диагноз - шизофрения с преобладанием негативной психопатологической симптоматики. Ниже приведены показатели АМСАТ обследуемого, вошедшие в простые классифицирующие функции.
Int 7
Int 8
Int 12
Int 20
pik 7
pik 12
pik 21
pik 22
БФО 3
БФО 4
БФО 18
БКС 1
БКС 3
БКС 9
98,1
97,6
96
97,7
28,1
28,6
29,2
29,3
-52,3
-77,7
-55,3
51,1
45,2
46,3
Подставляя показатели АМСАТ в простые классифицирующие функции, получим:
Наибольшее значение имеет функция y2, которая соответствует эндогенезу, следовательно, заболевание данного пациента с определенной долей вероятности принадлежит к группе эндогенных психических расстройств.
Пример 3.
Женщина, 69 лет, с паническим расстройством. Ниже приведены показатели АМСАТ обследуемого, вошедшие в простые классифицирующие функции.
Int 7
Int 8
Int 12
Int 20
pik 7
pik 12
pik 21
pik 22
БФО 3
БФО 4
БФО 18
БКС 1
БКС 3
БКС 9
94,3
89,1
84,5
89,7
29,0
28,5
28,8
29,0
-90,2
-91,4
-90,2
36,1
29,9
36,3
Подставляя показатели АМСАТ в простые классифицирующие функции, получим:
Наибольшее значение имеет функция y3, которая соответствует психогенезу, следовательно, заболевание данного пациента с определенной долей вероятности принадлежит к группе психогенных расстройств.
Пример 4.
Женщина, 18 лет, без явных признаков психической или соматической патологии. Ниже приведены показатели АМСАТ обследуемого, вошедшие в простые классифицирующие функции.
Int 7
Int 8
Int 12
Int 20
pik 7
pik 12
pik 21
pik 22
БФО 3
БФО 4
БФО 18
БКС 1
БКС 3
БКС 9
89,3
89,2
85,7
87,5
28,5
27,0
29,0
29,6
21,8
20,3
20,6
10,4
4,2
-7,0
Подставляя показатели АМСАТ в простые классифицирующие функции, получим:
Наибольшее значение имеет функция y4, которая соответствует норме, следовательно, у данного пациента с определенной долей вероятности психическая патология отсутствует.
Пример 5.
Мужчина, 20 лет, с органическим непсихотическим депрессивным расстройством. Ниже приведены показатели АМСАТ обследуемого, вошедшие в простые классифицирующие функции.
Int 2
Int 3
Int 12
Int 20
pik 7
pik 8
БФО 2
БФО 15
БФО 17
БФО 18
БКС 1
БКС 7
БКС 9
БКС 17
БКС 19
85,7
86,6
83,2
83,1
24,7
27,5
28,2
35,7
34,2
23,5
25
-1,9
-1,3
0,3
4,9
Подставляя показатели АМСАТ в простые классифицирующие функции, получим:
Наибольшее значение имеет функция y1, которая соответствует экзогенезу, следовательно, заболевание данного пациента с определенной долей вероятности принадлежит к группе экзогенных психических расстройств.
Пример 6.
Мужчина, 27 лет, с острой шизофренией. Ниже приведены показатели АМСАТ обследуемого, вошедшие в простые классифицирующие функции.
Int 2
Int 3
Int 12
Int 20
pik 7
pik 8
БФО 2
БФО 15
БФО 17
БФО 18
БКС 1
БКС 7
БКС 9
БКС 17
БКС 19
53,4
55,9
92,1
92,5
29,1
29,1
-86,9
-82,5
-90,0
-84,8
24,3
30,4
29,3
-11,9
-0,5
Подставляя показатели АМСАТ в простые классифицирующие функции, получим:
Наибольшее значение имеет функция y2, которая соответствует эндогенезу, следовательно, заболевание данного пациента с определенной долей вероятности принадлежит к группе эндогенных психических расстройств.
Пример 7.
Мужчина, 48 лет. Диагноз - смешанное тревожное и депрессивное расстройство. Ниже приведены показатели АМСАТ обследуемого, вошедшие в простые классифицирующие функции.
Int 2
Int 3
Int 12
Int 20
pik 7
pik 8
БФО 2
БФО 15
БФО 17
БФО 18
БКС 1
БКС 7
БКС 9
БКС 17
БКС 19
85,9
63,3
83,6
84,7
29,7
29,8
19,1
15,3
-61,5
-34,9
21,4
27,9
30,4
-20,4
-19,8
Подставляя показатели АМСАТ в простые классифицирующие функции, получим:
Наибольшее значение имеет функция y3, которая соответствует психогенезу, следовательно, заболевание данного пациента с определенной долей вероятности принадлежит к группе психогенных расстройств.
Пример 8.
Мужчина, 17 лет, без явных признаков психической или соматической патологии. Ниже приведены показатели АМСАТ обследуемого, вошедшие в простые классифицирующие функции.
Int 2
Int 3
Int 12
Int 20
pik 7
pik 8
БФО 2
БФО 15
БФО 17
БФО 18
БКС 1
БКС 7
БКС 9
БКС 17
БКС 19
95,9
95,3
97,5
96,9
29,8
29,4
76,5
79,8
81,3
71,5
-19,5
-22,5
-23,9
-17,6
-27,1
Подставляя показатели АМСАТ в простые классифицирующие функции получим:
Наибольшее значение имеет функция y4, которая соответствует норме, следовательно, у данного пациента с определенной долей вероятности психическая патология отсутствует.
Медико-социальная и экономическая значимость
Данный способ может найти свое применение как в специализированных психиатрических стационарах и психоневрологических диспансерах в качестве вспомогательного инструмента для дифференциальной диагностики различных генезов психической патологии, так и в общесоматических отделениях и амбулаториях, в качестве инструмента скрининг- и экспресс-диагностики. Необходимо отметить, что именно в общесоматических стационарах и поликлиниках велико число ошибочной диагностики на фоне существенной доли психосоматической патологии, маскирующей под кардиологическими, гастроэнтерологическими и неврологическими жалобами скрытое течение депрессии, шизофрении и прочих психических расстройств. Часто такие субъекты годами безуспешно обращаются за помощью к терапевту или неврологу, попадая в поле зрения психиатра уже в стадии хронизации процесса, осложненной эмоционально-волевым дефицитом, наличием суицидальных мыслей или действий. Это приводит, порой, к драматическим последствиям - там, где можно было их избежать.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
25. Уткин В.А. Статистические технологии в медицинских исследованиях: Монография. - Пятигорск: ГНИИК, 2002. - 214 с.
26. Уткин В.А. Диагностика, классификация и прогнозирование в клинической, экспериментальной и восстановительной медицине. Дисс…докт.мед. наук. - Пятигорск, 2003. - 256 с.
27. Уткин В.А. Методические аспекты математико-статистического анализа медицинских данных. Часть 1. Аналитические конструкты медико-статистических изысканий // Медицинский вестник Северного Кавказа, 2008; №4(12): С.67-73.
28. Уткин В.А. Методические аспекты математико-статистического анализа медицинских данных. Часть 3. Классификация и диагностика в современной медицине с применением дискриминантного и кластерного анализа // Медицинский вестник Северного Кавказа, 2009; №4(16): С.62-65.
29. Блейхер В.М., Крук И.В. / Толковый словарь психиатрических терминов. - Воронеж: НПО "МОДЭК", 1995.
30. Neumann, E., Blanton, R. The early history of electrodermal research / E.Neumann, R.Blanton // Psychophysiology. - 1970. - Т.6. - №4. - С.453-475.
31. Физиология человека: Учеб. для студентов мед. вузов / Под ред. В.М.Смирнова. - М.: Медицина, 2002 - С.608.