Способ диагностики расстройств аутистического спектра
DIAGNOSTIC METHOD FOR AUTISM SPECTRUM DISORDERS

Изобретение относится к медицине, в частности к нейрофизиологическим исследованиям.
Актуальность исследования расстройств аутистического спектра обусловлена современными тенденциями увеличения частоты этого вида патологии. В настоящее время расстройства акустического спектра (РАС) относятся к заболеваниям, этиология и патогенез которых изучены недостаточно, не изучен характер энергетических процессов в головном мозге, отсутствуют четкие данные о нейрофизиологических признаках - маркерах - этого вида патологии. Индивидуальные нейрофизиологические характеристики отражают уровень резистентности организма к воздействию стрессогенных факторов внешней среды для каждого конкретного человека и дают возможность получать объективную персональную информацию о состоянии организма в режиме реального времени. Своевременность информации о критическом уровне функционирования организма позволяет предотвратить деструктивный характер развития процесса. Индивидуальные психонейрофизиологические характеристики имеют прогностическое значение и обеспечивают персонифицированный подход при выборе тактики лечения и профилактике дисфункциональных состояний, в частности расстройств аутистического спектра.
Современные методы визуализации церебральных энергетических процессов находят широкое применение в медицине, преимущественно в диагностике и при изучении патогенетических механизмов различных заболеваний, связанных с поражением ЦНС. В последние годы значительно возрос интерес к проблеме церебрального энергетического обмена, особенно к неинвазивным методам его оценки; системная психофизиология входит в число лидирующих интегративных направлений исследования физиологических основ сформированности высших психических функций и приспособительного поведения человека на разных этапах онтогенетического развития.
Энергетическое состояние мозга во многом обусловлено уровнем стресса. По мнению Г. Селье, сила переживаний зависит от эмоциональной устойчивости личности, и каждый организм обладает ограниченным запасом адаптационной энергии, исчерпание которого определяет снижение сопротивляемости и, в конечном счете, приводит организм к гибели.
Уровень постоянных потенциалов (УПП) головного мозга позволяет оценивать состояние энергетических резервов организма в режиме реального времени, поскольку УПП отражает интенсивность церебрального энергетического обмена.
УПП - это медленно меняющийся потенциал милливольтного диапазона, интегрально отражающий мембранные потенциалы нейронов, глии и гематоэнцефалического барьера и зависящий от разности концентрации водородных ионов по обе стороны этой мембраны (Фокин В.Ф., Пономарева Н.В. Энергетическая физиология мозга. - М.: Антидор, 2003. - 288 с.).
Величина УПП позволяет оценивать интенсивность энергетических процессов в мозге, поскольку интенсификация церебрального энергетического обмена сопровождается изменением кислотно-щелочного равновесия, что отражается в повышении УПП.
Таким образом, изменение значений УПП в какой-либо области головного мозга отражает изменение интенсивности энергетического обмена в этой области. В силу своего происхождения УПП коррелирует с множеством биохимических и иммунологических параметров, зависящих от уровня церебрального энергетического обмена и функционального состояния адаптивных систем организма.
Известен способ исследования расстройств аутистического спектра посредством оценки показателей УПП (Городенский Н.Г. Исследование уровня энергозатрат головного мозга в дифференциальной диагностике отклоняющегося развития. Международная конференция студентов и аспирантов по фундаментальным наукам "ЛОМОНОСОВ". Тезисы. МГУ имени М.В. Ломоносова. М., 2000, http://www.psychology.ru/lomonosov/tesises/gs.htm). Данный способ использован в качестве прототипа. Согласно известному методу, выполняли регистрацию УПП монополярно с помощью неполяризуемых хлорсеребряных электродов и усилителя постоянного тока. Референтный электрод устанавливали на запястье правой руки, активные -вдоль саггитальной линии - в лобной, центральной, затылочной областях, а также в правом и левом височных отделах (точки Fz, Cz, Oz, Td, Ts по схеме 10-20). Было выявлено, что при относительно невысоком среднем уровне энергозатрат, у аутистов отмечается его высокая корреляция (р<0,01) с УПП лобного, центрального, затылочного и левого височного отведений, а также этих отведений между собой. Корреляция левого височного отведения с центральным ниже, чем с остальными (р<0,05). Полностью отсутствуют корреляции правого височного отведения с лобным и центральным. Умеренно выражено преобладание активности левого полушария.
Однако совокупность диагностических показателей, оцениваемых в известном способе не позволяет учесть скрытые, латентные формы РАС, что снижает диагностическую точность полученной оценки состояния.
Решаемой технической проблемой являлось повышение точности диагностики РАС.
Достигаемым техническим результатом является повышение точности диагностики за счет получения комплекса объективных данных о психонейрофизиологических характеристиках ребенка, в том числе учитывающих скрытых, неярко выраженные нарушения обменных процессов головного мозга латентного периода заболевания. Это позволяет установить диагноз уже на ранних стадиях развития заболевания, и, как следствие, своевременно начать терапию, что в совокупности повышает прогностическое значение метода.
Кроме того, благодаря разработанному нами стандартизированному и упрощенному анализу полученных данных, минимизируются временные и ресурсные затраты при оценке полученных результатов, при условии сохранения объективизации интерпретации полученных данных исследования, а также высокой точности устанавливаемого диагноза.
Применение метода нейроэргометрии для диагностики РАС обеспечивает персонифицированный подход и соответствует требованиям современной медицины, включающей персонализированный, предиктивный, и превентивный аспекты. Неинвазивный характер обследования способствует решению важной задачи своевременности диагностики состояния энергетического обмена мозга лиц с расстройствами аутистического спектра, особенно в раннем детском возрасте, в связи с тем, что этот период является оптимальным для проведения вторичной профилактики.
Для определения характерных нейрофизиологических показателей детей с расстройствами аутистического спектра нами производилась оценка интенсивности церебрального энергетического обмена посредством нейроэргометрии, в основе которой лежит определение кислотно-щелочного равновесия, по показателям уровня постоянного потенциала (УПП) головного мозга детей с наличием РАС.
Регистрация и обработка результатов проводилась по методу, разработанному в лаборатории возрастной физиологии мозга НИИ мозга РАМН д.б.н. В.Ф. Фокиным и д.м.н. Н.В. Пономаревой в 1982 г. (Патент РФ №2135077, 1999).
Регистрация УПП производится методом нейроэргометрии на аппаратно-программном комплексе "Нейроэнергокартограф", который предназначен для проведения исследований уровня постоянных потенциалов головного мозга и топографического картирования церебрального энергетического обмена. Метод нейроэргометрии предназначен для определения уровня постоянных потенциалов (УПП), характеризующего интенсивность протекания обменных процессов головного мозга. При этом, для реализации способа, может быть использован и любой другой аппарат, позволяющий определить УПП головного мозга.
Использование методов анализа и топографического картирования УПП позволяет производить интегральную оценку энергетического обмена головного мозга и его отдельных областей и диагностировать широкий спектр функциональных и патологических состояний. В то время как классические методы электрофизиологии центральной нервной системы (электроэнцефалография и регистрация вызванных потенциалов) отражают преимущественно процессы восприятия и обработки информации, принципиальной особенностью нейроэргометрии является получение данных об интенсивности текущих энергетических процессов в головном мозге, регистрируемых в реальном масштабе времени.
Способ осуществляют следующим образом.
I. Определяют уровень УПП головного мозга.
Выполняют регистрацию УПП в монополярном отведении от пяти областей - лобной (Fz), центральной (Cz), затылочной (Oz), правой (Td) и левой (Ts) височных на аппаратно-программном комплексе "Нейроэнергокартограф". Определяют средний уровень УПП мозга (сумма УПП от пяти отведений, деленная на их количество).
Нормативные показатели усредненного уровня постоянных потенциалов головного мозга соответствуют 10,68÷11,5 mV в обследованной группе.
II. Диагностика расстройства аутистического спектра.
При наличии изменений, включающих
- повышение интенсивности энергообмена в лобном отделе, определяемое по отклонению показателя УПП на одно или более стандартных отклонений, где стандартное отклонение равно квадратному корню из среднего арифметического всех квадратов разностей между данными величинами и их средним арифметическим;
- отклонение УПП в правом височном отведении на одно или более стандартных отклонений;
- отклонение показателей интенсивности энергообмена в центральном отделе, определяемое по отклонению показателя УПП на одно или более стандартных отклонений;
- отклонение усредненного показателя УПП на одно или более стандартных отклонения;
- нарушение межполушарных отношений с преобладанием левого полушария, определяемое по отклонению показателя УПП на одно или более стандартных отклонения диагностируют расстройство аутистического спектра.
Регистрацию УПП выполняют, например, с помощью аппаратно-программного комплекса "Нейроэнергокартограф".
Проведено обследование выборки детей в возрасте от 4-х до 12-ти лет включительно с наличием расстройств аутистического спектра. Общее количество обследованных - 70 человек.
Использованы следующие методы исследования:
- клинико-психопатологический (диагностика проведена в соответствии с международной классификацией болезней десятого пересмотра [МКБ-10] (F 84);
- нейрофизиологический (нейроэргометрия - регистрация уровня постоянных потенциалов (УПП) головного мозга);
- статистический.
Регистрация уровня постоянных потенциалов (УПП) в данной работе была использована для анализа характера нарушения обменных процессов у лиц с наличием расстройств аутистического спектра, сопряженных с поражением центральной нервной системы (ЦНС), а также для определения тяжести патологического процесса, прогнозирования развития патологического процесса в режиме реального времени. С использованием метода нейроэргометрии обследовано 50 детей с наличием РАС.
Результаты исследования нейроэнергообмена у детей с наличием расстройств аутистического спектра свидетельствуют о том, что характерным для них является повышение интенсивности церебрального энергетического обмена и нарушение соотношения уровня постоянных потенциалов в различных отделах головного мозга с наличием нарушений межполушарных отношений. Характер нарушений межполушарной асимметрии у детей с РАС свидетельствует о наличии у них высокого уровня стресса. Динамика стресса свидетельствует о том, что после прохождения первой фазы стресса - тревоги и мобилизации защитных сил - организм включает механизмы структурной перестройки и переходит во вторую фазу - экономного, бережного использования резервов - и далее, при сохранении стрессогенной ситуации, исчерпав функциональные резервы, в третью фазу стресса - стадию истощения. Показатели УПП головного мозга, отражающие интенсивность церебрального энергообмена, являются характеристикой энергетических резервов организма в формате реального времени.
Применение метода нейроэргометрии имеет диагностическое и прогностическое значения при выявлении расстройств аутистического спектра и прогнозировании динамики патологического процесса для детей с РАС в режиме реального времени.
Верификация предложенного в изобретении способа диагностики расстройств аутистического спектра проведена с использованием математико-статистического анализа изученных нейрофизиологических характеристик. Доказана неслучайность межгрупповой изменчивости по комплексу изученных нейрофизиологических признаков обследованных пациентов (р=0,001). На основании этого сделан вывод о том, что характерные нарушения энергетического обмена головного мозга детей с РАС ассоциированы с наличием расстройств аутистического спектра. Данное заключение, сделанное по результатам проведенного нейрофизиологического исследования, позволяет проводить раннюю диагностику РАС в режиме реального времени и прогнозировать течение заболевания.
Пример 1. Пациент Л, 7 лет. Причиной обращения за консультацией явились особенности поведения ребенка, вызвавшие беспокойство родителей мальчика.
При регистрации уровня постоянного потенциала головного мозга выявлено значительное повышение УПП в центральном, затылочном и височных отделах до трех стандартных отклонений, свидетельствующее о нарушении церебрального энергообмена. Межполушарная асимметрия энергетического обмена значительно изменена с преобладанием в левом полушарии (до трех стандартных отклонений).
На основании полученных данных выявлены особенности энергетического обмена головного мозга, свидетельствующие о наличии расстройства аутистического спектра. Даны рекомендации.
Пример 2. Пациент Ю., 4 года. Причиной обращения явились трудности в коммуникации ребенка, вызвавшие тревогу родителей мальчика.
При проведении нейроэргометрии отмечается умеренное повышение усредненного показателя уровня постоянных потенциалов головного мозга до двух стандартных отклонений, наиболее выраженное в височных отделах (в левом височном - до трех стандартных отклонений), затылочном (до трех стандартных отклонений) и лобном отделах. Межполушарная асимметрия энергетического обмена изменена с преобладанием в левом полушарии.
Полученные данные свидетельствуют о наличии особенностей энергетического обмена головного мозга, соответствующих расстройствам аутистического спектра. Даны персональные рекомендации.
Пример 3. Пациент К., 7 лет. Причиной обращения за консультацией послужили трудности в обучении ребенка, вызвавшие беспокойство мамы и бабушки девочки.
При регистрации уровня постоянного потенциала головного мозга выявлено резкое увеличение усредненного УПП от значительно пониженного (два стандартных отклонения), особенно в лобном и центральном отделах, до значительно повышенного (до трех стандартных отклонений в центральном и затылочном отделах), свидетельствующие о наличии нарушений энергетического обмена головного мозга. Межполушарная асимметрия энергетического обмена незначительно изменена за счет преобладания левого полушария (до двух стандартных отклонений).
Результаты нейроэргометрии свидетельствуют о наличии особенностей энергообмена головного мозга ребенка, соответствующих расстройствам аутистического спектра. Даны рекомендации с учетом персональных данных.
Всем пациентам была рекомендована консультация детского психиатра. Проспективно, по результатам психопатологического обследования психиатром, у всех детей диагностировано расстройство аутистического спектра в соответствии с международной классификацией болезней десятого пересмотра [МКБ-10] (F 84).