Медицинские исследования: справочник

NB! Для женщины значительным антистрессовым фактором является подтвержденная уверенность в отсутствии у будущего младенца пороков развития, что благотворно сказывается на течении беременности.

Показания к исследованию: см. стр. 216 «УЗИ В I ТРИМЕСТРЕ БЕРЕМЕННОСТИ».

Проведение исследования: см. стр. 216 «УЗИ В I ТРИМЕСТРЕ БЕРЕМЕННОСТИ».

Противопоказания, последствия и осложнения: см. стр. 216 «УЗИ В I ТРИМЕСТРЕ БЕРЕМЕННОСТИ».

Подготовка к исследованию: см. стр. 216 «УЗИ В I ТРИМЕСТРЕ БЕРЕМЕННОСТИ».

Расшифровка результатов исследования: см. стр. 216 «УЗИ В I ТРИМЕСТРЕ БЕРЕМЕННОСТИ».

Часть 3

ЭКГ и другие электрофизиологические методы исследования

Электрофизиологические методы исследования в современной медицине — это методы анализа активности организма на основе регистрации биопотенциалов, изменение которых может происходить спонтанно или в ответ на внешний раздражитель.

Биопотенциал (биоэлектрический потенциал) — энергетическая характеристика взаимодействия зарядов, находящихся в исследуемой живой ткани, например, в различных областях мозга, в клетках и других структурах. Измеряется не абсолютный потенциал, а разность потенциалов между двумя точками ткани, отражающая ее биоэлектрическую активность, характер метаболических процессов.

Разность потенциалов между возбужденной и невозбужденной частями отдельных клеток всегда характеризуется тем, что потенциал возбужденной части клетки меньше потенциала невозбужденной части. Для ткани (или органа) разность потенциалов определяется совокупностью потенциалов отдельных клеток. Наиболее информативно изучение динамики изменения биопотенциалов при изучении возбудимых тканей и органов (нервной ткани, мышечной ткани, сетчатки, сосудов).

Начало истории электрофизиологических методов исследования традиционно связывают со знаменитыми опытами итальянского врача, анатома и физиолога Луиджи Гальвани. В 1791 году Гальвани опубликовал «Трактат о силах электричества при мышечном движении», в котором впервые связывались мышечные сокращения и электрические явления. Дальнейшее развитие этих идей связано с Карло Маттеуччи, который в 1830–1840 годах показал, что в мышце всегда может быть отмечен электрический ток, который течет от ее неповрежденной поверхности к поперечному разрезу.

В середине XIX века Э. Дюбуа-Реймон показал связь между электрическим током и нервным импульсом.

Дальнейшее развитие изучения электрических свойств организма человека и животных тесно связано с нейрофизиологией. В 1875 году независимо друг от друга английский хирург и физиолог Ричард Кэтон и русский физиолог В. Я. Данилевский показали, что мозг является генератором электрической активности, то есть были открыты биотоки мозга.

В 1888 году Юлий Бернштейн[18] предложил так называемый дифференциальный реотом для изучения токов действия в живых тканях, которым определил скрытый период, время нарастания и спада потенциала действия. После изобретения капиллярного электрометра такие исследования были повторены более точно Э. Ж. Мареем (1875) на сердце и А. Ф. Самойловым (1908) на скелетной мышце. Н. Е. Введенский (1884) применил телефон для прослушивания потенциалов действия. В 1902 году Ю. Бернштейн сформулировал основные положения мембранной теории возбуждения, развитые позднее английскими учеными П. Бойлом и Э. Конуэем (1941), А. Ходжкином, Б. Кацем и А. Хаксли (1949).

В начале XX в. для электрофизиологических исследований был использован струнный гальванометр. С его помощью В. Эйнтховен и Самойлов получили подробные характеристики электрических процессов в различных живых тканях. С этого времени фактически можно отсчитывать возраст клинической электрофизиологии, когда электрофизиологические исследования стали все шире и шире применяться в практической медицине.

Неискаженная регистрация любых форм биоэлектрических потенциалов стала возможной лишь с введением в практику электронных усилителей и осциллографов (30–40-е гг. XX в.). На сегодняшний день электрофизиологические методы исследования, пожалуй, представляют собой один из самых удобных и применимых подходов к изучению живых организмов. В настоящее время в исследовательской работе и клинической практике широко применяются основные электрофизиологические методы изучения деятельности:

• желудочно-кишечного тракта (электрогастроэнтерография);

• кожи (кожно-гальваническая реакция, находящая основное использование в полиграфе — «детекторе лжи»)

• кровообращения (реография, син. — импедансная плетизмография);

• мозга (электроэнцефалография);

• мышц (электромиография);

• сердца (электрокардиография);

• сетчатки (электроретинография).

Рассмотрим последовательно общие принципы наиболее распространенных электрофизиологических исследований и их использование в различных медицинских специальностях.

Глава 9

Основные электрофизиологические исследования

Реография

Реографúя (электроплетизмография, импедансная плетизмография, импедансометрия) — метод исследования пульсовых колебаний кровенаполнения сосудов различных органов и тканей, основанный на графической регистрации колебаний его электрического сопротивления.

Метод основан на том, что при пропускании через участок тела переменного тока звуковой или сверхзвуковой частоты (16–300 кГц) роль проводника тока выполняют жидкие среды организма, прежде всего кровь в крупных сосудах; это дает возможность судить о состоянии кровообращения в определенной области тела или органе. С помощью реографии можно оценить кровообращение в органах, лежащих близко к поверхности тела: головного мозга (реоэнцефалография), печени (реогепатография), почек (реонефрография). Реография также позволяет определить изменения кровотока при физическом напряжении, при проведении так называемых нагрузочных проб.

Метод является высокочувствительным и эффективным для качественной оценки состояния кровоснабжения, важен для диагностики нарушений кровообращения органов или поражения всей сосудистой системы организма, используется для определения функции сердца.

Это исследование проводится с помощью специальных приборов — реографов. Реограф структурно состоит из генератора электрического тока, усилителя, детектора и насадки для графического отображения проведенных измерений. Реограммы в современной медицине регистрируют обычно с помощью реографов двух типов — биполярных и тетраполярных. Конструкция биполярных реографов предусматривает наложение на какой-либо участок тела двух электродов, между которыми пропускают переменный ток высокой частоты. Одновременно регистрируют изменение сопротивления на исследуемом участке тела.

В последнее время большое распространение получили тетраполярные реографы, которые позволяют более точно измерять сопротивление тканей и, соответственно, количественно оценивать объемный кровоток в тканях. При использовании тетраполярного реографа два электрода служат для пропускания электрического тока, а еще два — для регистрации электрического сопротивления тканей.

Для записи реограммы используют электроды из различных металлов и сплавов — никеля, алюминия, стали. Форма и размер электродов для реографии различны и зависят от цели исследования и исследуемого органа. Для изучения кровообращения во внутренних органах (в печени, легких) применяют прямоугольные электроды, при исследовании кровоснабжения головного мозга — круглые, при исследовании конечностей — ленточные. Для улучшения контакта между электродом и поверхностью тела пациента применяют тканевые прокладки, смоченные 20 %-ным раствором хлорида натрия или электропроводным гелем. Перед наложением электродов кожу обезжиривают спиртом.

Реограммы регистрируют обычно на многоканальных электрокардиографах, синхронно с ЭКГ и первой производной реограммы (кривой скорости). Обязательной является регистрация так называемых калибровочных сигналов, равных 0,1 Ом.

Графическое отображение кровообращения любых органов, кроме сердца, имеет вид волны с крутым подъемом, вершиной и более пологим спуском. В нисходящей части кривой могут быть 2–3 дополнительные небольшие волны. Восходящая часть кривой характеризует артериальный кровоток в органе, нисходящая — венозный.

РИС. 1. Основная реовазограмма

а — пресистолическая волна; с — вершина систолической волны; i — инцизура; d — вершина диастолической волны; А — амплитуда систолической волны с компонентами А1 и А2; В — амплитуда реографической волны на уровне инцизуры; D — амплитуда диастолической волны; α — длительность анакроты (от начала подъема систолической волны до момента формирования ее вершины с), складываемая из интервалов α1 и α2; β — длительность катакроты (от момента, соответствующего вершине волны, до начала следующей систолической волны); Т — период между вершинами соседних волн реовазограммы, соответствующий длительности сердечного цикла.

При анализе реографической кривой специалист обращает внимание, в первую очередь, на ее регулярность, форму восходящей и нисходящей частей, вершины волны, количество и величину дополнительных кривых в нисходящей части.

Регулярность кривых — это сходство волн между собой. При аритмиях и вегетососудистой дистонии кривые могут быть нерегулярными, т. е. различными по форме.

Восходящая часть реографической кривой может быть крутой, пологой, зазубренной, нисходящая — крутой, плавной, выпуклой.

Вершина кривой бывает плоской, выпуклой, острой, двугорбой.

Любое отклонение этих параметров от нормы имеет свою причину. Например, остроконечная вершина кривой свидетельствует о сосредоточении крови в крупных сосудах и недостаточном кровотоке во внутренних органах, пологая вершина говорит о закупорке сосуда выше места расположения датчика.

Кроме характеристики внешнего вида кривой, по специальным формулам вычисляют несколько показателей. Реографический индекс (РИ) — отношение максимальной амплитуды систолической волны к высоте калибровочного импульса (Аарт/К). Этот показатель характеризует величину суммарного кровенаполнения исследуемой области.

• Амплитуду реограммы в момент достижения максимальной скорости подъема кривой (Асист), а также ее отношение ко времени этого подъема (Асист /α1). Эти два показателя отражают величину и скорость кровенаполнения артерии изучаемого участка тела.

• Максимальная амплитуда первой производной реограммы (А диф/max).

• Систоло-диастолический показатель — отношение амплитуды систолической волны реограммы к максимальной амплитуде ее диастолической части (Аарт /

Адикр). Этот показатель косвенно характеризует состояние венозного оттока.

• Индекс эластичности — отношение максимальной амплитуды систолической волны к ее амплитуде в конце периода наполнения сосудистой области (Аарт/Авен).

Это отношение является косвенным показателем эластичности сосудистой стенки.

• Индекс тонуса — отношение амплитуды реограммы в нижней точке инцизуры к максимальной амплитуде систолической волны (Аинц/Аарт) — отражает величину тонуса сосудистой стенки и хорошо коррелирует с величиной общего периферического сопротивления.

• Временной интервал Qх (время от начала комплекса QRS ЭКГ до начала анакротического подъема систолической волны реограммы), который характеризует скорость распространения пульсовой волны.

Диагностическая ценность реографии

Метод реографии, благодаря своей простоте, относительно высокой информативности, безопасности и доступности, получил широкое распространение в клинической практике, особенно при диагностике нарушений кровообращения в сосудах конечностей и изменениях мозгового кровотока.

Реовазография (РВГ) — это регистрация кровенаполнения различных сосудистых областей. Наибольшее практическое значение имеет РВГ сосудов нижних конечностей. В этих случаях для записи РВГ используют лентообразные электроды, которые устанавливают в проксимальной и дистальной частях конечности, симметрично, справа и слева.

При анализе РВГ конечностей оценивают форму кривой, некоторые количественные показатели РВГ, а также обращают внимание на симметричность РВГ, зарегистрированных на одних и тех же участках конечности справа и слева. Это позволяет:

• выявить локализацию и распространенность нарушения периферического кровообращения;

• оценить тонус сосудов;

• оценить состояние коллатерального кровотока.

При уменьшении кровенаполнения какой-либо области наблюдается снижение амплитуды и уплощение вершины систолической волны, уменьшение скорости анакротического подъема РВГ.

Увеличение кровенаполнения характеризуется увеличением амплитуды и заострением вершины систолической волны РВГ, плохо выраженной инцизурой и низким расположением диастолической волны.

При повышении тонуса сосудов отмечается уменьшение амплитуды систолической волны, закругленность ее вершины, высокое расположение инцизуры и увеличение амплитуды диастолической волны.

При снижении тонуса сосудов наблюдается увеличение амплитуды систолической волны, заостренная вершина с крутым подъемом (анакротой) и быстрым спадом и низко расположенная инцизура.

Для более четкой диагностики и выявления причин изменений кровенаполнения тканей применяют различные функциональные пробы с оценкой их влияния на реовазограммы. Чаще всего используют постуральную пробу, пробы с нитроглицерином, локальной физической нагрузкой, реактивной гиперемией, холодовую, тепловую, иногда дыхательную (вдох, выдох, проба Вальсальвы) и ортостатиче-скую пробы.

Одной из наиболее информативных является сосудорасширяющая постуральная проба. Реовазограмму записывают при горизонтальном положении конечностей, затем после их подъема на угол в 45°, отмечая при этом в норме увеличение амплитуды волн (положительная постуральная проба), которое при органической патологии стенок артерий менее выражено (в ранних стадиях) или отсутствует (отрицательная проба) либо наблюдается парадоксальное уменьшение амплитуды. Так, к примеру, в ранних стадиях облитерирующего артериита нижних конечностей отрицательная постуральная проба и асимметрия показателей появляются на реовазограмме стоп, в то время как на реовазограмме голеней проба остается положительной, а при облитерирующем атеросклерозе отрицательная постуральная проба определяется, напротив, на голенях и сохраняется положительной на стопах.

Нитроглицериновая проба состоит в регистрации реовазограммы до и через 1, 3 и 5 мин после подъязычного приема от 0,5 до 2 таблеток нитроглицерина. При этом наблюдаются четыре типа сосудистых реакций, видимых на реовазограмме: положительная, слабоположительная, отрицательная и парадоксальная. Положительная проба отмечается у здоровых лиц и у лиц с повышенным тонусом артерий (лабильным ангиоспазмом) и характеризуется трансформацией реовазограммы в направлении атонического типа: амплитуда увеличивается в 1,5–2 раза, заостряется вершина волны, уменьшается дикротический индекс (до 0,4 и ниже), увеличивается и смещается к изолинии дикротический зубец, кривая становится гипотоничной. Слабоположительная проба наблюдается у лиц с начальными структурными изменениями артериальной стенки, проявляется незначительным увеличением амплитуды волны (на 30–40 %) и некоторой тенденцией к снижению дикротического индекса. Отрицательная проба (отсутствие каких-либо изменений реовазограммы) и особенно парадоксальная реакция на нитроглицерин (снижение амплитуды реовазограммы) наблюдается при значительной степени выраженности органических изменений артерий с развитием коллатералей.

Холодовая проба применяется чаще всего при подозрении на болезнь Рейно: регистрируется реовазограмма кисти, пальцев до и после охлаждения кисти в течение 1–2 мин струей холодной воды (10–12 °C). У здоровых людей сразу после охлаждения амплитуда волн реовазограммы незначительно уменьшается, а через 5–8 мин нормализуется. При болезни Рейно сразу после охлаждения кисти наблюдается значительное уменьшение амплитуды волн реовазограммы вплоть до полного их исчезновения; восстановление исходных параметров кривой происходит обычно не ранее чем через 15–30 мин.

Проба с локальной физической нагрузкой состоит в регистрации реовазограммы до и после осуществления больным сгибательно-разгибательных движений в голеностопном или лучезапястном суставе в течение примерно 1 мин (до утомления). После нагрузки у здоровых людей наблюдается увеличение амплитуды волн реовазограммы, длительность анакроты существенно не меняется. У лиц с облитерирующими заболеваниями сосудов конечностей величина амплитуды реографической волны после нагрузки не изменяется или уменьшается (возможно уменьшение на 50–60 %), а длительность анакроты увеличивается на 30–60 %.

Пробу с реактивной (постишемической) гиперемией проводят путем регистрации исходной реовазограммы и сразу после устранения временной искусственной ишемии конечности, для создания которой конечность приподнимают на 3 мин, а затем пережимают проксимальный участок манжетой тонометра. У здоровых лиц после снятия манжеты наблюдается постепенное увеличение амплитуды волн реовазограммы, которая достигает исходной величины через 20–40 с и максимальной (с увеличением на 30–40 % от исходной) — через 1–1,5 мин.

Реоэнцефалография (РЭГ) используется для косвенной оценки кровенаполнения сосудов головного мозга. Для регистрации РЭГ электроды располагают симметрично справа и слева так, чтобы «зондирующий» электрический ток проходил через различные участки головного мозга, кровоснабжаемые внутренней сонной артерией, позвоночной артерией, передней и средней мозговой артерией и т. п. Чаще всего электроды фиксируют справа и слева на лобной кости и в области сосцевидного отростка.

При исследованиях применяют специальные функциональные пробы, которые дают возможность разграничить функциональные и органические изменения. Наиболее часто используют пробу нитроглицерином (в малых дозах под язык), повороты головы, изменения положения тела.

РЭГ позволяет выявить:

• межполушарную асимметрию кровоснабжения головного мозга;

• установить преобладание функциональных или органических расстройств кровоснабжения головного мозга;

• уточнить преобладающие механизмы выявляемых нарушений (стеноз артерий, склеротические изменения сосудов головного мозга, повышение или снижение тонуса артериальной стенки, нарушения венозного оттока и т. д.).

Так, например, стеноз одной из крупных артерий головного мозга на РЭГ, зарегистрированной в бассейне ее кровоснабжения, определяется низкой амплитудой пульсовых волн, уплощенной вершиной, плохо выраженной инцизурой и диастолической (дикротической) волны. Здесь же обычно определяется четко выраженная асимметрия РЭГ, зарегистрированная справа и слева.

Выраженные склеротические изменения сосудов головного мозга сопровождаются появлением аркообразной формы кривой с плохо выраженной дикротической волной, поздним началом подъема систолической волны (увеличение интервала Qх) и уменьшением индекса эластичности.

Повышение тонуса артериол и ангиоспазм характеризуется приближением инцизуры к вершине реографической кривой, повышается индекс тонуса.

Застойные явления в венозном русле церебрального кровообращения характеризуются увеличением амплитуды диастолической волны и, соответственно, снижением систоло-диастолического показателя.

Нормализация или положительная динамика реографических показателей и формы РЭГ после фармакологических проб свидетельствует о преимущественно функциональном характере найденных изменений (например, спазм артерий или снижение венозного тонуса). Сохранение патологических изменений РЭГ после использования фармакологических препаратов говорит в пользу преобладания органических изменений (атеросклероз, стенозирование просвета артерий, тромбоз).

Электрогастроэнтерография

Элéктрогáстроэнтерографúя (или элéктрогáстрографúя) — электрофизиологический метод исследования моторно-эвакуаторной функции желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) при помощи одновременной регистрации биопотенциалов его различных отделов.

Сама по себе моторно-эвакуаторная функция желудочно-кишечного тракта является сложной, многоэтапной и тщательно скоординированной мышечной деятельностью, что позволяет судить о ней по результатам фиксации биопотенциалов, возникающих при мышечной работе.

Судите сами — пищевой комок из полости рта при глотании (которое само по себе сложный процесс) поступает в пищевод и далее, под давлением мышц пищевода, выполняющих серию ритмичных волнообразных сокращений, продвигается к желудку. Здесь, минуя пищеводно-желудочный переход (нижний пищеводный сфинктер), пищевой комок попадает в желудок.

В желудке пищевой комок перемешивается с пищеварительными соками и подвергается механической обработке благодаря кратковременным перистальтическим сокращениям и медленным длительным изменениям тонуса.

После завершения обработки в желудке пища небольшими порциями, с периодом около 20 секунд, поступает в двенадцатиперстную кишку, где происходит ее дальнейшая обработка ферментами, выделяемыми поджелудочной железой, и желчью. И здесь ее движение обеспечивается перистальтическими волнообразными сокращениями.

Затем пища, превратившаяся в своеобразную кашицу, химус, поступает в тощую, далее в подвздошную кишки, где происходит дальнейшее ее переваривание и всасывание питательных веществ. И все эти перемещения, перемешивания и продвижения происходят в результате согласованных друг с другом перистальтических движений разных отделов ЖКТ — пищевода, желудка, двенадцатиперстной кишки, тонкого кишечника.

Дальнейший путь перевариваемого пищевого комка лежит в толстую кишку. Здесь пища задерживается надолго — до 20 часов. Известны три типа двигательной активности толстой кишки: прямое перемещение массы, ретроградное (обратное) продвижение и ритмичные сокращения в отдельных сегментах кишки. Такое сложное поведение кишки обеспечивает полное поглощение соли и воды из каловых масс и нормальную дефекацию.

Из-за своей сложности и задействованности всех отделов нарушение моторно-эвакуаторной деятельности ЖКТ является либо причиной, либо одним из наиболее грубых симптомов большинства болезней желудочно-кишечного тракта. Знание степени изменения моторно-эвакуаторной функции ЖКТ важно как при подборе консервативной терапии, так и при выборе метода оперативного вмешательства.

Электрогастроэнтерографию назначают в случаях, когда требуется получить информацию о перистальтике желудка, тонкой, подвздошной, двенадцатиперстной и толстой кишок. По полученным данным можно также судить о качестве работы кровеносных сосудов, снабжающих кровью ЖКТ, выявить наличие спазмов сосудов или их сужений (стенозов).

Электрофизиологические методы, ориентированные на изучение электрической активности ЖКТ, базируются на наличии тесных взаимосвязей между электрической и сократительной деятельностью ЖКТ. Эти методы включают в себя как непосредственную регистрацию биопотенциалов гладкомышечных стенок органов с фиксированных на них электродов — прямая электрогастроэнтерография, так и их регистрацию с накожных электродов — периферическая электрогастроэнтерография.

Необходимость вживления электродов в стенку органа ограничивает использование прямой электрогастроэнтерографии в клинической практике.

При проведении периферической электрогастроэнтерографии измерительные электроды закрепляются либо на поверхности передней брюшной стенки, либо на конечностях. Место крепления референтного электрода определяется используемой методикой. При работе с многоканальным электрогастроэнтерографом возможен вариант, при котором часть каналов используется для снятия сигналов с поверхности передней брюшной стенки, а другая часть для снятия сигналов с конечностей.

В мировой практике применяются, в основном, два способа исследования электрической активности ЖКТ: