Клиническая нейрофизиология позволяет регистрировать и количественно анализировать физиологические процессы, лежащие в основе работы нервной системы и мышц.
При двигательных расстройствах такие методы используются не вместо клинического осмотра, а как его дополнение — прежде всего в ситуациях, когда необходимо объективизировать характеристики патологического движения или ответить на конкретный диагностический вопрос.
Что такое клиническая нейрофизиология
К клинической нейрофизиологии относятся методы, позволяющие регистрировать электрическую активность нервной системы и мышц, а также количественно анализировать различные двигательные и сенсомоторные процессы.
При исследовании двигательных расстройств могут использоваться:
- поверхностная электромиография;
- акселерометрия;
- полимиография;
- электроэнцефалография;
- совместная регистрация ЭЭГ и ЭМГ;
- спектральный анализ;
- jerk-locked back averaging;
- количественный анализ движения;
- постурография;
- другие специализированные методы.
Выбор исследования зависит не от самого факта наличия патологического движения, а от клинического вопроса, на который необходимо получить ответ.
Как нейрофизиология дополняет клинический осмотр
Большинство двигательных расстройств диагностируются прежде всего клинически. Врач оценивает внешний вид движения, условия его возникновения, распределение, ритмичность, вариабельность и взаимодействие с другими двигательными задачами.
Нейрофизиологическое исследование может помочь измерить частоту и длительность движения, определить временную организацию мышечной активности, оценить взаимоотношения между разными мышцами, зарегистрировать изменение симптома при функциональных пробах, определить связь движения с корковой активностью, объективно сравнить состояние в разные моменты времени. Таким образом, нейрофизиология позволяет перевести часть клинических наблюдений в количественно измеряемые параметры.
Какие клинические вопросы помогают решить исследования
Один и тот же метод может иметь разную ценность в зависимости от поставленной задачи.
При треморе можно исследовать частоту колебаний, распределение активности между мышцами, изменение тремора при нагрузке, изменение частоты при выполнении ритмической задачи, другие признаки, важные для дифференциальной диагностики. При миоклонусе важными вопросами могут быть длительность мышечных разрядов, последовательность вовлечения мышц, наличие коркового потенциала, связанного с движением, временная связь между активностью мозга и мышц. При функциональных двигательных расстройствах нейрофизиология может использоваться для объективизации позитивных признаков функционального механизма.
ЭМГ при двигательных расстройствах
Поверхностная электромиография позволяет регистрировать активность нескольких мышц одновременно. При анализе двигательных расстройств особенно важна не только амплитуда ЭМГ-сигнала, но и его временная структура: длительность мышечных разрядов, ритмичность активности, одновременное или чередующееся сокращение мышц, последовательность вовлечения разных мышц, изменение активности при выполнении различных задач.
Такая регистрация особенно полезна при исследовании тремора, миоклонуса и некоторых сложных двигательных феноменов.
Анализ тремора
Тремор является ритмическим колебательным движением, поэтому хорошо подходит для количественного анализа. Для его регистрации могут одновременно использоваться акселерометрия и поверхностная ЭМГ.
Это позволяет оценить частоту тремора, стабильность частоты, амплитуду, характер мышечной активности, изменение параметров при разных положениях и задачах, влияние когнитивной или двигательной нагрузки. Полученные данные всегда интерпретируются вместе с клиническим фенотипом.
Подробнее о нейрофизиологическом анализе тремора
Нейрофизиологическая оценка миоклонуса
Термин «миоклонус» объединяет двигательные феномены, которые могут иметь различные физиологические механизмы. Поверхностная ЭМГ позволяет определить длительность и распределение мышечных разрядов и тем самым уточнить характеристики быстрого движения, которое визуально сложно проанализировать.
При необходимости используется совместная регистрация ЭЭГ и ЭМГ. Одним из методов анализа является jerk-locked back averaging — усреднение ЭЭГ, синхронизированное с началом повторяющихся мышечных разрядов. Метод может помочь выявить корковую активность, связанную с движением, а при функциональном миоклонусе — в определённых условиях зарегистрировать потенциалы, связанные с подготовкой произвольного движения.
Нейрофизиологические данные при этом интерпретируются только в контексте клинической картины.
Функциональные двигательные расстройства
При функциональных двигательных расстройствах диагноз основывается прежде всего на позитивных клинических признаках. Однако некоторые из этих признаков могут быть объективизированы нейрофизиологически.
Особенно это относится к функциональному тремору, при котором можно исследовать вариабельность частоты, изменение параметров при отвлечении внимания, изменение частоты при выполнении ритмических движений другой конечностью, entrainment, особенности взаимодействия между мышечной активностью и внешней задачей. При функциональном миоклонусе могут использоваться методы ЭЭГ–ЭМГ-анализа.
Наличие нейрофизиологического теста не отменяет необходимости полноценного клинического осмотра.
Количественная оценка движений
Кроме классической ЭМГ и акселерометрии, всё большее значение приобретают методы количественного анализа движения: инерциальные датчики, сенсоры положения и ускорения, видеотрекинг, цифровые двигательные тесты, алгоритмы автоматического анализа движения.
Такие технологии позволяют получать объективные параметры двигательной функции и могут использоваться для наблюдения в динамике или оценки эффекта лечения. Их клиническая ценность зависит от воспроизводимости измерений и связи получаемых параметров с реально значимыми для пациента изменениями.
Постурография
Постурография используется для количественной оценки поддержания равновесия и постурального контроля. В зависимости от протокола можно анализировать колебания центра давления, изменение устойчивости при различных сенсорных условиях, реакцию на дополнительные двигательные или когнитивные задачи, различные стратегии поддержания равновесия.
При функциональных и других двигательных расстройствах постурография может применяться как исследовательский и количественный метод. Интерпретация отдельных параметров без клинического контекста имеет ограниченную диагностическую ценность.
Возможности и ограничения
Клиническая нейрофизиология особенно полезна, когда исследование позволяет получить информацию, которую трудно надёжно определить только визуально. Она может помочь объективизировать фенотип, уточнить физиологические характеристики движения, подтвердить или ослабить конкретную диагностическую гипотезу, количественно оценить изменения, документировать эффект лечения, исследовать механизмы двигательного нарушения. Наибольшую ценность исследование имеет тогда, когда его результат способен изменить диагностическое заключение или дальнейшую тактику.
Вместе с тем нейрофизиологический результат нельзя интерпретировать изолированно. Многие параметры перекрываются при разных заболеваниях, результаты зависят от протокола исследования и состояния пациента, технические артефакты могут искажать данные, абсолютно специфичных признаков для большинства двигательных феноменов не существует. Поэтому нормальный результат исследования не всегда исключает заболевание, а отдельный необычный параметр не является самостоятельным диагнозом.
Связанные научные работы
Одно из направлений моей научной работы — клинико-нейрофизиологический анализ патологических движений и поиск количественных методов, позволяющих объективизировать их характеристики.
К этим направлениям относятся:
- функциональные двигательные расстройства;
- анализ тремора;
- исследование миоклонуса;
- постурография;
- оценка двигательных симптомов в динамике;
- разработка неинвазивных технологий коррекции двигательных нарушений.
Информация о публикациях и проектах будет представлена в разделе научной деятельности.