Нейрофизиологический анализ тремора

Показания к исследованию

Нейрофизиологическое исследование тремора не требуется каждому пациенту с дрожанием. При типичном многолетнем изолированном двустороннем треморе действия рук клинического осмотра обычно достаточно для установления синдромального диагноза эссенциального тремора. Инструментальный анализ наиболее полезен, когда есть конкретный диагностический или количественный вопрос, который клиническая оценка не может решить достаточно надёжно. 1

Исследование помогает, когда необходимо объективно измерить частоту тремора, определить его ритмичность при визуально неоднозначной картине, изучить взаимодействие между мышцами, оценить изменение параметров при функциональных пробах, подтвердить положительные признаки функционального тремора или количественно документировать динамику и эффект лечения. Оно действительно меняет решение, когда нужно подтвердить высокочастотный ортостатический тремор, отличить тремор от миоклонуса или исследовать перестройку частоты при заданном ритме, выраженную отвлекаемость и межмышечную когерентность в стандартизированных пробах. 1, 2

Результат исследования всегда сопоставляется с клиническим фенотипом. Заключение формируют на основании совокупности клинических и нейрофизиологических данных, а не на одном изолированном параметре.

Акселерометрия

Акселерометр — датчик, регистрирующий ускорение движущегося сегмента тела. При треморе полученный сигнал отражает ритмические колебания исследуемой части тела и позволяет количественно оценивать их характеристики. Датчик крепится к коже над областью интереса — обычно к кисти, предплечью или другому сегменту — и фиксирует движение в одной или нескольких плоскостях. Одноосевые датчики просты в использовании, но регистрируют колебания только в одном направлении; трёхосевые акселерометры захватывают движение во всех плоскостях и позволяют получить полную амплитуду колебаний. 1

Акселерометрия особенно удобна для определения доминирующей частоты, оценки изменения частоты во времени, сравнения тремора в разных положениях и исследования реакции на двигательные и когнитивные задачи. Полученный сигнал обрабатывается во временной и частотной областях. Спектральный анализ выявляет доминирующий частотный компонент и распределение мощности по частотам. Наличие одного выраженного пика поддерживает ритмичность колебаний; несколько пиков могут указывать на сочетание разных компонентов тремора или на влияние механического резонанса сегмента.

Сам по себе акселерометрический сигнал не позволяет определить причину тремора. Частотные диапазоны разных синдромов перекрываются, а амплитуда сильно зависит от условий регистрации, мышечного напряжения, положения конечности и задачи. Поэтому акселерометрию применяют как дополнение к клинической оценке и нередко сочетают с электромиографией (ЭМГ), чтобы сопоставить механическое движение с мышечной активностью. 1

Поверхностная электромиография

Поверхностная ЭМГ регистрирует электрическую активность мышц через электроды, закреплённые на коже над мышечным брюшком. Для анализа тремора обычно одновременно исследуют несколько функционально связанных мышц, например сгибатели и разгибатели запястья, или мышцы, действующие в разных суставах руки. Это позволяет определить ритмичность мышечных разрядов, их частоту, длительность отдельных разрядов и временное соотношение активности между мышцами. 1, 2

Характер активации описывают как синхронный, когда мышцы-антагонисты сокращаются одновременно, или альтернирующий (реципрокный), когда активность чередуется. Смешанный паттерн включает элементы обоих типов. Длительность разрядов и межразрядные интервалы также варьируют. Однако ни один паттерн не является специфичным для конкретного синдрома: синхронная или альтернирующая активность наблюдается при эссенциальном треморе, паркинсоническом треморе, усиленном физиологическом треморе и дистоническом треморе. Паттерн может изменяться при изменении положения, задачи или уровня мышечного напряжения у одного пациента. 1

Совместная регистрация ЭМГ и акселерометрии позволяет сопоставить механическое движение с мышечной активностью и оценить задержку между ними, что иногда помогает отличить центрально генерируемый тремор от периферического механического резонанса. Для воспроизводимости фиксируют положение конечности, выполняемую задачу, размещение датчиков и электродов, нагрузку и длительность записи. Исследование проводят в нескольких условиях: покой при полной поддержке конечности, удержание позы, движение, дополнительная нагрузка, когнитивная задача и функциональные пробы. 1, 2

Частота и амплитуда

Частота — одна из наиболее доступных количественных характеристик тремора. Она показывает, сколько циклов колебания происходит в секунду, и выражается в герцах (Гц). Определённые синдромы могут иметь характерные диапазоны частот: усиленный физиологический тремор обычно составляет 8–12 Гц, эссенциальный тремор — примерно 4–12 Гц с тенденцией к меньшей частоте у старших пациентов, паркинсонический тремор покоя — 4–6 Гц, ортостатический тремор — 13–18 Гц. Однако эти диапазоны существенно перекрываются, и частота сама по себе редко позволяет установить диагноз. 1

Гораздо информативнее оценивать частоту вместе с условиями возникновения тремора, стабильностью во времени, изменением при нагрузке, клиническими признаками и характеристиками мышечной активности. Один пик спектра не позволяет надёжно отличить эссенциальный от паркинсонического, дистонического или усиленного физиологического тремора. Выраженная вариабельность частоты в одной пробе без очевидной причины может наблюдаться при функциональном треморе, но умеренная вариабильность встречается и при органических формах. 1, 2

Амплитуда отражает выраженность колебаний. Она может значительно изменяться даже у одного пациента в зависимости от положения конечности, выполняемой задачи, уровня мышечного напряжения, внимания, эмоционального состояния, утомления и действия лекарственных препаратов. Поэтому единичное значение амплитуды имеет ограниченную диагностическую ценность. Для наблюдения в динамике и оценки эффекта лечения особенно важно использовать воспроизводимые условия регистрации: одно положение, одну задачу, одинаковое время суток и сопоставимое состояние относительно приёма лекарств. 1

Паттерн мышечной активности

Поверхностная ЭМГ позволяет оценить, как мышцы включаются в формирование тремора. Преимущественно синхронная активность антагонистических мышц означает, что сгибатели и разгибатели сокращаются одновременно; чередующаяся активность — что сокращение одной мышечной группы совпадает с расслаблением другой. Смешанный паттерн сочетает элементы обоих типов, а организация активности может изменяться в зависимости от положения или движения. 1

Эти характеристики дополняют клинический анализ, но не должны использоваться как единственный критерий диагноза. При эссенциальном треморе обычно выявляют ритмическую активность, однако синхронное или альтернирующее сокращение антагонистов не является специфичным признаком. Подобные паттерны описаны при паркинсоническом треморе, усиленном физиологическом треморе и дистоническом треморе. Длительность разрядов, их группировка и межразрядные интервалы также варьируют между пациентами и между пробами у одного пациента. 1

Когерентность ЭМГ-сигналов — статистическая мера синхронизации активности между мышцами на определённых частотах — используется в исследовательских протоколах и может помогать при оценке функционального тремора. Высокая когерентность на частоте тремора отражает согласованную активацию; появление когерентности на частоте произвольного ритмического движения другой конечности поддерживает истинное усвоение ритма (entrainment). Однако технические требования и интерпретация когерентности сложнее, чем простая оценка частоты или паттерна. 2

Спектральный анализ

Сигнал тремора можно представить в частотной области с помощью спектрального анализа, обычно через быстрое преобразование Фурье. Это позволяет определить доминирующую частоту, распределение мощности по частотам, наличие нескольких частотных компонентов и изменение спектра при функциональных пробах. Спектральный анализ особенно удобен для количественного сравнения разных этапов исследования: покой, удержание позы, движение, нагрузка, когнитивная задача. 1

Выраженный пик на определённой частоте поддерживает ритмичность колебаний. Однако пик сам по себе не специфичен для конкретного заболевания. Несколько пиков могут означать сочетание разных компонентов тремора — например, постурального и кинетического с разными частотами, сосуществование физиологического и паркинсонического тремора, или влияние механического резонанса сегмента. Широкий спектр без чёткого пика может наблюдаться при нерегулярных колебаниях, смешанных гиперкинезах или выраженных артефактах. 1

Мощность спектральных компонентов отражает амплитуду колебаний и позволяет количественно сравнивать выраженность тремора в разных условиях. Изменение доминирующей частоты или появление новых пиков при изменении задачи может указывать на наложение нескольких механизмов либо на перестройку центрального генератора. Спектральный анализ ЭМГ-сигналов дополняет анализ акселерометрического сигнала и помогает сопоставить механическое движение с ритмической мышечной активностью.

Изменение тремора при нагрузках и задачах

Исследование обычно проводится не только в одном положении. В зависимости от клинической задачи тремор регистрируют в покое при полной поддержке конечности, при поддержании позы — вытянутые руки, руки перед грудью, другие положения, при движении — пальценосовая проба, письмо, рисование, при дополнительной массе на конечности, во время когнитивной задачи — счёт в обратном порядке, называние месяцев года, при выполнении ритмических движений другой конечностью и при отвлечении внимания. 1, 2

Изменение параметров при таких пробах может дать больше диагностической информации, чем единичная регистрация частоты. Усиление тремора при когнитивной задаче типично для органических форм и наблюдается при эссенциальном и паркинсоническом треморе. Уменьшение или исчезновение при отвлечении внимания поддерживает функциональный механизм, но небольшое снижение амплитуды возможно и при органическом треморе. Добавление массы обычно уменьшает частоту и может изменить амплитуду; направление изменения зависит от исходного механизма и величины нагрузки. 1, 2

Проба с ритмическими движениями другой конечности используется для выявления entrainment — истинного усвоения ритма, когда тремор синхронизируется с частотой произвольных движений. Пациента просят выполнять ритмичные постукивания пальцем или движения кистью одной руки с заданной частотой, пока регистрируется тремор другой руки. Истинное entrainment означает, что частота тремора перестраивается на частоту задачи и сохраняет с ней фазовую синхронизацию; простое приближение частот без синхронизации и подавление тремора оценивают отдельно. 2

Признаки функционального тремора

Функциональный тремор является одним из наиболее изученных вариантов функциональных двигательных расстройств. Диагноз основан на положительных клинических признаках; инструментальное исследование дополняет клиническую оценку и может повысить уверенность в диагнозе. Нейрофизиологически исследуются такие особенности, как выраженная вариабельность частоты без очевидной причины, изменение или уменьшение тремора при отвлечении, истинное усвоение ритма — синхронизация тремора с частотой произвольных ритмических движений другой конечности, существенное изменение параметров при различных моторных задачах и временные взаимоотношения между тремором и произвольными движениями. 2

Entrainment означает, что тремор принимает частоту произвольных ритмических движений другой конечности и сохраняет с ней фазовую когерентность. Простого приближения к этой частоте недостаточно: изменение частоты без синхронизации и подавление тремора оценивают отдельно. Сохранение исходного спектрального пика с появлением дополнительного пика на частоте задачи может соответствовать зеркальным движениям, а не entrainment. При инструментальной оценке исследуют значимую когерентность ЭМГ-сигналов на частоте выполняемой задачи и исключают механическую передачу колебаний между конечностями — например, через общую поверхность, на которой лежат руки. 2

Выраженная отвлекаемость проявляется заметным уменьшением или исчезновением тремора при выполнении когнитивной задачи или при концентрации на произвольном движении другой конечности. Небольшое изменение амплитуды возможно и при органическом треморе, поэтому важна степень эффекта. Паузы в треморе — внезапные остановки колебаний на несколько секунд с последующим возобновлением — нетипичны для большинства органических форм, но могут наблюдаться при функциональном расстройстве. Вариабельность частоты в одной пробе: органический тремор обычно имеет относительно стабильную частоту с небольшой вариабельностью, тогда как функциональный может демонстрировать широкий разброс без внешней причины. 2

Диагностическое значение имеет совокупность признаков, а не один изолированный тест. Возможно сочетание функционального и органического тремора у одного пациента. В этом случае клиническая и инструментальная оценка должны различить компоненты и решить, какой из них преобладает в функциональных ограничениях. Отсутствие положительных нейрофизиологических признаков не исключает функциональный тремор; клинические данные остаются первичными. 2

Возможности и ограничения

Инструментальный анализ тремора может помочь объективизировать частоту и амплитуду, определить характеристики мышечной активности, документировать вариабельность, исследовать реакцию на функциональные пробы, получить дополнительные позитивные признаки функционального тремора и количественно сравнивать состояние в динамике. Исследование особенно полезно в тех случаях, когда результат действительно отвечает на конкретный клинический вопрос. 1, 2

Однако ни один отдельный параметр тремора не является абсолютно специфичным для конкретного диагноза. Частотные диапазоны разных типов тремора перекрываются; эссенциальный, паркинсонический и дистонический тремор могут иметь сходные частоты в определённых условиях. Амплитуда сильно зависит от положения, задачи, мышечного напряжения, внимания и эмоционального состояния. ЭМГ-паттерны могут варьировать между пробами у одного пациента и не являются диагностически специфичными. Функциональные пробы требуют стандартизированного выполнения; неправильная инструкция или непонимание задачи изменяют результат. 1, 2

Технические артефакты могут изменять результаты. Движение электродов или датчиков, мышечное напряжение в других областях, дыхательные движения, сетевые наводки и недостаточная фильтрация сигнала создают артефактные компоненты. Механическая передача колебаний между конечностями через общую поверхность имитирует межмышечную когерентность. Недостаточная длительность записи не позволяет надёжно оценить вариабельность. Поэтому заключение следует формировать на основании совокупности клинических и нейрофизиологических данных, учитывая качество записи и возможные артефакты. 1, 2

Исследование не заменяет клинического осмотра и не подтверждает этиологический диагноз. Оно характеризует параметры колебаний и мышечной активности в момент регистрации, а причину тремора устанавливают по совокупности анамнеза, осмотра, нейрофизиологических данных и, по показаниям, дополнительных исследований. Нормальные параметры при исследовании не исключают клинически значимый тремор, если он не был выражен в момент записи. Повторное исследование в других условиях или в другое время может быть необходимо.

Связанные материалы

• Диагностика тремора
• Эссенциальный тремор
• Функциональные двигательные расстройства
• Клиническая нейрофизиология

Литература и документы

1. Bhatia KP et al. Consensus Statement on the classification of tremors. From the task force on tremor of the International Parkinson and Movement Disorder Society. Movement Disorders. 2018;33:75–87. DOI: 10.1002/mds.27121. PMID: 29193359.
2. Edwards MJ et al. Clinical neurophysiology of functional motor disorders: IFCN Handbook Chapter. Clinical Neurophysiology Practice. 2024;9:69–77. DOI: 10.1016/j.cnp.2023.12.006. PMID: 38352251.