01Hastq_1_2010 (1006397), страница 19
Текст из файла (страница 19)
О
бщая схема исследования заключается в многократном повторении одного стимула и регистрации ответа ЦНС на этот стимул. Каждый одиночный стимул дает цуг ответов - импульсов высшей нервной системы. Эти импульсы смещены во времени, что отражает последовательное прохождение возбуждения по разным структурам. Амплитуда ответов порядка микровольт и долей микровольта. Многократное накопление позволяет выделить в шумах эти очень слабые сигналы. Общая схема прибора выделения вызванных потенциалов показана на рис 5.8.9.
И спользуются разнообразные стимулы: тактильные, болевые, звуковые, зрительные, в зависимости от области интересов обследования. Приемный электрод (от одного до 8) устанавливается на различных точках по системе 10/20. Для уверенного наблюдения слабого сигнала приходится накапливать не менее 360 реализаций, на практике используют накопление до 3000 раз. На рис 5.8.10 представлен процесс выделения сигнала при накоплении. В правом канале сигнал отсутствует.
В ид записанных ВП представлен на рис 5.8.11. На сигнале считаются информативными: латентный период, последовательность положительных и отрицательных пиков: их амплитуды и их запаздывание. Сигналы обозначаются в соответствии с их полярностью N/P (N - отклонение вверх- отрицательный потенциал под электродом). Вводится последовательная нумерация, например N1, Р1, N2... или с указанием латентности N15, Р79 (цифра обозначает латентность пика). Каждый пик отождествляется с деятельностью конкретной структуры ЦНС. В отчетном документе записывается последовательности полярностей, латентностей и амплитуд пиков.
Потенциалы классифицируются по типу используемого стимула:
а) соматосенсорные ранние ВП на болевые (токовые) импульсы. Число отведений - 4, частота АЦП на канал 2-20кГц, Эпоха анализа - 100мкс, частота стимуляции -4 стимула в сек, накопление 500 предьявлений.
б) соматосенсорные поздние ВП на болевые (токовые) импульсы. Число отведений - 4, частота АЦП на канал -5 кГц, Эпоха анализа - 500мс, частота стимуляции 0.5-1 стимул в сек (случайным потоком), накопление 50 предьявлений.
в) слуховые ВП ствола мозга. Число отведений - 2, частота АЦП на канал -5кГц, Эпоха анализа - 12 мс, частота стимуляции -10 стимулов в сек, накопление 1000 предьявлений.
г) зрительные ВП на шахматный патерн. Число отведений - 14, частота АЦП на канал -2 кГц, Эпоха анализа - 500мс, частота стимуляции 0.5-1 стимула в сек (случайные), накопление 50 предьявлений.
д) зрительные ВП на световые вспышки.Число отведений - 14, частота АЦП на канал -2кГц, Эпоха анализа - 500мс, частота стимуляции 0.5-1 стимула в сек (случайные), накопление 50 предьявлений.
Таблица 2
Типовые параметры длиннолатентных ВП.
ЭВП шахматный патерн (поле)
N75 64 N/P 12
P100 91
N145 159 P/N 15
Таблица 3
Типовые параметры среднелатентных ВП.
Компоненты Лат мс Ампл мкВ
начало ответа 43+/-7 -
Р60 (Р1) 61+/-11 5.5+/-2.6
N75 (N2) 73+/-16 6.6+/-5
Р100(Р2) 103+/-15 10+/-5.5
N125(N3) 128+/-22 9.2+/-6
Р160 162+/-36 7.8+/-3.8
3. Особенности аппаратного построения ЭЭГ
Структурная схема энцефалографа - прибора простота. Он состоит из многоканального усилителя (число каналов 12-19), АЦП ввода сигналов в ЭВМ, многоканального регистратора - принтера и набора вычислительных программ. При регистрации вызванных потенциалов структура значительно усложняется, она представлена выше на рис 5.8.9. Вводится стимулятор, полоса усиливаемых частот расширяется, что приводит к необходимости увеличивать частоту квантования АЦП (до 20 кГц на канал). Вводятся регулировки граничных частот: в области нижних частот: 0.5, 1.5, 15, 45, 75Гц в области высоких 75, 150, 500, 1200, 2000, 5000, 10 000 Гц. Граничные частоты устанавливаются разными для разных обследований: для регистрации коротко латентных потенциалов типовая полоса 75Гц - 3 кГц, среднелатентных 15Гц - 500Гц, длинно латентных 0.5- 100 Гц. Число накоплений от 100 до 1500 (3000). Перечисленные параметры обобщены в таблице 2. Стимулятор является типовым, обеспечивающим синхронное накопление заданной последовательности. Слуховой стимулятор обычно 2х канальный: на обследуемое ухо подается стимул, на второе - маскирующий шум. Процесс накопления обычно контролируется визуально.
Современный энцефалограф имеет ЭВМ с набором типовых программ: а) спектрального анализа, б) картирования активности (амплитудные карты, карты асимметрии, спектров, сравнительные карты разных обследований), в) трехмерной локализации источников, г) накопления для регистрации вызванных потенциалов.
Усилитель ЭЭГ строится по многоканальной схеме, число каналов от 8 до 19 каналов. В последнем случае наборное поле не требуется, коммутация отведений производится програмно. Сигналы выводятся на 8/12 канальный регистратор. Параметры современного энцефалографа представлены в таблице 4.
Таблица 4 Параметры типового энцефалографа.
Параметр | ЭЭГ | ВПот. |
Число электродов | 19-24 | 4-24 |
Полоса усиливаемых частот Гц | 0.5 - 50 | 70-4000 |
Уровень шумов усилителя мкВ пик/пик | 1 - 2 | 0?04N=600 |
Динамический диапазон, мкВ | до 300 | До 300 |
Частота квантования АЦП, Гц на канал | 250 | 20 000 |
Число накоплений раз | - | 300-3000 |
Встроенный стимулятор. |
5.9. Обследование внешнего дыхания
Основные понятия: внешнее дыхание, трахея, бронхи, бронхиолы и альвеолы, анатомически мертвое пространство, жизненная емкость легких (ЖЕЛ), форсированная емкость легких (ФЖЕЛ), график поток- обьем. Трубка Флейша.
1. Обзор состояния
Болезни легких и сердца в большой степени связаны, поэтому часто их обследование проводится одновременно. Кроме этого существуют заболевания собственно легких. Для обследования используются разнообразные типы приборов, в первую очередь рентген, прослушивание стетоскопом, спирографы. Спирографы выделены в отдельный класс приборов, измеряющих изменение обьема легких при дыхательных маневрах. Выявляется нарушение регуляции (астма), затруднение проводимости воздуха, изменение эластичности тканей легкого, изменение обьема легких.
В процессе дыхания выполняется главная жизненная функция: обеспечение поступления в организм кислорода и удаление продуктов окисления (в первую очередь СО2). Процесс поступления кислорода к клеткам проходит этапы 1) внешнего (легочного) дыхания, 2) насыщения гемоглобина эритроцитов на альвеолярной поверхности легких, 3) кровообращения, 4) тканевого (внутреннего) дыхания. Все в совокупности регулируются нейрогуморальной системой. Газообменная функция в свою очередь обеспечивается тремя основными процессами: вентиляцией, диффузией (в примыкающей к альвеолам зоне) и перфузией (прохождение кислорода через мембраны клеток и накопление в эритроцитах).
В
ентиляция обеспечивается потоками воздуха в верхних дыхательных путях: носоглотке, гортани, за которой следует трахея, бронхи, далее альвеолы. Бронхи и альвеолы формируются последовательным разветвлением на две ветви. Номер разветвления служит удобной мерой отсчета при описании дыхательных путей. Всего насчитывается 23 деления. После 23 деления возникает примерно 300 миллионов альвеол. Первые 16 делений являются воздуховодной зоной без функции газообмена. Это анатомически мертвое пространство (обьем около 150 мл). Дальше идет респираторная зона. Диаметр каждой альвеолы 0.3 мм. Их суммарная площадь около 50-100м2. Давление в кровеносных сосудах легких на входе около 20 см Н2О.
На рис 5.9.1 показана условная схема дыхательного пути. Расстояние от конечной бронхиолы до дальней альвеолы не более 5 мм, однако на этом пути обьем увеличивается в 20 раз (примерно до 3000 мл). На том же рисунке представлен типовой график изменения обьема. По оси Х отложен номер разветвления бронхов и альвеол. Видно, что на 10м разветвлении начинается резкое увеличение обьема проводящей системы. За счет резкого увеличения вдыхаемый воздух как бы останавливается на границе бронхиол. Далее идет в основном диффузный обмен газов (перфузия). Резкая остановка потока приводит к тому, что в этой зоне осаждаются многочисленные пылинки и на этом рубеже начинаются многие заболевания. На рис 5.9.2 условно показаны зоны поражения легких при разных заболеваниях.
2. Нейрорегуляция дыхания
Процесс дыхания управляется двумя группами нейронов ЦНС. Первая находится в дорсальных отделах продолговатого мозга, управляет вдохом и только вдохом. Вдох активизируется 15 раз в минуту. Процедура вдоха обладает автоматизмом. Нормальный выдох происходит без участия нейронов за счет сокращения легких и грудной клетки после растяжения при вдохе. Вторая группа находится в вентральных отделах продолговатого мозга: он обеспечивает принудительный выдох. Возбуждение может прерываться импульсами пневмотаксического центра, расположенного в верхних отделах варолиевого моста. Главным фактором регуляции дыхания служит РСО2 артериальной крови и ее Рh (Р- давление - pressur, Рh -показатель активности ионов водорода Н+).
Рецепторы РСО2 и Н+ расположены в продолговатом мозгу (центральные хеморецепторы). Кроме центральных, имеются периферические хеморецепторы О2 , они расположены в районе аорты около сердца. Дополнительно есть рецепторы в легких. Они реагируют на растяжение легких и отвечают за уменьшение частоты дыхания при удлинении выдоха. Рецепторы вступают в действие, когда обьем легких превышает 1 литр). В альвеолярных стенках около капилляров залегают J рецепторы. Их раздражение начинается при скоплении жидкости в альвеолах, при переполнении кровью капилляров. В результате возникает частое поверхностное дыхание, а при сильном раздражении происходит остановка дыхания.
Н
а дыхание так же влияют ирритантные рецепторы в носу и гортани. Они первично реагируют на едкие газы, дым, холодный воздух. Регулируют сужение бронхов (бронхоспазмы). Есть рецепторы в суставах и мышцах, реагирующие учащающие дыхания при возникновении нагрузки и артериальные барорецепторы, реагирующие на изменение давления крови, болевые и температурные рецепторы- в ответ на боль может затрудняться дыхание. Однако главное - это реакция на РСО2.
3. Спирограф и методики его использования
Спирограф - прибор измерения параметров внешнего дыхания. Он строит график поток - обьем. (см рис 5.9.3). Все основные параметры рассчитываются с использованием этого графика. Для пояснения опишем принятые термины.
При нормальном дыхании обьем легких меняется на 500 мл, перепад давления 3 см Н2О. После максимального вдох / выдоха остается остаточный обьем (ОО). ОО после нормального выдоха называется функциональной остаточной емкостью ФОЕ. Минутный обьем дыхания около 15х500=7,500мл в минуту (15 вдохов в минуту)- это общая вентиляция.
Ход кривых на рисунках 5.9.3 имеет общую особенность: спадающая правая ветвь очень стабильна, за ее контур нельзя выйти при разных интенсивностях выдоха. Дело в том что при уменьшении обьема легких увеличивается сопротивление потоку, в результате формируется стабильный вид спада кривой (правая спадающая ветвь при выдохе).
Пациент дышит в спирограф (т.е. производит дыхательные маневры). Измеряется скорость потока воздуха и, после ее интегрирования, находится обьем. Спирограф строит график Обьем/Время и/или Поток/Обьем. По этим графикам определяется обьем легких на разных этапах маневра и выявляется затруднение дыханию.
В
процессе обследованя определяется следующий набор параметров: