Физиологическая оценка изменений ээг при опухолях головного мозга - клиническая электроэнцефалография
Видео: Нейрохирургические операции. Анестезиологическое обеспечение
4
ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИЗМЕНЕНИЙ ЭЭГ ПРИ ОПУХОЛЯХ ГОЛОВНОГО МОЗГА
Изучение биоэлектрических процессов, происходящих в разных отделах мозга человека при органических его заболеваниях, используется в клинике для локализации патологического очага, определения степени общемозговых нарушений и характеристики реактивности коры больших полушарий. Наряду с этим анализ соотношения электрической активности в разных структурах мозга при наличии такого ограниченного объемного процесса в мозговой ткани, как опухоль, представляет значительный интерес в плане исследования функционального состояния мозга в условиях патологии. Полученные при этом данные представляют несомненный интерес и для общих вопросов нейрофизиологии, касающихся локализации функций в коре, взаимодействия коры больших полушарий с подкорковыми и стволовыми образованиями, влияния очага патологической активности в разных стадиях его развития и т. п.
Широкое использование в последние два десятилетия электрофизиологических методов исследования, отличающихся своей точностью, объективностью и безвредностью для больного, способствует успешной разработке указанных проблем непосредственно на человеке. В серии работ В. С. Русипова (1954, 1955), В. Е. Майорчик (1957, 1958), А. А. Соколовой (1959, 1968), Н. П. Бехтеревой (1960) показано, что в зоне расположения локального патологического процесса в коре больших полушарий возникают функциональные изменения мозговой ткани, обусловливающие развитие в этом участке стойкого очага возбуждения или торможения, что проявляется в соответствующих локальных, дистантных и общемозговых изменениях биопотенциалов. Их характеристике следует предпослать краткое описание регионарных особенностей биоэлектрической активности по областям полушарий и анализ выраженности при опухолях мозга так называемых физиологических и патологических компонентов, составляющих ЭЭГ.
РЕГИОНАРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЭЭГ
Зарубежными (Kormuller, 1933, 1937- Adrian, Jamagiva, 1935- Jasper, Penfild, 1954, 1958) и отечественными (В. Е. Майорчик, 1960, 1964) исследованиями было показано, что в регистрациях потенциалов с открытого мозга (ЭКоГ) значительно более четко выражена частота доминирующего ритма по областям коры по сравнению с записанной через череп обычной ЭЭГ. Доминирующим ритмом обычно называется ритм потенциалов, преобладающих на данном участке кривой, который при визуальном анализе отличается от других элементов ЭЭГ одинаковым периодом колебаний и наибольшей регулярностью, а при
автоматическом частотном анализе характеризуется наибольшей амплитудой.
Основной вывод первых электрокортикографических исследований состоит в том, что в задних отделах полушарий генерируются медленные формы потенциалов (альфа — тета — роландический ритм), а для передних отделов более характерны частые потенциалы в диапазоне 16- -30 колебаний в секунду. Однако уже с 1949 г. Jasper отмечал относительный характер локализационного постоянства ЭКоГ по областям полушарий, поскольку при изменении функционального состояния мозга (гипоксия, ишемия, засыпание больного) могут наблюдаться переходы частого ритма в более медленные колебания типа альфа, тета и дельта, а при эмоциональном возбуждении, наоборот, может быть переход медленного синхронного ритма к более частым асинхронным колебаниям. Следовательно, дифференциация ЭКоГ по областям полушарий более четко выражена при регистрации фоновых ЭКоГ- она может нивелироваться в условиях функциональных нагрузок.
При сравнении биопотенциалов коры, записанных с одних и тех же участков через череп и с обнаженного мозга, не наблюдаются существенные различия в частоте и форме потенциалов, а отмечается лишь большая амплитуда колебаний, регистрируемых с открытого мозга. Сказанное более всего относится к частым ритмам ЭКоГ, амплитуда которых в ЭЭГ снижается больше, чем у медленных форм электрической активности.
Учитывая, что в записанных через череп ЭЭГ нет столь четкого регионарного различия, как это выражено в ЭКоГ, можно дать лишь общую характеристику некоторых регионарных особенностей ЭЭГ в норме. Эти особенности должны приниматься во внимание во избежание неправильных трактовок, поскольку, например, частый ритм (20—26 в секунду) нормален для прецентральной области, а для заднетеменной и теменной областей он может рассматриваться как проявление ирритации в этих областях полушарий и т. п.
Затылочная, теменно-затылочная и височно-затылочная области. В этих областях четко выражен доминирующий альфа-ритм в диапазоне 9—12 колебаний в секунду, двухфазной синусоидальной формы, синхронизированный, без признаков устойчивой межполушарной асимметрии, в покое слегка модулированный. Амплитуда колебаний 40—75 мкВ, что превышает в норме амплитуду альфа-ритма в других одновременно регистрируемых отведениях ЭЭГ. В ответ па открывание глаз и на самые различные афферентные воздействия, приходящие по специфическим и неспецифическим афферентным системам, ЭЭГ этих областей меняется в сторону снижения амплитуды и десинхронизации.
Теменно-центральная и передние 2/3 височной области. Эти области полушарий отличаются выраженностью различных ритмов с преобладанием альфа-ритма, однако не столь четко доминирующего, как в задних отделах мозга.
Помимо альфа-ритма, в этих областях регистрируются следующие ритмы: а) тета-ритм (4—7 колебаний в секунду), амплитудой меньше, чем альфа-ритм- на открывание глаз он меняется, но не всегда, имеет тенденцию нарастать при эмоциональном возбуждении (Shiplon, Walker, 1957- Lairy, 1956)- б) роландический, так называемый аркообразный, ритм (Gastaut, 1952)- возникает в коре роландовой извилины, по частоте совпадает с альфа-ритмом (8—12 колебаний в секунду), но существенно отличается от него большей асинхронностью по периоду, почти однофазной куполообразной формой и чувствительностью к двигательным нагрузкам (уменьшается при активных, пассивных и рефлекторных
движениях)- на открывание глаз и вспышки света почти не меняется или даже усиливается, чаще появляется двусторонне, реже с преобладанием на одной стороне- в) частый экстрароландический ритм в широком диапазоне (14—30 колебаний в секунду) с небольшой амплитудой (10— 20 мкВ) и отсутствием четких сдвигов при афферентных воздействиях.
Передние отделы полушарий — прецентральная и лобная области. Отличаются по характеру ЭЭГ большей индивидуальностью, чем задние и средние отделы полушарий. Выражены сниженные по амплитуде тета- и альфа-колебания- частый ритм, наоборот, по сравнению с другими областями имеет увеличенный вольтаж. Индивидуальная вариабельность обусловлена отчасти влиянием на ЭЭГ передних отделов мозга и артефактов физиологического происхождения: ритмических и единичных движений глазных яблок, активности мимической мускулатуры лица, повышенной кожно-гальванической реакции. Эти артефакты должны учитываться при расшифровке ЭЭГ.
ОБЩЕМОЗГОВЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ КОРЫ БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ ПРИ ОПУХОЛЯХ МОЗГА
В современной литературе уже не встречаются представления о возможности выделения отдельных компонентов ЭЭГ, специфических для определения нозологических форм заболевания. Накопление фактических данных убедительно показало ошибочность теории нозологической специфичности, распространенной в 30-е и 40-е годы (Gibbs, Davis, Lennox, 1935- Walter, 1944- Д. Г. Шмелькин, 1939, 1941).
На ЭЭГ больных с органическими заболеваниями головного мозга преобладают медленные волны, различающиеся между собой не только но частоте колебаний в секунду и амплитуде, но и по физиологической характеристике в смысле неодинаковой выраженности их по областям полушарий, разных форм синхронизации при афферентных раздражениях. Огромный фактический материал по сопоставлению клинических и электрофизиологических данных позволяет отрицать специфичность медленных волн для какого-то определенного заболевания центральной нервной системы. Появление на ЭЭГ медленных волн свидетельствует лишь об изменении функционального состояния клеточных популяций и синаптических образований в участке корковой ткани, находящемся под отводящими электродами, что может иметь место в случае изменения уровня бодрствования и метаболических сдвигов в мозговой ткани при самых разнообразных органических и функциональных заболеваниях нервной системы. Более устойчивый и определенный характер сдвигов в ЭЭГ при органических поражениях мозга, чем при функциональных, обусловливает большую диагностическую ценность электрофизиологического метода при распознавании органических заболеваний мозга, причем практическое его применение идет прежде всего по линии использования данных этого исследования для решения вопросов локализации.
Отрицание нозологической специфичности отдельных компонентов ЭЭГ не исключает необходимости изучения особенностей биопотенциалов, характерных для определенных заболеваний мозга, в том числе для опухолей мозга и эпилепсии, являющихся основными объектами исследовательской и практической деятельности не только нейрохирургов, но и специалистов смежных областей, обеспечивающих всестороннее обследование больных в дооперационном периоде.
Как меняет рост объемного новообразования в закрытом пространстве черепа выраженность различных компонентов, составляющих сложную кривую ЭЭГ? На ЭЭГ подавляющего большинства больных с опухолями мозга появляются и но мере роста опухоли нарастают патологические изменения биоэлектрической активности мозга. Анализируя ЭЭГ при опухолях мозга, можно определить: 1) изменения очаговые, локальные— в непосредственной близости от опухолевого узла- 2) изменения вторичного происхождения — на расстоянии от опухоли- 3) изменения общемозговые — выраженные по всем областям коры обоих полушарий.
В зависимости от характера опухоли, стадии ее развития, отношения к корковым, подкорковым и стволовым структурам, а также в зависимости от общей реактивности мозга указанные изменения могут проявляться то в легкой степени, то в значительной, то быть четко отграниченными в определенном участке мозговой ткани, то иметь тенденцию к генерализации в симметричные зоны другого полушария или по всем областям обоих полушарий.
Общемозговые нарушения электрической активности возникают вследствие воздействия на весь мозг в целом неблагоприятных факторов, характер которых зависит от стадии развития и гистологических особенностей опухоли.
Опыт работы электрофизиолога в клинике говорит о необходимости учитывать степень выраженности и характер общемозговых нарушений в картине биопотенциалов мозга, так как они нередко маскируют основной очаг патологической активности и вызывают затруднения в определении зоны его расположения.
Ирритативные общемозговые изменения ЭЭГ. Эта форма общих нару- шений биопотенциалов чаще наблюдается при опухолях менинго-сосу- дистого ряда, интимно связанных с оболочками и сосудами мозга. На фоне дезорганизации альфа-ритма с заостренной формой и неравномерностью амплитуды альфа-колебаний в 2—3 раза увеличивается вольтаж бета-колебаний, которые проявляются в сочетании с диффузной эпилептоидной активностью.
У некоторых больных устойчиво регистрируются острые потенциалы, совпадающие с ритмом ЭКГ. Совокупность данных изменений ЭЭГ, выраженных одинаково во всех областях полушарий, отражает ирритативные явления в коре головного мозга, обусловленные чрезмерным притоком афферентных импульсов от ангиорецептивных зон и от богато иннервируемых оболочек мозга, подвергающихся постоянному воздействию со стороны медленно растущей опухоли. При динамических регистрациях ЭЭГ у таких больных по мере роста опухоли наблюдаются постепенное снижение амплитуды частых ритмов н появление низкоамплитудных дельта-волн, одинаково выраженных во всех областях обоих полушарий. Стадия ирритативных общемозговых нарушений биопотенциалов чаще наблюдается при сагиттальных, парасагиттальных и переднебазальных локализациях менингиом, где опухолевые узлы непосредственно связаны с фальксом, венозным синусом и т. п. (рис. 29).
При наличии у больных с опухолями мозга симптоматической эпилепсии в ЭЭГ па ранних стадиях заболевания также регистрируются ирритативные общемозговые изменения в виде комбинации заостренного альфа-ритма, увеличенных бета-колебаний и эпилептоидных потенциалов диффузного характера (рис. 30).
Рис. 29. ЭЭГ больного К-на с опухолью в левой лобно-височной области. Общемозговые изменения ЭЭГ в виде диффузно корковой ритмики с преобладанием бета-колебаний. В левой лобно-височной области очаг патологической активности в виде медленных полиморфных волн, нарастающих при звуковом раздражении.
На фоне общей дизритмии потенциалов может проявляться эпилептогенный фокус в зоне коры, подвергающейся непосредственному влиянию опухоли. По мере роста опухоли фокус эпилептоидных острых импульсов сметается в соседние области полушарий. У больных пожилого возраста к упомянутым признакам общемозговых ирритативных изменений нередко присоединяются еще возрастные особенности ЭЭГ, обусловленные склеротическими изменениями (снижение альфа-ритма, наличие низкоамплитудных дельта-волн и острых потенциалов в ритме ЭКГ).
Общемозговые изменения ЭЭГ в виде диффузных медленных волн. На
определенной стадии развития опухоли мозга, помимо локальных дельта-волн, регистрируемых вблизи опухоли, появляются диффузные медленные волны, широко иррадиированные по всем областям обоих полушарий, связанные обычно с общемозговыми нарушениями, такими, как отек мозговой ткани, гипоксия, повышение внутричерепного давления и т. д.
Вслед за широким применением в нейрохирургической клинике мочевины как эффективного дегидратирующего средства отдельные исследователи использовали этот препарат с диагностической целыо для уточнения области расположения опухоли по данным ЭЭГ (Javid, 1961- Silverman et al., 1961- В. Jl. Данскер, 1965- С. Е. Гинзбург и И. 3. Столкарц, 1965- А. А. Соколова и др., 1964- С. Д. Додхоев, 1964).
Рис. 30. ЭЭГ больного С-на с опухолью в правой теменно-парасагиттальной области. Общемозговые изменения ЭЭГ в виде экзальтации заостренного альфа-ритма в задних отделах полушарий и выраженности локальной эпилептоидной активности в зоне очага на ранней стадии развития опухоли.
Проведя сравнительный анализ ЭЭГ больных с опухолями мозга до и после дегидратации, указанные авторы наряду со снижением спинномозгового давления описали снижение амплитуды иррадиированных по всем областям полушарий медленных волн с максимумом электроэнцефалографического эффекта через 30—45 минут после внутримышечного введения мочевины или меркузала. А. А. Соколова, Т. О. Фаллер и С. Д. Додхоев (1964) отмечали после дегидратации более четкое выявление очага патологической электрической активности вследствие уменьшения выраженности диффузных дельта-волн в отдаленных от очага областях мозга (рис. 31).
Растворы меркузала и новурита также нормализуют ЭЭГ, однако по своей эффективности эти препараты уступают гипертоническому раствору мочевины. В исследовании С. Д. Додхоева уменьшение диффузных медленных волн в ЭЭГ под влиянием дегидратации наблюдалось у 84 больных из 110 специально исследованных, что составляет 76,6%- Статистическая обработка усредненного дельта-индекса и данных частотного анализа показала достоверное уменьшение дельта-активности после дегидратации в среднем на 30% (рис. 32).
Отсутствие влияния дегидратации на динамику ЭЭГ является признаком неблагоприятного прогноза и, очевидно, связано либо с грубым необратимым отеком мозговой ткани, либо с тяжелой интоксикацией. Нивелирование диффузных медленных волн и частичное восстановление альфа-ритма нередко предшествуют клиническим проявлениям улучшения состояния больного, представляя, таким образом, объективные данные для суждения об эффекте применяемой дегидратациоиной терапии.
Появление диффузных медленных волн по всем областям коры может быть обусловлено также повышением внутричерепного давления, не сопровождающегося отеком мозговой ткани (Bagchi, Lam, 1953- Daily et al., 1952- А. П. Ромоданов, 1957- Daily, Thomas, 1958, и др.). В работе Inghirami и Arfel-Capdeville (1955) имеется указание на прямую зависимость изменений ЭЭГ при подкорковых опухолях от степени повышения внутричерепного давления. Следует отметить, что по поводу влияния на ЭЭГ внутричерепной гипертензии до настоящего времени в литературе высказываются и другие мнения. Наиболее обоснованным является вывод, что повышение внутричерепного давления при опухолях мозга может оказывать влияние на ЭЭГ, будучи одним из факторов, способствующих смещениям различных отделов мозга и вклинениям ствола мозга в тенториальное отверстие.
При электрофизиологическом исследовании больных с опухолями мозга, помимо локализационных вопросов, практически важно установление степени выраженности общемозговых изменений биоэлектрической активности.
По степени выраженности общемозговые сдвиги в ЭЭГ могут быть следующие.
- Легкие общемозговые изменения ЭЭГ отличаются дизритмией, т. е. сохранностью сниженного альфа-ритма, сочетанием его с острыми потенциалами, частыми колебаниями и невысокими неустойчивыми дельтаволнами, преобладающими на стороне опухоли, реакция активации сохранена.
- Выраженные общемозговые изменения ЭЭГ характеризуются преобладанием по всем областям обоих полушарий дельта-волн различного периода и амплитуды при сохранности редуцированного альфа-ритма на их фоне. Межполушарная асимметрия ЭЭГ проявляется лишь при функциональных нагрузках, когда реакция активации на стороне опухоли отсутствует, а на противоположной стороне проявляется в той или иной форме.
- Грубые общемозговые изменения ЭЭГ отличаются устойчивым доминированием по всем областям обоих полушарий медленных волн большого периода (1—2,5 колебания в секунду) при отсутствии альфа- и бета-колебаний. Сторона преимущественного поражения становится заметной лишь после дегидратации вследствие более значительного снижения медленных волн в ЭЭГ противоположного полушария. Реакция активации на внешние раздражения почти отсутствует с обеих сторон.
При быстро прогрессирующем развитии общемозговых изменений, обусловленном наступлением острого криза вследствие бурной реакции отека и явлениями нарастающей гипоксии мозговой ткани отмечаются две фазы электроэнцефалографических общих изменений: 1) фаза нарастания амплитуды диффузных медленных волн (2—4 Гц) с наличием у ряда больных веретен мономорфных билатерально синхронных медленных колебаний (4—6 Гц), 2) фаза снижения амплитуды всех форм потенциалов, в том числе и медленных, превращение ЭЭГ в так называемую «плоскую кривую», появление которой является важнейшим сигналом для начала активных реанимационных мероприятий данному больному, так как падение амплитуды не только частых колебаний, но и медленных волн указывает на прогрессирующее ухудшение функционального состояния нервной ткани, на возникновение грубых нарушений обменных процессов в структурах мозга.
Рис. 31. ЭЭГ больного С-ва с интрацеребральной опухолью в левой лобной доле.
А — общемозговые изменения ЭЭГ в виде диффузных полиморфных дельта-волн, наиболее выраженных в зоне опухоли: Б — заметное снижение диффузных дельта-волн после дегидратации, появление групп альфа-волн в задних отделах полушарий и очаговых дельта-волн в левой лобной
области.
Рис. 32. ЭЭГ больной Г-вой с интрацеребральной опухолью в правой височной области. Количественная оценка параметров ЭЭГ до и после дегидратации.
1 — общемозговые изменения ЭЭГ в виде диффузных дельта- волн и снижения альфа-ритма- Б — после дегидратации — появление альфа-ритма- уменьшение диффузных дельта-волн и более четкое выявление очага патологической активности. Внизу — результаты автоматического частотного анализа ЭЭГ по диапазонам альфа- и дельта-ритма. Цифры обозначают показания интегратора.
Анализ характера, степени выраженности и обратимости общемозговых изменений необходим для правильной оценки общих реактивных нарушений коры больших полушарий при наличии очагового поражения на различных уровнях центральной нервной системы. Учет этих данных, кроме того, способствует правильной расшифровке ЭЭГ в смысле возможности выявления очага патологической электрической активности, маскируемого общемозговыми изменениями.
При сопоставлении общемозговых и очаговых изменений ЭЭГ у больных с опухолями мозга в разных стадиях их развития оказалось, что не только общемозговые нарушения нарастают в дооперационном периоде и нивелируются в первые месяцы после операции, но и очаг патологической активности при этом электрографически меняется. Прежде чем описывать динамику локальных изменений биопотенциалов в зоне очага при различных опухолях, необходимо попытаться ответить на вопрос: с какими функциональными свойствами коры связан очаг патологической активности, каково состояние отдельных клеток в зоне коры, генерирующей локальные медленные волны?
