Первый слайд презентации: Вызванные потенциалы головного мозга (Лекция для врачей неврологов)
В.Н. Команцев E-mail: emgep@mail.ru СПб, 2012
Вызванные потенциалы (ВП) позволяют регистрировать активность нервных центров. Нервный центр - группа нейронов, объединенных пространственно и организованных в определенную функционально-морфологическую структуру. Нервный центр состоит из скопления нервных клеток, их дендритов, нервных синапсов, аксонов, оканчивающихся в нервном центре или проходящих через него. Нервные центры - ядра переключения афферентных и эфферентных путей, ретикулярная формация ствола, подкорковые ганглии, специализированные области коры мозга.
Слайд 5: Амплитудно-частотные соотношения сигналов ВП и других биоэлектрических сигналов (ЭЭГ, ЭМГ, ЭОГ, ЭКГ)
Слайд 6: Иллюстрация принципа выделения ВП методом синхронного когерентного усреднения
Стимул Без стимула 0 80 50 30 20 10 0 80 50 30 20 10
Слайд 7: Обозначения волн (пиков) вызванных потенциалов
Слуховые ВП Зрительные ВП Соматосенсорные ВП tibialis Соматосенсорные ВП medialis P37 P100 N20
Слайд 8: Классификация вызванных потенциалов по длительности латентных периодов
Коротколатентные – до 10 мс Среднелатентные – 10-50 мс Длиннолатентные > 50 мс
Слайд 9: Основные области применения вызванных потенциалов
оценка расстройств зрительного пути; объективное тестирование функций слуха; оценка состояния сенсомоторной области; нарушение функции коры мозга; локализация нарушений ствола мозга; оценка развития мозгового ствола и коры; нарушение в проводящих путях спинного мозга; оценка комы и смерть мозга.
Слайд 11: Слуховые (акустические) стволовые вызванные потенциалы -АСВП
I – Нерв и Кортиев орган. II – Проксимальный участок VIII нерва и слуховые ядра. III – Нижние отдела Варолиева моста, верхний оливы, трапециевидное тело. IV – Верхние отделы Варолиева моста, латеральная петля V – Нижние бугры четверохолмия Межпиковый интервал I-V (Норма – 4, 3 мс) I-V
Слайд 13: Структуры, ответственные за генерацию слуховых вызванных потенциалов
I – Нерв и Кортиев орган. II – Проксимальный участок VIII нерва и слуховые ядра. III – Нижние отдела Варолиева моста, верхний оливы, трапециевидное тело. IV – Верхние отделы Варолиева моста, латеральная петля V – Нижние бугры четверохолмия
Слайд 14: Методика маркировки и обсчета слуховых вызванных потенциалов
I-V – Проводимость по стволу мозга (4,4 мс) I-III – Проводимость по каудальным отделам ствола (2,2 мс) – бульбопонтинный уровень III-V – Проводимость по оральным отделам ствола (2,2 мс) – понтомезенцефальный V/I – отношение амплитуд (50-250%)
Слайд 15: Нормативные показатели слуховых вызванных потенциалов у взрослых
Волны Источник генерации волн Средние значения Верхняя граница нормы Межуральные различия I Дистальная часть слухового нерва 1.75 2.2 0.3 II Проксимальная часть слухового нерва и слуховые ядра 2.8 3.3 0.4 III Нижний мост, верхние оливы 3.9 4.5 0.4 IV Верхний мост, латеральный лемниск 5.1 5.9 0.6 V Нижние бугры четверохолмия 5.7 6. 4 0.5 V-I 4.0 4.5 0.5 III-I 2.1 2.5 0.5 V-III 1.9 2.4 0.5 V/I 1.3 Не менее 0,5
Слайд 16: Возрастная динамика латентностей акустических стволовых вызванных потенциалов ( Rotteveel et Mochizuki )
Слайд 17: Клиническое применение слуховых вызванных потенциалов
Скрининговая оценка слуха у новорожденных Оценка нарушения слуха у детей Объективная количественная оценка слуха у детей раннего возраста Оценка нарушения функции ствола при отеке головного мозга Оценка очагового поражения ствола мозга Диагностика смерти мозга
Слайд 19: Акустические стволовые вызванные потенциалы Пациент: Василий Е., 4 мес., 22.10.2010, 2 день болезни. Отделение реанимации. Диагноз : Бактериальный менингит. НСГ: Вентрикулодилатация с формированием субдурального скопления, больше слева
Стимул Пики Инт., мс Норма, мс Откл., % левое ухо 105 дБ I-III 2,85 III-V 2 I-V 4,85 5 (N) правое ухо 107 дБ I-III 3,15 III-V 2,05 I-V 5,2 5 +30 Стимул Пики Инт., мс Норма, мс Откл., % левое ухо 115 дБ I-III 2,73 III-V 1,93 I-V 4,65 5 (N) правое ухо 115 дБ I-III 2,8 III-V 2,18 I-V 4,98 5 (N) 2 день болезни 11 день болезни Нарушение проводящей функции ствола при исследовании в динамике, больше справа, преимущественно на бульбопонтинном уровне
Слайд 20: Акустические стволовые вызванные потенциалы Пациент: Андрей Ж., 7 мес., 15.04.2010, 9 день болезни. Отделение нейроинфекций. Диагноз : Менингококковый менингит НСГ: УЗИ признаков поражения мозга не выявлено
Стимул Пики Инт., мс Норма, мс Откл., % правое ухо 109 дБ I-III 2,45 III-V 2,3 I-V 4,75 5 (N) левое ухо 109 дБ I-III 2,38 2,1 III-V 2,2 1,9 I-V 4,58 5 (N) 9 день болезни Проводящая функция ствола мозга в норме
Слайд 23: Соматосенсорные ВП при стимуляции срединного нерва у взрослых
N20 – первичная сенсорная кора N13 – шейное утолщение ( lemniscus med. et nucl. cuneatus ) N9 – пучки плечевого сплетения
Слайд 24: Соматосенсорные ВП при стимуляции большеберцового нерва
P37 – первичная сенсорная кора N2 2– поясничное утолщение N9 – большеберцовый нерв Межпиковый интервал P 37- N2 2 ( ВГН – 21, 0 мс)
Слайд 25: Соматосенсорные ВП при стимуляции большеберцового нерва у взрослых
P3 7 – первичная сенсорная кора N22 – Поясничное утолщение
Слайд 26: Нормативные показатели соматосенсорных вызванных потенциалов мозга при стимуляции срединного нерва у взрослых ( F. Mauguiere et al., 1999)
Волны Среднее значение Верхняя граница нормы ( M +3 σ ) Верхняя граница разницы сторон Стимуляция срединного нерва Латентности (мс) N13 (Cv5) 13.3 14.5 - N20 (Pc-EPc) 19.8 23.0 1.4 Интервалы (мс) N13-N20 5.7 7.2 1.0 Амплитуда (мкВ) N13 2.3 0.5 - N20-P25 3.2 0.8 - Стимуляция большеберцового нерва Латентности (мс) N22 (LI) 21.8 25.2 1.1 P39 (Cz') 38.0 43.9 2.1 Интервалы (мс) N22-P39 16.0 21.0 2.1 Амплитуда (мкВ) N22 1.1 0.3 P39-N50 1.8 0.5
Слайд 27: Клиническое применение соматосенсорных вызванных потенциалов мозга
Оценка степени дефицитарных нарушений кожной и глубокой чувствительности Объективная количественная оценка расстройств соматической чувствительности у детей раннего возраста и у взрослых при нарушении сознания и когнитивных функций Оценка нарушения функции ствола при отеке головного мозга Оценка очагового поражения проводящих сенсорных трактов спинного мозга Оценка очагового поражения проводящих сенсорных трактов головного мозга и коркового отдела соматосенсорного анализатора Оценка поражения сенсорных корешков спинного мозга Диагностика смерти мозга
Слайд 28: Пример заключения ССВП. Пациент Б, 68 лет. Диагноз: Остаточные явления перенесенной ЭМПРНП от 1996 г (22 г назад) с вялым нижним парапарезом
При исследовании соматосенсорных ВП, при стимуляции n. medianus зарегистрированы четкие корковые ответы с двух сторон: амплитуда ответа с шейного утолщения не превышает уровня шума усилителя. Латентность коркового компонента N 20 увеличена с обеих сторон: справа 27 мс, слева 28,5 мс. Время центрального проведения не рассчитывалось. Амплитуда коркового ответа снижена (с правого полушария 0,7 мкВ, с левого полушария 0,7 мкВ). ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Относительное замедление проведения по путям соматосенсорной чувствительности обоих полушарий головного мозга при стимуляции срединного нерва с двух сторон. Выраженное снижение функциональной активности нейронов проекционных зон коры мозга.
Слайд 29: Пример заключения ССВП. Пациент 72 г. Диагноз: Хроническая дисметаболическая миелополинейропатия
При исследовании соматосенсорных ВП, при стимуляции n. tibialis, зарегистрированы ответы с обеих сторон; латентность N 22 в норме с двух сторон (слева 20,7 мс, справа 20,7 мс) и легко повышенной латентностью субкортикальных компонентов Р30 (слева 38 мс, справа 32,4 мс) корковых компонентов P 38 и N 45 с двух сторон, больше слева (справа P 39 – 42,4 мс и N 45 – 50 мс; слева P 39 – 43,4 мс и N 45 – 49,4 мс). Время спинального N 22- P 30 проведения легко повышено с двух сторон, больше слева: слева 17,4 мс и справа 11,7 мс (ВГН = 10,2 мс). Время центрального проведения N 22- P 39 легко повышено с двух сторон: слева 22,7 мс, справа 21,7 мс. Амплитуды коркового ответа в норме с левого полушария 2,8 мкВ, с правого полушария умеренно снижена 0,5 мкВ. Амплитуда ответа с поясничного утолщения легко снижена с двух сторон. ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Умеренное нарушение проведения по задним столбам спинного мозга с двух сторон, больше слева. Нарушения проведения по путям соматосенсорной чувствительности на уровне головного мозга не выявлено. Признаки умеренного снижения функциональной возбудимости нейронов проекционной зоны коры соматосенсорной чувствительности правого полушария. По сравнению с предыдущим исследованием от 16.01.08г. время центрального проведения – без динамики с двух сторон. Отмечается легкое сниженияе функциональной возбудимости нейронов проекционной зоны коры соматосенсорной чувствительности правого полушария.
Слайд 31: Методика регистрации ЗВП
Регистрация потенциалов с конвекситальной поверхности затылочных областей мозга Стимуляция лампой-вспышкой (светодиодом) или реверсией шахматного паттерна экранного поля Эпоха анализа – 500 мс. Частота стимуляции – 1 Гц Число усреднений – 100 Количество серий усреднения - 2
Слайд 33: Нормативные показатели зрительных вызванных потенциалов у взрослых
В норме у взрослых средний показатель латентности основного пика Р100 составляет 100,3±3,2 мс, амплитуда - 9,8±3,1 мкВ (измеренная между пиками N 75 и Р100). Верхняя граница нормы латентности для женщин составляет 102 мс, для мужчин – 114 мс. P100 N75 Латентности основного P 2 пика - ответа на вспышку более вариабельны и составляют 103±15 мс ( A. M. Halliday, 1983), достигая верхней границы нормы в 133 мс.
Слайд 34: Клиническое применение зрительных вызванных потенциалов
Оценка остроты зрения – сохранность при регистрации на шахматный паттерн (до 60 ` ) Оценка утраты зрения – отсутствие ЗВП Рассеянный склероз, Воспалительные демиелинизирующие заболевания
Слайд 36: Исследование когнитивных ВП ( P300) (парадигма исследования)
Значимые стимулы составляют 20 – 30% от общего количества стимулов Значимый стимул Незначимый стимул
Слайд 38: Предлагаемые параметры регистрации
Наложение электродов: C3-A1, C4-A1 Эпоха анализа: 750 мс Стимул: Модулированный меандр длительностью 50 мс. Частота тона: Значимый – 2000 Гц, Незначимый – 1000 Гц Амплитуда 60 Дб значимый, 80 дБ незначимый. Стимуляция биаурикулярная Частота стимуляции 1 Гц. Число усреднений 20 – 30 для значимого стимула, Значимые составляют 30% от незначимых стимулов. Фильтр НЧ – 0,5 Гц, фильтр ВЧ 35 Гц. Дается инструкция для подсчета значимого стимула. До проведения обследования проводится обучение. Положение: сидя.
Слайд 39: Методика регистрации когнитивных вызванных потенциалов Р300
Регистрация потенциалов с конвекситальной поверхности центральных областей мозга ( Cz-M1 ) Стимуляция звуковым тоном длительностью 50 мс Частота тона: Значимый для учета стимул – 2000 Гц, Незначимый – 1000 Гц Интенсивность стимулов 80 Дб значимый, 80 дБ незначимый. Эпоха анализа – 750 мс. Частота стимуляции – 1 Гц Число усреднений – 500: раздельное усреднение 30% для значимых стимулов и 70% для незначимых стимулов Количество серий усреднения – 2 Дается инструкция для подсчета значимого стимула. До проведения обследования проводится обучение выполнения теста.
Слайд 40
Имя параметра Значение параметра Стимуляция Частота меандра 2000 Гц – значимый, 1000 Гц – незначимый Длительность меандра 50 мс Подъем и спад меандра (форма) 10 мс Интенсивность 60 дБ Частота стимуляции 0,5 Гц Воздействие биаурикулярное Соотношение значимых и незначимых стимулов Значимые – 20% Незначимые – 80% Параметры регистрации Схема наложения электродов Один канал: Cz – M 1(2); Fz – M 1(2) (). Два канала: С3-М1(А1), C 4- M 2( A 2)/ Заземление Fpz Фильтры 0,5 – 30 Гц Усреднение Раздельное усреднение значимых и незначимых стимулов Число усреднений Для значимых стимулов не менее 20 – 30 усреднений Воспроизводимость Суперпозиция значимых стимулов после повторного исследования. Параметры пациента Положение Сидя Глаза закрыты или открыты (в зависимости от выраженности альфа ритма) Обучение Проводится перед исследованием на обучение распознавания значимого стимула. Дополнительно при исследовании используется либо синхронное постукивание пальцем, либо нажатие сигнальной кнопки. Рекомендации Международной и Американской ассоциации клинических нейрофизиологов (1993)
Слайд 41: Основные кривые регрессии в зависимости от возраста
Латентность Среднее + 2,5 сигма -2,5 сигма Возраст Латентность Возраст
Слайд 42: Нормативные показатели Р300
1.Расчет латентности и амплитуды Р300 для лиц > 17 лет. Лат. Р300(мс) = 1,25 * Возраст(г) + 285(мс Ампл. Р300(мкВ) = 11,9(мкВ) – 0,09 * Возраст(г) 2.Расчёт нормы латентности Р300 ( aud ) младше 17 = -9.81 X ( Age ) + 459 ( Y.Naganuma et al., 1991 ) 3.Расчёт нормы латентности P 300 ( vis ) = (Р300 ( aud )+70)
Слайд 43
Возр Лат Ампл Возр Лат Ампл Возр Лат Ампл Возр Лат 17 306 10,4 38 333 8,5 59 359 6,6 4 420 18 308 10,3 39 334 8,4 60 360 6,5 5 410 19 309 10,2 40 335 8,3 61 361 6,4 6 400 20 310 10,1 41 336 8,2 62 363 6,3 7 390 21 311 10,0 42 338 8,1 63 364 6,2 8 381 22 313 9,9 43 339 8,0 64 365 6,1 9 371 23 314 9,8 44 340 7,9 65 366 6,1 10 361 24 315 9,7 45 341 7,9 66 368 6,0 11 351 25 316 9,7 46 343 7,8 67 369 5,9 12 341 26 318 9,6 47 344 7,7 68 370 5,8 13 331 27 319 9,5 48 345 7,6 69 371 5,7 14 322 28 320 9,4 49 346 7,5 70 373 5,6 15 312 29 321 9,3 50 348 7,4 71 374 5,5 16 302 30 323 9,2 51 349 7,3 72 375 5,4 31 324 9,1 52 350 7,2 73 376 5,3 32 325 9,0 53 351 7,1 74 378 5,2 33 326 8,9 54 353 7,0 75 379 5,2 34 328 8,8 55 354 7,0 76 380 5,1 35 329 8,8 56 355 6,9 77 381 5,0 36 330 8,7 57 356 6,8 78 383 4,9 37 331 8,6 58 358 6,7 79 384 4,8 80 385 4,7 Таблица нормативов параметров Р300
Слайд 44: Пример когнитивные ВП Возраст 24 г. Состояние после черепной травмы
Латентность Р300 = 363 мс N =315 ± 13
Слайд 45: Клиническое применение когнитивных ВП Р300
Оценка степени нарушения когнитивной функций Оценка динамики изменения когнитивных функций
Слайд 46: Пример заключения КВП Р300
Выявлены нейрофизиологические признаки легкого нарушения когнитивных функций в виде снижения скорости когнитивных процессов (на 25%) (Увеличение латентности). Объём оперативной (рабочей) памяти на предъявление слуховых стимулов (способность к концентрации и удержанию уровня внимания) в норме (Амплитуда Р300 в норме). Истощение ресурсов внимания в ходе выполнения теста (1-2-3 – повышение латентности) Истощение ресурсов оперативной памяти в ходе выполнения теста (1-2-3 – снижение амплитуды Р300).
Слайд 47: Мультимодальные вызванные потенциалы мозга
Соматосенсорные ВП tibialis Соматосенсорные ВП medianus P300 P37 N20 P100 Когнитивные ВП Слуховые стволовые ВП Зрительные ВП I-V
Слайд 48: Диагноз. Диссеминированный лейкоэнцефаломиелит, подострое рецидивирующее течение, герпесвирусной этиологии
Дебют заболевания. Генерализованный судорожный приступ с утратой сознания, двоение, атаксия, слабость в конечностях Обострение на 90 д.б с развитием правостороннего гемипареза, гипестезии правой кисти МРТ на 30 д.б. FLAIR- ИП. - Множественные очаги в белом веществе полушарий большого мозга и мозжечка, в стволе. МРТ на 120 д.б. - Значительное уменьшение зон демиелинизации. МРТ на 36 0 д.б. - Без динамики, активность демиелинизирующего процесса отсутствует. Клинико-нейрофизиологическое наблюдение ( Пациент Д., 17 лет, клиника НИИДИ ) Мультимодальные вызванные потенциалы на 10, 60, 110, 220, 430, 460 дни болезни
Слайд 49: Слуховые (акустические) стволовые вызванные потенциалы Межпиковый интервал I-V ( мс )
Слева справа мс мс День болезни День болезни Обострение Обострение
Слайд 50: Зрительные вызванные потенциалы Латентность Р100 ( мс )
Слева Справа мс мс День болезни День болезни Обострение Обострение
Слайд 51: Соматосенсорные вызванные потенциалы (стим. n.medianus ) Межпиковый интервал N13-N20 ( мс )
Слева C права мс мс День болезни День болезни Обострение Обострение
Слайд 52: Соматосенсорные вызванные потенциалы (стим. n.tibialis ) Межпиковый интервал N22-P37 ( мс )
Слева C права мс мс День болезни День болезни Обострение Обострение
Слайд 53: Когнитивные вызванные потенциалы (Р300) Латентность Р300 ( мс )
мс День болезни Обострение
Слайд 54: Интегральное представление показателей проводимости разномодальных вызванных потенциалов
Слева C права День болезни День болезни День болезни мс мс Обострение
Слайд 55: Интегральное представление показателей амплитуд разномодальных вызванных потенциалов
Слева C права День болезни День болезни День болезни мкВ Обострение мкВ мкВ