Парасагиттальная опухоль как предельная задача для современной компьютерной электроэнцефалографии
02.07.2004
Крамаренко А.В. , Маркова Т.В.
В настоящее время диагностика локальной органической патологии не является задачей электроэнцефалографии. Определение характера процесса и его локализации относятся к области применения методов анатомической томографии, что совершенно естественно. Не подлежит сомнению также тот факт, что областью приложения ЭЭГ как метода является в первую очередь эпилептология. И, тем не менее, неожиданные «находки» постоянно встречаются при проведении электроэнцефалографического исследования. Этот феномен обусловлен несколькими факторами, которые будут продолжать действовать еще длительное время.
В качестве основной причины «находок» следует считать большее количество проведенных электроэнцефалограмм, чем КТ и ЯМР исследований вместе взятых. Даже если привести систему назначения исследования в медицине к полному идеалу (что, скорее всего, невозможно), обеспечить безупречную тактику обследования в неврологии и полностью исключить субъективизм врача, все равно вследствие действия статистических законов, некоторая часть опухолевых заболеваний головного мозга будет обнаруживаться не специфическими методами, а функциональным ЭЭГ исследованием. Разумеется, при правильной тактике обследования и хорошем качестве функциональной диагностики, такая ситуация не представляет собой серьезной проблемы – в крайнем случае больному выполнят необходимую томографию чуть позже. Однако, при ошибочной оценке электроэнцефалограммы, ситуация может измениться (что и бывает) – необходимое исследование больному могут вообще не сделать. В этом случае все будет зависеть от квалификации лечащего врача, у которого возникает дополнительная сложность – он дезориентирован заключением функционалиста. Ну а если он написал в назначении: «ЭЭГ, РЭГ, ЭХО», или исследование выполнено в частной (очень частной) клинике, больной в лучшем случае потеряет время. К счастью, впрочем, кроме РЭГ, есть еще и эхоэнцефалография, которая большие и латерально расположенные опухоли чаще всего не пропускает. Это положение не относится, тем не менее, к парасагиттальным объемным процессам, которые и представляют наибольшую опасность пропуска при стереотипной для наших реалий тактике обследования.
Попробуем экспериментально определить, является ли обнаружение парасагиттальной опухоли предельной задачей для современной компьютерной электроэнцефалографии. Можно будет проверить, кстати, повышают ли различные методы анализа диагностическую ценность метода ЭЭГ, или это во многом бессмысленные программные украшения. Рассмотрим два электроэнцефалографически сложных клинических случая.
Больной С. в возрасте 41 год среди полного здоровья во время застолья с друзьями обнаружил, что не может поднять со стола рюмку при полной сохранности остальных двигательных функций. Своевременное диагностическое обследование выявило значительных размеров парасагиттальную опухоль (Рис.1). Предварительно проведенная электроэнцефалограмма практически не выявляла признаков локальной патологии.
Рис. 1 Результаты рентгеновской спиральной компьютерной томографии больного С. (публикуется с разрешения ЦКБ 5 г.Харьков ).
Рис.2 Электроэнцефалограмма больного С. Практически полное отсутствие обращающих на себя внимание феноменов, которые могли бы свидетельствовать о выраженной локальной патологии.
Следует подчеркнуть, что подобные случаи отнюдь не являются уникальными или исключительно редкими. Профилактическая медицина у нас отсутствует по определению, пациенты зачастую поступают в запущенном состоянии, а значительная часть из них вообще не предпринимает никаких действий до тех пор, пока самочувствие позволяет работать. Не является также чем-то исключительным такое значительное расхождение между явной органической патологией и нормальной электроэнцефалограммой – не следует забывать о том, что опухоль электрически нейтральна, а мозг исключительно пластичен в процессе генерации электрических потенциалов.
Попробуем, однако, выделить гипотетически существующую патологическую активность с помощью часто применяемых (и рекламируемых) методов обработки ЭЭГ. При этом исключим выбор реализации, т.е. не будем моделировать врачебного анализа, состоящего в основном из просмотра ленты и детального изучения участков, обративших на себя внимание. В результате такой оценки будет получен ответ на вопрос – могут ли помочь дополнительные методы обработки ЭЭГ в диагностике «на потоке», когда врач работает в «конвейерном» режиме.
Совместим результаты дополнительной обработки в одном изображении и проверим, в какой степени проявляются явные отличия электроэнцефалограммы в отведениях С3 Р3, т.е. в месте проекции опухоли.
Рис. 3. Дополнительные обработки электроэнцефалограммы (спектральные, корреляционные характеристики, сжатые спектральные области и законы распределения) практически не помогают выделить признаки локальной патологии и в данном случае являются, скорее всего, ненужным отвлечением внимания врача от анализа значимых фрагментов ЭЭГ.
Наименее информативными представляются секторные диаграммы вкладов ритмов, которые никак не способствуют обнаружению асимметрии (Рис.4).
Рис. 4. Секторные диаграммы показывают идентичный вклад энергии ритмов как в пораженных, так и в интактных областях.
В общем, ответ на вопрос о неэффективности «лобового» решения, связанного с наращиванием количества методов математической обработки ЭЭГ, был очевиден изначально и приведенные иллюстрации – всего лишь подтверждение. Тем не менее, не следует думать, что электроэнцефалограмму можно вообще не обрабатывать. Если применить более адекватные методы анализа, то некоторое количество полезной для врача информации все же удается получить. Во всяком случае, некоторое «предупреждение» удается извлечь из результатов работы автоматического анализатора (Рис.5).
Рис.5 Усиление 50 мкВ /10 мм, скорость развертки30 мм/сек, ФВЧ 0.1 сек, ФНЧ 30 Гц. (ЭЭГ масштабирована, 50 мкв,1сек обозначены)
Паттерн средневольтной ЭЭГ. Средняя удвоенная амплитуда (действующее значение) электроэнцефалограммы составила 10.5 мкВ , ее максимальный уровень отмечается в отведении O1 и составляет 20.7 мкВ , минимальный - в отведении T4 и составляет 6.1 мкВ . Типичное значение от пика до пика составляет 14.9 мкВ для данного фрагмента ЭЭГ. Максимальный размах от пика до пика зарегистрирован в отведении P3 и равен 75.6 мкВ . На представленном фрагменте электроэнцефалограммы доминирует альфа ритм с частотой 9.88 Гц. Субдоминирует бета1 ритм с частотой 14.9 Гц. Зональные различия альфа ритма выражены достаточно. Межполушарная асимметрия , вычисленная по формуле (S/D-1)*100% составляет 19.4%, энергия электроэнцефалограммы больше в левом полушарии . Максимальная асимметрия наблюдается в дельта диапазоне в теменных отведениях. Ее величина, вычисленная по формуле (S/D-1)*100%, равна 112.7%. Соотношение ритмов в представленном фрагменте электроэнцефалограммы равно: дельта - 8.4%, тета - 13.2%, альфа - 43.1%, бета1 - 18.1%, бета2 - 17.2%. Медианная частота спектра равна 12.70 Гц, в левополушарных отведениях - 12.66 Гц, в правополушарных - 12.73 Гц. Максимальная зарегистрированная медианная частота спектра равна 13.57 Гц в отведении P4, минимальная - 11.73 Гц в отведении F3. Обращает на себя внимание: локальное понижение медианной частоты спектра в отведениях P3 (больше 1 Гц относительно симметричного). Автоматическим анализатором системы EXPERT обнаружено: единичные острые волны преимущественно в отведении O2, Нетипичные для основного паттерна феномены подчеркнуты, их количество, а также суммарный энергетический уровень компонентов ЭЭГ представлены в виде графиков в нижней части иллюстрации. (Некоторые фрагменты текста выделены вручную А.К.).
Разумеется, подобного рода «предупреждение» никак нельзя признать значимым для перегруженного работой функционалиста. Но все же оно существует.
Попробуем теперь провести апостериорный анализ «врачебного» типа, имея в виду, что некоторая настороженность, особенно с учетом выраженной межполушарной асимметрии, появилась. Для начала внимательно просмотрим всю «ленту» электроэнцефалограммы, стремясь найти наиболее отличающиеся от фоновой активности фрагменты.
Рис.6 Усиление 50 мкВ /10 мм, скорость развертки30 мм/сек, ФВЧ 0.1 сек, ФНЧ 30 Гц. (ЭЭГ масштабирована, 50 мкв,1сек обозначены)
Обратим внимание на необычное поведение активности в альфа диапазоне в отведениях С3, Р3. Скорее всего, этот феномен не относится к альфа ритму вообще, а его генерация обусловлена иными, относительно обычных пейсмеккеров , причинами. Более того, и картирование потенциалов и спектр в некоторых частотных диапазонах явно указывают на пораженную область, т.е. она, как ни парадоксально, генерирует активность в альфа диапазоне (!).
Рис.7. Увеличенная ЭЭГ спектры и карты участка с аномальной активностью в альфа диапазоне.
Однако высокочастотная активность не характерна для подобного процесса и поиск его маркеров следует продолжить в области дельта или тета диапазонов. При детальном анализе ЭЭГ такие участки обнаруживаются и их анализ (в том числе и методом вероятностной томографии) позволяет получить адекватное изображение очага (Рис.8).
Рис.8 Усиление 50 мкВ /10 мм, скорость развертки30 мм/сек, ФВЧ 0.1 сек, ФНЧ 30 Гц. (ЭЭГ масштабирована, 50 мкв,1сек обозначены)
Именно в эти моменты времени опухоль хорошо проявляет себя в дельта диапазоне. Сложность лишь в том, что процесс маскируется высокоамплитудной нормальной ритмикой. Сопоставим для наглядности рентгеновское и функциональное изображения (Рис.9).
Рис.9. Получение функционального изображение и сопоставление его с данными КТ.
Не будем забывать, однако, что по существу весь анализ был апостериорным, и с помощью обработки электроэнцефалограммы мы лишь подтвердили данные, которые были известны заранее. Диагностическая ценность подобных операций весьма сомнительна и в научном плане, не говоря о том, что при реальной работе тепличных условий для врача никто не создает. Поэтому на вопрос – является ли задача подобной диагностики предельной для реальной работы в клинике, следует ответить утвердительно. Проще говоря, такой случай при проведении рутинной электроэнцефалограммы будет пропущен с высокой степенью вероятности, несмотря даже на высокую квалификацию оператора. Возражения, включающие категорию врачебной интуиции рассмотреть, конечно, можно, но не вводить же ее (т.е. интуицию) в качестве основного метода обработки ЭЭГ?
В этом случае интересно то, что патологическую активность в соответствующих областях удалось обнаружить и электроэнцефалограмма как метод по существу остается состоятельной, проблема лишь в том, что для анализа требуются неприемлемые трудозатраты и дополнительная информация. А ответ на вопрос – существует ли подобная патология, которая в принципе не может быть обнаружена методом электроэнцефалографии, представляется не менее важным. Если такие случаи реально существуют, то, очевидно, что нет смысла тратить силы и время на попытки их диагностики, необходимо менять врачебную тактику – использовать специфические методы дополнительного исследования.
Рассмотрим второй случай. Больная Ч., 1977 г.р., с 23 лет – появление симметричных массивных билатерально-синхронных миоклоний в верхнем плечевом поясе, редких, в первое время после пробуждения, особенно раннего, после предварительного дефицита сна. В 2002 году впервые генерализованный тонико-клонический приступ, в 2003 году – ГКТП, не прекращавшийся около часа (статус), купированный в реанимации. Оба приступа наступили после предварительного дефицита сна (возможно в сочетании с алкоголем), вскоре после засыпания. Принимала топамакс 75 мг/сутки, недолго, затем – карбамазепин 400 мг/сутки. ЭЭГ от 2002 г: норма, ЭЭГ от 2003 г: на нормальном фоне – первично генерализованная эпилептиформная активность с явлением фотосенситивности . Диагноз (МКБ-10, неврология): G 40.3. Генерализованная идиопатическая эпилепсия и эпилептические синдромы (связанные с возрастом) - синдром Герпина-Янца (описание и электроэнцефалограммы выполнены д-ром Родригесом В.Л.).
Необходимо учитывать, что в данном случае электроэнцефалограмма многократно выполнялась квалифицированными специалистами в различных лечебных учреждениях, и ничего дополняющего вышеуказанное описание обнаружить не удалось.
Рис.10а. Результаты некоторых ЭЭГ исследований больной Ч.
Рис. 10в. Вспышка в ответ на высокочастотную фотостимуляцию.
Рис. 10с. Изменение паттерна и вспышка в ответ на гипервентиляциюцию.
Рис 10 d . Попытка обнаружения периодически возникающей атипичной активности в предполагаемой зоне проекции опухоли.
Рис 10е. Неудачная попытка трехмерной локализации методом вероятностной ЭЭГ томографии.
Следует отметить, что если диагностика фотосенситивности , пароксизмальных феноменов и других, важных для эпилептологии параметров, была выполнена корректно, то попытка обнаружения опухоли, не говоря уже о точной локализации, практически невозможна. После долгих поисков единичных паттернов, которые теоретически могли быть связаны с объемным процессом, трехмерная локализация дает еще и неправильную сторону (истинное положение объемного процесса - в контралатеральной области). Электроэнцефалография в данном случае, несомненно, не тот метод, с помощью которого можно решать подобные задачи.
В качестве выводов можно предложить следующие соображения:
Пропуск парасагиттальных опухолей при электроэнцефалографическом исследовании возможен и такие факты не могут быть основанием для упреков в адрес диагноста.
Всякого рода программные украшения в виде методов дополнительной обработки ЭЭГ практически не помогают и не могут помочь оператору.
Наиболее важным для минимизации вероятности пропуска такой патологии следует считать длительную запись ЭЭГ с последующим внимательным анализом отличающихся от основного паттерна фрагментов.
Процедура обследования первичного больного должна быть спланирована так, чтобы уменьшить вероятность несвойственных методу ЭЭГ неожиданных находок.
Случаи «немых» в электрическом отношении опухолей были, есть и будут, особенно с учетом массовости распространения мобильных телефонов.
Совпадение электрической локализации и места расположения опухоли ничего не доказывает и ни о чем не свидетельствует. Это всего лишь дополнительная информация, которая может быть использована при планировании тактики последующего лечения пациента.