ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2012, том 62, № 1, с. 56-64
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПАТОЛОГИЯ ^^^^^^^^ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
УДК 616.831-006
ВЫЯВЛЕНИЕ ВЫСОКОСПЕЦИФИЧНЫХ ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАФИЧЕСКИХ ПАТТЕРНОВ У БОЛЬНЫХ С НЕЙРОЭПИТЕЛИАЛЬНЫМИ ОПУХОЛЯМИ III ЖЕЛУДОЧКА АЛГОРИТМИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ
© 2012 г. И. А. Воронина, В. Г. Воронов, Г. А. Щекутьев
Научно-исследовательский институт нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва,
e-mail: Ivoronina@nsi.ru Поступила в редакцию 10.04.2011 г.
Принята в печать 10.10.2011 г.
Предложен алгоритм выявления высокоспецифичных ЭЭГ-паттернов у нейроонкологических больных. Алгоритм предусматривает отбор тематических случаев и последующего разбиения их на основную и контрольную группы из сформированной базы данных пациентов-ЭЭГ-ин-дикаторов; запросов к ней; генерация одноиндикаторных претендентов в ЭЭГ-паттерны; на основе применения 4-польной таблицы выделение и верификация ЭЭГ-паттернов, допустимых по чувствительности и специфичности, и отбор наилучших. На материале 368 больных с опухолями базально-диэнцефальной локализации алгоритмическими методами осуществлено выявление новых ЭЭГ- паттернов у больных с разными анатомо-топографическими вариантами нейроэпителиальных опухолей III желудочка. Выявленные синдромы целесообразно использовать для совершенствования диагностики, выявления патофизиологической основы клинических синдромов.
Ключевые слова: электроэнцефалографические паттерны, нейроэпителиальные опухоли III желудочка, доказательная нейрохирургия, клиническая эпидемиология, алгоритмические методы выявления синдромов.
Identification of Highly Specific Electroencephalograph^ Patterns in Patients with Neuroepithelial Tumors of the III Ventricle by Algorithmic Methods
I. A. Voronina, V. G. Voronov, G. А. Shchekutiev
Burdenko Neurosurgery Institute, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow,
e-mail: Ivoronina@nsi.ru
An algorithm was suggested for identifying highly specific electroencephalograph^ (EEG) patterns in neurooncologic patients. The algorithm provides selection of patients with their further classification into main and control groups based on the already existing database of EEG indicators; requests to it; generation of mono-indicator candidates for EEG-patterns on the basis of a 4-dipole table for selecting and verifying sensitive and specific EEG patterns and outlining the best ones. Our material included 368 patients with basal-diencephalic tumors. Algorithmic methods revealed new EEG patterns in patients with different anatomical and topographical variants of neuroepithelial tumors in the III ventricle. We think it reasonable to use the revealed syndromes to improve diagnosis and identify pathophysiological basis of clinical syndromes.
Keywords: EEG patterns, neuroepithelial tumors, III ventricle, the evidence neurosurgery, clinical epidemiology, algorithmic methods of detecting syndromes.
Выявление высокоспецифичных ЭЭГ-паттернов при инфильтративно растущих опухолях базально-диэнцефальной локализации имеет важное значение для совершенствования диагностики, планирования тактики нейрохирургического лечения, объективизации риска оперативного вмешательства, предвидения степени медицинской реабилитации больных.
В нейрохирургической клинике возможность сопоставления нейровизуализацион-ных, интраоперационных и морфологических данных у пациентов с нейроэпителиаль-ными опухолями III желудочка позволяет точно верифицировать анатомо-топографи-ческий вариант опухоли [13, 16, 26]. Это в свою очередь дает возможность изучить ЭЭГ-паттерны при разных вариантах новообразований, уточнить роль таламо-гипоталамиче-ских образований в формировании пространственно-временной организации электрической церебральной активности, выявления патофизиологической основы клинических синдромов.
Нейрофизиологические исследования у больных с нейроэпителиальными опухолями III желудочка немногочисленны [2, 6, 15, 23, 30]. Описаны ЭЭГ-корреляты нарушения когнитивных процессов при нейроэпителиаль-ных опухолях III желудочка [6], усиление дистантной синхронизации с доминированием медленных форм активности, нивелирование региональных особенностей [2, 15].
Достаточно подробно описан электроге-нез коры при внемозговых новообразованиях базально-диэнцефальной локализации, оказывающих вторичное воздействие на таламо-гипоталамические структуры, — аденомах гипофиза, краниофарингиомах, супраселляр-ных менингиомах [2, 9, 10]. Изменения ЭЭГ у больных рассматривались преимущественно в зависимости от массивности воздействия на таламо-гипоталамические структуры. Показана корреляция между степенью гипота-ламо-гипофизарных расстройств и синхронизацией по показателям когерентности, более тесная функциональная связь таламо-гипоталамических структур с правым полушарием [2, 21].
В указанных работах были реализованы методические возможности тех лет, описывались лишь отдельные спектрально-когерентные характеристики при разных нозологических формах. Выявить наиболее информативный, высокоспецифический ЭЭГ-паттерн как по-
следовательность ЭЭГ-индикаторов этими методами было весьма затруднительно. Поэтому полученные ранее данные на основе существовавшего математического анализа ЭЭГ в настоящее время уже не удовлетворяют в полной мере ни потребности практикующего врача, ни научные исследования с точки зрения клинической эпидемиологии [19].
Введение компьютерных технологий при обработке больших массивов данных [1, 20] позволяет в настоящее время алгоритмически выявлять дифференциально-диагностические синдромы у групп больных путем сравнительного анализа и верификации с позиций доказательной медицины [19].
Вместе с тем в клинической нейрофизиологии до сих пор остается нерешенной проблема отбора информативных ЭЭГ-показате-лей, стандартизация алгоритмов их расчета у групп больных. Не удалось отыскать работ, в которых был бы предложен эффективный, удовлетворяющий требованиям клинической эпидемиологии [3, 7, 19] поиск высокоспецифичных ЭЭГ-паттернов. Особо перспективным в настоящее время представляется метод ассоциативных правил, но непосредственное его применение для нейрофизиологических исследований неприемлемо в связи с наличием в нем показателей, не имеющих клинической интерпретации, и отсутствием алгоритма расчета специфичности синдрома [19].
Таким образом, налицо недостаточная теоретическая и практическая проработанность методов выделения ЭЭГ-паттернов у больных нейроэпителиальными опухолями III желудочка.
Цель исследования — выявление высокоспецифичных ЭЭГ-паттернов у больных с разными анатомо-топографическими вариантам нейроэпителиальных опухолей III желудочка.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи.
1. Разработка программы расчетов ЭЭГ-индикаторов в группах больных и приведение их к категориальной шкале ("ниже нормы", "норма", "выше нормы") для последующего выявления ЭЭГ-паттернов.
2. Подготовка базы клинико-параклини-ческих данных больных с опухолями базаль-но-диэнцефальной локализации.
3. Формирование основной и контрольной групп в зависимости от задач исследования.
4. Выделение релевантных ЭЭГ-индикато-ров из основной группы.
5. Разработка метода выявления и верификации высокоспецифичных ЭЭГ-паттернов.
6. Выявление высокоспецифичных ЭЭГ-паттернов у больных с разными анатомо-то-пографическими вариантам нейроэпители-альных опухолей III желудочка, с сопутствующим гипертензионно-гидроцефальным синдромом и при злокачественной форме роста опухолей.
Гипотеза исследования — высокоспецифичные ЭЭГ-паттерны у больных можно выявлять и верифицировать алгоритмическими методами.
МЕТОДИКА
Информационную базу данных составили результаты обследования 368 пациентов с новообразованиями базально-диэнцефальной локализации, оперированных в НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН с 1991 по 2006 г. (183 мужчины, 185 женщин). Анализировались нейроэпителиальные опухоли III желудочка (114 человек), контрольную группу составили коллоидные кисты III желудочка (52 человека), новообразования шишковидной железы (22 человека), зрительного бугра (26 человек), эндо-супраселлярные аденомы гипофиза (69 человек), стебельные и экстра-интравентрикулярные краниофарин-гиомы (58 человек), менингиомы бугорка турецкого седла (28 человек). Возраст больных составил от 18 до 59 лет (медиана — 31 год). У больных с опухолями III желудочка снижение произвольной активности отмечалось у 31 больного, оглушение — у 19, сомноленция — у одного. Гипертензионно-гидроцефальный синдром имел место у 64 человек, злокачественные формы роста опухолей — у 31 больного.
Учитывались все доступные клинические, анатомо-топографические, гистологические, электроэнцефалографические симптомы. Анатомо-топографический вариант опухоли устанавливали по данным рентгенологических обследований (КТ, МРТ), протоколам оперативных вмешательств и морфологическим данным.
Запись ЭЭГ осуществляли на 18-каналь-ном аналоговом электроэнцефалографе фирмы "Нихон Кохден" (Япония) по международной схеме 10—20% с одновременной оцифровкой с помощью программы "Нейро-
картограф" (МБН, Россия). Регистрировали 1-минутный отрезок ЭЭГ. После удаления артефактов отрезки ЭЭГ подвергались спектральной обработке. Для создания стандартизированного перечня спектральных индикаторов и алгоритмов их расчета совместными усилиями лабораторий клинической нейрофизиологии и медико-математической НИИ им. Н.Н. Бурденко была создана специальная программа [4].
Были определены 252 числовых спектральных индикатора ЭЭГ. Они отражали уровни: спектральной плотности мощности на всем физиологическом диапазоне (0.5—25) Гц, на основных поддиапазонах (дельта, тета, альфа, бета), показателей средних и верхних частот, когерентностей (КОГ), асимметрий мощностей и КОГ между полушариями, а также передними и задними областями. Затем эти индикаторы были приведены к категориальной шкале по результатам статистического теста проверки правдоподобия нулевой гипотезы (однородность записи больного и здоровых испытуемых). В случае отклонения нулевой гипотезы выяснялось направление отклонения и ЭЭГ-индикатор
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.