Этапы совершенствования методики тепловизионной диагностики повреждений периферических нервов верхних конечностей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное учреждение

«Нижегородский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии Минздрава России

Этапы совершенствования методики тепловизионной диагностики повреждений периферических нервов верхних конечностей

С.Н. Колесов

1956 год - особая дата для медицинского тепловидения. В этот год появилась первая публикация канадского ученого Роберта Лаусона (R. Lawson, 1956) о принципиальных возможностях этого нового метода для диагностики патологии молочных желез. Последующие публикации Lawson и других основоположников современной термографии (J. Gershon-Сohen, 1964, 1965, 1969; K.L. Williams, 1964, 1965; H.D. Brashfield, 1964, 1965; Ch.M. Gros, 1966) привели к тому, что термография как функциональный диагностический метод стала внедряться буквально во все области практической медицины.

Мы сочли уместным вспомнить исторические аспекты многолетнего развития тепловидения на примере совершенствования методики тепловизионной (ТПВ) диагностики повреждений периферических нервов верхних конечностей. Наш опыт свидетельствует о том, что от первых поисковых исследований, начатых в нейрохирургической клинике Нижегородского НИИТО в 1978 году, тепловидение постепенно вызывало все больший интерес практикующих нейрохирургов и со временем выросло в признанное направление исследований - медицинское нейротепловидение.

Общепринято, что электронейромиография является одной из наиболее информативных методик, позволяющих определить уровень и степень повреждения нервного ствола. Зачастую изменения электронейромиографических показателей являются более ранними и точными, чем неврологический осмотр и даже субъективные ощущения больного, что важно для решения вопроса о показаниях к нейрохирургическому вмешательству.

Изменения микроциркуляции и метаболических реакций присутствует при любом виде патологии. При повреждении периферического нерва ТПВ метод позволяет оценить нарушение функции немиелинизированных сенсорных и симпатических адренергических волокон нерва, участвующих в сосудистой регуляции. Именно поэтому оправдан поиск новых информативных методов их диагностики, особенно при сочетанных травмах.

В первых публикациях зарубежных и отечественных авторов 70-80-х годов 20 столетия [1-8], посвященных информативности тепловидения при патологии периферических нервов конечностей, диагностика строилась на однократной регистрации тепловой информации. Оценка ТПВ информации базировалась на сравнении качественных характеристик тепловой картины в проекции автономной зоны иннервации (АЗИ) конкретных кожных нервов с вариантом ее нормальной термотопографии.

Авторы приходили к заключению, что с помощью тепловидения регистрируются три варианта локальных изменений тепловой картины в АЗИ поврежденного нерва: повышение интенсивности ИК излучения, умеренное снижение его с сохранением контуров пальцев и выраженное снижение, вплоть до симптома их ТПВ ампутации. Первый вариант картины трактовался как ТПВ критерий рубцового раздражения нервного ствола, второй - частичного повреждения и третий - полного анатомического перерыва нервного ствола. Действительно, в большинстве случаев (65-70%) это соответствовало истине. Однако, обобщив большой собственный клинический материал, мы установили, что даже при полном анатомическом перерыве нерва могут встречаться все три варианта патологической тепловой картины, а в 4% наблюдений, напротив, регистрируется вариант нормы в АЗИ страдающего нерва [9].

Следующий этап совершенствования методологии приходится на 80-90-е годы 20 столетия. В этот период для повышения информативности и достоверности тепловидения стал формироваться принцип отказа от исследования только статической тепловой картины, а обязательное проведение провоцирующей пробы с последующей оценкой динамики восстановления исходной ТПВ информации [9-15].

Ключевым звеном новой методологии ТПВ обследования стала обязательная специфическая провоцирующая проба, способная запустить каскад реакций изменения терморегуляции кожных покровов в проекции участка кожных покровов, иннервируемого конкретным кожным нервом. Только после внешнего воздействия (нагрева или охлаждения дистальных отделов предплечий и кистей) температура будет возвращаться к исходному значению, характерному для работы следящей системы терморегуляции. В связи с этим должна быть единая концепция проведения ТПВ обследований, где оценка исходной тепловой картины, функциональные пробы и регистрация динамики изменения интенсивности ИК излучения после нагрузки должны быть обязательными составляющими обследования. Достоверность новой методики в оценке степени повреждения нерва возросла до 90% и выше.

Формирование этой методологии ТПВ обследований строилось на использовании знаний об этиологии и патогенезе конкретной нозологической формы и ее синдромологических проявлений. Необходимо было четко представлять, какую роль играют факторы теплопродукции и теплопередачи в формировании патологических термопаттернов, и понимать, как работают эти механизмы. Все это позволяло обосновать выбор конкретных методик ТПВ обследования с проведением специфических провоцирующих проб, способных запустить каскад реакций изменения терморегуляции кожных покровов в проекции очага патологии или в участке, имеющем с ним рефлекторные связи. Это в конечном итоге должно привести к концептуальной расшифровке механизмов формирования термопаттернов, на знании которых и стала базироваться новая ТПВ диагностика.

В частности, нами впервые были описаны содружественные реакции на кисти здоровой конечности при патологии периферических нервов [2001 - цит.: 16]. Локальный патологический термопаттерн в области, симметричной АЗИ страдающего периферического нерва, был назван нами зеркальным ТПВ синдромом.

В 10-х годах 21 столетия начала формироваться современная методология ТПВ обследований. В ее основе лежит обязательная оценка всей совокупности пространственно-временных изменений на обеих конечностях как в АЗИ страдающего нерва, так и в симметричной области. Это привело к описанию нескольких вариантов зеркальных ТПВ синдромов (редуцированного, классического и полного), которые несут достоверную специфическую диагностическую информацию о степени нарушения нервной проводимости и уточнении варианта адаптационных или компенсаторных механизмов формирования клинических симптомов [17].

Редуцированный вариант зеркального ТПВ синдрома проявляется кратковременным усилением интенсивности свечения после холодовой пробы на начальном этапе восстановления тепловой картины и нивелируется к концу обследования. Чаще всего он выявляется при монорадикулопатии или мононейропатии.

Классический вариант зеркального ТПВ синдрома возникает на одном из начальных этапов восстановления тепловой картины после холодовой пробы и сохраняется до конца обследования (10-15 минута). Этот вариант синдрома чаще всего выявляется у больных с клиникой комплексного регионарного болевого синдрома (КРБС) 2 типа.

Полный зеркальный ТПВ синдром характеризуется наличием локальных нарушений термопаттерна на кисти здоровой конечности уже на исходной тепловой картине и сохранением их на всех последующих этапах восстановления после холодовой провокации. Этот вариант выявляется у пациентов с застарелыми повреждениями верхних конечностей - неправильно сросшимися оскольчатыми переломами длинных трубчатых костей в сочетании с достоверно установленной невропатией всех трех нервов, иннервирующих кисть. В ряде случаев только на основании тепловой картины полного зеркального ТПВ синдрома можно объективизировать как количество страдающих нервов, так и вариант нарушения нервной проводимости каждого из них.

Второе направление дальнейшего усовершенствования методологии ТПВ обследований пациентов с повреждением периферических нервов - разработка способов диагностики уровня повреждения нервного ствола.

В основе концепции этой ТПВ методики лежит объективизация степени сохранности проводимости соматических периферических нервов по вариантам нарушения интенсивности ИК излучения в АЗИ кожных нервов, отходящих на разных уровнях от основного нервного ствола.

Алгоритм методики определения уровня повреждения нервного ствола - регистрация тепловой картины в нескольких диагностически значимых областях. Оценка ТПВ информации не на одной области (кисти рук, где имеются АЗИ только конечных кожных ветвей периферических нервов), а еще на одной-двух поверхностях, на которых представлены АЗИ кожных нервов, отходящих от этого же периферического нерва, но на более высоких уровнях. Количество этих областей и последовательность проведения исследования определяются информацией, выявленной при оценке первой диагностически значимой области. Заключение о результате ТПВ обследования формулируется на основании суммарной информации, включающей данные как исходной тепловой картины, так и варианта ее динамики после функциональных проб в каждой обследуемой области.

Были разработаны методики диагностики повреждения волокон вторичных пучков плечевого сплетения и уровня повреждения лучевого нерва [18-21].

Методика проведения ТПВ диагностики повреждения волокон вторичных пучков плечевого сплетения начинается с оценки информации кисти рук, где представлены АЗИ конечных ветвей периферических нервов, соответствующих волокнам всех трех вторичных пучков плечевого сплетения. Выбор второй области обследования определяется информацией, зарегистрированной на первой, - соответствием топики термопаттерна АЗИ конечных ветвей конкретного пучка. Вторая область должна содержать АЗИ кожного нерва, который формируется из волокон этого же вторичного пучка плечевого сплетения, но волокна этого нерва отходят от пучка на более высоких уровнях (предплечье или плечо). Топический диагноз устанавливается при наличии локальных патологических термопаттернов, соответствующих АЗИ кожных нервов одного и того же вторичного пучка плечевого сплетения как в дистальных, так и в проксимальных отделах конечности.

Методика ТПВ диагностики уровня повреждения лучевого нерва строится на оценке информации исходной тепловой картины и динамики ее восстановления после провоцирующих функциональных проб в АЗИ кожных нервов, отходящих от основного ствола лучевого нерва выше и ниже предполагаемого уровня повреждения.

Вариант исходной тепловой картины (повышение или снижение интенсивности ИК излучения) и характер ее динамики после пробы (последовательность появления тепловой информации в конкретных участках, скорость и выраженность прироста интенсивности свечения в АЗИ кожных нервов на поврежденной конечности по сравнению с симметричными участками) лежат в основе уточнения степени страдания нервных волокон при оценке страдания как вторичных пучков плечевого сплетения, так и лучевого нерва.

Современное тепловидение с количественной оценкой пространственно-временных изменений тепловой картины - еще один методический подход, который на основе универсального параметра жизнедеятельности живых систем - температуры, способен внести свой вклад в теорию раскрытия механизмов регуляторных систем.

Д.С. Саркисов в 1987 году дал следующее определение роли адаптационно-компенсаторных механизмов в реакции на патологический процесс: «Организм, до последних сил пытаясь самостоятельно справиться с патологией, «скрывает» болезнь от врача и от самого больного до тех пор, пока у него хватает на это компенсаторных возможностей. Только когда они исчерпаны, появляются первые субъективные и объективные симптомы болезни, которые на самом деле являются признаками не ее начала, а вступления в фазу несостоятельности защитных реакций, то есть первых проявлений декомпенсации» [21].

Объективный показатель включения адаптационно-компенсаторных механизмов - это варианты формирования ТПВ информации в ответ на провоцирующую холодовую нагрузку. Время ее появления, последовательность присоединения новых признаков, длительность их сохранения - все это отражает степень напряжения этих механизмов. Причины подобной последовательности определяются многими факторами (сроки с момента травмы, количество страдающих нервов, степень нарушения нервной проводимости).

Возникновение после пробы достоверной односторонней ТПВ информации о топике страдающего нерва может рассматриваться как признак включения адаптационных механизмов функциональной системы (ФС) на провокацию.

Информацию в виде редуцированного ТПВ зеркального синдрома можно расценивать как результат перестройки функции регуляции микроциркуляции, предшествующей переходу ФС на новый режим регуляции. Система как бы заранее подготавливается к предстоящей деятельности в новых условиях. В пользу этого свидетельствуют следующие факты.

При легких формах страдания нервов регистрируется редуцированный вариант ТПВ зеркального синдрома. Классический вариант наиболее часто выявляется при клинике формирования КРБС 2 типа, а полный - при застарелой травме длинных трубчатых костей в сочетании с повреждением всех трех периферических нервов, иннервирующих кисть.

Таким образом, регистрация уже по данным нативного ТПВ обследования двухсторонней содружественной тепловой информации, выраженность которой особенно демонстративна и достоверна после холодовой провокации (проявление признаков классического или полного зеркального ТПВ синдрома), может рассматриваться как достоверный признак сосудистых реакций сформировавшегося компенсаторного механизма ФС.

Заключение. Современное тепловидение является высокоинформативным методом функциональной диагностики пациентов с повреждением периферических нервов конечностей. В зависимости от поставленной цели оно может решать различные диагностические задачи от экспресс-визуализации топики патологии до контроля эффективности различных видов лечения, прогноза степени восстановления нервной проводимости в процессе реабилитации. Конкретно решаемые задачи, естественно, определяют принципы и продолжительность проведения ТПВ обследования.

Литература

повреждение нервный ствол сосудистый

1. Heinz E.R., Golgberg H.I., Taveras Y.M. Experiences with thermography in neurologic patients// Ann.N.Y.Acad.Sci.-1964.-7. 21.-P. 177-189.

2. Gros С., Wackenheim A., Vrousos G. Thermographie dans les affectiones du systeme nerveux //J.Radiol Electrol.-1967.-V. 48, Nl-2.- P. 45-47.

3. Normell LA., Melander О. Thermographic method for application in clinical neurology.//Acta Neurol.Scand.-1972.-V. 51.-P. 471-472.

4. Gruss P. Studies on the use of infrared rays for the measurement of temperature in neurosurgery // J.Neurol.-1973.-V. 204.-P. 235-240.

5. Talia B. Lesions of the intraoperative carpal tunnel// Acta Thermogr.-1977.-V. 2, N3.-P. 180.

6. Берснев В.П. Температура кожи и тепловая водная проба в диагностике повреждений срединного, локтевого и большеберцового нервов.// Журн. невропатологии и психиатрии им. С.С. Корсакова.-1976.-вып. 6.-с. 835-841.

7. Кокин Г.С. Изменение температуры у больных с сочетанным повреждением нервов и магистральных сосудов конечностей в процессе реабилитации // Реабилитация нейрохирургических больных.-Л, 1978.- С. 137.

8. Колесов С.Н. Диагностические возможности тепловидения в нейрохирургии: Автореф. дис. канд. мед. наук.-М.,1980.-28 с.

9. Краснов Д.Б. Диагностические возможности функционального тепловидения при повреждениях нервов плеча и предплечья: Автореф. дис. … канд. мед. наук. - М., 1989. -20 с.

10. Wexler C.E., Small R.B. Thermographic demonstration of a sensory nerve deficit// J.Neurol.Orthop.Surg.-1981.-N 2.-P. 352-364.

11. Дольницкий О.В., Лазаретник Б.Ш., Данилов И.А. Определение термотопографии кисти термографом и жидкими кристаллами при повреждении срединного и локтевого нервов у детей. Журн. невроп. и психиатрии им. С.С. Корсакова-1983.-Т. 83, Вып. 8.-С. 1156-1158.

12. Покровская А.И. Тепловидение в диагностике повреждений периферических нервов // Травма периф. нервной системы: Сб. науч. трудов /Ленинградский НХИ им. А.Л. Поленова. - Л., 1984.-С. 2-56.

13. Колесов С.Н., Краснов Д.Б. Пути преодоления диагностических ошибок в распознавании изолированных повреждений периферических нервов верхних конечностей // Диагностические и тактические ошибки в нейротравматологии: Сб. науч. трудов / ГНИИТО-Горький, 1988.-С. 151-159.

14. Анисимов А.И., Белый К.П., Корнилов И.А. Способ диагностики повреждения нервов верхних конечностей с помощью тепловизора / Тез. докл. Всесоюз.конф. "ТеМП-82". Л., ГОИ, 1982. с. 319.

15. Новиков А.В. Некоторые результаты использования тепловизионного метода исследования больных с повреждениями кисти в процессе восстановительного лечения // Тез. докл. Всесоюз. конф. "ТеМП-82".-Л, 1982.-С. 278-280.

16. Колесов С.Н., Воловик М.Г., Прилучный М.А. Медицинское теплорадиовидение: современный методологический подход. Н. Новгород: ФГУ «ННИИТО Росмедтехнологий», 2008. 184 с.

17. Варианты зеркального тепловизионного синдрома при повреждении периферических нервов / Колесов С.Н., Прилучный М.А., Носов О.Б., Горшунов Д.Е., Копылов А.Ю. // IV съезд нейрохирургов России: Материалы съезда. - М., 2006. - С. 525-525.

18. Колесов С.Н., Воловик М.Г., Прилучный М.А., Носов О.Б., Каюмов Ю.Х. Способ диагностики патологии периферических нервов. Патент РФ № 2402258 от 27.10.2010.

19. Колесов С.Н., Воловик М.Г., Прилучный М.А., Каюмов Ю.Х., Легурова С.В. Способ тепловизионной диагностики патологии вторичных пучков плечевого сплетения. Патент РФ № 2440784 от 27.01.2012.

20. Колесов С.Н., Воловик М.Г. Современная методология тепловизионных исследований и тепловизионная медицинская аппаратура. Оптический журнал. 2013. 80 (6): 59-67.

21. Колесов С.Н. Формирование методологии функциональных тепловизионных обследований - основа развития тепловидения как конкурентного метода инструментальной диагностики // 7-я Международная конф. «Прикладная оптика-2006». СПб., 2006. С. 11-17.

22. Структурные основы адаптации и компенсации нарушенных функций: руководство. АН СССР, АМН СССР. Под ред. Д.С. Саркисова. М.: Медицина, 1987. 445 с.

Размещено на Allbest.ru