Периферическая электрогастроэнтерография в клинической практике

Размещено на http://www.allbest.ru/

Периферическая электрогастроэнтерография в клинической практике



Пособие адресовано практическим врачам, терапевтам, гастроэнтерологам, хирургам, анестезиологам, студентам медицинских вузов, руководителям лечебно-профилактических учреждений, курсантам квалификационных и сертификационных циклов усовершенствования врачей.

В пособии даётся описание метода периферической электрогастроэнтерографии и примеры её применения в клинической практике для исследования электрической активности и диагностики нарушений моторики различных отделов желудочно-кишечного тракта.

Функциональные и органические заболевания желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) часто сопровождаются нарушениями его моторно-эвакуаторной функции. Частота нарушений сократительной активности ЖКТ при различных гастроэнтерологических заболеваниях колеблется от 10% до 98,2%.

Для выявления нарушений моторики ЖКТ необходимо проведение исследований, которые являются инвазивными, либо сопровождаются лучевой нагрузкой и трудно анализируются. В связи с этим особое значение принадлежит простым неинвазивным методам функциональной диагностики, таким как периферическая электрогастроэнтерография (ЭГЭГ).

В основе электрофизиологии ЖКТ лежит учение о синцитивности гладкомышечной ткани, вследствие которой определенные зоны действуют как электрические водители ритма - пейсмейкеры, от них волна деполяризации распространяется на другие отделы кишечной трубки. Именно это свойство гладкомышечной ткани лежит в основе моторной и эвакуаторной функций ЖКТ. Таким образом, регистрация электрических потенциалов ЖКТ позволяет оценить его моторно-эвакуаторную функцию (МЭФ). Многочисленными исследованиями было доказано существование тесной взаимосвязи между электрической и сократительной деятельностью ЖКТ.

В настоящее время электрофизиологические методы исследования МЭФ ЖКТ можно разделить на две группы:

* регистрация электрических потенциалов с помощью вживленных в стенку органа электродов, или со стороны слизистой с помощью электродов зонда - прямая ЭГЭГ;

* регистрация электрической активности с поверхности тела - брюшной стенки или конечностей - периферическая ЭГЭГ.

Методы, относящиеся к первой группе, позволяют регистрировать изменения потенциалов действия, которые непосредственно отражают моторную активность участка пищеварительной трубки в зоне расположения регистрирующих электродов. Положительным моментом этих методов является регистрация спайковых потенциалов действия, возникающих в момент деполяризации мышечных клеток в зоне расположения электродов. Этому процессу соответствует появление мигрирующего миоэлектрического комплекса (ММК), который сопровождает волны перистальтики в зоне нахождения измерительных электродов. Однако необходимость имплантировать электроды в стенку органа и невозможность оценки биоэлектрической активности всех отделов ЖКТ, ограничивают использование прямой ЭГЭГ в повседневной клинической практике.

В 1952-1954 гг. М.А. Собакиным была предложена методика регистрации электрических потенциалов желудка с поверхности тела. Модификацию данного метода осуществил В.Г. Ребров в 1974 г. Он предложил регистрировать электрические потенциалы ЖКТ с конечностей пациента. Им была разработана классификация электрических сигналов, регистрируемых в полосе частот ЖКТ. В результате был создан метод периферической ЭГЭГ. В дальнейшем работами H.P. Parkman (2003 г.) и других авторов была выявлена связь между результатами прямой и непрямой ЭГЭГ.

Таким образом, применение метода периферической ЭГЭГ в повседневной клинической практике позволяет:

* получать полную объективную информацию о МЭФ различных отделов ЖКТ в периоды голодного и активного пищеварения;

* диагностировать на ранних стадиях функциональную патологию ЖКТ, различные варианты диспепсии, дуодено-гастральный рефлюкс, патологию тонкой и толстой кишки, возможности, выявления которых другими методами ограничены;

* оценивать и изучать механизмы действия различных лекарственных препаратов на МЭФ ЖКТ, прокинетиков, антихолинэстеразных препаратов, различных диет, методика позволят оценивать эффективность назначенного лечения;

* применение мониторинга МЭФ ЖКТ позволяет осуществлять динамический контроль над ней после различных оперативных вмешательств на органах брюшной полости.

Методика неинвазивна, не имеет противопоказаний, хорошо переносится всеми больными.

Аппаратура для электрогастроэнтерографии

Периферическая ЭГЭГ основана на принципе измерений электрического потенциала с поверхности кожных покровов верхних и нижних конечностей или передней брюшной стенки пациента. Для записи сигнала используют прибор гастроэнтеромонитор ГЭМ-01 «Гастроскан-ГЭМ» (рис. 1), созданный НПП «Исток-Система» г. Фрязино.

желудочный тракт клинический



Рис. 1. Прибор «Гастроскан-ГЭМ» для одновременного исследования кислотности и электрогастроэнтерографии

Прибор «Гастроскан-ГЭМ» включает в себя усилитель переменного тока с фильтрами, формирующими полосу пропускания частот 0,01-0,25 гц, и диапазоном измерения входных напряжений 10-5000 мкВ, длительно неполяризующиеся электроды, и программу для анализа результатов. В состав прибора входят также усилители и рН-метрические зонды для мониторинга кислотности в верхних отделах ЖКТ.

Электрогастроэнтерография проводится на приборе «Гастроскан-ГЭМ» в одном из двух режимов:

* стандартная периферическая ЭГЭГ - проведение исследования МЭФ у одного пациента в два этапа, натощак и после стандартного пищевого завтрака;

* суточная ЭГЭГ - мониторинг электрической активности ЖКТ в течение длительного времени (до 24 часов).

Мониторинг кислотности и электрической активности может производиться как одновременно, так и раздельно.

Регистрация электрогастроэнтерографического сигнала происходит в 5 диапазонах частот, соответствующих электрической активности отделов ЖКТ:

толстая кишка 0,01-0,03 Гц

желудок 0,03-0,07 Гц

подвздошная кишка 0,07-0,13 Гц

тощая кишка 0,13-0,18 Гц

двенадцатиперстная кишка 0,18-0,25 Гц

Прибор обеспечивает приём и регистрацию сигнала с накожных электродов, а также хранение, обработку и документальное представление получаемой информации.

Методика исследования

Стандартная методика включает в себя 2 этапа исследования:

* 1 этап - тощаковое исследование продолжительностью 40 минут,

* 2 этап - исследование после стандартного завтрака (200 мл тёплого чая, 4 г сахара, 100 г белого хлеба) продолжительностью 40 минут. Длительность регистрации сигнала для получения качественных записей не менее 40 мин.

Проведение 2-х этапов исследования позволяет оценивать функциональную и органическую патологию ЖКТ, особенно его верхних отделов - желудка, двенадцатиперстной кишки (ДПК) и тощей кишки. Учитывая вариабельность физиологической нормы МЭФ ЖКТ натощак, проводится сравнительный анализ тощакового и пищеварительного этапов исследования. Для диагностики и коррекции моторно-эвакуаторных нарушений ЖКТ могут быть использованы лекарственные препараты из групп антихолинэстеразных веществ и прокинетиков вместо пищевого стимулятора.

Для проведения исследования по стандартной методике электроды располагаются на обезжиренных и покрытых электропроводной пастой участках кожи:

* № 1 (измерительный) - в нижней трети правого предплечья по медиальной поверхности;

* № 2 (измерительный) - в нижней трети правой голени по медиальной поверхности;

* № 3 (нейтральный) - в нижней трети левой голени по медиальной поверхности.

Выбор данного отведения обусловлен тем, что в нём регистрируемый сигнал имеет наибольшую интенсивность. Регистрацию начинают через 5 минут после установки электродов.

При длительном мониторинге моторной функции ЖКТ электроды располагают на передней брюшной стенке, что позволяет пациентам вести активный образ жизни. Схема расположения электродов на брюшной стенке зависит от цели исследования. Логично располагать электроды в зонах локализации пейсмекерных водителей ритма. На брюшной стенке 1 электрод располагают в зоне антродуоденального водителя ритма, 2 электрод в зоне илеоцекального отдела, 3 электрод слева в пояснично-подвздошной области.

На кафедре госпитальной хиругии № 1 РГМУ пользуются следующими схемами расположения электродов представленными на рис. 2.

Рис. 2. Схема наложения электродов:

на конечностях при проведении стандартной периферической ЭГЭГ;

на передней поверхности брюшной стенки при длительном мониторинге МЭФ



Анализ результатов

Оцениваемый сигнал обрабатывается оригинальной программой с использованием алгоритмов быстрого преобразования Фурье и Вейвлет анализа. Данные обработки сигнала представлены в виде таблиц числовых величин (рис. 3) и графиков, показывающих спектр сигнала по мощности, частоте и амплитуде в периоды пищеварительной активности и покоя. Одним из преимуществ метода является разработка алгоритма пользовательского и автоматического удаления артефактов с сохранением как исходного, так и обработанного сигнала, что позволяет более точно оценивать получаемые результаты, особенно при анализе длительного мониторинга моторной функции.

При анализе сигнала по мощности используются показатели:

1. Суммарный уровень электрической активности (Ps) - характеризующий общий суммарный уровень электрической активности органов ЖКТ за все время исследования.

2. Электрическая активность по отделам ЖКТ (Pi) - отражает электрическую активность отделов ЖКТ, этот показатель рассчитывается отдельно для каждого органа: желудок, двенадцатиперстная, тощая, подвздошная и толстая кишка.

3. Процентный вклад каждого частотного спектра в суммарный спектр (Pi/Ps) (%). Показатель определяется в процентах вкладом отдельного органа ЖКТ в общий суммарный уровень электрической активности всего ЖКТ. Также рассчитывается отдельно для каждого отдела ЖКТ.

4. Коэффициент ритмичности (Критм), представляет собой отношение длины огибающей спектра обследуемого отдела к ширине спектрального участка данного отдела. С помощью коэффициента ритмичности можно оценить наличие и характер пропульсивных сокращений гладкомышечных структур для каждого отдела ЖКТ.

5. Коэффициент соотношения (Pi/P(i+1)) (%), который представляет собой отношение электрической активности вышележащего отдела к нижележащему.

На группе здоровых добровольцев из 112 человек нами определены нормы электрографических показателей для различных отделов ЖКТ (табл. 1 и рис. 3).

Таблица 1. Нормальные показатели ЭГЭГ для различных отделов ЖКТ

Рис. 3. Пример цифрового анализа сигнала по мощности (средние значения). Показатели Pi, Pi/Ps, Критм, Pi/P(i+1) в пределах нормы

Учитывая, что разброс показателей в течение исследования довольно велик, и средние значения показывают лишь общую тенденцию и не дают возможности достоверно разграничить ту или иную патологию, необходимо обратить основное внимание на динамическое, поминутное изменение показателей в каждом отделе ЖКТ в течение всего времени исследования. Помимо этого анализ полученных данных включает сравнение показателей, полученных при базальном исследовании, с принятой нормой, а также сравнение показателей электрической активности, полученных после стандартного пищевого стимулятора, с данными базального исследования. При этом оценивается скорость, сила, фазовость и периодичность изменения показателей на пищевой стимулятор, на частотах желудка, ДПК и тощей кишки.

Электрофизиологические изменения МЭФ верхних отделов ЖКТ у здоровых:

1. Базальные значение электрической активности желудка и ДПК в пределах допустимых колебаний (рис. 4). Считаются допустимыми колебания значений в пределах 30-50% за этап исследования.

2. Ответ на пищевую стимуляцию желудка сразу с 10-14 по 16-22 минуту, адекватный по силе и длительности, 3-х фазный. Адекватным по силе считается увеличение электрической активности желудка при стимуляции в 1,5-2 раза, продолжительность ответа не менее 5-7 минут. Важным является сохранение фазовости кривой при стимуляции.

3. Ответ ДПК на стимуляцию начинается с 14-16 минуты. Сила, длительность и фазовость ответа рассчитывается так же как в желудке.

4. Ритмичность сокращений всех отделов ЖКТ в норме. Повышение коэффициента ритмичности в 3 и более раз говорит о непропульсивных сокращениях ЖКТ и наблюдается при функциональной патологии.

5. Координированость работы всех отделов ЖКТ в норме. Повышение коэффициента соотношения в 2 и более раз говорит о дискоординации моторики ЖКТ. За дискоординацию моторики принимаем нарушение периодичности сокращений желудка и ДПК, ДПК и тощей кишки и т.д., что ведет к функциональному нарушению эвакуации из желудка, появлению дуодено-гастрального рефлюкса.

6. Признаками ДГР считаем повышение электрической активности на частотах ДПК в 2-3 раза раньше, чем на частотах желудка.

Рис. 4. Кривая Pi/Ps желудка, ДПК и тощей кишки в норме

Частотная характеристика сигнала

В основу оценки электрофизиологической активности ЖКТ на основании её частотных характеристик легла классификация биоэлектрических волн ЖКТ по В.Г. Реброву, 1981 г. (табл. 2).

Таблица 2. Частота колебаний электрической активности различных отделов ЖКТ

На основании данного алгоритма выделяют три варианта электрической активности желудка:

* нормогастрия - наибольший максимум электрической активности желудка приходится на диапазон частот 2-4 цикл/мин;

* брадигастрия - наибольший максимум электрической активности желудка приходится на диапазон частот <2 цикл/мин;

* тахигастрия - наибольший максимум электрической активности желудка приходится на диапазон частот >4 цикл/мин.

Нормальная электрофизиологическая деятельность желудка характеризуется следующим. Преобладающая частота как до, так и после пищевой нагрузки находится в диапазоне 2-4 цикл/мин, после приема пищи происходит увеличение частоты биоэлектрической активности желудка по сравнению с тощаковым исследованием.

Амплитудная характеристика сигнала

Анализ амлитуды сигнала осуществляется с помощью непараметрического спектрального анализа биологических и медицинских кривых Вейвлета и используется для диагностики дискоординации моторики различных отделов ЖКТ и диагностики рефлюксов (рис. 5).

Рис. 5. Результаты Вейвлет анализа сигнала

Кроме данного способа оценки существует также характеристика периферической ЭГЭГ по величине средней амплитуды биоэлектрической активности, согласно которой выделяют нормокинетический, гипокинетический и гиперкинетический типы кривой ЭГЭГ для желудка.



Клиническая часть

ЭГЭГ в диагностике моторных вариантов диспепсии

Распространенность синдрома диспепсии среди населения развитых стран достаточно высока и составляет 30-40%, причем лишь треть больных приходится на долю заболеваний, входящих в группу органической диспепсии, а 60-65% больных страдает симптомами функциональной диспепсии, что значительно влияет на качество жизни. В группе из 536 пациентов с различными видами функциональной диспепсии, у которых при ЭГДС исключена органическая патология, в 426 случаях выявлены моторные её формы. Среди них по данным ЭГЭГ были выделены 2 варианта моторной диспепсии:

1 вариант: нарушения моторики ДПК.

Этот тип наиболее часто наблюдается у пациентов с дискинезиями ДПК по гипо- или гипертоническому типу (рис. 6). Для него характерно:

1. Повышение электрической активности ДПК кишки натощак в 4-5 и более раз, по сравнению с принятой нормой.

2. Электрическая активность ДПК после стимуляции соответствует тощаковой, или снижается в 1,5-2 раза, по сравнению с голодным исследованием. Снижение электрической активности ДПК кишки после стимуляции говорит о функциональном характере патологии.

3. Коэффициент ритмичности на частотах желудка и ДПК повышен в 10 и более раз при гипертоническом типе дискинезии, или снижен в 1,5-2 раза при гипотоническом типе дискинезии как натощак, так и при пищевой стимуляции.

4. Коэффициент соотношения в пределах нормы или несколько снижен в обе фазы исследования.

При данном типе нарушений моторики помогают препараты влияющие на психовегетативные симптомы из группы антидепрессантов, амитриптиллин, эглонил, ксанакс.



Рис. 6. Гипертонический тип дискинезии ДПК при функциональной диспепсии

2 вариант: нарушения моторики желудка.

Этот тип наиболее часто встречается у больных с функциональными нарушениями эвакуации из желудка и характеризует дискоординацию моторики желудка и ДПК (рис. 7).

Рис. 7. Показатель Pi/Ps при нарушении моторики желудка при неязвенной диспепсии

Для него типично снижение электрической активности желудка и повышение электрической активности ДПК. Ответ желудка на стимуляцию неадекватный, длительный, более 10-12 минут, ответа на стимуляцию по ДПК нет. Электрическая активность ДПК после еды ниже, чем натощак, ДГР выявляется в тощаковую фазу исследования. Ритмичность сокращений в норме.

Этот тип нарушения моторики желудка сопровождается клиническими признаками тяжести в эпигастрии после приема пищи и связан нарушением эвакуации из желудка. В этих случаях помогают прокинетики.

ЭГЭГ в диагностике язвенного стеноза

Наиболее показательны результаты ЭГЭГ при таком осложнении язвенной болезни как пилоробульбарный стеноз (рис. 8). Характер показателей зависит от степени выраженности стеноза: - формирующийся, компенсированный, субкомпенсированный, декомпенсированный.

Рис. 8. Общий график тощакового исследования ЭГЭГ у больного со стенозом. Характерно повышение мощности сигнала на частотах желудка на протяжении всего исследования

желудочный тракт клинический

Для компенсированного пилоробульбарного стеноза характерно:

1. Резкое повышение в 2-3 раза электрической активности на частотах желудка как при тощаковом, так и при стимулированном исследовании на протяжении всего времени исследования.

2. Электрическая активность ДПК натощак в пределах нормы, снижается при стимуляции.

3. Ответ на пищевую стимуляцию желудка ранний с 1 минуты или длительный - более 7-10 минут, неадекватный по силе, фазовость ответа отсутствует.

4. Ответ на пищевую стимуляцию на частотах ДПК поздний с 29-34 минуты или отсутствует вовсе.

5. Повышение ритмичности сокращений желудка после стимуляции в 3 и более раз.

6. Повышение коэффициента соотношения желудок/ДПК в 3 и более раз как натощак, так и при стимуляции в обе фазы исследования.

При субкомпенсированном пилоробульбарном стенозе выявляется:

1. Повышение электрической активности на частотах желудка натощак в 2-3 раза.

2. После пищевой стимуляции - ответ по желудку в первые 10 мин, активный, непродолжительный, далее электрическая активность желудка снижается, фазовости ответа нет.

3. Электрическая активность ДПК натощак в норме или несколько повышена, после пищевой стимуляции, ответа по ДПК не получено.

4. Повышение ритмичности сокращений желудка в 2 и более раз.

5. Повышение коэффициента соотношения желудок/ДПК натощак и после пищевой стимуляции в 2 и более раза.

При декомпенсированном пилоробульбарном стенозе обнаруживается:

1. Электрическая активность желудка натощак в норме или снижена, после пищевой стимуляции резко снижается - адекватного ответа на стимуляцию не получено.

2. Электрическая активность ДПК натощак в норме или повышена, после еды снижается, адекватного ответа на пищевую стимуляцию по ДПК не получено.

3. Коэффициент ритмичности в желудке повышен в пищевую фазу исследования в несколько раз.

4. Коэффициент соотношения желудок/ДПК повышен во 2 фазу исследования, что говорит о нарушениях эвакуации из желудка.

ЭГЭГ в диагностике спаечной болезни брюшной полости

Спаечная болезнь сопровождает любое оперативное вмешательство на органах брюшной полости традиционное или эндоскопическое. Спаечный процесс в брюшной полости в 7-10% наблюдений приобретает прогрессирующий, неблагоприятный характер, приводя к появлению спаечной кишечной непроходимости или стойкого болевого синдрома.

У 75% оперированных больных со спаечной болезнью помимо традиционных исследований была выполнена ЭГЭГ, результаты которой сопоставлены с интраоперационными данными. Все пациенты обследованы в стандартном режиме, не ранее чем через сутки после консервативного разрешения кишечной непроходимости, и в раннем послеоперационном периоде после разрешения пареза тонкой кишки не ранее 4 суток, для оценки динамики лечения.

При оценке результатов ЭГЭГ у больных со спаечной болезнью брюшной полости особое внимание обратили на немотивированное повышение электрической активности (Pi, Pi/Ps) и коэффициента ритмичности после пищевой нагрузки на частотах тощей или подвздошной кишки. При этом отмечено, что резкое волнообразное повышение электрической активности в 4-8 раз говорит о наличии механического препятствия в тонкой кишке.

Показательным является также увеличение амплитудной характеристики при анализе Вейвлета (рис. 9).



Рис. 9. Изменения сигнала по анализу Вейвлета при спаечной болезни брюшной полости

Это позволяет судить о наличии нарушения кишечного пассажа еще до появления выраженной клинической картины острой спаечной кишечной непроходимости.

Результаты, полученные при ЭГЭГ у пациентов со спаечной болезнью (рис. 10), позволили в 96% случаев выявить признаки механического препятствия в тонкой кишке, даже при отсутствии таковых при рентгенологическом и ультразвуковом исследованиях. В дальнейшем эти данные полностью были подтверждены во время операции. В раннем послеоперационном периоде после адгезиолизиса на ЭГЭГ у всех больных была отмечена нормализация показателей электрической активности и коэффициента ритмичности после пищевой нагрузки.



Рис. 10. Показатель Pi/Ps у больного со спаечной болезнью до и после оперативного лечения

До операции отмечаются пиковые повышения мощности и амплитуды сигнала на частотах тощей кишки при тощаковом исследовании. При стимулированном исследовании признаки нарушения эвакуации по тонкой кишке. При контроле ЭГЭГ в послеоперационном периоде - электрическая активность тонкой кишки в пределах нормы, признаков нарушения эвакуации по ней нет.

ЭГЭГ в диагностике мезентериального тромбоза

Абдоминальная ишемия проявляющаяся мезентериальным тромбозом или эмболией наблюдается у 0,6 до 1,8% госпитализированных в общехирургические клиники и представляет собой серьезную проблему для диагностики и лечения. Наибольшую трудность в диагностике представляет оценка жизнеспособности кишки в ранние сроки мезентериальной ишемии. Другой проблемой является неинвазивная оценка жизнеспособности кишечника после операций на сосудах брыжейки или резекций участка кишки не имеющего четкой границы зоны ишемии. Используя ЭГЭГ у пациентов с мезентериальной ишемией, обратили внимание на зависимость электрической активности от степени кровотока в сосудах. Чем выше уровень кровотока в кишечнике, тем выше его электрическая активность. Эту зависимость можно использовать для мониторинга ЭГЭГ при прогрессировании абдоминальной ишемии. Типичным для нарушений мезентериального кровотока при ЭГЭГ является (рис. 11):

1. Повышение электрической активности желудка более в 3-4 раза, достигая 75-80 на протяжении более 2-х часов исследования, что свидетельствует о нарастающем гастростазе.

2. Снижение электрической активности ДПК в 2 раза, до 1,1-0,9, тощей и подвздошной кишки в 3 - 4 раза, до 1,1-0,6, толстой кишки более чем в 5 раз, до 10,3-8,2 более 2-х часов исследования, что говорит об ишемии и нарастающей функциональной недостаточности тонкой и толстой кишки.

3. Снижение коэффициента ритмичности тонкой, подвздошной и толстой кишок до критических значений:

* тонкая кишка в 2 - 3 раза, до 0,8;

* подвздошная кишка в 3 - 4 раза, до 1,9;

* толстая кишка в 9 - 10 раз, до 2,6.



Рис. 11. Электрическая активность ЖКТ у пациентки с мезентериальным тромбозом

желудочный тракт клинический

На ЭГЭГ (Pi/Ps) наблюдается в динамике нарастание электрической активности желудка, и снижение электрической активности ДПК, тонкой и подвздошной кишки до критических значений, на протяжении более 3-х часов.

Применение длительного мониторинга ЭГЭГ в реанимационных отделениях

Для диагностики и коррекции МЭФ ЖКТ у пациентов в послеоперационном периоде предпочтительнее использовать длительный мониторинг моторной функции в течение 18-24 часов с применением парэнтеральных форм лекарственных препаратов вместо пищевого стимулятора - прокинетиков, прозерина, убретида.

На рис. 12 показаны первые сутки послеоперационного периода, во время которых наблюдается гастростаз с повышением электрической активности на частотах желудка, и послеоперационного пареза ЖКТ со снижением электрической активности на частотах двенадцатиперстной и тонкой кишки. После введения прозерина МЭФ ЖКТ нормализуется.

Рис. 12. Длительное мониторирование электрической активности ЖКТ у больного в первые сутки послеоперационного периода с использованием прозерина в/в

Таким образом, метод ЭГЭГ позволяет получить объективную, полноценную информацию о функциональном состоянии всех отделов ЖКТ и может быть использован для подбора лечения при различной гастроэнтерологической патологии.

Размещено на Allbest.ru

...