способ контроля психофизиологического состояния организма

настоящее изобретение относится к области медицинской диагностики и, в частности, может быть использовано для исследования психофизиологического состояния организма (пфсо).

известны различные способы исследования пфсо. в частности, одним из способов является оценка болевой чувствительности (бч).

индивидуальная бч представляет собой важнейший параметр, определяющий основные свойства личности и психосоматические отношения человека, может служить информативным показателем адекватности и эффективности его биологической и социальной адаптации, состояния здоровья и болезни (василенко A. M. пороги болевой чувствительности как показатели адаптации здорового человека. тез. IV всес. съезда патофизиологов, т.1 , с.75, кишинев- москва, 1989). с характеристиками бч связаны едва ли не все физиологические и патофизиологические процессы. бч тесно связана с иммунокомпетентностью организма.

животные с низкой бч характеризуются низким гуморальным иммунным ответом (василенко с соавт., 1995).

давно известна связь бч с тонусом вегетативной нервной системы (Jапig W. тhе sуmраthеtiс пеrvоus sуstеm iп раiп. // еurореап Jоurпаl оf апаеsthеsiоlоgу 1995, 12 (Suppl. 10), 53-60).

гипоалгезия рассматривается как информативный предвестник развития гипертонической болезни (раде G. D., France CR. оbjесtivе еvidепсе оf dесrеаsеd раiп реrсерtiоп iп поrmоtепsivеs аt risk fоr hурегtепsiоп // раiп 1997 Nоv; 73(2): 173- 80).

пб определяются с помощью инструментальных методов, в качестве воздействий в которых могут использоваться различные стимулы.

пб выражается в единицах мощности стимула при меняющейся его силе, либо в единицах времени при постоянной силе стимула.

название метода количественного исследования бч образуется от названия используемого в нем алгогенного стимула с добавлением двукорневой приставки «aлгoмeтpия» - механо (тензо)-, термо-, электроалгометрия.

заменяющий лист (правило 26)

в общепринятой клинической и экспериментальной практике пб определяется как «минимaльнoe болевое ощущение, которое субъект в состоянии распознать*. за пб принимают мощность такого стимула, который в 50% предъявлений вызывает болевое ощущение (василенко A. M.: введение в алгологию: основные понятия, термины и определения, современная классификация хронической боли, учреждения для лечения боли // учебно- методическое пособие. 1996. M. из-во ммси).

вместе с этим, при использовании стимуляционной алгометрии нельзя обойти вниманием вопрос о развивающейся после начала действия ноцицептивного стимула сенситизации. специально проведенные исследования показали, что при повторных предъявлениях стимулов латентный период моторного ответа монотонно снижается.

из существующих способов контроля пфсо с помощью стимуляционной алгометрии, в частности, следует отметить тест акабане (см. д.м. табеева. руководство по иглорефлексотерапиии, M., «Meдицинa», 1980, c.29), включающего нагревание биологически активных точек (бат) полынной сигарой и определение длительности латентного периода возникновения болевого ощущения.

наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению, принятому в качестве прототипа, является способ, реализуемый с помощью устройства по патенту рф N° 2045930.

в данном способе производят локализацию измерительных точек, поочередно воздействуют на них стабильным по температуре теплом до достижения пб, формируют полигон значений латентных периодов, по которым оценивают физиологическое состояние организма.

однако известное изобретение обладает рядом недостатков:

- низкая информативность вследствие того, что способ позволяет оценивать только такой параметр пфсо, как латентный период;

- оценка состояния организма по построенному графическому профилю полигона значений бп и его площади не в полной мере отражает объективную картину его состояния;

- полученные значения бп отражают состояние организма только в статике, тогда как наиболее характерные, а значит информативные изменения в организме, происходят на фоне динамических процессов;

заменяющий лист (правило 26)

- отсутствует критерий объективной оценки эффективности и адекватности проводимых лечебных процедур.

целью настоящего изобретения является достижение технического результата по повышению информативности и объективности оценки бч для исследования пфсо.

в заявленном изобретении предлагается оценивать среднюю бч, как наиболее часто повторяющееся значение из всей совокупности пб, полученную при последовательном однократном измерении в нескольких заранее выбранных точках поверхности кожи при стабилизированной мощности тестирующего стимула, избегая тем самым повторного стимулирования одной точки с возникающей при этом сенситизации рецепторов.

далее предлагается оценивать пфсо как по статистическим характеристикам гистограммы распределения пб, так и по динамике и направленности изменений формы гистограммы.

вычисляемые цифровые характеристики гистограммы и их изменения служат объективным показателем динамики пфсо, в частности, при проведении различных реабилитационных и терапевтических мероприятий.

предложенный способ основан на оценке характеристик разброса порогов боли, что является принципиально новым классом показателей функционального состояния, имеющим непосредственное отношение к процессам управления, контроля и координации функций (к настоящему времени из таких показателей известен индекс P. M. баевского, основанный на анализе кардиоинтервалов).

заявленный технический результат достигается тем, что после воздействия физическим агентом на заранее выбранные измерительные точки пациента, например, тепловым и определения бч организма в виде значений латентных периодов, строится гистограмма всей совокупности натуральных логарифмов значений латентного периода, сглаживается ее огибающая по методу скользящей средней и определяется спектральный индекс (си) по формуле

заменяющий лист (правило 26)

CIl = K σм _г где к - нормирующий коэффициент, выбираемый для приведения показателя к виду, удобному для чтения;

а - амплитуда моды;

M - мода распределения; σ - среднеквадратичное отклонение.

полученная величина си сравнивается как с его предыдущими значениями, так и нормативным значением и оценивается психофизиологическое состояние организма.

таким образом в данном случае си является обобщенным интегральным показателем пфсо.

при сравнении двух показателей си, принадлежащих одному и тому же человеку, полученных на одном и том же оборудовании и при одном и том же наборе измерительных точек, нормативное значение не требуется.

при данном способе не имеют принципиального значения технические характеристики оборудования, локализация измерительных точек, нормирующий коэффициент а также модальность тестирующего стимула.

случаи снижения значения си свидетельствует об ухудшении состояния пациента, а повышения - об улучшении.

при наблюдении в стационаре и в амбулаторных условиях у пациентов при адекватной терапии значение си возрастало в несколько раз. в то же время, снижение си служит врачу сигналом о пересмотре лечебной тактики.

оценка эффективности лечебно-профилактических мероприятий может производится по относительной скорости нарастания си у пациента (см. демин с. а. и др. «Meтoд вариационной термоалгометрии в условиях санаторно- курортного лeчeния».//Meдицинcкий вестник мвд, Ns 3(16), 2005, с. 37-40.).

нормативное значение - это нижняя граница среднего значения си у нескольких тысяч практически здоровых лиц разного пола и возраста, полученное с использованием стандартизированного устройства.

снижение си ниже минимального значения свидетельствует о вероятности патологии (функциональных расстройств), а повышение - об улучшении пфсо.

заменяющий лист (правило 26)

для получения нормативного значения (составляющего 700 при среднем значении 950+250) был использован прибор «PуHO» (сертификат соответствия росс RU.иMO2.B10399, регистрационное удостоверение реестра медицинских изделий Ne 29/23031202/4856-03), позволяющий провести исследование бч с применением тепловой стимуляции (фиг. 1 ).

при сравнении полученного си с нормативным значением в зависимости от целей исследования пациенты могут подразделяться, например, по группам риска. в этом случае критерием разделения может служить степень снижения си относительно нормативного значения. чем ниже си, тем больше вероятность того, что пациент страдает функциональными и (или) органическими расстройствами какой-либо функциональной системы и снижен адаптационно- восстановительный потенциал. оценка среднего си работников предприятия относительно нормативного значения способна выявить наличие профессиональных вредностей и необходимость проведения дополнительной диспансеризации.

географическая вариация си (зависимость среднего си популяции, проживающей в конкретном регионе) может способствовать выявлению экологически неблагоприятных зон.

гистограмма строится и оценивается стандартными методами (см. в. ю. урбах, « математическая статистика для биологов и медиков, M., издательство академии наук ссср, 1963).

вычисляемые значения параметров гистограммы и, следовательно, си зависят от общего количества и локализации измерительных точек, мощности стимула, шага разбиения разрядов оси абсцисс, а также от заданного нормирующего коэффициента.

в общем случае, для увеличения точности определяемого си необходимо увеличить количество измерительных точек, однако это увеличивает среднее время обследования. для оценки совокупности лп методами статистики, а также для получения сопоставимых результатов измерения пб необходимо, чтобы все тестируемые точки обладали сходными анатомо-морфологическими особенностями (плотностью иннервации, васкуляризацией, глубиной залегания) и имели легко определяемые морфологические ориентиры. в этом случае полученные значения пб можно отнести к одной статистической совокупности.

заменяющий лист (правило 26)

для построения гистограммы ось абсцисс (натуральные логарифмы латентных периодов) делится на разряды с шагом 0,102, после чего значения группируются по разрядам. при вычислении си нормирующий коэффициент k для удобства принимается равным 100.

заявленное изобретение поясняется графическими материалами.

фиг. 1. блок-схема устройства, реализующего способ;

фиг. 2. конструкция элемента воздействия на бат (термощуп);

фиг. 3. расположение контрольных точек на фалангах пальцев рук и ног;

фиг. 4. график изменений значений пб в течение суток;

фиг. 5. график изменений значений пб в течение 13 дней;

фиг. 6. гистограмма распределения пб в норме;

фиг. 7. гистограмма распределения пб при патологии;

фиг. 8. гистограммы значений пб, при первичном обращении больного к., 34 лет. Cи=337;

фиг. 9. гистограммы значений пб на 2-й день терапии у больного к., 34 лет. Cи=508;

фиг. 10. гистограммы значений пб на 4-й день терапии у больного к., 34 лет. Cи=690;

фиг. 11. гистограммы значений пб на 6-й день терапии у больного к., 34 лет. Cи=2087,

фиг. 12. гистограммы значений пб на 8-й день терапии у больного к., 34 лет. практически здоров. Cи=2144.

фиг. 13. алгоритм работы процессора

заявленный способ реализуется посредством устройства, блок-схема которого, см. фиг. 1 , включает: термощуп 1 ; блок управления 2; кнопка пациента 3; блок сопряжения 4; компьютер 5; линию связи 6, в качестве которой используется проводная телефонная связь или радиоканал, соединяет блок управления 2 и блок сопряжения 4,

в термощуп 1 входят: нагревательный элемент 7;

заменяющий лист (правило 26)

кнопка включения - выключения нагрева 8;

в блок управления 2 входят: процессор 10, в качестве которого используется микросхема ATMEGA8L-8A1, работа который производится по алгоритму, см. фиг. 13. блок управления рабочим током 11 ; запоминающее устройство (зу) 12; модулятор 13; передатчик 14; блок питания 15; индикатор 16;

в кнопку пациента 3 входят. кнопка включения-выключения нагрева 9;

блок сопряжения 4 включает в себя: приемник 17; демодулятор 18;

в конструкцию термощупа 1 , см. фиг. 2, входит подпружиненный 19 шток 20 с рабочей частью 21 и разъем 22 для подключения к цепи питания.

заявленный способ реализуется следующим образом.

на теле пациента выбираются контрольные точки (фиг. 3).

оператор берет в руки термощуп 1 , а пациент берет в руки кнопку 3.

при работе в условиях самоконтроля, предварительно проинструктированный, пациент управляет включением воздействия тепла на контрольную точку и отключением в момент ощущения боли производится кнопкой 8 термощупа 1.

кнопка 8 и параллельно подсоединенная к ней кнопка 9 подают на процессор 10 управляющие сигналы, которые процессор 10 при первом нажатии интерпретирует как разрешающий, а при повторном - как запрещающий.

индикатор 16 отражает номер точки, которую необходимо тестировать.

при практической реализации настоящего изобретения использовались 40 точек, расположенных на дистальных фалангах пальцев рук и ног (фиг. 3), что является компромиссом между точностью вычислений и временем обследования. все измеряемые точки расположены на 0,3 í 3 мм проксимальнее и на 0,3 í 3 мм латеральнее корня ногтя (фиг. 3).

заменяющий лист (правило 26)

врач - оператор прикладывает термощуп 1 к одной из измерительных точек и нажимает кнопку 8. процессор 10 сигналом разрешает работу блока управления рабочим током 11. блок управления рабочим током 11 обеспечивает поддержание заранее заданной мощности нагрева элемента 7. происходит нагревание соответствующей контрольной точки на теле.

почувствовав болевое ощущение от теплового воздействия, пациент нажимает кнопку 9. сигнал с кнопки 9 поступает на процессор 10, который отключает питание нагревательного элемента 7, в результате чего нагрев прекращается и в зу 12 фиксируется сигнал, пропорциональный времени появления болевого ощущения в данной контрольной точке пациента, т.е. времени латентного периода (лп).

полученный результат фиксируется в зу и отображается на индикаторе 16, на котором по сигналу с процессора 10 также высвечивается и номер следующей тестируемой контрольной точки.

аналогичную процедуру проводят со следующей измерительной точкой.

после тестирования всех контрольных точек процессор 10 останавливает процесс тестирования и в соответствии с алгоритмом компьютерной программы (свидетельство о регистрации программы для эвм N° 2001610621, приоритет от 03. 04. 01 ) и производит необходимые вычисления.

из полученной информации формируется числовой полигон значений, см. фиг. 4, 5.

поскольку величина ощущения пропорциональна логарифму величины раздражения (закон вебера-фехнера), пб характеризуется логарифмом лп.

по полученным значениям логарифмов лп строится гистограмма, т. е. график, в котором по оси X отмечены разряды сгруппированной совокупности значений, а по оси у - количество показателей, попавших в данный разряд.

далее по этим значениям строится гистограмма, т.е. график, в котором по оси «X» отмечены значения разрядов сгруппированной совокупности пб, а по оси «у» - количество пб, попавших в числовой разряд.

для исключения влияния случайных вариаций огибающая гистограммы распределения сглаживается по известному статистическому методу «Cкoльзящeй средней*.

заменяющий лист (правило 26)

распределение значений лп является информационным показателем, по которому определяется, отражающий пфсо, спектральный индекс (си) по формуле

σм где к - нормирующий коэффициент, значение которого устанавливается из соображений удобства последующих вычислений; σ - среднеквадратичное отклонение (вычисляется по известной формуле статистики);

M - главная мода распределения (наиболее часто повторяющееся значение);

а - амплитуда главной моды (количество значений, попавших в главную моду);

за средний порог бч принимается значение главной моды распределения. вычисленное значение си сравнивают с нормативным и по выявленным отличиям производят оценку пфсо.

нижняя граница си принимается равной 700. для больных с тяжелыми и серьезными заболеваниями эта величина может опускаться ниже 100, степень снижения си связана с тяжестью заболевания.

пациент может самостоятельно производить тестирование, при этом кнопка 3 не используется.

при необходимости (для оценки динамики, групповых статистических показателей или подробного анализа) данные измерения переносятся в компьютер 5, на котором установлена компьютерная программа (свидетельство о регистрации программы для эвм Ns 2001610621 , приоритет от 03. 04. 01 ).

при наблюдении в динамическом режиме проведение исследования производится в одно и то же время суток, предпочтительнее непосредственно после пробуждения.

динамика си, измеряемого в течение лечебного курса, позволяет получить для конкретного пациента объективную картину адекватности выбранных лечебных воздействий и оперативно менять врачебные назначения.

в качестве примера, на фиг. 8 - 11 , приведены гистограммы распределения пб больного к. 34 лет, получающего лечение по поводу острого бронхита.

заменяющий лист (правило 26)

из представленных рисунков видно как гистограмма распределения в процессе проведения лечебных процедур поднимается с низкого и плоского плато и преобразуется в фигуру с острой вершиной, т.е. приближается к нормальной форме распределения, соответствующей здоровому состоянию. эти преобразования говорят о правильности выбранного курса лечения и его эффективности.

опыт применения заявленного способа в условиях лечебно-профилактических учреждений убедительно доказал ряд его неоспоримых преимуществ по сравнению с известными методами диагностики пфсо.

способ не чувствителен к электрическим помехам, к мелким нарушениям целостности кожи, не требует точного определения локализации тестируемых точек. дозированное болевое воздействие, являясь физиологическим раздражителем, не нарушает функцию рецепторов.

для метода характерна высокая повторяемость результатов, достигающая 90%.

техническая простота обследования позволяет проводить диагностику в кабинетах доврачебного приема средним медперсоналом.

заявленный метод оценки психофизиологического состояния организма включает известные процедурные действия и потому может быть реализован в любом лечебном учреждении, что говорит о соответствии предложенного решения такому критерию охраноспособности, как практическая применимость.

заменяющий лист (правило 26)