Медведева Л.А.

ФГБУ "РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского" РАМН

Сыровегин А.В.

Авакян Г.Н.

Кафедра неврологии и нейрохирургии Российского национального исследовательского медицинского университета им. Н.И. Пирогова

Гнездилов А.В.

Российский научный центр хирургии им. акад. Б.В. Петровского РАМН, Москва

Загорулько О.И.

ФГБНУ «Российский научный центр хирургии им. акад. Б.В. Петровского»

Методология исследования мигательного рефлекса и его нормативные параметры

Журнал: Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2011;111(1): 62-67

Просмотров : 245

Загрузок : 4

Как цитировать

Медведева Л. А., Сыровегин А. В., Авакян Г. Н., Гнездилов А. В., Загорулько О. И. Методология исследования мигательного рефлекса и его нормативные параметры. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2011;111(1):62-67.

Авторы:

Медведева Л.А.

ФГБУ "РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского" РАМН

Все авторы (5)

Мигательный рефлекс круговых мышц глаз, регистрируемый электромиографически в ответ на электрическую стимуляцию тройничного нерва [1, 21], остается одним из ведущих методов клинико-нейрофизиологических исследований. Электрический прямоугольный импульс, наносимый на надглазничный нерв, вызывает непроизвольное смыкание век; этот рефлекторный ответ может быть зарегистрирован поверхностными или игольчатыми электромиографическими (ЭМГ) электродами с круговых мышц глаз [15]. Надежно установлено появление 2 компонентов ЭМГ-ответов круговой мышцы глаза при электрической стимуляции как надглазничного, так и подглазничного нервов [12, 36], формирующих мигательный рефлекс. Ранний рефлекторный ответ, обозначенный как R1-компонент, возникает только ипсилатерально к стороне стимуляции, имеет латентность около 10 мс и форму 2-3-фазного потенциала. Поздний рефлекторный R2-компонент проявляется билатерально к стороне стимуляции в виде вспышки ЭМГ-активности с латентностью около 30 мс. В ряде работ отмечено появление третьего компонента в паттерне ЭМГ-ответов, обозначаемого как R3, который возникает с вариабельной латентностью около 70-80 мс [10, 30-32].

Природа R1- и R2-компонентов установлена путем сравнения аномалий этих ответов у пациентов с локальными ишемическими поражениями в стволе мозга, визуализированными с помощью магнитно-резонансной томографии [8, 24]. Глазничный нерв (n. ophtalmicus) и его ветвь надглазничный нерв (n. supraorbitalis) образуют общее афферентное звено в рефлекторной дуге указанных ответов, тогда как эфферентное звено сформировано мотонейронами ядра лицевого нерва и их аксонами, иннервирующими круговые мышцы глаз. В этой рефлекторной дуге ранний (унилатеральный) R1-компонент формируется активацией Аβ-афферентов и опосредуется олигосинаптическим путем через область основного тригеминального ядра в средней трети моста к одноименному мотонейронному ядру лицевого нерва. Поздние рефлекторные R2-компоненты формируются в результате стимуляционной активации афферентных волокон групп Аβ и Аδ, что выявлено при сравнительном изучении этого компонента в ответ на электрическую и лазерную стимуляцию надглазничного нерва [25, 27, 29]. Центральные пути проведения билатеральных R2-компонентов являются более сложными; их афферентные волокна нисходят от образований моста по спинальному тригеминальному тракту в продолговатый мозг и оканчиваются в самой каудальной части спинального тригеминального ядра. От этой области R2-компонент далее проводится ипсилатерально и контралатерально полисинаптическими путями через латеральное тегментальное поле ретикулярной формации, образуя синаптические контакты с ядрами лицевых нервов.

Результаты сравнительных исследований амплитудных и временных характеристик R1- и R2-ответов у пациентов с болевыми синдромами в области головы и шеи и у здоровых позволили определить их нормативные значения и патологические отклонения в случаях поражений в тригеминальной системе, а также рекомендовать их для клинического использования [2, 9, 20]. В соответствии с этими рекомендациями измеряются латентное время R1- и R2-компонентов от стимуляционного артефакта до начального отклонения потенциалов. Латентности R1 и R2 являются задержанными (пролонгированными), если они превышают 13 и 41 мс соответственно. Различия в латентностях компонентов левой и правой стороны более 1,5 мс для R1 и 8,0 мс для R2 рассматриваются как патологические. Различие в латентных периодах между ипсилатеральным и контралатеральным R2 не должно превышать 5 мс. Амплитуда ЭМГ-ответов мигательного рефлекса индивидуально вариабельна для разных людей. Тем не менее предлагается рассматривать как нормальные следующие значения (M±SD): для ипсилатерального R1-компонента - в диапазоне 0,38±0,23 мВ, для ипсилатерального R2-компонента - 0,53±0,24 мВ, для контралатерального R2-компонента - 0,49±0,24 мВ.

Следует заметить, что в работах исследователей разных лабораторий существуют свои индивидуальные нормы латентностей возникновения R1 и R2, но они характеризуются скорее более увеличенными латентными периодами поздних ЭМГ-ответов, чем укороченными. Так, у здоровых наблюдали латентность R2-компонента до 45 мс [26] и даже более пролонгированное, если ответы усредняли. Эти различия связаны с неоднозначными методологическими подходами и приемами измерения, а также техникой усиления при регистрации ЭМГ-ответов в исследованиях мигательного рефлекса.

При регистрации и анализе компонентов мигательного рефлекса учитывается, что латентность R1 в большей степени зависит от периферической проводимости по тройничному и лицевому нервам, чем от внутриаксиальной синаптической связи в межнейронной цепи [5]. Наоборот, латентность R2 более зависима от интернейронной синаптической проводимости, чем от времени периферической нервной проводимости. Поэтому задержка в латентности R1-компонента наблюдается преимущественно при поражениях, вовлекающих периферические нервы, а задержка в латентности R2-компонента проявляется при поражениях, вовлекающих тригеминальный комплекс на уровне ствола мозга [16-19].

Мигательный рефлекс также может вызываться при стимуляции подглазничного (n. infraorbitalis) или подбородочного (n. mentalis) нервов. Эти ответы менее надежны при регистрации, а их R1-компоненты не всегда выявляются. Однако они могут помочь в оценке стороны поражения тригеминальных спинальных ядер ствола мозга [35].

Тригеминальный комплекс по своим анатомо-физиологическим особенностям состоит из ядер и подъядерных структур, простирающихся от мезенцефалона до спинного мозга с многочисленными афферентными входами. В частности, сенсорные нейроны спинального тригеминального ядра с его подъядрами, обозначаемые как бульбоcпинальное ядро [36], получают сигналы от кожных рецепторов с относительно хорошо определяемым соматотопическим распределением. Эти нейроны также через верхнее двухолмие и ядро шва получают дополнительные модулирующие входы от базальных ганглиев [6, 7]. Размер и связи бульбоспинального сенсорного ядра свидетельствуют о важности тригеминальных нейронов как «релейной станции» для кожных соматосенсорных входов на их пути к более высоким структурам ЦНС и к интегративным моторным центрам ретикулярной формации. В связи с этим поражения тригеминального комплекса и его центральных проекций могут проявляться клинически признаками периферических нейропатий, специфических поражений тригеминального ганглия, дисфункциями ЦНС на фоне изменения возбудимости тригеминальных нейронов. По этой причине применение электрически вызванного мигательного рефлекса в исследованиях лицевых и головных болей является оправданным. Проведенные работы подчеркивают роль дисфункции нейронов ствола мозга и тройничного нерва при формировании болевых феноменов цервикокраниальной локализации [4, 21, 23, 37]. В то же время полученные разными исследователями результаты особенностей разных компонентов рефлекса на стимуляцию надглазничного нерва при различных болевых синдромах не всегда однозначные [3, 11, 13, 14, 28, 33, 34, 36]. Имеющиеся противоречия, характерные для многих исследований, могут быть объяснимы как причинами методического и технического характера, так и способами измерений мигательного рефлекса.

Таким образом, целью настоящего исследования явилась разработка единой методологии записи и анализа мигательного рефлекса у здоровых, а также оценка нормальной величины ЭМГ-ответов круговых мышц глаз при электрической ноцицептивной стимуляции надглазничного нерва.

Материал и методы

В исследованиях участвовал 31 человек в возрасте 25-60 лет, соматически здоровые и с отсутствием в анамнезе каких-либо головных или лицевых болей.

При записи мигательного рефлекса обследуемые располагались в кресле с подлокотниками в удобной для себя позе. После установления регистрирующих и стимулирующих электродов проводили запись произвольной ЭМГ - в течение 4 с при максимально плотном смыкании век, с тем чтобы выявить возможность присутствия денервационно-реиннервационного процесса и исключить из исследования лиц с признаками поражения лицевого нерва. В случаях необходимости для более точной оценки такого предположения регистрировали и оценивали периферические М-ответы круговой мышцы глаз в ответ на электрическую стимуляцию ветвей лицевого нерва в области ушной раковины.

После записи произвольной ЭМГ круговых мышц глаз осуществляли несколько пробных стимуляций надглазничного нерва с тем, чтобы обследуемый мог адаптироваться к наносимому стимулу. Стимуляцию постепенно усиливали до появления наибольшего и более устойчивого R1-компонента. В основном исследуемые спокойно реагировали на предъявляемую стимуляцию. Однако бывали случаи, когда мигательный рефлекс на надглазничный стимул был сопряжен с движением глазных яблок, формирующим корнеоретинальные потенциалы, которые создавали сильные помехи в записи мигательного ЭМГ-рефлекса, смещая изолинию вверх или вниз. Поэтому просьба к обследуемым активно не моргать и не двигать глазами помогала успешному проведению исследования.

Полученные данные измерений обрабатывали стандартными методами статистического анализа (М±SD). Для оценки достоверности различий при 5% уровне значимости использовали непараметрический t-критерий для оценки различий, а также критерий Вилкоксона для попарно связанных величин, когда это было необходимо при сравнении данных, полученных в разное время у одних и тех же обследуемых.

Результаты

Методика электрической ноцицептивной стимуляции надглазничного нерва

Во время регистрации мигательного рефлекса обследуемый спокойно сидит в кресле с открытыми глазами. Для стимуляции надглазничного нерва использовали стандартные стимулирующие электроды, укрепленные на изолирующей пластине. Отрицательный электрод (катод) устанавливался над надглазничным отверстием, а анод - на 2 см выше.

Чтобы избежать привыкания, одиночные электрические импульсы длительностью 0,2 мс, генерируемые электростимулятором электрофизиологической системы Tiesy-VIII (Германия), наносили с интервалом 7-10 с. Первоначально осуществляли пробную стимуляцию, чтобы по возможности уменьшить ожидание и тревогу обследуемого к нанесению стимула. Силу стимуляции для каждого обследуемого подбирали такой, чтобы ощущать слабый (пороговой величины) болезненно-неприятный, но легко переносимый укол, и чтобы наблюдать максимальный по амплитуде и относительно стабильный R1-ответ. В связи с индивидуальной восприимчивостью обследуемых к наносимому стимулу сила стимулирующего тока колебалась в пределах 10-15 мА. Такая сила стимуляции вызывала максимально-стабильный R1-ответ, а возникающий при этом R2-ответ можно было отнести к совместной активации афферентов групп Аβ и Аδ. На рис. 1 схематично представлено расположение как стимулирующих, так и регистрирующих электродов.

Рисунок 1. Регистрация мигательного рефлекса: наложение отводящих и стимулирующих электродов и вызванные ЭМГ-ответы. А - схема расположения стимулирующих и отводящих электродов при регистрации электрически вызванного мигательного рефлекса круговых мышц глаз; Б, В - ипси- (R1i, R2i) и контралатеральный (R2c) ответы на одиночный стимул n. supraorbitalis при обычной регистрации ЭМГ; Г, Д - мигательные рефлексы, записанные методикой наложения 12 пробежек, при регистрации перевернутой (Г) и конвенциальной (Д) ЭМГ. М - отодвинутый момент стимуляции.
Осуществляли поочередно стимуляцию левого и правого надглазничных нервов.

Методика регистрации произвольной ЭМГ-активности и мигательного рефлекса

Для регистрации произвольной ЭМГ-активности круговых мышц глаз и для записи рефлекторных ответов этих же мышц использовали поверхностные круглые электроды (диаметром 6 мм). Отрицательный электрод (катод) укрепляли на нижнем веке по центру глаза, а положительный электрод (анод) - устанавливали на край угла глазницы. Отводящие электроды располагали одинаковым способом на обоих глазах. Крепление электродов к коже проводили тщательно путем фиксации лейкопластырем, предварительно обработав электроды этиловым спиртом с последующим нанесением на них токопроводной пасты. ЭМГ-потенциалы круговых мышц глаз усиливали в полосе пропускания частот 20-10 000 Гц (при записи произвольной ЭМГ) и в диапазоне 5-10 000 Гц (при записи мигательного рефлекса). Поскольку отмечали появление большого артефакта стимуляции, то возникала необходимость несколько изменять полосу частот снизу (от 5 до 20 Гц), чтобы уменьшить величину артефакта стимуляции. Заземляющий электрод крепили на лбу или на плече. Для ЭМГ-регистрации мышечных потенциалов использовали усилители электрофизиологической системы Tiesy-VIII (Германия), аналоговые сигналы которой с помощью аналого-цифрового преобразователя переводили в цифровой код ASCII с частотой опроса 2500-5000 Гц, далее с применением пакета математических программ осуществляли обработку ЭМГ-сигналов (Фурье-анализ, усреднение обычное и по модулю) на компьютере. Для последующего измерения и анализа рефлекторных ЭМГ-ответов мигательного рефлекса записывали последовательно от 8 до 12 регистраций, которые анализировали по отдельности, путем обычного и по модулю усреднения (см. рис. 1).

Методика анализа произвольной ЭМГ и мигательного рефлекса

Произвольную ЭМГ-активность круговых мышц глаз слева и справа регистрировали при максимально плотном смыкании век в цифровом варианте с частотой опроса 5000 Гц и анализировали, применяя метод амплитудно-частотного анализа (Фурье-анализ) за 4 с записи. Дополнительно из 4-секундной регистрации просматривали записи с целью выявления аномалий: низкая амплитуда ЭМГ-осцилляций (менее 500 мкВ), периоды «молчания» в текущей ЭМГ, выраженные фасцикуляции и др. Амплитудно-частотный анализ дает возможность оценить характер частотного распределения ЭМГ-сигналов и общий спектр мощности. По показателям билатеральных значений площадей общего спектра мощности определяли асимметрию ЭМГ-активности круговых мышц глаз слева и справа. Асимметрию более 50% по аналогии с ЭЭГ-активностью рассматривали как патологическую. На рис. 2 (справа) представлены записи реальной ЭМГ и график Фурье-анализа (слева) ЭМГ-сигналов за 4 с у здорового испытуемого и для сравнения амплитудно-временных значений произвольной ЭМГ-активности у пациентки с мигренью.

Рисунок 2. Билатеральные записи произвольной ЭМГ круговых глаз при максимально плотном смыкании век. А - произвольная ЭМГ у здорового обследуемого с нормальным амплитудно-частотным распределением и величиной площади общего спектра мощности (слева - нативная ЭМГ, справа - график Фурье-анализа); Б - произвольная ЭМГ у пациентки с мигренью: замедлена частотой распределения ЭМГ-сигналов и явно снижена величиной площади общего спектра мощности, что указывает на признаки супраорбитальной денервации. Слева - образцы записей ЭМГ-сигналов из общего времени регистрации 4 с; справа - спектры мощности ЭМГ-сигналов за 4 с сокращения.

Таким образом, при записи рефлекторных компонентов мигательного рефлекса круговых мышц глаз в ответ на стимуляцию надглазничных нервов измеряли: латентности возникновения R1- и R2-компонентов от начала артефакта стимуляции до начального четкого отклонения потенциала; амплитуду R1-компонента от пика до пика; площадь общего спектра мощности ЭМГ-разряда, составляющего R2-компонент; длительность R2-компонента; латентность R3-компонента, если он возникал.

Нормативные величины параметров мигательного рефлекса

В результате проведенного исследования были определены основные компоненты паттерна рефлекторных ответов круговых мышц глаз: постоянные R1i - ипсилатеральный (возникающий на стороне стимуляции) и R2 - возникающий ипси- (R2i) и контралатерально (R2c) по отношению к стороне стимуляции и непостоянный R3-компонент, также возникающий как на стороне стимуляции, так и контралатерально (R3i и R3c). Основные анализируемые характеристики компонентов мигательного рефлекса, вызванного при электрической ноцицептивной стимуляции надглазничного нерва, представлены на рис. 3, а их нормативные значения представлены в таблице.

Рисунок 3. Анализируемые параметры мигательного рефлекса круговых мышц глаз. А - реальные записи ипсилатеральных ЭМГ-ответов m. orbicularis oculi sin. при электрической стимуляции n. supraorbitalis у двух здоровых (графики 1, 2 и 3, 4 соответственно); Б - графики распределения спектральной мощности ЭМГ-сигналов R2-компонента с указанием площади общего спектра мощности (мкВ2/длительность R2).

Итак, можно заключить, что предложенная методика записи мигательного рефлекса и анализа полученных результатов (латентностей, амплитуд и площадей общего спектра мощности ЭМГ-сигналов) может быть использована как методологический подход исследования мигательного рефлекса для более полной и унифицированной его оценки. Применение одинаковых методологических исследований и системы анализа мигательного рефлекса может не только расширить понимание нейрофизиологических процессов, обеспечивающих ноцицепцию в области головы, но и дать возможность адекватного сравнения результатов исследований мигательного рефлекса.

Поскольку исследования проведены на небольшой группе (31 человек), то для правомочного утверждения о достоверности полученных результатов необходимо провести широкомасштабное исследование мигательного рефлекса у здоровых с определением диапазона нормальных значений его компонентов.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail