Доклад на Втором Сибирском конгрессе «Человек и лекарство»
Россия, Красноярск , 17-19 мая 2004 г.

ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА «ЭНЦЕФАЛАН-ВИДЕО» ДЛЯ ДЛИТЕЛЬНОГО ЭЭГ-ВИДЕОМОНИТОРИНГА В ЭПИЛЕПТОЛОГИИ

Захаров С.М., Захарчук С.А., Луцев Е.А., Скоморохов А.А.
НПКФ «Медиком МТД», г. Таганрог, Россия

При ЭЭГ-видеомониторинге с помощью различных технических средств осуществляется длительное наблюдение (до суток) за пациентом с записью электроэнцефалограммы и физиологических сигналов полиграфических каналов синхронно с видеозаписью действий пациента (в частности его мимики, позы) и аудиозаписью происходящего в палате, а также сигналов от датчиков-отметчиков событий, находящихся у врача и у пациента. Этот вид исследования является важным диагностическим методом, позволяющим дифференцировать псевдоэпилептические и истинные эпилептические пароксизмы. ЭЭГ-видеомониторинг применяют при необходимости подтверждения правильности предварительного диагноза «эпилепсии», особенно в сложных случаях, когда точная дифференциальная диагностика является принципиально важной для выбора наилучшей тактики лечения и прогнозирования исхода заболевания. Применение с этой целью портативных приборов для длительного ЭЭГ-мониторирования по типу холтеровского (с записью на карточку памяти типа Compact Flach Card или с телеметрическим каналом связи) даёт возможность дополнительных длительных амбулаторных исследований, в том числе и с мобильной системой ЭЭГ-видеомониторинга на базе портативного компьютера.

В настоящем сообщении рассмотрены функциональные возможности и некоторые особенности технологии проведения исследований с помощью новой отечественной системы для ЭЭГ-видеомониторинга (НПКФ «МЕДИКОМ-МТД», Россия, г. Таганрог), которая может быть построена на базе уже достаточно широко известного и выпускаемого с 2000 года электроэнцефалографа-анализатора «Энцефалан-131-03» или нового портативного электроэнцефалографа-регистратора «Энцефалан-ЭЭГР-19/26» (выпускается с 2004 года). Система обеспечивает длительный (до 24 часов) мониторинг и полностью синхронизированную запись на жесткий диск компьютера следующей информации:

ЭЭГ-сигналов по нужному количеству отведений — 19 (24) канала, до 32 цифровых отведений);
физиологических сигналов по полиграфическим каналам: ЭКГ, ЭОГ, ПГ, ЭМГ (положение тела пациента для «Энцефалан-ЭЭГР-19/26»);
видеоинформации с двух видеокамер:
- цветной видеокамеры ближнего плана с высоким разрешением — 720х576, 25 кадров в секунду, формат записи MPEG-2 (качество DVD);
- цветной видеокамеры общего плана с разрешением 640х480, 25 кадров в секунду, формат записи MPEG-4;
аудиоинформации от двух микрофонов;
меток событий с трех малогабаритных кнопочных пультов;
маркеров различного типа, отражающих те или иные события, процессы, функциональные пробы, отмеченные врачом в процессе ЭЭГ-видеомониторинга.

Предусмотрена возможность выбора и оперативной коррекции типов входных потоков данных, которые будут записываться по умолчанию при каждом включении записи на жесткий диск. Длительность непрерывной записи всех информационных потоков более 24 часов. Кроме этого, предусмотрен выбор условий автоматической отметки событий, например, обнаружение нестационарностей по сигналам ЭЭГ и ЭМГ или превышение порога громкости с одного из микрофонов. При постреальной обработке полученной информации врачу доступны следующие возможности:

Мгновенный переход к любому фрагменту по времени или любому событию, зафиксированному в журнале событий, и последующая, полностью синхронизированная прокрутка (режим «скроллинг» для ЭЭГ, синхронное воспроизведение аудио и видеоинформации с точностью до 1 кадра (40 миллисекунд) для камеры ближнего плана, с возможностью режима «стоп-кадр» и пошагового (постраничного) просмотра записанных ЭЭГ и видеоданных для анализа.
Мгновенный переход к видеокадру, соответствующему выбранному при просмотре фрагменту ЭЭГ, и переход к фрагменту ЭЭГ, соответствующему выбранному при просмотре видеокадру, с последующей синхронной прокруткой записанных потоков.
Обработка необходимых фрагментов электроэнцефалограммы с использованием всех возможностей «элитной» версии программно-методического обеспечения электроэнцефалографа «Энцефалан-131-03», таких как референтная реконструкция, вертикальный «сплит», автоматический поиск артефактов и эпилептиформной активности, двух- и трехмерный топоскоп, спектральный, авто-, кросс-корреляционный анализ и функция когерентности с топографическим картированием, анализ функциональной асимметрии (предусмотрена возможность использования большинства этих свойств и в реальном времени при осуществлении ЭЭГ-видеомониторинга), а также автоматическое формирование описания и классификация ЭЭГ с возможностью редактирования, трехмерная локализация источников патологической электрической активности мозга и т.п.
Печать выбранных фрагментов ЭЭГ-сигналов и соответствующих видеокадров, результатов математической обработки выбранных фрагментов ЭЭГ, топографических карт, а также описания исследования и врачебного заключения на лазерном или струйном принтере.

Система регистрирует и сохраняет в процессе проведения мониторинга максимум возможной информации, которая может быть полезна врачу при последующем анализе данных. Для этой цели в состав системы входят две видеокамеры. Обеспечивается одновременная регистрация видеоинформации ближнего плана о действиях и мимике пациента (камера с дистанционно управляемым поворотным устройством и Zoom-объективом) и общего вида палаты (камера с фиксированным месторасположением и углом обзора). Специальная подсветка и достаточная чувствительность видеокамер обеспечивают запись видеоинформации в ночное время. Высокое качество видеозаписи (формат MPEG-2) ближнего плана обеспечивает получение детальной видеоинформации с фиксацией даже мельчайших мимических мышечных сокращений. Специальная электродная шапочка для длительной комфортной регистрации ЭЭГ, производства «Медиком МТД», и дополнительные датчики подключаются непосредственно к портативному электроэнцефалографу-регистратору или (в случае стационарного варианта) через малогабаритную электродную коробку, которая закрепляется на поясе пациента. Эта электродная коробка соединяется тонким кабелем 6-метровой длины с электроэнцефалографом, чтобы пациент мог перемещаться по палате. В палате пациента находится 2 кнопки, передающие сигнал об отметке тех или иных событий пациентом или медперсоналом по инфракрасному каналу связи, причем записываемый при этом речевой комментарий (с помощью микрофона, расположенного в палате пациента) позволяет распознать при последующем анализе причины и обстоятельства включения записи. Врач через второй микрофон также может записать свои речевые комментарии о ходе исследования или проинструктировать пациента через акустическую колонку, расположенную в палате.

Технология записи информации в процессе ЭЭГ-видеомониторинга может быть различной, например:

непрерывная запись в течение 24 часов всех выбранных потоков данных с фиксацией всех меток и маркеров событий;

включение и выключение записи необходимых фрагментов выбранных потоков только вручную по инициативе медперсонала или пациента;

автоматическое включение записи по тем или иным выбранным критериям, например по обнаружению нестационарностей определенного типа;

запись информации с более гибкой организацией, использующей сочетание всех имеющихся возможностей и наилучшим образом позволяющей достигнуть цели проводимого ЭЭГ-видеомониторинга

В системе обеспечивается аварийное сохранение и восстановление данных в случае аппаратно-программных сбоев, случайного выключения электропитания и т.д. Информация записывается фрагментами заданной длины, поэтому возможные аварийные потери могут быть очень незначительными.

Обычно первоначально врач проводит стандартное ЭЭГ-исследование с различными провоцирующими функциональными пробами для оценки исходного состояния пациента и контроля его реакции на воздействия: гипервентиляцию, фотостимуляцию и фоностимуляцию с помощью стандартных средств электроэнцефалографов «Энцефалан‑131-03» или «Эцефалан-ЭЭГР-19/26». Затем данные с пациента регистрируются в режиме длительного накопления и мониторирования.

Система позволяет автоматически распознавать эпифеномены как в реальном времени в процессе ЭЭГ-видеомониторинга, так и при последующей обработке зарегистрированных данных. Надежность распознавания обусловлена автоматической индивидуальной подстройкой оригинального алгоритма под фрагмент фоновой записи, выбранный врачом. При обнаружении «подозрительных» на наличие эпилептиформных проявлений фрагментов на ЭЭГ, автоматически включается запись (если она до этого не была включена) всех потоков информации или фиксируется соответствующий маркер, если феномен был обнаружен в процессе записи. Например, была обнаружена «вспышка» на ЭЭГ, начало и окончание которой были распознаны программой. Будет сохранена вся информация (или зафиксированы маркеры) до начала вспышки (например, 30 секунд предыстории) и после окончания вспышки (например, 1 минута постистории). Алгоритм может работать не только на вспышках, приводящих к существенному возрастанию дисперсии физиологических сигналов, но и на участках с частотной перестройкой (например, группа острых волн, не превышающих по амплитуде исходную фоновую активность в альфа-диапазоне).

В процессе ЭЭГ-видеомониторинга фрагменты, метки и маркеры различных типов, автоматически отмеченные по тем или иным выбранным критериям или отмеченные вручную медперсоналом и имеющие диагностическое значение, попадают в электронный журнал событий. В первую очередь после проведения исследования анализируются отмеченные потоки данных, что существенно экономит время при обработке столь объемного массива информации. Врач выделяет из них диагностически значимые фрагменты, при необходимости дополняет их фрагментами, найденными им самостоятельно при визуальном анализе, результатами проведенной математической обработки, а также протоколом и врачебным заключением, после чего сохраняет все это в базе данных медучреждения. Электронная картотека (база данных по исследованиям) обеспечивает хранение данных на лазерных (CD-R) или DVD дисках, для чего в картотеке сохраняется дополнительный признак физического местоположения носителя (например, «CD № 14, полка № 3, коробка № 6»). Электронная картотека позволяет осуществлять операции сортировки и поиска по любым заданным критериям, что существенно облегчает врачу работу с большими объемами данных и поиск необходимого исследования, причем обеспечивается практически мгновенный поиск информации. Важной особенностью представленной системы является возможность выдачи на руки пациенту CD-диска с записанными на нем диагностически важными фрагментами ЭЭГ-видеомониторинга для получения дополнительной консультации у стороннего специалиста. Пациенту выдается компакт-диск, на котором сохраняются результаты исследования и специальная автономная программа просмотра данных ЭЭГ-видеомониторинга. С помощью этой программы врач-консультант сможет оценить фрагменты, отобранные и сохраненные на диске, на своем компьютере без установки на этот компьютер специализированного ПО.

Дальнейшее бурное развитие Internet-технологий и телекоммуникационных служб позволит в будущем использовать принципы телемедицины и осуществлять дистанционное консультирование. Это может стать предпосылкой для создания разветвленной сети специализированных палат и эпилептологических центров с возможностью обмена опытом, получения высококвалифицированных консультаций у ведущих специалистов, что позволит снять проблему нехватки квалифицированных кадров. Таким образом, представленная цифровая отечественная система для ЭЭГ-видеомониторинга соответствует возрастающим современным требованиям и может быть успешно использована в эпилептологических центрах и отделениях клинических больниц, сомнологических, неврологических и психиатрических отделениях различных медицинских учреждений, а также для научных исследований.

Написать письмо в офис фирмы. Ваши комментарии вебмастеру сайта.