Способ лечения дефектов полей зрения и заболеваний зрительного тракта

 

Изобретение относится к медицине и предназначено для лечения дефектов полей зрения. Воздействуют синхронизированными магнитными полями на область проекции зрительной коры с фотостимуляцией глаза наиболее эффективными частотами, определенными на основании регистрации и анализа биоэлектрической активности мозга, ежедневно в течение 15-20 мин, 10-15 сеансов на курс лечения. При этом используют импульсное магнитное поле с индукцией 1,2-2 Тл, одновременно проводят локальную фотостимуляцию в проекции дефектов полей зрения при отсутствии электрической стимуляции. Способ позволяет повысить эффективность лечения дефектов полей зрения и заболеваний зрительного тракта.

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть также использован для лечения заболеваний центральной и периферической нервной системы с нарушением афферентных и эфферентных путей, центральных анализаторов.

Известен способ лечения заболеваний зрительного тракта путем воздействия цуга волн бегущего магнитного поля, волны бегущего магнитного поля возбуждают в течение систолы в одной из ветвей внутренней сонной артерии, повторное возбуждение цуга волн синхронизируют с систолой от переднего отрезка глаза до области проекции зрительных анализаторов на затылочных буграх с обеих сторон с индукцией 0,1-0,25 Тл, в пределах систолы проводят импульсную фотостимуляцию через зрачки обоих глаз световым потоком в видимом диапазоне длин волн мощностью не более 100 мВт.

Однако данный метод обладает существенными недостатками. Магнитная стимуляция и фотостимуляции проводится без учета частотных особенностей биоэлектрической активности мозга, что в свою очередь может приводить к снижению эффективности воздействия.

Наиболее близким, выбранным нами в качестве прототипа является способ лечения заболеваний зрительного тракта путем воздействия импульсным магнитным полем 0,1-0,25 Тл, синхронизированным с частотами электрической активности мозга одновременно с черескожной стимуляцией зрительного нерва, путем электростимуляции области век и с фотостимуляцией ежедневно в течение 15-20 минут по 10-15 сеансов (патент 2128485).

Однако данный метод обладает недостатками. Фотостимуляция проводится без учета расположения дефектов полей зрения, а индукция импульсного магнитного поля 0,1-0,25 Т в проекции зрительной коры не может приводить к деполяризации нейронов зрительной коры.

Задачей изобретения является увеличение эффективности лечения дефектов полей зрения и заболеваний зрительного тракта.

Поставленная задача достигается тем, что с помощью катушки создают импульсное магнитное поле в проекции корковых звеньев зрительного анализатора, причем частоту импульсного поля выбирают согласно наиболее оптимальным реакциям биоэлектрической активности мозга и сетчатки, а максимальную индукцию магнитного поля обеспечивают в интервале 1,2-2 Тл, в момент импульса магнитного поля проводят локальную импульсную фотостимуляцию в область дефектов полей зрения через зрачки обоих глаз световым потоком в видимом диапазоне не более 10 мс.

Авторами проведена необходимая экспериментальная работа, позволяющая определить характеристики транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) и локальной фотостимуляции.

Изучение влияния электромагнитных полей на неорганические и органические вещества, живые организмы уходит своими корнями в глубокое прошлое. В течение двух столетий отмечаются периоды как чрезвычайного повышения, так и снижения интереса к данной проблеме. В 1820 году датский физик Ханс Кристиан Эрстед открыл действие электрического тока на магнитную стрелку, показал, что токи в проводах создают магнитное поле. Эксперименты французского физика и математика Андре Мари Ампера доказали, что и магнитное поле действует на провода с током, и определили силу возникновения электрического поля при всяком изменении манитного. Английский физик Майкал Фарадей открыл в 1831 году закон электромагнитной индукции, указывающий, что электрическое поле возникает при всяком изменении магнитного. Первоначально Фарадей обнаружил явление электромагнитной индукции ("индукция" значит "наведение") с помощью двух изолированных друг от друга проволочных спиралей, намотанных на деревянную катушку. При замыкании и размыкании цепи первой спирали наблюдалось слабое отклонение стрелки гальванометра в цепи второй спирали. Через полгода Фарадей обнаружил индукционный ток в катушке в момент вдвигания и выдвигания магнита.

Впервые магнитостимуляция была выполнена A.D'Arsonval в 1896 году, когда при стимуляции затылочной области испытуемые отмечали зрительные вспышки в глазу - фосфены. Позднее в 1910 году S.Thompson описывал, что при стимуляции сетчатки глаза человека магнитным полем пациенты также отмечали фосфены. В 1965 году R.Bickford и B.Fremming впервые смогли произвести стимуляцию лицевого нерва синусоидальным магнитным полем. В 1980 году была обнаружена возможность транскраниальной анодной электрической стимуляции коры головного мозга человека с регистрацией вызванных моторных ответов с верхних и нижних конечностей. Зарегистрировать моторные ответы с мышц при стимуляции магнитным полем периферических нервов удалось впервые в 1982 году M.J.R.Polson. Группа ученых Шеффилдского университета во главе с A.Barker в 1985 году создали магнитный стимулятор, способный возбуждать моторную кору человека и в результате этого вызывать движения в верхних и нижних конечностях. Данная методика стала называться "транскраниальная магнитная стимуляция" (ТМС).

Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) широко используется для исследования центральной нервной системы человека, в том числе для изучения зрительной системы. В офтальмологии с лечебной целью используются магнитостимуляция периферических и центральных отделов зрительного анализатора.

Ранее было показано что звуковая стимуляция может оказывать влияние на ЭРГ в виде увеличения амплитуды "b"-волны (Гаврийский B.C. Влияние звуковой стимуляции на электроретинограмму человека. Физиологический журнал СССР им. И. М. Сеченова, 1970, N9, с.1215-1218), а также возможна выработка условнорефлекторных изменений в ЭРГ (Богословский А.И., Семеновская Е.Н. Условнорефлекторные изменения электроретинограммы человека. Физиологический журнал СССР им. И.М. Сеченова, 1959, N1, с.3-7). Полученные изменения в виде увеличения амплитуды "b"-волны ЭРГ при ТМС (Гимранов Р.Ф., Гимранова Ж.В. Влияние транскраниальной магнитной стимуляции на биоэлектрическую активность в сетчатке у человека. Москва, Материалы 4-й Московской научно-практической нейроофтальмологической конференции, 2000, стр. 17-19) указывают на изменение состояния нейронов центральных звеньев зрительного анализатора, которые через центробежные волокна в зрительном нерве попадают в сетчатку и, заканчиваясь на амакриновых клетках, модулируют свойства их рецептивных полей, активно участвуя в процессах латерального торможения (Новохватский А.С. Диагностическое значение офтальмоскопической картины диска зрительного нерва при патологических состояниях третьего зрительного нейрона. Офтальм. журнал, 1982, N5, с. 257-261; Шамшинова А. М., Волков В.В. Функциональные методы исследования в офтальмологии. М.: Медицина, 1998, с.30-31). Представление о латеральном проведении в сетчатке афферентных сигналов на основании сопоставления математической модели структурно-функциональной единицы сетчатки со структурной организацией латерального взаимодействия в сетчатке предполагает связь любого рецепторного нейронального пула посредством горизонтальных элементов (горизонтальные, амакриновые, интерплексиформные клетки) с биполярными нейронами, сколь угодно удаленными от рассматриваемой рецепторной зоны. Именно на основании латерального проведения за счет горизонтальных взаимодействий возможно частичное восстановление в сетчатке (Любимов Н.Н., Рыбицкий В. Н. , Федан В.А. Компенсаторно-восстановительные процессы в зрительной системе после перерезки зрительного тракта у кошек. В кн.: Центральные механизмы компенсаторного восстановления функции. Ереван, 1983, с.4-18; Рыбицкий В.Н. Роль комиссур головного мозга в компенсаторно-восстановительных процессах зрительной системы. Автореф. кан. дис., М., 1994, с.5-21). Вероятно, ТМС зрительной коры и центробежных путей приводит к снижению латерального торможения и в результате наблюдается увеличение амплитуды "b"-волны ЭРГ. Происхождение "b"-волны связывают с активностью биполяров и клеток Мюллера, не исключают вклад ганглиозных клеток сетчатки. Глиальные клетки Мюллера, играя активную роль в модуляции нормальной нейрональной активности в сетчатке, что в основном связано с наличием глиальных Са-волн (Newman E.A., Zahs К. Mediation of neuronal activity by glial cells in the retina. J. Neuroscience, 1998, V.18, P.4022-4028), и регулируя синаптическую деятельность влиянием на нейротрансмиттеры, могут способствовать развитию функциональных синаптических связей между нейронами. Глутамат является главным трансмиттером возбуждения в сетчатке, a NMDA и АМРА (глутоматовые) рецепторы связанны и с амакриновыми клетками. Таким образом, ТМС, вероятно, приводит к изменению функционального состояния нейронов центральных звеньев зрительного анализатора, эфферентные аксоны которых, заканчиваясь на амакриновых клетках сетчатки, приводят к снижению латерального торможения и способствуют большему выделению глутамата, воздействующего на NMDA и АМРА рецепторы. Это также может привести к увеличению распространения Са-глиальных волн, и вследствие этих механизмов наблюдается увеличение амплитуды "b"-волны ЭРГ при ТМС с определенными амплитудно-частотными характеристиками. О влиянии частоты магнитной стимуляции на центральные звенья зрительного анализатора были показаны ранее (Гимранов Р.Ф. Функциональные перестройки в зрительном анализаторе при воздействии импульсным магнитным полем и ритмической фотостимуляцией в норме и при дефиците зрительной афферентации. Автореф. кан.дис., 1997, с.8-22).

Способ осуществляется следующим образом.

Больному регистрируют биоэлектрическую активность мозга и сетчатки - электроэнцефалограмму (ЭЭГ), зрительные вызванные потенциалы (ЗВП), электроретинограмму (ЭРГ) до и после воздействия ТМС с различными частотами от 5 до 15 Гц (диагностическая ТМС) на 18-канальном электроэнцефалографе Нихон Коден "EEG-4217" (Япония) и нейроусреднителе "Viking IVP" фирмы Nicolet (США). На основании спектрального и когерентного анализа ЭЭГ, амплитуды и латентности основных компонентов ЗВП и ЭРГ, динамики изменения показателей электрической активности зрительной коры и сетчатки находят оптимальные частоты ТМС и фотостимуляции. Проводят компьютерную периметрию для определения местоположения абсолютных и относительных скотом. При отсутствии противопоказаний - эпилепсия, металлические фрагменты в мозге, злокачественные опухоли - больному назначается курс стимуляционной терапии.

Стимуляция проводится следующим образом: больной усаживается на кресло в свето-, звуконепроницаемом кабинете с закрепленным индуктором магнитного поля в проекции области зрительной коры. Магнитную стимуляцию проводят посредством магнитостимулятора "МС-1" фирмы "Нейрософт" (Иваново, Россия), соединенного через внешний вход с персональным компьютером, который позволяет, используя программное обеспечение для данного магнитостимулятора, регулировать частоту и длительность импульса магнитного поля. Индукция магнитного поля соответствует 90% от моторного порога (ТМС, вызывающая движения в контралатеральной верхней конечности при стимуляции моторной коры) и превышает 1,2 Тл, длительность импульса 0,3 мс, частота 5-15 Гц (индивидуально подобранная для каждого пациента), диаметр катушки 90 мм с исходящими из этого физическими основами формирования возбуждения. Зрительную стимуляцию проводят через экран монитора персонального компьютера, на котором в центре находится красная точка для фиксации на нем зрения. В проекции абсолютных и относительных скотом (определенных при компьютерной периметрии) происходит ритмическая фотостимуляция световым потоком в видимом диапазоне длин волн не с длительностью импульса более 10 мс. Участки фотостимуляции на 1-2 градуса превышают диаметр определенных дефектов полей зрения. Частота фотостимуляции соответствует наиболее эффективной частоте, определенной на основании анализа биоэлектрической активности сетчатки и мозга. В ходе лечения возможна корректировка частоты при изменении реакции сетчатки и мозга на проводимую стимуляцию.

Полученные результаты могут быть проиллюстрированы следующим клиническим примером.

Больной С., 27 лет, находился на лечении с диагнозом: частичная атрофия зрительных нервов обоих глаз. Зрение снизилось 6 месяцев назад, получил 2 курс консервативного лечения без существенных улучшений зрительных функций. При обращении - острота зрения: на правый глаз 0,2 н/к, на левый глаз 0,1 н/к. Порог электрической чувствительности: 81 мкА на правом глазу и 87 мкА на левом глазу. Электрическая лабильность: 32 Гц на правом глазу и 33 Гц на левом глазу. Данные компьютерной периметрии (120 точек): правый глаз - умеренное снижение светочувствительности fovea до 26 дБ, слепое пятно в норме, 2 абсолютные скотомы в нижне-наружном и верхнем наружном квадранте 3 относительные скотомы; левый глаз - снижение светочувствительности fovea до 27 дБ, 3 абсолютные скотомы в нижненаружном и верхнем внутреннем квадранте 2 относительные скотомы. Заключительный диагноз: частичная атрофия зрительных нервов обоих глаз. Больному проведено нейрофизиологическое обследование, и диагноз подтвержден данными исследования зрительных вызванных потенциалов: выраженные изменения по типу частичной атрофии зрительных нервов (увеличение латентности и снижение амплитуды Р100). При записи биоэлектрической активности сетчатки наблюдался субнормальный тип ЭРГ. Определена наиболее оптимальная частота стимуляции: для ТМС - 7 Гц и для РФС - 10,5 Гц.

После обследования больному провели 10 сеансов фотостимуляции обоих глаз и магнитостимуляции при максимальной индукции 1,6 Тл. Длительность каждого сеанса составляла 15 минут.

После проведенного курса лечения острота зрения повысилась справа до 0,7 н/к, слева до 0,6 н/к. Электрическая чувствительность снизилась справа до 62 мкА, слева до 64 мкА, электрическая лабильность зрительного нерва приблизилась к норме: справа - 25 Гц, слева - 26 Гц. Компьютерная периметрия (120 точек): на правом глазу повышение светочувствительности fovea до 29 дБ, слепое пятно в норме, 1 абсолютная скотома в нижне-наружном квадранте и 1 относительная скотома; на левом глазу повышение светочувствительности fovea до 32 дБ, слепое пятно в пределах нормы, 2 абсолютные скотомы в верхнем внутреннем квадранте и 1 относительная скотома. По данным ЗВП отмечалась значительная положительная динамика: увеличение амплитуды и уменьшение латентности компонента Р100. При записи ЭРГ наблюдалась нормализация ее показателей.

Использование предлагаемого способа позволяет получить следующий положительный эффект: 1. Сократить площадь абсолютных и относительных скотом (дефектов полей зрения) и увеличить угол зрения на 15-20 градусов.

2. Увеличивать зрительные функции в 2-2,5 раза.

3. Обеспечить эффективность лечения при отсутствии положительных результатов при традиционных методах лечения (лазерное, фармакологическое, вазореконструктивные и т.д.) и стимуляции.

Предлагаемый способ лечения может быть использован при лечении и других заболеваний с нарушением афферентации и эфферентации в различных отделах нервной системы, приводящих к нарушению функциональных связей в центральной нервной системе.

Формула изобретения

Способ лечения дефектов полей зрения, включающий воздействие синхронизированными магнитными полями на область проекции зрительной коры с фотостимуляцией глаза наиболее эффективными частотами, определенными на основании регистрации и анализа биоэлектрической активности мозга, ежедневно в течение 15-20 мин, 10-15 сеансов на курс лечения, отличающийся тем, что используют импульсное магнитное поле с индукцией 1,2-2 Тл, одновременно проводят локальную фотостимуляцию в проекции дефектов полей зрения, при отсутствии электрической стимуляции.