RU2200465C1 - Method for recording magnetically invoked potentials for evaluating visual tract state - Google Patents
Method for recording magnetically invoked potentials for evaluating visual tract state Download PDFInfo
- Publication number
- RU2200465C1 RU2200465C1 RU2001120284/14A RU2001120284A RU2200465C1 RU 2200465 C1 RU2200465 C1 RU 2200465C1 RU 2001120284/14 A RU2001120284/14 A RU 2001120284/14A RU 2001120284 A RU2001120284 A RU 2001120284A RU 2200465 C1 RU2200465 C1 RU 2200465C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- visual
- stimulus
- potentials
- invoked
- magnetic
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000000763 evoking effect Effects 0.000 claims description 18
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 13
- 210000001328 optic nerve Anatomy 0.000 description 10
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 7
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 6
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 4
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 4
- 210000005112 optic tract Anatomy 0.000 description 4
- 230000004421 optic tracts Effects 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 4
- 206010003694 Atrophy Diseases 0.000 description 3
- 230000037444 atrophy Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 3
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 3
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 3
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 3
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 3
- 210000000857 visual cortex Anatomy 0.000 description 3
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 2
- 230000036982 action potential Effects 0.000 description 2
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 2
- 210000005056 cell body Anatomy 0.000 description 2
- 230000001054 cortical effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- VLARUOGDXDTHEH-UHFFFAOYSA-L disodium cromoglycate Chemical compound [Na+].[Na+].O1C(C([O-])=O)=CC(=O)C2=C1C=CC=C2OCC(O)COC1=CC=CC2=C1C(=O)C=C(C([O-])=O)O2 VLARUOGDXDTHEH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 description 2
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 210000000653 nervous system Anatomy 0.000 description 2
- 230000000926 neurological effect Effects 0.000 description 2
- 230000001936 parietal effect Effects 0.000 description 2
- 210000000578 peripheral nerve Anatomy 0.000 description 2
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 2
- 210000002763 pyramidal cell Anatomy 0.000 description 2
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 description 2
- 210000000273 spinal nerve root Anatomy 0.000 description 2
- 208000006888 Agnosia Diseases 0.000 description 1
- 206010010071 Coma Diseases 0.000 description 1
- 208000016192 Demyelinating disease Diseases 0.000 description 1
- 206010025421 Macule Diseases 0.000 description 1
- 206010029240 Neuritis Diseases 0.000 description 1
- 206010061323 Optic neuropathy Diseases 0.000 description 1
- 206010034960 Photophobia Diseases 0.000 description 1
- 206010047531 Visual acuity reduced Diseases 0.000 description 1
- 208000013521 Visual disease Diseases 0.000 description 1
- 208000013449 Visual field disease Diseases 0.000 description 1
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 210000000133 brain stem Anatomy 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000004300 dark adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 230000003210 demyelinating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 210000000744 eyelid Anatomy 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 1
- 208000027866 inflammatory disease Diseases 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 208000013469 light sensitivity Diseases 0.000 description 1
- 230000004315 low visual acuity Effects 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 201000004673 mature cataract Diseases 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 210000000337 motor cortex Anatomy 0.000 description 1
- 230000009753 muscle formation Effects 0.000 description 1
- 210000001577 neostriatum Anatomy 0.000 description 1
- 210000004126 nerve fiber Anatomy 0.000 description 1
- 210000000944 nerve tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000001537 neural effect Effects 0.000 description 1
- 210000000929 nociceptor Anatomy 0.000 description 1
- 206010029864 nystagmus Diseases 0.000 description 1
- 208000020911 optic nerve disease Diseases 0.000 description 1
- 230000011164 ossification Effects 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 210000000977 primary visual cortex Anatomy 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 210000001176 projection neuron Anatomy 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000001020 rhythmical effect Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000000021 stimulant Substances 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 210000001103 thalamus Anatomy 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 238000011491 transcranial magnetic stimulation Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 230000000472 traumatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 231100000216 vascular lesion Toxicity 0.000 description 1
- 208000029257 vision disease Diseases 0.000 description 1
- 201000008148 visual agnosia Diseases 0.000 description 1
- 230000004400 visual pathway Effects 0.000 description 1
- 210000000239 visual pathway Anatomy 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии и функциональной диагностике, и может быть использовано также для диагностики состояния зрительной системы у больных с неврологической и нейрохирургической патологией. The invention relates to medicine, namely to ophthalmology and functional diagnostics, and can also be used to diagnose the state of the visual system in patients with neurological and neurosurgical pathology.
Известен способ лечения заболеваний зрительного тракта путем воздействия импульсным магнитным полем 0,1-0,25 Тл, синхронизированным с частотами электрической активности мозга одновременно с чрескожной стимуляцией зрительного нерва, путем электростимуляции области век и с фотостимуляцией ежедневно в течение 15-20 минут по 10-15 сеансов (патент RU 2128485). A known method of treating diseases of the optic tract by exposure to a pulsed magnetic field of 0.1-0.25 T, synchronized with the frequencies of electrical activity of the brain simultaneously with percutaneous stimulation of the optic nerve, by electrical stimulation of the eyelids and with photostimulation daily for 15-20 minutes for 10- 15 sessions (patent RU 2128485).
Однако данный метод обладает недостатками. Индукция импульсного магнитного поля 0,1-0,25 Тл не может вызывать потенциал действия в сетчатке и зрительном нерве и тем самым невозможно регистрировать вызванный ответ. However, this method has disadvantages. The induction of a pulsed magnetic field of 0.1-0.25 T cannot cause an action potential in the retina and optic nerve, and thus it is impossible to record the evoked response.
Наиболее близким, выбранным нами в качестве прототипа, является способ диагностики усредненного вызванного потенциала мозга и устройство для его осуществления (патент RU 2109482 С1). Сущность способа заключается в том, что воздействуют на субъекта коротким по длительности сигналом определенной величины, максимальное значение которого меньше величины сигнала, соответствующего болевому синдрому. Записывают его в течение 500 мс, начиная от момента подачи сигнала, в виде усредненного аналогового/цифрового сигнала. Устанавливают область поиска компонентов Р2, N2 длиннолатентного вызванного потенциала в интервале от момента подачи сигнала до 340 мс. Выделяют два временных интервала, определяют на них максимальное и минимальное значения сигнала и вычисляют модуль разности между максимальным и минимальным значениями сигнала. Затем сравнивают полученное значение модуля разности с величиной К, где К - установленный экспериментально коэффициент, по которому судят о наличии длиннолатентного вызванного потенциала мозга. При регистрации зрительных вызванных потенциалов используют вспышку света или вспышку экрана кинескопа. The closest we selected as a prototype is a method for diagnosing an averaged evoked brain potential and a device for its implementation (patent RU 2109482 C1). The essence of the method lies in the fact that they act on the subject with a short duration signal of a certain magnitude, the maximum value of which is less than the magnitude of the signal corresponding to pain syndrome. It is recorded for 500 ms, starting from the moment the signal is supplied, in the form of an averaged analog / digital signal. The search area of the components P2, N2 of the long-latent evoked potential is set in the interval from the moment of signal supply to 340 ms. Two time intervals are distinguished, the maximum and minimum values of the signal are determined on them, and the absolute value of the difference between the maximum and minimum values of the signal is calculated. Then, the obtained value of the difference modulus is compared with the value of K, where K is the experimentally established coefficient by which the presence of a long-latent evoked brain potential is judged. When registering visual evoked potentials, a flash of light or a flash of the picture tube screen is used.
Однако данный метод обладает недостатками. Вспышка света или вспышка экрана кинескопа малоэффективны или совсем неэффективны для возбуждения фоторецепторов при зрелой катаракте, при закрытых глазах, поражении фоторецепторов. Даже если зрительный нерв, зрительный тракт и зрительная кора сохранны - вызванные ответы при этом методе получить не удается. However, this method has disadvantages. A flash of light or a flash of the screen of a kinescope is ineffective or completely ineffective for excitation of photoreceptors with mature cataracts, with eyes closed, and damage to photoreceptors. Even if the optic nerve, optic tract and optic cortex are preserved, the evoked answers cannot be obtained with this method.
Задачей изобретения является увеличение диапазона диагностических возможностей методики для оценки состояния зрительной системы, особенно в случаях поражения оптических сред глаз и у больных, которые не могут контролировать открытие глаз. The objective of the invention is to increase the range of diagnostic capabilities of the method for assessing the state of the visual system, especially in cases of damage to the optical media of the eyes and in patients who cannot control the opening of the eyes.
Поставленная задача достигается тем, что с помощью катушки создают импульсное магнитное поле длительностью 0,1-0,3 мс в проекции левого и правого глаза попеременно, максимальную индукцию магнитного поля обеспечивают в интервале 1,0-2,0 Тл, в момент импульса магнитного поля синхронно запускается регистрация вызванных ответов через электроды, расположенные в проекции коркового звена зрительного анализатора, и усредняется 50-100 ответов. The task is achieved in that using a coil create a pulsed magnetic field with a duration of 0.1-0.3 ms in the projection of the left and right eyes alternately, the maximum magnetic field is provided in the range of 1.0-2.0 T, at the moment of magnetic fields synchronously triggered the registration of evoked responses through electrodes located in the projection of the cortical link of the visual analyzer, and 50-100 responses are averaged.
Информативным объективным методом оценки состояния зрительного нерва и вышележащих отделов зрительных путей являются исследования зрительных вызванных потенциалов. Метод регистрации ЗВП в 50-е годы начат работами C.D. Dawson. Исследование ЗВП дает возможность получить объективную информацию о состоянии зрительного нерва, объективно оценить остроту зрения и ее коррегируемость, провести дифференциальную диагностику функциональных и органических нарушений, провести оценку зрительных нарушений и их динамику при лечении, тестировать состояние зрительного тракта и коры, нарушения полей зрения, обнаружить наличие патологии в зрительной специфической и неспецифической афферентации у больных с нарушениями сознания. An informative objective method for assessing the condition of the optic nerve and overlying departments of the optic pathways is the study of visual evoked potentials. VEP registration method in the 50s started by C.D. Dawson The study of VEP makes it possible to obtain objective information about the state of the optic nerve, objectively assess visual acuity and its correctability, conduct differential diagnostics of functional and organic disorders, evaluate visual disorders and their dynamics during treatment, test the condition of the optic tract and cortex, visual field disorders, detect the presence of pathology in specific visual and non-specific afferentation in patients with impaired consciousness.
Считается, что формирование основных пиков ЗВП непосредственно связано с электрической активностью пирамидных клеток зрительной коры (нейронов III - IV слоя). Условно такая клетка может рассматриваться как диполь, одним из полюсов которого является тело клетки, а другим - расположенный ближе к поверхности коры апикальный дендрит. Поступление возбуждающего импульса в пирамидный нейрон сопровождается деполяризацией его тела с возникновением положительного внутриклеточного потенциала: тело клетки становится как бы положительным, а апикальный дендрит - отрицательным полюсом диполя. Внеклеточно при этом формируется в области тела клетки - отрицательный, а в области дендрита - противоположный по знаку потенциал, который уже непосредственно участвует в формировании ЗВП, регистрируемого с поверхности головы. Быстрое распространение возбуждения на апикальный дендрит пирамидной клетки сопровождается реверсией полярности диполя. Затем следует восстановление исходного состояния нейрона, и каждое из таких динамических превращений вносит свой вклад в изменение полярности ЗВП, по существу являющихся суммарной результирующей электрических сдвигов, происходящих в больших клеточных массивах головного мозга. It is believed that the formation of the main peaks of VEP is directly related to the electrical activity of the pyramidal cells of the visual cortex (neurons of the III - IV layer). Conventionally, such a cell can be considered as a dipole, one of the poles of which is the cell body, and the other - an apical dendrite located closer to the surface of the cortex. The arrival of an exciting impulse to the pyramidal neuron is accompanied by depolarization of its body with the appearance of a positive intracellular potential: the body of the cell becomes, as it were, positive, and the apical dendrite becomes the negative pole of the dipole. In this case, extracellularly forms in the region of the cell body — negative, and in the region of the dendrite — a potential opposite in sign, which is already directly involved in the formation of the VEP recorded from the surface of the head. The rapid spread of excitation to the apical dendrite of the pyramidal cell is accompanied by a reversal of the dipole polarity. Then follows the restoration of the initial state of the neuron, and each of these dynamic transformations contributes to a change in the polarity of the VEP, which is essentially the total resulting electrical shifts that occur in large cellular arrays of the brain.
Наиболее выраженные и постоянные компоненты ЗВП регистрируются в диапазоне до 250 мс, и соответственно получение всех компонентов ЗВП возможно при генерации не более 4 комплексов ЗВП в секунду. Такие полностью сформированные ЗВП называют транзиторными или фазическими. При увеличении частоты зрительной стимуляции происходит наслоение последующих вызванных ответов на предыдущие и (на частотах выше 6-8 в сек) формирование непрерывного ритмического ответа, называемого ЗВП устойчивого состояния, или установившимися. Преимуществами последних являются стандартность и меньшая вариабельность, поэтому ЗВП устойчивого состояния предпочтительны для объективной оценки остроты зрения, рефракции. Однако они не выявляют нарушений формы и менее удобны в плане изучения временных характеристик ЗВП. Поэтому при демиелинизирующих и воспалительных заболеваниях и в других сложных для диагностики случаях патологии зрительно-нервных путей необходимо применение транзиторных ЗВП. The most pronounced and constant VIZ components are recorded in the range up to 250 ms, and accordingly, obtaining all VIZ components is possible when generating no more than 4 VIZ complexes per second. Such fully formed VIZs are called transient or phase. With an increase in the frequency of visual stimulation, subsequent evoked responses are superimposed on the previous ones and (at frequencies above 6-8 per second) the formation of a continuous rhythmic response, called VIZ steady state, or steady. The advantages of the latter are standard and less variability, therefore VIZ steady state are preferred for an objective assessment of visual acuity, refraction. However, they do not reveal irregularities and are less convenient in terms of studying the temporal characteristics of VIZ. Therefore, in case of demyelinating and inflammatory diseases and in other cases of pathology of the optic neuropathy difficult for diagnosis, the use of transient VEP is necessary.
Созданы многочисленные модификации метода регистрации ЗВП, различающиеся прежде всего характером зрительной стимуляции, позволяющие исследовать и активировать различные функционально-анатомические структуры ("каналы") в зрительной системе, а именно каналы "формы" и "яркости" (реализующие соответственно функции различия зрительных образов и световой чувствительности). Наиболее адекватным стимулом для первого из них является реверсия паттерна с мелкими клетками, для второго - вспышка света. Numerous modifications of the VIZ registration method have been created, which are primarily distinguished by the nature of visual stimulation, which allows one to study and activate various functional and anatomical structures ("channels") in the visual system, namely the "shape" and "brightness" channels (realizing respectively the differences in visual images and light sensitivity). The most adequate stimulus for the first of them is the reversal of the pattern with small cells, for the second - a flash of light.
По типу стимуляции ЗВП можно подразделить на световые и электрические (ЗЭВП). Световые же разделяются на вспышечные (вЗВП, flash), паттерновые (пЗВП, pattern), смешанные и лазерные. According to the type of stimulation, VEP can be divided into light and electric (ZEVP). Light ones are divided into flash (vZVP, flash), pattern (pZVP, pattern), mixed and laser.
По способу предъявления стимула можно выделить ЗВП: на включение (onset, apperanse), на выключение (offset), реверсивные (на обращение, reversal) и другие (на движение, смещение и пр.). Различные модификации, особенно в сочетании, дают возможность наиболее полно определить характер и степень поражения зрительных путей. By the method of presenting the stimulus, it is possible to distinguish VIZ: for switching on (onset, apperanse), for switching off (offset), reverse (for turning, reversal) and others (for movement, displacement, etc.). Various modifications, especially in combination, make it possible to most fully determine the nature and degree of damage to the visual pathways.
Предъявление неструктурированных стимулов используется для получения вспышечных ЗВП. ЗВП на вспышку могут быть разделены на первичные, или ранние, компоненты ответа, возникающие до 100 мс после подачи стимула и вторичные, или поздние, компоненты ответа свыше 100 до 240 - 300 мс. На основе данных картирования было показано, что ранние компоненты вЗВП возникают преимущественно в первичной зрительной коре, а более поздние - в теменной области, что позволяет соответственно рассматривать эти зоны в качестве "первичных" и "вторичных" генераторов вЗВП. В виде стимула чаще всего используется светодиодная вспышка от матрицы светодиодов, вставленных в специальные очки. Ответ на вспышку светодиодной матрицы эквивалентен стандартной вспышке при темновой адаптации глаза. Основным преимуществом применения ЗВП на светодиодную вспышку является возможность обследования больных с низкой остротой зрения (меньше 0,1), а также больных с невозможностью рефракции или фиксации взора. The presentation of unstructured incentives is used to produce flare VEP. VIZ on an outbreak can be divided into primary, or early, response components that occur up to 100 ms after stimulus delivery and secondary, or late, response components in excess of 100 to 240 - 300 ms. Based on the mapping data, it was shown that the early components of the WZVP arise mainly in the primary visual cortex, and the later ones occur in the parietal region, which allows us to respectively consider these zones as the "primary" and "secondary" generators of the WZW. The most commonly used stimulus is an LED flash from a matrix of LEDs inserted into special glasses. The response to the flash of the LED matrix is equivalent to a standard flash with dark adaptation of the eye. The main advantage of using VIZ on an LED flash is the ability to examine patients with low visual acuity (less than 0.1), as well as patients with the inability to refract or fix the gaze.
Основное клиническое применение вЗВП находят при оценке состояния зрительного нерва при травматическом его повреждении, при наследственных и других атрофиях зрительного нерва, для оценки зрения при различных зрительных агнозиях и повреждениях зрительной коры, у больных с нарушениями прозрачности оптических сред глаза и нистагме, для оценки состояния зрительных функций у больных с нарушениями сознания. The main clinical application of VZVP is found in assessing the condition of the optic nerve in case of traumatic damage to it, in hereditary and other atrophies of the optic nerve, for assessing vision in various visual agnosia and damage to the optic cortex, in patients with impaired transparency of the optical media of the eye and nystagmus, for assessing the condition of the optic functions in patients with impaired consciousness.
Анализ ЗВП начинается с идентификации основных компонентов ответа: N75, Р100, N145, Р200, причем Р100 наиболее устойчивый компонент, N75 наиболее вариабельный. N75 - первый небольшой компонент является преимущественно результатом стимуляции желтого пятна и является потенциалом ближнего поля - 17 поле по Бродману, генерируется конвекситальной областью, выходящей на поверхность коры. Р100 - самый большой по амплитуде и наиболее воспроизводимый компонент ЗВП. Является результатом генерации в коре стриатума - 17-18-е поле. N145 - эта волна имеет более широкую топографию по средней линии независимо от симуляции левого или правого поля зрения. Р200 и более поздние компоненты ответа имеют противоречивое происхождение, чаще локализуются в лобно-центральной области, генерируются преимущественно неспецифическими системами таламуса и стволовых структур мозга. VEP analysis begins with the identification of the main components of the response: N75, P100, N145, P200, with P100 the most stable component, N75 the most variable. N75 - the first small component is mainly the result of stimulation of the macula and is the potential of the near field - Brodman field 17, is generated by a convexital region that extends to the surface of the cortex. P100 is the largest in amplitude and most reproducible VIZ component. It is the result of the generation of the striatum in the cortex - the 17-18th field. N145 - this wave has a broader topography along the midline, regardless of the simulation of the left or right field of view. P200 and later response components are of conflicting origin, are more often localized in the fronto-central region, and are generated mainly by nonspecific systems of the thalamus and brain stem structures.
Причиной увеличения латентности при заболеваниях ЗН, как полагают, являются замедление проведения импульсов в демиелинизированных волокнах, что имеет место при оптических невритах, а также десинхронизация афферентной посылки вследствие разной скорости проведения возбуждения в волокнах ЗН. Снижение амплитуды ЗВП считается признаком аксиальной дегенерации волокон зрительного нерва, которая имеет место при его атрофиях и сосудистых поражениях. Амплитуда Р100 более чувствительна к заболеваниям глаза и сетчатки, чем показатели латентности. The reason for the increase in latency in diseases of the ST is believed to be a slowdown in the conduction of pulses in demyelinated fibers, which occurs with optical neuritis, as well as desynchronization of the afferent transmission due to different rates of excitation in the fibers of ST. The decrease in the amplitude of VIZ is considered a sign of axial degeneration of the fibers of the optic nerve, which occurs with its atrophies and vascular lesions. The P100 amplitude is more sensitive to diseases of the eye and retina than latency indicators.
Интерес к изучению влияния электромагнитного поля (ЭМП) на живые организмы и биологические процессы уходит своими корнями в глубокое прошлое. Несмотря на кажущееся многообразие действующих в природе сил, т.е. энергетических взаимодействий между материальными объектами, оказывается, что подавляющее большинство из них являются электромагнитными силами. Interest in studying the influence of the electromagnetic field (EMF) on living organisms and biological processes has its roots in the deep past. Despite the apparent diversity of forces acting in nature, i.e. energy interactions between material objects, it turns out that the vast majority of them are electromagnetic forces.
В 1985 г. группа ученых Шеффилдского университета во главе с A.Barker создала магнитный стимулятор, способный возбуждать моторную кору человека. Эта методика стала называться транскраниальной магнитной стимуляцией - ТМС, а дальнейшее использование этой методики для стимуляции периферических нервов и спинномозговых корешков привело к общему названию - магнитная стимуляция (МС). При магнитной стимуляции в катушке стимулятора происходит генерация электромагнитного импульса, которая, проникая через прилежащие ткани, достигает нервной системы (головного мозга, спинномозговых корешков или периферических нервов). В результате электромагнитной индукции в нервных тканях генерируется переменное электрическое поле, которое приводит к появлению в них импульса тока. Прохождение через мембрану нервной клетки электрического тока приводит к деполяризации и развитию потенциала действия, который дальше распространяется по нервным волокнам. Магнитные стимуляторы обычно состоят из мощного конденсатора, стимулирующей катушки и блока управления. От конструкции катушки во многом зависят параметры стимуляции. Глубина проникновения магнитного поля прямо пропорциональна диаметру используемой катушки и силе тока, проходящего через нее. Соотношение между напряженностью импульсного магнитного поля и индуцированным электрическим током в ткани является сложным явлением, зависящим от многих факторов, таких как геометрия индуктора и его размеры, глубина залегания и анатомические особенности стимулируемой структуры. In 1985, a group of scientists at the University of Sheffield, led by A. Barker, created a magnetic stimulator that can stimulate the human motor cortex. This technique became known as transcranial magnetic stimulation - TMS, and the further use of this technique to stimulate peripheral nerves and spinal roots led to the common name - magnetic stimulation (MS). During magnetic stimulation, an electromagnetic pulse is generated in the stimulator coil, which, penetrating through adjacent tissues, reaches the nervous system (brain, spinal roots or peripheral nerves). As a result of electromagnetic induction, an alternating electric field is generated in the nerve tissues, which leads to the appearance of a current pulse in them. The passage of an electric current through the membrane of a nerve cell leads to depolarization and the development of an action potential, which further spreads through the nerve fibers. Magnetic stimulants usually consist of a powerful capacitor, a stimulating coil and a control unit. The stimulation parameters are largely dependent on the coil design. The penetration depth of the magnetic field is directly proportional to the diameter of the coil used and the strength of the current passing through it. The relationship between the intensity of the pulsed magnetic field and the induced electric current in the tissue is a complex phenomenon, depending on many factors, such as the geometry of the inductor and its dimensions, the depth and the anatomical features of the stimulated structure.
Все более широкое использование ТМС в медицине с диагностической и лечебной целью, безусловно, связано с определенными преимуществами метода перед использованием транскраниальной электрической стимуляции мозга. Магнитное поле способно без изменений проникать через любые анатомические структуры и соответственно возбуждать ткани, прикрытые костными и мышечными образованиями. Падение напряженности индуцированного электрического поля при магнитной стимуляции существенно меньше, чем при использовании электрического тока. Болевые ощущения при ТМС отсутствуют, так как интенсивность индуцированного электрического поля недостаточна для возбуждения болевых рецепторов кожи, в связи с этим открываются широкие возможности для использования этого метода. Также ТМС не требует предварительной обработки кожных покровов, а возможность стимуляции с некоторого расстояния позволяет использовать метод при наличии у пациентов открытых ран, повязок, инфекционных процессов. Возможность свободно перемещать стимулирующую катушку используется для быстрого определения оптимальной точки стимуляции. The increasing use of TMS in medicine for diagnostic and therapeutic purposes, of course, is associated with certain advantages of the method over the use of transcranial electrical brain stimulation. The magnetic field is able to penetrate without any changes through any anatomical structures and, accordingly, excite tissues covered by bone and muscle formations. The drop in the intensity of the induced electric field during magnetic stimulation is significantly less than when using electric current. There is no pain during TMS, since the intensity of the induced electric field is insufficient to excite pain receptors in the skin, and therefore there are great opportunities for using this method. TMS also does not require pre-treatment of the skin, and the possibility of stimulation from a certain distance allows the method to be used if patients have open wounds, dressings, and infectious processes. The ability to freely move the stimulus coil is used to quickly determine the optimal stimulation point.
При воздействии на зрительную кору человека ТМС с определенными параметрами могут возникать преходящие дефекты полей зрения в виде скотом, а при применении ТМС с другими специально заданными параметрами проявление скотом значительно уменьшается и может полностью исчезать. When a TMS with certain parameters is exposed to the human visual cortex, transient defects of the visual fields in the form of cattle can occur, and when TMS with other specially defined parameters is used, the manifestation of cattle significantly decreases and can completely disappear.
Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.
С помощью катушки магнитного стимулятора Нейро-МС (Россия) или Cadwell MES-10 (USA) создают импульсное магнитное поле (фиг. 1). Диаметр катушки магнитного стимулятора - от 2 до 8 см. Длительность магнитного импульса 0,1-0,3 мс. Катушку располагают попеременно в проекции левого и правого глаза исследуемого. Using a magnetic stimulator coil, Neuro-MS (Russia) or Cadwell MES-10 (USA) create a pulsed magnetic field (Fig. 1). The diameter of the coil of the magnetic stimulator is from 2 to 8 cm. The duration of the magnetic pulse is 0.1-0.3 ms. The coil is positioned alternately in the projection of the left and right eye of the subject.
Индукцию магнитного поля обеспечивают в интервале 1,0-2,0 Тл. В момент импульса магнитного поля синхронно запускается регистрация вызванных ответов через электроды, расположенные в проекции коркового звена зрительного анализатора. Magnetic field induction is provided in the range of 1.0-2.0 T. At the moment of the magnetic field pulse, the registration of evoked responses through the electrodes located in the projection of the cortical link of the visual analyzer synchronously starts.
Процедура наложения электродов при записи магнитных зрительных вызванных потенциалов (МЗВП) (использовались позолоченные электроды), способ их расположения на голове исследуемых для монополярного (с индифферентными объединенными ушными электродами) отведения биоэлектрической активности симметричных затылочных, теменных, центральных и лобных областей коры соответствовали стандартной схеме (система 10-20%). The procedure for applying electrodes when recording magnetic visual evoked potentials (MZWP) (gilded electrodes were used), the method of their location on the head of the subjects for monopolar (with indifferent integrated ear electrodes) of the bioelectrical activity of the symmetrical occipital, parietal, central and frontal areas of the cortex corresponded to the standard scheme ( system 10-20%).
МЗВП усредняли по 50-100 ответам под постоянным визуальным контролем. Количественными характеристиками ЗВП служили амплитуды основных отклонений, измеряемые от вершины предыдущего пика, и их латентность. The MVLPs were averaged over 50-100 responses under constant visual control. The quantitative characteristics of the VIZ were the amplitudes of the main deviations, measured from the top of the previous peak, and their latency.
Регистрация МЗВП производилась на 8-канальном нейроусреднителе "Viking IVP" фирмы Nicolet (USA) (фиг. 2), с фильтром высоких частот 100 Гц и с фильтром низких частот 0,2 Гц. Сопротивление электродов было не выше 5 кОм. Биоэлектрическая активность фиксировалась на магнитный носитель. The registration of MZWP was carried out on an 8-channel neural averager Viking IVP (Nicolet, USA) (Fig. 2), with a high-pass filter of 100 Hz and a low-pass filter of 0.2 Hz. The resistance of the electrodes was not higher than 5 kΩ. Bioelectric activity was recorded on a magnetic carrier.
На фиг. 3 показана схема регистрации ЗМВП. In FIG. 3 shows the registration scheme of the VMSP.
Полученные результаты могут быть проиллюстрированы следующими примерами:
Наблюдение 1. Испытуемый М-ов Е.Л., 1957 г.р. Практически здоров, острота зрения с правого и левого глаза - 1,0. Травм ЦНС не было. Проведена регистрация МЗВП с затылочной области (О1 и О2). Верифицируются негативный и позитивный компоненты с латентным временем 65 и 85 мс, амплитудой 2,0 и 2,2 мВ (фиг. 4).The results can be illustrated by the following examples:
Observation 1. Subject M-s E.L., born in 1957 Almost healthy, visual acuity from the right and left eye - 1.0. There were no CNS injuries. The registration of the MZWP from the occipital region (O1 and O2) was carried out. The negative and positive components with a latent time of 65 and 85 ms, an amplitude of 2.0 and 2.2 mV are verified (Fig. 4).
Наблюдение 2. Больной Л-ва, 1967 г.р. Диагноз: Частичная атрофия зрительных нервов.
Проведена регистрация МЗВП с затылочной области (О1 и О2). Верифицируются негативный и позитивный компоненты с латентным временем 80 и 100 мс, амплитудой 0,15 и 0,2 мВ (фиг. 5). The registration of the MZWP from the occipital region (O1 and O2) was carried out. The negative and positive components are verified with a latent time of 80 and 100 ms, with an amplitude of 0.15 and 0.2 mV (Fig. 5).
Использование предлагаемого способа позволяет получать следующие эффекты:
1. Регистрировать магнитные зрительные вызванные ответы у здоровых испытуемых.Using the proposed method allows to obtain the following effects:
1. Record magnetic visual evoked responses in healthy subjects.
2. Р егистрировать магнитные зрительные вызванные ответы у больных с поражениями зрительной и нервной системы. 2. Register magnetic visual evoked responses in patients with lesions of the visual and nervous system.
3. У больных с поражением оптических сред глаза позволяет регистрировать магнитные зрительные вызванные ответы. 3. In patients with damage to the optical media of the eye, it is possible to record magnetic visual evoked responses.
4. У детей без фиксации зрения и контроля открывания глаз позволяет регистрировать магнитные зрительные вызванные ответы. 4. In children without fixation of vision and control of opening the eyes, it is possible to register magnetic visual evoked responses.
5. У больных, находящихся в коме и вегетативном состоянии (закрытые глаза), позволяет регистрировать магнитные зрительные вызванные ответы. 5. In patients in a coma and vegetative state (closed eyes), it allows you to register magnetic visual evoked responses.
6. На основании полученных данных методика позволяет оценить состояние зрительного нерва, зрительного тракта и первичной зрительной коры. 6. Based on the data obtained, the technique allows to assess the condition of the optic nerve, optic tract and primary optic cortex.
Предлагаемый метод может быть использован для диагностики состояния зрительной системы у больных с офтальмологической, неврологической и нейрохирургической патологией. The proposed method can be used to diagnose the state of the visual system in patients with ophthalmic, neurological and neurosurgical pathologies.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001120284/14A RU2200465C1 (en) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | Method for recording magnetically invoked potentials for evaluating visual tract state |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001120284/14A RU2200465C1 (en) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | Method for recording magnetically invoked potentials for evaluating visual tract state |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2200465C1 true RU2200465C1 (en) | 2003-03-20 |
Family
ID=20251925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001120284/14A RU2200465C1 (en) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | Method for recording magnetically invoked potentials for evaluating visual tract state |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2200465C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2238063C1 (en) * | 2003-03-26 | 2004-10-20 | Государственное учреждение Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" им. акад. С.Н. Федорова | Method and device for treating the cases of optic tract diseases |
| RU2262295C2 (en) * | 2003-05-20 | 2005-10-20 | Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования | Method for diagnosing spinal nerve motor function disorders in carrying out intraoperative monitoring of neural motor evoked potential in patients suffering from degenerative dystrophic vertebral column diseases |
| RU2311114C2 (en) * | 2005-10-05 | 2007-11-27 | Ринат Фазылжанович Гимранов | Method for registration of papillary reactions induced with magnetic field |
| RU2835350C1 (en) * | 2024-06-20 | 2025-02-24 | Анна Анатольевна Огурцова | Method for complex intraoperative neurophysiological mapping and monitoring by recording cortical visual evoked potentials during interventions on structures near posterior visual radiance and visual cortex |
-
2001
- 2001-07-23 RU RU2001120284/14A patent/RU2200465C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| RU 2109482 С1 (Гуревич Е.Я., Березная И.Я., Страханович Э.В., Ампилова Н.Б.), 27.04.1998. RU 2128485 С1 (Гимранов Р.Ф., Гимранова Ж.В.), 10.04.1999. ЗЕНКОВ Л.Р. Функциональная диагностика нервных болезней. - М.: Медицина, 1991, с. 188-197. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2238063C1 (en) * | 2003-03-26 | 2004-10-20 | Государственное учреждение Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" им. акад. С.Н. Федорова | Method and device for treating the cases of optic tract diseases |
| RU2262295C2 (en) * | 2003-05-20 | 2005-10-20 | Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования | Method for diagnosing spinal nerve motor function disorders in carrying out intraoperative monitoring of neural motor evoked potential in patients suffering from degenerative dystrophic vertebral column diseases |
| RU2311114C2 (en) * | 2005-10-05 | 2007-11-27 | Ринат Фазылжанович Гимранов | Method for registration of papillary reactions induced with magnetic field |
| RU2835350C1 (en) * | 2024-06-20 | 2025-02-24 | Анна Анатольевна Огурцова | Method for complex intraoperative neurophysiological mapping and monitoring by recording cortical visual evoked potentials during interventions on structures near posterior visual radiance and visual cortex |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Groppa et al. | A practical guide to diagnostic transcranial magnetic stimulation: report of an IFCN committee | |
| Robertson et al. | Studies in cognition: the problems solved and created by transcranial magnetic stimulation | |
| Grosbras et al. | Transcranial magnetic stimulation of the human frontal eye field: effects on visual perception and attention | |
| Pellicciari et al. | Excitability modulation of the motor system induced by transcranial direct current stimulation: a multimodal approach | |
| Cowey | The blindsight saga | |
| US8700167B2 (en) | Apparatus and method for stimulating a brain of a person | |
| Cowey | The Ferrier Lecture 2004 what can transcranial magnetic stimulation tell us about how the brain works? | |
| Kandler et al. | Abnormalities of central motor conduction in Parkinson's disease | |
| Cowey et al. | Tickling the brain: studying visual sensation, perception and cognition by transcranial magnetic stimulation | |
| RU2200465C1 (en) | Method for recording magnetically invoked potentials for evaluating visual tract state | |
| Webster et al. | Retinal and visual cortex distance from transcranial magnetic stimulation of the vertex affects phosphene perception | |
| Hu et al. | Single high-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation and intermittent theta pulse stimulation promote working memory behavior in participants: An event-related potential study | |
| RU2185092C1 (en) | Method for diagnosing the first and the second trigeminus nerve branch injuries | |
| RU2417744C1 (en) | Diagnostic technique for vegetative nervous system status in neurologic syndromes of face and head | |
| RU2125830C1 (en) | Method of diagnostics of affection of facial nerve, corticonuclear truct of facial nerve and first branch of terigeminal nerve | |
| AU2019100370A4 (en) | A method of reducing fear memory by using magnetic resonance imaging-navigated transcranial magnetic stimulation(TMS) | |
| RU2311114C2 (en) | Method for registration of papillary reactions induced with magnetic field | |
| RU2122827C1 (en) | Method of diagnostics of brain trunk functional condition | |
| RU2352243C2 (en) | Method of early forms of neurosyphilis diagnostics | |
| RU2381738C1 (en) | Diagnostic technique for disordered binocular vision and method for restoration of binocular vision | |
| Tamè et al. | Neurostimulation in tactile perception | |
| RU2163460C2 (en) | Method for diagnosing functional state of facial nerve, corticonuclear paths of the facial nerve and afferent paths of brain trunk | |
| RU2535511C1 (en) | Method for assessing clinical effectiveness in optic nystagmus with use of microperimetry | |
| Kimura et al. | Repetitive paired-pulse transcranial magnetic stimulation over the visual cortex selectively inhibits focal flash VEPs | |
| Ludlam et al. | The visual evoked response a new tool in vision research |