Методи та апаратура неінвазивних досліджень електричної активності шлунково-кишкового тракту

- впливу схемотехнічних рішень вхідних каскадів підсилювача сигналу ЭГГ на коефіцієнт ослаблення синфазної складової (КОСС). Встановлено: для того, щоб добитися рівня сигналу синфазної завади який не перевищує одиницю молодшого розряду дванадцятіразрядного аналогово-цифрового перетворювача (АЦП), необхідно, щоб КОСС і 124, 4 дБ в діапазоні частот сигналу ЕГГ. Такого подавлення можна досягти живлячи вхідні каскади напругою, що коливається в такт синфазній заваді.

За обґрунтованими параметрами розроблено та виготовлено електрогастрограф, структурна схема якого наведена на рис. 6.

Четвертий розділ містить методику і результати апробації запропонованого методу та основні положення що до застосування електростимулюючих сигналів з флікер-спектром для впливу на моторику.

Перевірка відповідності показань селективного електроэнтерографа дійсної моторної активності ОШКТ проводилася під час апробації в Харківській міській клінічній лікарні №31. Вибіркова група складалася з 28 пацієнтів. Всього було зроблено 79 реєстрації.

Методика апробації полягала в наступному:

1) до операції проводився контрольний замір ЕА ОШКТ, в ході якого кожний РАФ настроювали на частоту з максимальною амплітудою селектированого сигналу (підстройка під індивідуальні особливості пацієнта), після цього показання СЕ записували на накопичувач на жорсткому магнітному диску (НЖМД) ;

2) в першу добу після операції на шлунку (ваготомія або резекція), але не раніше ніж через 12 годин, натощак робили другий замір ЕА ОШКТ, на рис. 7. а відзначений слабкий сигнал;

3) за стандартною методикою барієвої діагностики наявності моторики, пацієнт приймав 200 мл сульфату барія;

4) через 20-30 хв. робили рентгенівський знімок шлунку (рис. 7. б) і кишечнику (рис. 7. в), що показував наявність або, як в даному випадку – відсутність моторики;

5) для активації моторики пацієнту внутрівенно вводили 10 мл 10% розчину серотоніна-адипината;

6) робили повторну рентгенографію шлунку і кишечника (рис. 8. б і рис. 8. в відповідно), що показувала появу або затримку моторики при цьому з допомогою СЕ водночас виробляли замір ЕА ОШКТ по встановлених раніше параметрах частоти, (зразок запису наведено на рис. 8. а). Збільшення амплітуди сигналу ЕЕнГ на 25% в порівнянні із першим заміром і поява періодичних заломів фази трактували як ознаку наявності моторики в конкретному органі ШКТ.

Результати апробації зведені в таблицю 1 і показують, що імовірність правильного визначення або не визначення наявності моторики в різних ОШКТ не знижується за 83%.

Точність й повторюваність результатів реєстрації електроентерограми підтримувалася шляхом проведення періодичних повірок за допомогою осцилографа, вольтметру і генератора сигналів.

З метою виявлення часової кореляції сигналів неінвазивних реєстрації ЕА шлунку були водночас проведені електрогастрографія і електроентерографія. Оцифрований сигнал ЕА шлунку записували на НЖМД для подальшої обробки в MATLAB. Результати обробки наведені на рис. 9, де рис. 9. а та рис. 9. в – це електрогастрограма і електроентерограма шлунку відповідно, а рис. 9. б та рис. 9. г їхні фазові площини. Фазові площини демонструють достатній часовий зв'язок, що також підтверджує достовірність запропонованого методу.

Після методу діагностики і моніторування наступним етапом в дослідженні ЕА ОШКТ є розробка засобів терапевтичного впливу на неї. В зв'язку з цим, розглядається можливість змінювати моторику ОШКТ електричним сигналом із фликкероподібним спектром.

Таблиця 1

До введення серотоніну

Реєструють моторику, людей Імовірність реєстрації електро-ентерографом Не реєструють моторику, людей Імовірність нереєстрації електро-ентерографом

Рентген СЕ Рентген СЕ

Шлунок 7 7 1 21 19 0, 9

Дванадцати- перстна кишка 16 15 0, 94 12 12 1

Тонка й підвздошна кишки 19 17 0, 89 9 8 0, 89

Товста кишка 24 20 0, 83 4 4 1

Після введення серотоніну

Реєструють моторику, людей Імовірність реєстрації електро-ентерографом Не реєструють моторику, людей Імовірність нереєстрації електро-ентерографом

Рентген СЕ Рентген СЕ

Шлунок 24 24 1 4 4 1

Дванадцати- перстна кишка 28 28 1 2 2 1

Тонка й підвздошна кишки 26 26 1 2 2 1

Товста кишка 25 25 1 3 3 1

Електрорефлексотерапія таким сигналом заснована на біофізичному феномені системоорганізуючої ролі динамік зв'язаних фізіологічних систем. В організмі людини і тварини можна знайти безліч інтегральних показників, що містять інформацію про роботу органів, які виконують єдину функцію. Наприклад: струм іонного каналу через мембрану клітки, спектр R-R кардіоінтервалів та ін. Динаміка цих показників має спектр вигляду 1/f.

Вплив імпульсами струму на біологічно активні точки (БАТ) і рефлекторні зони давно використовується при лікуванні хвороб шлунку та кишечнику. Однак в останні роки встановлено, що найбільш фізіологічним є вплив фліккероподібними сигналами малої інтенсивності (так званний адекватний інформаційний терапевтичний режим) з високим, тривалим терапевтичним впливом. Дослідження показали, що впливу фліккерним магнітним полем низької частоти при стимуляції виявляють істотний системоорганизуючий ефект.

Тому автором розроблено генератор шуму, структурна схема якого наведена на рис. 10. На виході отримано сигнал зі спектром вигляду 1/f, в діапазоні частот від 10-2 до 10 Гц. Амплітуда струму, що витікає з активного електроду, стабілізується в залежності від опору навантаження і змінюється в межах від 0 до 100 мкА, що дозволяє змінювати