Трифонов М.М., Рустамова Е.В., Михеев А.Г., Лаврова Н.И. Первый отечественный опыт двухканальной периферической электрогастроэнтерографии лошадей / www.gastroscan.ru, июнь 2014

Популярно о болезнях ЖКТ Лекарства при болезнях ЖКТ Если лечение не помогает Адреса клиник

Авторы: Трифонов М.М. / Рустамова Е.В. / Михеев А.Г. / Лаврова Н.И.


Первый отечественный опыт двухканальной периферической электрогастроэнтерографии лошадей


М.М. Трифонов*, Е.В. Рустамова**, А.Г. Михеев*, Н.И. Лаврова*

*) НПП «Исток-Система», г. Фрязино, Московская обл., **) ветеринарный врач, Московская обл.



Прибой со своей хозяйкой, врачом-ветеринаром Е.В. Рустамовой
Рис. 1. Исследуемый мерин Прибой со своей хозяйкой, врачом-ветеринаром Е.В. Рустамовой
Цель. Показать возможность применения используемой в клинической медицине накожной периферической электрогастроэнтерографии (ПЭГЭГ) для исследования моторной активности желудочно-кишечного тракта лошадей, исключающей хирургическое вшивание электродов, травматичные приёмы или игольчатые электроды.

Материалы и методы. С помощью серийно выпускаемого медицинского прибора «Гастроскан-ГЭМ» выполнена двухканальная периферическая электрогастроэнтерография лошади. Использовались электроды, наклеенные на поверхность тела лошади с помощью стандартного электропроводного геля, применяемого в медицине при ПЭГЭГ.

Результаты. Установлено, что с помощью прибора и методов периферической электрогастроэнтерографии, применяемых в клинической и научной медицине, возможно получение записи электрического сигнала от различных отделов желудочно-кишечного тракта лошади. Качество записанного сигнала достаточно для использования его в исследовательской и практической ветеринарии. Полученный ЭГЭГ сигнал хорошо выделяется на фоне помех, фильтруется и достаточен для анализа. Метод записи сигнала не инвазивен, прост в осуществлении и не вызывает беспокойства у животного.

Ключевые слова: электрогастроэнтерография, коневодство, моторика желудочно-кишечного тракта, колики.


Введение


Одной из важнейших проблем в коневодстве является рост заболеваемости животных, наибольший процент которой приходится на незаразные болезни. Свыше 45 % всех лошадей, больных внутренними незаразными болезнями, страдают заболеваниями желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), среди которых преобладают состояния с симптомокомплексом колик. Из всех болезней лошадей во всех странах мира на долю колик, по статистическим данным, приходилось 12,5–59,8 %. Среди них наиболее часто встречаются острое расширение желудка, химостазы и копростазы, суммарная летальность от которых достигает 8,5–13,5%. Колики, по данным разных авторов, составляют 54,5–84% от всех болезней органов пищеварения лошадей. Смертность лошадей при коликах превышает 20 %. Экономические потери, причиняемые коликами, значительны и определяются выключением лошадей из работы во время болезни и их гибелью [2–4].

Одним из наиболее информативных методов исследования моторики желудочно-кишечного тракта в целях превентивной диагностики колик и других дисфункций желудочно-кишечного тракта животных является электрогастроэнтерография (ЭГЭГ). Для исследования моторной функции желудка и кишечника у лошадей в России, а также в Монголии, в настоящее время применяют вариант электрогастроэнтерографии, при котором электроды вживляются в мышечную стенку исследуемого органа животного, для чего выполняется полостная операция. Перед операцией животные выдерживаются на 12–24-часовой голодной диете [2, 4].

Операция по вживлению электродов на мышечную оболочку желудка лошади (Д. Лхамсайзмаа [4])
Рис. 2. Операция по вживлению электродов на мышечную оболочку желудка лошади (Д. Лхамсайзмаа [4])

Метод, предполагающий вживление электродов в стенку желудка и/или кишечника, не используется в клинической медицине из-за сложности выполнения и инвазивности. Ранее считалось, что регистрация биопотенциалов с помощью вживленных в стенку электродов является наиболее точной методикой, так как исключает наведение электрических потенциалов с других органов. В 1952–54 годах М.А. Собакин доказал, что вживление электродов при исследовании моторики ЖКТ человека не обязательно и что идентичные данные можно получить при отведении с поверхности тела человека [8]. В конце 1990-х – начале 2000-х годов В.А. Ступин с коллегами выбрал показатели (электрическая активность Pi/Ps, коэффициент ритмичности Kritmi, коэффициент соотношения Pi/Pi+1) и определил нормы для различных отделов ЖКТ человека, после чего электрогастроэнтерография окончательно стала методом диагностики моторных нарушений желудка и кишечника человека [7].


Электрогастроэнтерограф «Гастроскан-ГЭМ»


Установку параметров и запуск ЭГЭГ-исследования на регистрирующем блоке прибора Гастроскан-ГЭМ осуществляет А.Г. Михеев
Рис. 3. Установку параметров и запуск ЭГЭГ-исследования на регистрирующем блоке прибора «Гастроскан-ГЭМ» осуществляет А.Г. Михеев
Для проведения исследования использовался разработанный и серийно выпускаемый российским Научно-производственным предприятием «Исток-Система» (г. Фрязино, Московской обл.) гастроэнтеромонитор компьютерный носимый одновременного мониторирования кислотности верхних отделов ЖКТ и регистрации ЭГГ ГЭМ-01 «Гастроскан-ГЭМ», ТУ 9441-009-13306657-2007, имеющий все необходимые разрешения для медицинского применения. Кроме многолетних исследований в отечественных клиниках и на кафедрах медицинских ВУЗов, наработанных методик его применения, имеется опыт эксплуатации специальной модификации прибора, предназначенной для работы в космических условиях и называемой «Спланхограф» [1, 6]. В этом варианте прибора отсутствует рН-метрический канал, который также не требуется при ПЭГЭГ лошадей. По инициативе ИМБП РАН, в процессе работ над космической версией, в «Гастроскан-ГЭМ» был добавлен второй ЭГЭГ канал. Наличие второго ЭГЭГ канала позволяет осуществить регистрацию одновременно в двух различных отведениях, что повышает надежность получения данных ЭГЭГ, а выбранное в них взаимное расположение электродов позволяет, по изменению соотношения значений между ними, фиксировать изменение ориентации отдельных звеньев ЖКТ [1]. Возможностью записи одновременно в двух отведениях «Гастроскан-ГЭМ» отличается от применяемого в работе [9] прибора Digitrapper EGG system (Synectics Medical, Швеция).

Длительность записи ЭГЭГ сигнала — до 48 часов. Носимый блок позволяет записать до 40 исследований. Количество перестраиваемых по границам частот отделов регистрации — 5. Полоса частот, в пределах которой осуществляется запись и цифровая обработка — от 0,01 до 0,25 Гц. Регистрация производится либо по одному (используется три накожных электрода), либо по двум (пять накожных электродов) ЭГЭГ каналам.

В состав прибора «Гастроскан-ГЭМ» входит мощный пакет цифровой обработки сигналов, специализированный под задачи ЭГЭГ (в [2–4] «обработка» выполняется путём измерения длины электрогастрограммы при помощи курвиметра и сравнения её с длиной изоэлектрической линии).


Постановка исследования


В качестве исследуемого животного был выбран мерин Прибой, орловской рысистой породы, 1994 года рождения, клинически здоровый, отличающийся спокойным характером, содержащийся в тёплой конюшне в КСК «Орловское подворье» (д. Орлово Щёлковского района Московской области). Хозяйка Прибоя — врач-ветеринар Е.В. Рустамова (рис. 1). Во время исследования мерин стоял на развязке в конюшне. Исследование проводилось в середине дня. До этого мерин питался согласно своему расписанию обычной для него пищей. Длительность исследования была выбрана по аналогии со стандартным исследованием человека — 40 минут.

Схема наложения электродов соответствовала поз. A и B из работы [9] (см. рис. 4):

Схема наложения электродов при периферической электрогастроэнтерографии (по N. Sasaki)
Рис. 4. Схема наложения электродов при периферической электрогастроэнтерографии. Отмечены точки: A — тонкая кишка, B — слепая кишка, C — правый вентральный участок толстой кишки, D — правый дорсальный участок толстой кишки (N. Sasaki [9])

Использовались стандартные одноразовые накожные электроды, применяемые при ЭГЭГ исследованиях человека. Для уверенной регистрации сигнала необходимо обильное смачивание электродной пастой ПЭ-2 кожи животного в местах крепления электрода. Дополнительного подбривания лошади не потребовалось.

Базовый и два измерительных электрода первого отведения. Гастроскан-ГЭМ закреплён на спине лошадиДва измерительных электрода второго отведения. Гастроскан-ГЭМ закреплён на спине лошади
Рис. 5. Слева: установленные на правую стороны накожные электроды: чёрный — базовый, красный и жёлтый — измерительные электроды первого отведения. Справа: зелёный и синий — измерительные электроды второго отведения. Регистрирующий блок закреплён на спине животного с помощью обычного ремня.


Результаты измерений


Переданный на компьютер из регистрирующего блока записанный сигнал был обработан по той же методике, по которой обычно обрабатывается сигнал, записанный у пациента-человека. Несмотря на очевидное отличие частотных диапазонов, отвечающих различным отделам ЖКТ человека и лошади и возможности переустановки этих границ средствами программного обеспечения прибора, в рамках данного исследования переустановка частотных границ не выполнялась, так как на данном этапе это не входило в нашу задачу. Ниже, на рис. 6-11 приведены графики измерений и графики, полученные в результате цифровой обработки в частотных диапазонах, соответствующих «человеческим».
ЭГЭГ сигнал по первому (сверху) и второму отведениям. Мерин прибой
Рис. 6. Записанный ЭГЭГ сигнал по первому (сверху) и второму (снизу) отведениям

На рис. 6 представлены снимаемые сигналы первого и второго отведений. Видно, что сигналы хорошие, практически без артефактов. Уровень сигнала в первом отведении выше, чем во втором.
Цифровая фильтрация и распределение по условным отделам ЖКТ. Мерин Прибой
Рис. 7. Цифровая фильтрация и распределение по условным отделам ЖКТ

На рис. 7 представлены графики, полученные после цифровой фильтрации. Хорошо различимы периоды активности и покоя. Границы частотных диапазонов, соответствующих различным отделам ЖКТ, требуют уточнения.

Общий график спектра ЭГЭГ сигнала по первому отведению. Мерин Прибой
Рис. 8. Общий график спектра ЭГЭГ сигнала по первому отведению

На рис. 8 показано изменение спектра сигнала по первому отведению во времени.

Доминирующая частота ЭГЭГсигнала. Мерин Прибой.
Рис. 9. Доминирующая частота

На рис. 9 представлен график изменения доминирующей частоты (частоты, содержащей максимальную гармонику сигнала). Эта частота соответственно равна 1,406; 4,453; 0,82; 3,516; 1,523; 3,633; 2,109 и 1,406 цикл./мин.

Мощность в условных отделах ЖКТ. Мерин Прибой
Рис. 10. Мощность в условных отделах ЖКТ

На рис. 10 показано изменение мощности в отделах ЖКТ. Границы частотных диапазонов также требуют уточнения.

Исходный ЭГЭГ сигнал первого отведения и его вейвлет спектр, позволяющий оценить изменение сигнала во временной и частотной областях. Мерин Прибой
Рис. 11. Вейвлет анализ

На рис. 11 показан исходный сигнал первого отведения и его вейвлет спектр, позволяющий оценить изменение сигнала во временной и частотной областях.


Заключение


Выполненная впервые в России периферическая двухканальная электрогастрография лошади показала, что современное серийно выпускаемое медицинское оборудование (прибор «Гастроскан-ГЭМ») позволяет решающим образом упросить процедуру записи и обработки электрогастрографического сигнала, сделать его для животного нетравматичным, исключить хирургическое вмешательство и, таким образом, сделать процедуру электрогастроэнтерографии полностью доступной для применения в рутинной ветеринарной практике.

На следующем этапе необходимо уточнение частотных диапазонов, соответствующих отделам ЖКТ лошади (и других видов животных), установление нормальных и диагностически важных значений электрогастрографических параметров.


Литература

  1. Афонин Б.В., Ракитин Б.В., Коргун С.В., Журова С.В. Первые эксперименты по электрогастроэнтерографии желудочно-кишечного тракта у космонавтов на Международной космической станции / ГНЦ РФ–ИМБП РАН. www.imbp.ru, 2014.

  2. Жанчипова Б.Б. Изменения секреторно-моторной функции желудка лошади при остром расширении. Автореферат к.в.н., 06.02.01 – диагностика болезней и терапия животных, патология, онкология и морфология животных. БГСХА им. В.Р. Филиппова, Барнаул, 2010.

  3. Жаргалов Ц.Ж., Тарнуев Ю.А., Тармакова С.С., Жаргалов Ж.Ж. Секреторно-моторная деятельность желудка лошадей забайкальской породы в норме и при остром расширении: Монография. – Улан-Удэ: Изд-во БГСХА, 2005. – 132 с.

  4. Лхамсайзмаа Д. Этиопатогенез, симтомы и лечение острого расширения желудка монгольской лошади. Диссертация д.в.н., 06.02.01 – диагностика болезней и терапия животных, патология, онкология и морфология животных. БГСА им. В.Р. Филиппова, Улан-Удэ, 2014. – 190 с.

  5. Михеев А.Г., Мишулин Л.Е., Ракитин Б.В., Трифонов М.М. Электрогастроэнтерография желудочно-кишечного тракта // Сб. трудов науч.-техн. конф. «Медицинские технологии на страже здоровья». Черногория, 2009. – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. С. 29–31.

  6. Прибор "Гастроскан-ГЭМ" в проекте "Марс-500".

  7. Ступин В.А., Смирнова Г.О., Баглаенко М.В., Силуянов С.В., Закиров Д.Б. Периферическая электрогастроэнтерография в диагностике нарушений моторно-эвакуаторной функции желудочно-кишечного тракта // Лечащий врач. – 2005. – № 2, с. 60–62.

  8. Собакин М.А. Клинико-физиологическая методика электрографического исследования моторной деятельности желудка при пищеварении // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1954. – т. 38. – №12. – с.63–66.

  9. Sasaki N., Lee I., Ayukawa Yu, Yamada H. Clinical Applications of Electrointestinography in the Horse // J. Equine Sci. 2004. Vol. 15. No. 4 pp. 85–92.


Назад в раздел
Популярно о болезнях ЖКТ читайте в разделе "Пациентам"
Лекарства, применяемые при заболеваниях ЖКТ
Адреса клиник

Индекс цитирования
Логотип Исток-Системы

Информация на сайте www.gastroscan.ru предназначена для образовательных и научных целей. Условия использования.