Доклад на VII международной конференции
"Новые информационные технологии в медицине и экологии",
Украина, Крым, Гурзуф, 1-10 июня 2000 г.

Доклад на II восточно-европейской конференции
"Эпилепсия и клиническая нейрофизиология",
Украина, Крым, Гурзуф, 1-5 июня 2000 г.

Доклад на III международной конференции
"Современные технологии восстановительной медицины",
Россия, Сочи, 13-17 мая 2000 г.

ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ МУЛЬТИПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ РЕАБИЛИТАЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО БИОУПРАВЛЕНИЯ

 Адамчук А.В., Захаров С.М., Луцев А.Н., Скоморохов А.А.

В экспериментальной медицине накоплен большой опыт применения метода ФБУ с биологической обратной связью (БОС). К сожалению, в России, в отличие от западных стран, этот опыт пока еще не привел к широкому распространению метода. Одной из причин сложившейся ситуации является отсутствие доступных технических средств, способных удовлетворить разнообразные практические потребности. Немногочисленные отечественные системы для биоуправления, реализующие достаточно ограниченный набор частных методик БОС-тренинга, часто не имеют возможности проведения предварительного тестирования функционального состояния пациента, анализа эффективности процедуры и курсового лечения, гибкой адаптации методик под индивидуальные особенности пациента. Реальную возможность приобщиться к современной, развивающейся области функционального биоуправления с БОС открывает новая разработка психофизиологического реабилитационного комплекса «РЕАКОР»,выпускаемого фирмой «Медиком МТД» с начала 2000 года.

Комплекс обеспечивает полиграфическую регистрацию наиболее важных электрофизиологических показателей в произвольном сочетании из следующего перечня: электрокардиограмма (ЭКГ), электромиограмма (ЭМГ), электроэнцефалограмма (ЭЭГ), реограмма (РЕО), фотоплетизмограмма (ФПГ), кожно-гальваническая реакция (КГР), температура тела (ТТ) и дыхание (ПГ) как в условиях покоя, так и при моделировании психоэмоционального напряжения. Комплекс позволяет объективизировать тип (паттерн) физиологической реакции при стресс-тестировании и выбрать оптимальный набор физиологических сигналов и вторичных параметров для организации контура комплексной БОС. При этом возможно осуществление мультипараметрической и/или полифункциональной БОС. В первом случае используется несколько параметров, отражающих состояние какой-то одной системы организма, например, соотношение альфа- и тета-ритмов ЭЭГ в лечении патологических пристрастий (наркомания, алкоголизм). Во втором случае контролируемые параметры относятся к разным функциональным системам организма, например, совместный контроль кожной температуры и тонуса лицевой мускулатуры. Такой комплексный подход помогает существенно облегчить учет индивидуальной специфики взаимоотношений между отдельными физиологическими системами организма, подобрать для каждого пациента индивидуальную стратегию обучения и получить чувствительный инструмент текущего контроля эффективности процедур.

Исчерпывающий набор базовых параметров, рассчитываемых в реальном времени для каждого из физиологических процессов, и гибкие возможности по объединению их в интегральные показатели дают возможность реализации пользователем собственных методик ФБУ, что позволит оказать реальную помощь широкому кругу пациентов с учетом их индивидуальных потребностей.

С помощью подсистемы синтеза сценария процедуры можно заранее спланировать и задать все необходимые условия и параметры предстоящей тренировки в виде последовательности этапов ФБУ с БОС, разделенных интервалами отдыха и инструктажа. Независимое задание целей и параметров на каждом этапе процедуры, адаптивная подстройка степени трудности задания под текущее состояние пациента, автоматический контроль выхода параметров регистрируемых процессов за границы индивидуальной физиологической нормы (при выполнении заданных условий могут формироваться поощряющие сообщения, а также команды на досрочное завершение текущего этапа и переход к следующему) и ряд других функциональных возможностей комплекса существенно снижают нагрузку на врача.

Мультимедийные средства современного компьютера, максимально используемые комплексом, позволяют превратить процедуру саморегуляции в увлекательный и эмоционально окрашенный для пациента процесс просмотра красочных слайдов или видеосюжетов, прослушивания любимых музыкальных произведений с компакт-диска или управления различными функциями в компьютерных играх. При этом, например, качество предъявления аудиовизуальной программы ставится в зависимость от качества выполнения пациентом задания на изменение физиологических параметров. Имеется обширная библиотека форм представления информации для БОС: изображения графиков физиологических показателей, различных индикаторов, тематически подобранные зрительные образы с изменяемыми характеристиками их визуализации, музыкальные и голосовые фрагменты, игровые сюжеты, специализированные формы представления, ориентированные на конкретные процедуры и т.д.

В контур биологической обратной связи может включаться акустическое сенсорное кресло с 16 встроенными динамиками, каждый из которых имеет независимое управление громкостью. В рамках БОС-процедуры пациент, изменяя параметры своих физиологических сигналов (дыхания, частоты пульса, ЭЭГ), управляет пространственным перемещением звуковой волны по креслу. Особенно эффективно использование акустического кресла при формировании дыхательного паттерна и знакопеременном законе управления ЧСС (активизация дыхательной аритмии сердца), в этом случае на кресле формируются маятникообразные перемещения фронта звуковой волны.

Функции комплекса не исчерпываются организацией сенсорного контроля в зрительной и слуховой модальности над обычно неосознанными психо-физиологическими процессами. Он обеспечивает организацию взаимодействия между набором внешних воздействий (фото-, электро- видео и аудиостимуляция) и совокупностью реакций обучаемого, когда управление внешними факторами осуществляется на основании поведения субъекта и зависит от качества выполнения целевой задачи. Иными словами, ФБУ обеспечивается подкреплением или наказанием определенных состояний, которые отражаются в показателях контролируемых функций. Это дополнительно повышает мотивацию обучаемого и гарантирует ускорение разрушения патологических программ регуляции функций и формирование более адекватных стереотипов их функционирования.

Комплекс реализует не только однонаправленные методики контроля выбранного параметра с целью формирования состояния гипер- или гипоактивности, но и позволяет проводить знакопеременное (альтернативное) ФБУ. Такой способ биоуправления, когда попеременно с периодом от нескольких секунд до нескольких минут следуют состояния гипер- и гипоактивности тренируемой функциональной системы, является более физиологичным, поскольку опирается на естественные биоритмы функций. При этом легко достигается значительное увеличение диапазона управления, в равной степени тренируются активационные и тормозные механизмы, что способствует оптимизации баланса симпато- и ваготропных механизмов, усилению межсистемных взаимодействий. Например, наилучший терапевтический эффект альфа-тренинга при неврозах отмечается на низкочастотных флуктуациях проявляемости «веретен» альфа-ритма.

Программно-методическое обеспечение комплекса позволяет не только проводить реабилитационные процедуры, но и осуществить предварительную диагностику функционального состояния пациента, подобрать наиболее подходящую тактику лечения и контролировать изменение функционального состояния на различных этапах реабилитационного курса. Развитые средства математической обработки и хранения данных позволяют пользователю детально проанализировать ход тренировки в постреальном времени с целью оптимизации индивидуальной программы последующих процедур тренировки, оценить динамику состояния пациента по широкому спектру показателей и структуре связей между ними на протяжении всего курса.

Наличие различных вариантов поставки комплекса «РЕАКОР», отличающихся набором регистрируемых физиологических показателей, их высокая помехозащищенность и возможность работы с автономным источником питания позволяет надеяться на широкое использование комплекса для функционального биоуправления в клинической практике, спорте, в реабилитационных и восстановительных центрах, в исследовательских целях. Для реабилитации больных с неврологическими заболеваниями для регистрации физиологических показателей целесообразно использовать некоторые модификации электроэнцефалографа-анализатора «Энцефалан-131-03», а с сердечно-сосудистыми — модификации реографа-полианализатора «Реан-Поли». Сочетание возможностей проведения полноценного диагностического обследования с помощью указанных приборов и реабилитационных процедур предоставляемых комплексом «Реакор», позволяет замкнуть технологическую цепочку предварительной экспресс-диагностики, проведения лечебного курса и контроля его эффективности.