ВВЕДЕНИЕ
В середине ХХ века дистанционное взаимодействие с применением телекоммуникационных технологий в медицине и здравоохранении получило особое направление развития, известное под термином «динамическая биорадиотелеметрия». Это направление появилось в связи с необходимостью решения актуальных, прежде всего, научных задач. Дистанционная, необременяющая трансляция физиологической информации субъекта, находящегося в обычных условиях жизнедеятельности или труда, позволила начать накапливать принципиально новые знания о физиологии, патологической физиологии. Динамическая биорадиотелеметрия, как метод научного познания, масштабно применялась в спортивной, аэрокосмической медицине, медицине труда. Однако, достаточно быстро ее методология и технологическая база нашли свое применение и в клинических дисциплинах, так как они позволяли осуществлять небывалый ранее контроль пациента. Стало возможно фиксировать физиологические параметры во время выполнения функциональных проб, разных видов активности (например, во время реабилитационных мероприятий). В описываемый период времени телеметрические технологии активно применялись в неврологии, в виде дистанционной трансляции и интерпретации электроэнцефалограммы (теле-ЭЭГ) для решения научных и практических задач [1, 2, 3]. Ранее этот аспект развития клинической неврологии был практически не изучен. Исходя из сказанного была поставлена цель исследования – систематизировать данные о применении телемедицинских (биотелеметрических) технологий в неврологии в период 1940-1980 гг.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В статье отражены результаты селективного обзора литературных источников, проведенного с использованием электронных библиографических систем eLibrary.ru и «Pubmed» – всего 28 источников.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Отдельные публикации об успешной радиотелеметрии электроэнцефалограммы появлялись, начиная с 1949 г. [Гофман С.С., Форштадт В.М. Первый опыт]. Однако, эти работы имели экспериментальный характер, не имевший, к сожалению, системных результатов. В середине ХХ века основные вехи развития теле-ЭЭГ связаны с работой нескольких ведущих коллективов из СССР, США и ряда стран Западной Центральной Европы.
Теленеврология в СССР
В 1950-1970-е гг. в Свердловске активно функционировала группа ученых, врачей и инженеров под руководством профессора Владимира Викторовича Розенблата (09.12.1927-30.04.2000). Этой командой были детально разработаны технологии и методики динамической биорадиотелеметрии для различных задач и дисциплин. В том числе, часть работ группы была посвящена неврологии и теле-ЭЭГ [1, 2].
В 1963-1975 гг. ряд представителей Свердловской биотелеметрической группы – С.С. Гофман, Я.В. Фрейдин, Э.И. Римских, А.И. Туров, Б.А. Мень – использовали теле-ЭЭГ для систематических физиологических исследований, в частности, у рабочих цехов полировки и глянцовки крупных и мелких деталей, у студентов при нервно-эмоциональном напряжении и т.д. Применялись оригинальные приборы, разработанные сотрудниками группы [2, 4]:
Позднее, параллельно с ЭЭГ, транслировались и изучались ЭКГ, электроокуло- и пневмограмма.
В конце 1960-х гг. представители Свердловской биотелеметрической группы (С.С. Гофман, В.М. Форштадт, инженер Я.В. Фрейдин) тесно сотрудничали с Институтом физической культуры, спорта и здоровья им. П.Ф. Лесгафта (г. Ленинград, СССР), в частности, с аспирантами А.С. Радченко и К.Ю. Ажицким. Последний успешно применял телеметрию ЭЭГ у фехтовальщиков во время тренировок. В целом биотелеметрия была успешно внедрена в научную деятельность ЭЭГ-лаборатории института. В 1971 г. был сделан первый научный доклад на эту тему, а к 1978 г. – развернутая информация была представлена на международном симпозиуме по биотелеметрии в Германской демократической республике (ГДР). На этом мероприятии профессор Е.Б. Сологуб (р.11.09.1929) представила первую в мире радио-ЭЭГ, полученную в процессе бега спринтера на стадионе. Благодаря широкому применению динамической биотелеметрии ЭЭГ коллективом под руководством проф. Е.Б. Сологуб впервые в мире изучена электрическая активность мозга спортсменов непосредственно в процессе выполнения спортивных упражнений, описаны корковые потенциалы в темпе движений («меченые ритмы» ЭЭГ) и специфические системы взаимосвязанной активности мозга при управлении движениями. Материалы исследований использованы при подготовке спортсменов сборных команд СССР и Российской Федерации [5].
Благодаря разработкам Свердловской биотелеметрической группы в сфере теле-ЭЭГ был проведен целый ряд фундаментальных и прикладных научных исследований.
В 1973 г. в Научно-исследовательском психоневрологическом институте им. В.М. Бехтерева (НИПНИ, г. Ленинград, СССР) была разработана оригинальная методика телеметрической регистрации ЭЭГ. Авторами ее были профессор, руководитель отделения детской нейропсихиатрии Р.А. Харитонов (25.12.1926-2015) и М.Л. Нечаев. В течение более 10 лет метод успешно использовался у детей для дифференциальной диагностики эпилепсии и определения суммарной длительности пароксизмов [6].
В 1979 г. в Институте клинической и экспериментальной неврологии (г. Тбилиси, Грузинская ССР) под руководством доктора Т.Ш. Геладзе активно применялись телеметрические электроэнцефалографические и стереоэлектроэнцефалографические исследования с помощью 4-канальной системы «Televar». Биотелеметрия проводилась во время свободного передвижения, естественного сна, произвольной деятельности пациентов. Она обеспечила качественное выявление фокальных изменений биоэлектрической активности головного мозга у больных с генерализованными эпилептическими припадками, точную топическую диагностику и локализацию триггерных очагов для последующего хирургического лечения [7].
Основной вклад ученых и врачей СССР состоит в развитии методологии и технологических решений для теле-ЭЭГ, ее применении для решения научных задач спортивной медицины и медицины труда.
Теленеврология в США
Наибольший вклад в развитие клинических аспектов теле-ЭЭГ в США внесли работы доктора-невролога Donald R. Bennett (1929-29.01.1996) и биофизика, инженера, доктора наук Reed M. Gardner.
В ноябре 1968 г. под руководством указанных специалистов создана теле-ЭЭГ сеть между городами Солт-Лейк Сити, штат Юта и ТвинФоллс, штат Айдахо (США). С помощью специальных модемов (так называемых «датафонов») проводилась трансляция электроэнцефалограммы с использованием 6-канальной теле-ЭЭГ системы из мемориальной больницы Меджик-Веллей в Медицинский центр университета Юты, где доктор Bennett проводил интерпретацию и телеконсультирование. За первые 18 месяцев работы сети было проведено не менее 400 теле-ЭЭГ консультаций (средняя длительность каждой около 35 минут). При оценке эффективности было выявлено, что дистанционное обследование стоит дороже, чем очное, но пациенты при этом существенно экономили на транспортных расходах, избегая путешествия длиной в 1000 км. К лету 1972 г. была введена в эксплуатацию 8-канальная теле-ЭЭГ система, с ее помощью проведено не менее 275 телеконсультаций. Следующими шагами развития сети стали подключение телевизионной системы для видеоконференций и компьютерных средств вычислительной теледиагностики. Применение телеметрических технологий имело не только научное или экспертное значение, но и позволило решать организационные проблемы оказания неврологической помощи. В описываемый период времени в г. Твин-Фоллс не было ни одного врача-невролога. Благодаря дистанционным интерпретациям новым метод исследования стал доступен жителям города [8, 9, 10]. В 1975 г. были высказаны определенные сомнения в диагностической ценности теле-ЭЭГ, связанные с возможностью неквалифицированного работника (медицинской сестры, техника) зафиксировать и транслировать сигнал должного качества. Однако, сама практика доказала возможность и рутинную применимость такой схемы работы.
Примечательно, что благодаря работе Donald R. Bennett и Reed M. Gardner впервые в публицистической литературе появился термин «телемедицина» (англ. «telemedicine») [1]. В 1969 г. в отчете о всемирной конференции, посвященной головному мозгу, приведено такое определение: ««телемедицина» – дистанционное обследование, при котором врач в одном городе может точно выполнить тесты и даже сложные хирургические пробы на пациенте в другом городе». В также публицистическом описании проекта D.R.Bennett и R.M.Gardner, опубликованном в 1970 г., содержится термин «телемедицина» в значении дистанционного компьютерного анализа биомедицинских данных [11, 12]. Вместе с тем, в оригинальных статьях указанных ученых термин отсутствует.
Работы Donald R. Bennett и Reed M. Gardner были популяризированы и привлекли внимание многочисленных ученых и врачей.
Отдельным направлением можно считать вычислительную теле-ЭЭГ диагностику, появившуюся в конце 1960-х гг. благодаря созданию компьютерных программ для автоматизированного анализа и интерпретирования электроэнцефалограмм. В 1967 г. группа специалистов под руководством доктора John Hanley и профессора William Ross Adey разработала оригинальную радиобиотелеметрическую систему, в основном предназначенную для дистанционной регистрации электроэнцефалограммы (ЭЭГ) [13, 14]. На базе этой технологии в начале 1970-х гг. в Университете Калифорнии (г. Лос-Анджелес, США) в лаборатории космической биологии был организован центр вычислительной теледиагностики ЭЭГ. Данные для дистанционного анализа транслировались по телефонным и радиоканалам связи; данная комбинированная ЭЭГ-телеметрическая система могла быть использована пациентами самостоятельно, в условиях обычной жизнедеятельности. В течение довольно короткого промежутка времени центр вычислительной теле-ЭЭГ осуществил ряд интересных международных дистанционных исследований и экспериментов:
В целом, в США теле-ЭЭГ широко применяли для изучения патогенеза и патофизиологии эпилепсии и судорожного синдрома, а также для выявления зависимости между клиническими и физиологическими проявлениями различных процессов при шизофрении.
Основной вклад ученых и врачей США состоит в развитии вычислительной теле-ЭЭГ и применении для решения научных клинической неврологии и психиатрии.
Теленеврология в европейских странах
В контексте применения теле-ЭЭГ при эпилепсии/судорожном синдроме (как в научных, так и в клинических целях) следует отметить работу европейской школы нейрофизиологов. В 1964- 1965 гг. W. Gљtze (руководитель отделения электроэнцефалографии клиники нейрохирургии Свободного университета Берлина), M. Mџnter, G. Krokowski при участии U. Knudsen, E. Fuchs (Германия) провели ряд фундаментальных исследований реакции мозга на различные раздражители, вестибулярную нагрузку, физический стресс и гипервентиляцию путем использования теле-ЭЭГ. Также в Германии в период 1967-1972 гг. функционировал проект по транстелефонной передаче ЭЭГ, охватывавший несколько больниц в регионе г. Лейпцига. Опираясь на свой опыт, авторы проекта H.G. Niebeling, H.J. Laux, K. Killus, M. Mџller с соавт. опубликовали ряд статей по практическим и техническим аспектам теле-ЭЭГ [15, 16, 17].
В период 1968-1977 гг. значительная работа в сфере развития нейрофизиологии посредством теле-ЭЭГ была проделана Lionel Vidart, StЋphane Geier (Франция) и их коллегами. Год за годом проводилось обстоятельное изучение теле-ЭЭГ проявлений эпилепсии/судорожного синдрома: у взрослых (в том числе, в процессе обычной трудовой деятельности); сравнительно у подростков и взрослых; во время судорожных приступов, в том числе параллельно со стерео-ЭЭГ (также радиотелеметрической); сравнительно с клиническими симптомами; для разработки критериев дифференциальной диагностики [18, 19, 20, 21, 22].
Значительная работа в сфере теле-ЭЭГ была проведена в 1969-1985 гг. A. Kamp (Организация практических научных исследований Нидерландов, Университет Амстердама, Нидерланды). Вначале им была разработана оригинальная 2-канальная ЭЭГ радиотелеметрическая система, впрочем, очень скоро она была «расширена» до 8-ми каналов. Габариты передающего блока составляли 10х6х5 см, вес 280 г, радиус действия зависел от мощности электропитания и колебался в пределах 30-90 м. В конце 60-х гг. ХХ века A.Kamp совместно с доктором W. Storm van Leeuwen провел сравнительное изучение ЭЭГ у человека и животных, использовав при этом свою систему. Увеличение количества параллельно телеметрируемых параметров (в рамках требований физиологического эксперимента) привело к созданию 16-канальной радиотелеметрической системы. В середине 1980-х гг. A. Kamp, при участии врачей J.W. Aitink и H. Van der Weide разработал и успешно апробировал 20-канальную ЭЭГ-телеметрическую систему для медицинских учреждений и ее миниатюрный 8-канальный вариант для самостоятельного использования пациентом в повседневных условиях. Аппаратура показала свою надежность и простоту эксплуатации; передача данных осуществлялась по радио или по общественным телефонным каналам связи, причем второй вариант считался предпочтительным. Система позволяла проводить качественную дифференциальную диагностику судорожного синдрома. Благодаря работам A.Kamp в 1960-1980-х гг. периодически использовалась модель самостоятельной фиксации электроэнцефалограммы пациентами в условиях повседневной жизни – так называемая «амбулаторная ЭЭГ». При этом существовало два пути передачи результатов в медицинские учреждения: в виде записи на кассете или с помощью биотелеметрических систем. Были предложены различные варианты аппаратных решений, в том числе с компонентами видеомониторинга, впрочем, более подходящие для клинических условий [23, 24, 25, 26].
В 1974 г. профессор R.W.Gilliatt, врачи и инженеры A.N. Bowden, P. Fitch, R.G. Willison (Институт неврологии, г. Лондон, Великобритания) наиболее полноценно сформулировали концепцию внутригоспитального и амбулаторного «видео и ЭЭГ телемониторинга»; позднее аналогичные системы использовали в Швейцарии и Нидерландах [27, 28].
Основной вклад ученых и врачей стран Европы состоит в формировании внутригоспитальных и амбулаторных систем теле-ЭЭГ, их применении для решения научных задач клинической неврологии.
ВЫВОДЫ
В середине ХХ века интенсивное развитие телеметрической электроэнцефалографии (теле-ЭЭГ) обусловило формирование нового направления в клинической телемедицине – теленеврологии.
Дистанционная фиксация электрической активности мозга производилась как с целью изучения определенных вопросов нейрофизиологии, так и для решения клинических задач. Общеметодологические вопросы и нейрофизиологические результаты данного направления освещены в работах, опубликованных в 1974-1977 гг. учеными из СССР, США, Венгрии, Германии, Канады, Нидерландов, Франции, в частности – С.С. Гофман, Т.Ш. Геладзе, E. Benassi, M. Dero, C.W. Erwin, G. Manson, E. Stalberg и другие. Техническое описание различных вариантов теле-ЭЭГ систем приведено Э.И. Римских, G. Arfel, F.T. Hambrecht, R. Cammann, H. Fischler, T.B. Fryer, S. Geier, J. Huertas, J.M. Simard, R.W.Vreeland (все с соавторами, 1963-1974 гг. и позднее).
В период 1960-1980-е гг. основной вклад теле-ЭЭГ состоит в изучении патофизиологии и новаторской диагностике судорожного синдрома и эпилепсии. Общеметодологические, технические и основные физиологические аспекты в этом ключе исследованы Dero M., Fisher H. Et al, Suess E. Et al (8-канальная для длительной телеметрии ЭЭГ), Barnea O. Et al (биотелеметрия ЭЭГ в условиях свободно движущегося объекта наблюдения). Теле-ЭЭГ и телеметрический ЭЭГ-мониторинг в клинических условиях для топической и дифференциальной диагностики, определения частоты приступов и возможных триггерных факторов описаны в работах Binnie C.D. et al (n=181), Stevens J.R. et al, Overweg J., Vignaendra V. Et al. Теле-ЭЭГ в педиатрии и неонатологии (эпилепсия, судорожный синдром) изучена Holmes G.L. et al (дифференциальная диагностика псевдоэпилепсии), Beaumanoir A. Et al (в сочетании с психометрическими тестами, контроль эффективности медикаментозной терапии), Arfel G. Et al, Guey J. Et al (в условиях различной деятельности, учебы и отдыха). Электрофизиологические и клинические аспекты эпилепсии по результатам теле-ЭЭГ описаны Tomka I., Vidart L. Et al.
В целом, в практическом здравоохранении метод теле-ЭЭГ обеспечивал доступность высококвалифицированной помощи и качественную диагностику, особенно на амбулаторном этапе.
Дистанционная интерпретация транслируемых данных обеспечивалась, преимущественно, врачами-специалистами; вместе с тем, есть отдельные сообщения о применении компьютерной техники для автоматизированного анализа. В силу технической сложности и неудобства для пациента метод достаточно быстро трансформировался в инструмент внутрибольничного исследования и мониторинга. Вместе с тем, посредством теле-ЭЭГ был проведен целый ряд фундаментальных и прикладных научных исследований. В современном здравоохранении теленеврология, в основном, представлена методологиями лечения острых нарушений мозгового кровообращения на разных этапах (от острого периода до реабилитации) с применением телемедицинских технологий.
ЛИТЕРАТУРА
Attachment | Size |
---|---|
Скачать статью | 275.36 KB |