Нелинейные параметры накожной электромиографии: возможности и перспективы применения в клинике и физиологии

Поверхностная электромиография (ЭМГ) успешно используется в изучении движения и диагностике двигательных нарушений. Технологически получение биосигнала поверхностной ЭМГ просто, но интерференционная электромиограмма (иЭМГ) часто не имеет специфических признаков, напоминая хаотическую кривую. Однако применение серьезного математического аппарата для анализа иЭМГ позволяет делать серьезные выводы о состоянии и функционировании двигательной системы (Farina et al., 2004). В идеале, иЭМГ могла бы служить «электрической биопсией» мышцы в виде набора параметров иЭМГ, по которым можно было бы делать выводы о соотношении быстрых и медленных волокон в мышце, параметрах импульсации двигательных единиц, об этапе денервации/реиннервации. В неврологии используются спектрально-амплитудный, турн-амплитудный и морфологический анализ иЭМГ. Однако нерешенные проблемы неврологии и медицинская экономика заставляют искать коммерчески выгодные, простые в исполнении инновационные методы анализа иЭМГ. Особый интерес представляет доклиническая диагностика паркинсонизма, болезни Гентингтона, рассеянного склероза, при помощи иЭМГ. Наш подход заключается в анализе временных рядов иЭМГ на основе теории нелинейной динамики сложных систем. В частности, нами установлено, что такие нелинейные параметры иЭМГ как корреляционная размерность и энтропия у больных паркинсонизмом увеличены, а процент детерминизма увеличен по сравнению со здоровыми испытуемыми даже при визуальной неразличимости картины иЭМГ (Meigal et al., 2009, 2013). Это позволило различать по иЭМГ до 87 % здоровых и больных паркинсонизмом испытуемых (Rissanen et al., 2008). Аналогично, нами установлена хорошая способность нелинейных параметров к различению клинически сходных заболеваний - паркинсонизма и эссенциального тремора (Ruonala et al., 2014). Применение нелинейных параметров показало их потенциальную способность и для оценки двигательных изменений при шизофрении (Meigal et al., 2014, Miroshnichenko et al., 2015), в исследовании онтогенеза новорожденных (Zaripova et al., 2013), старения и утомления. Вместе с тем, общей проблемой исследований при помощи ЭМГ является так называемая «обратная задача», то есть возможность надежно увязывать рассчитанные параметры иЭМГ с реальными физиологическими процессами в скелетной мышце и мотонейронном пуле. В настоящее время подобные усилия прикладываются в основном при помощи компьютерных симуляций иЭМГ и моделирования скелетной мышцы. Новые нелинейные параметры интерференционной поверхностной электромиограммы, характеризующие ее временную структуру, потенциально применимы для ранней диагностики болезни Паркинсона и дифференциальной диагностики похожих нейродегенеративных заболеваний и разных форм тремора.