Анализ результатов

Оцениваемый сигнал обрабатывается оригинальной программой с использованием алгоритмов быстрого преобразования Фурье и Вейвлет анализа. Данные обработки сигнала представлены в виде таблиц числовых величин (рис. 3) и графиков, показывающих спектр сигнала по мощности, частоте и амплитуде в периоды пищеварительной активности и покоя. Одним из преимуществ метода является разработка алгоритма пользовательского и автоматического удаления артефактов с сохранением как исходного, так и обработанного сигнала, что позволяет более точно оценивать получаемые результаты, особенно при анализе длительного мониторинга моторной функции.

При анализе сигнала по мощности используются показатели:

1. Суммарный уровень электрической активности (Ps) – характеризующий общий суммарный уровень электрической активности органов ЖКТ за все время исследования.
2. Электрическая активность по отделам ЖКТ (Pi) – отражает электрическую активность отделов ЖКТ, этот показатель рассчитывается отдельно для каждого органа: желудок, двенадцатиперстная, тощая, подвздошная и толстая кишка.
3. Процентный вклад каждого частотного спектра в суммарный спектр (Pi/Ps) (%). Показатель определяется в процентах вкладом отдельного органа ЖКТ в общий суммарный уровень электрической активности всего ЖКТ. Также рассчитывается отдельно для каждого отдела ЖКТ.
4. Коэффициент ритмичности (Критм), представляет собой отношение длины огибающей спектра обследуемого отдела к ширине спектрального участка данного отдела. С помощью коэффициента ритмичности можно оценить наличие и характер пропульсивных сокращений гладкомышечных структур для каждого отдела ЖКТ.
5. Коэффициент соотношения (Pi/P(i+1)) (%), который представляет собой отношение электрической активности вышележащего отдела к нижележащему.

На группе здоровых добровольцев из 112 человек нами определены нормы электрографических показателей для различных отделов ЖКТ (табл. 1 и рис. 3).
 

Таблица 1. Нормальные показатели ЭГЭГ для различных отделов ЖКТ

Рис. 3. Пример цифрового анализа сигнала по мощности (средние значения). Показатели Pi, Pi/Ps, Критм, Pi/P(i+1) в пределах нормы

Учитывая, что разброс показателей в течение исследования довольно велик, и средние значения показывают лишь общую тенденцию и не дают возможности достоверно разграничить ту или иную патологию, необходимо обратить основное внимание на динамическое, поминутное изменение показателей в каждом отделе ЖКТ в течение всего времени исследования. Помимо этого анализ полученных данных включает сравнение показателей, полученных при базальном исследовании, с принятой нормой, а также сравнение показателей электрической активности, полученных после стандартного пищевого стимулятора, с данными базального исследования. При этом оценивается скорость, сила, фазовость и периодичность изменения показателей на пищевой стимулятор, на частотах желудка, ДПК и тощей кишки.

Электрофизиологические изменения МЭФ верхних отделов ЖКТ у здоровых:

1. Базальные значение электрической активности желудка и ДПК в пределах допустимых колебаний (рис. 4). Считаются допустимыми колебания значений в пределах 30-50% за этап исследования.
2. Ответ на пищевую стимуляцию желудка сразу с 10-14 по 16-22 минуту, адекватный по силе и длительности, 3-х фазный. Адекватным по силе считается увеличение электрической активности желудка при стимуляции в 1,5-2 раза, продолжительность ответа не менее 5-7 минут. Важным является сохранение фазовости кривой при стимуляции.
3. Ответ ДПК на стимуляцию начинается с 14-16 минуты. Сила, длительность и фазовость ответа рассчитывается так же как в желудке.
4. Ритмичность сокращений всех отделов ЖКТ в норме. Повышение коэффициента ритмичности в 3 и более раз говорит о непропульсивных сокращениях ЖКТ и наблюдается при функциональной патологии.
5. Координированость работы всех отделов ЖКТ в норме. Повышение коэффициента соотношения в 2 и более раз  говорит о дискоординации моторики ЖКТ. За дискоординацию моторики принимаем нарушение периодичности сокращений желудка и ДПК, ДПК и тощей кишки и т.д., что ведет к функциональному нарушению эвакуации из желудка, появлению дуодено-гастрального рефлюкса.
6. Признаками ДГР считаем повышение электрической активности на частотах ДПК в 2-3 раза раньше, чем на частотах желудка.

Рис. 4. Кривая Pi/Ps желудка, ДПК и тощей кишки в норме

Частотная характеристика сигнала

В основу оценки электрофизиологической активности ЖКТ на основании её частотных характеристик легла классификация биоэлектрических волн ЖКТ по В.Г. Реброву, 1981 г. (табл. 2).
 

Таблица 2. Частота колебаний электрической активности различных отделов ЖКТ

На основании данного алгоритма выделяют три варианта электрической активности желудка:

• нормогастрия – наибольший максимум электрической активности желудка приходится на диапазон частот 2-4 цикл/мин;
• брадигастрия – наибольший максимум электрической активности желудка приходится на диапазон частот <2 цикл/мин;
• тахигастрия – наибольший максимум электрической активности желудка приходится на диапазон частот >4 цикл/мин.

Нормальная электрофизиологическая деятельность желудка характеризуется следующим. Преобладающая частота как до, так и после пищевой нагрузки находится в диапазоне 2-4 цикл/мин, после приема пищи происходит увеличение частоты биоэлектрической активности желудка по сравнению с тощаковым исследованием.

Амплитудная характеристика сигнала
Анализ амлитуды сигнала осуществляется с помощью непараметрического спектрального анализа биологических и медицинских кривых Вейвлета и используется для диагностики дискоординации моторики различных отделов ЖКТ и диагностики рефлюксов (рис. 5).

Рис. 5. Результаты Вейвлет анализа сигнала

Кроме данного способа оценки существует также характеристика периферической ЭГЭГ по величине средней амплитуды биоэлектрической активности, согласно которой выделяют нормокинетический, гипокинетический и гиперкинетический типы кривой ЭГЭГ для желудка.