Инна Вартанян - Коснуться невидимого, услышать неслышимое

• Название: Коснуться невидимого, услышать неслышимое
• Автор: Инна Вартанян
• Издательство: Наука, Ленинградское отделение
• Жанр: Биология
• Год: 1985

В книге обобщены представления о деятельности органов чувств, полученные с помощью классических методов, и результаты оригинальных исследований авторов, основанных на использовании в качестве раздражителя фокусированного ультразвука. Обсуждаются вопросы, связанные с применением фокусированного ультразвука для изучения тактильных, температурных, болевых и слуховых ощущений человека, с его действием на зрительную и электрорецепторную системы животных. Рассмотрены некоторые аспекты клинико-диагностического применения фокусированного ультразвука, перспективы изучения и протезирования сенсорных систем с помощью искусственных раздражителей.

---

Пока температурную рецепцию в клинических условиях с помощью ультразвука не оценивали. Немного данных и относительно болевой рецепции. Клиническое применение на сегодняшний день нашло измерение тактильной чувствительности. С помощью фокусированного ультразвука определялись пороги на коже пальцев рук у здоровых людей и больных с разными неврологическими заболеваниями: сирингомиелией, спондилогенным шейным радикулитом, ишемической цервикальной миелотией, остаточными явлениями мозгового кровоизлияния и некоторыми другими. У всех групп больных выявлено повышение тактильных порогов по сравнению с нормой, иногда вплоть до полного выпадения чувствительности. У части больных с повышенными тактильными порогами болевые пороги оказались сниженными по сравнению с нормой. Этот факт дает основание считать перспективным использование ультразвука в неврологии не только для сравнения ощущений в норме и патологии, но и для количественного соотношения порогов ощущений разной модальности. Только ультразвук и отчасти электрический ток дают возможность единицами одной размерности характеризовать пороги различных ощущений.

Фокусированный ультразвук в отоларингологии начали применять в первую очередь в отологии. Известно, что исследование слуха с помощью измерения порогов составляет основу отологической диагностики и даже выделяется в особый раздел — аудиологию. Для слуховых ощущений, вызываемых фокусированным ультразвуком, также можно определить пороги. Последние у нормально слышащих людей отличаются от порогов больных с различными нарушениями слуховой функции. Это один из путей использования фокусированного ультразвука в диагностике заболеваний слуховой системы. Другой путь — сравнение порогов каждого обследуемого на звук и ультразвук. В главах 3 и 4 были представлены данные о том, что фокусированный ультразвук может действовать не только на рецепторы, но и на проводящие нервные структуры уха. Место приложения отражается на пороговых величинах. В зависимости от характера заболевания можно ожидать различий в закономерностях восприятия звука и ультразвука. Ультразвук модулировали по амплитуде чистыми тонами, теми, которые применяются в аудиологии, — от 125 до 8000 Гц. При использовании импульсов ультразвука частоту их следования меняли также от 125 до 8000 Гц.

В величинах одинаковой размерности нет возможности сравнивать пороговые кривые нормально слышащих для звука и ультразвука. Однако у людей с нормальным слухом доступно сравнение в относительных величинах, например в децибелах от минимального порога слышимости, рассчитываемых как 20 lg In / I0, где In — величина порога для звука данной частоты или для фокусированного ультразвука с той же частотой модуляции, I0 — порог для звука 1000 Гц или для ультразвука частотой модуляции 1000 Гц. Для частоты звука или модуляции ультразвука 500—2000 Гц аудиограмма и ультразвуковая кривая совпадают. На частотах меньше 500 Гц пороги на звук выше, чем на ультразвук, а на более высоких, чем 2000 Гц, частотах — ниже. Подобное сравнение, как удалось показать, усложняет диагностическое сопоставление кривых. Поэтому для их сравнения оценивается изменение порогов слухового ощущения пациента относительно порогов нормально слышащих, которые принимаются за уровень отсчета.

Тот же принцип был использован для построения ультразвуковой частотно-пороговой кривой. Первоначально были измерены пороги в группе нормально слышащих и взяты их средние значения. Относительно этих значений по указанной выше формуле рассчитывали пороги для каждой частоты модуляции или частоты следования стимулов. Таким способом можно было сравнивать по одной и той же шкале пороги на звук и ультразвук.

В Ленинградском научно-исследовательском институте болезней уха, горла и речи были обследованы больные с различными заболеваниями. Оказалось, что с помощью ультразвука можно диагносцировать многие заболевания, а в неясных случаях — уточнить диагноз. Например, при таком заболевании, как чистая форма кохлеоневральной тугоухости, аудиограммы и кривые слуховых порогов при воздействии ультразвуком иногда полностью совпадают или имеют одинаковую конфигурацию.

При заболевании отосклерозом исследователь видит другую картину. Ультразвуковая пороговая кривая отличается по форме и величине порогов от аудиограммы как по воздушной, так и по костной проводимости. Характерным для отосклероза, как уже указывалось, является отсутствие слуха на ультразвук («провал») при некоторых частотах его амплитудной модуляции. Интересно, что это отсутствие не зависит от величины потери слуха на чистый тон соответствующих частот (см. рис. 21). Причины подобных провалов пока не вполне ясны, однако сами провалы служат надежным, как говорят, патогномоничным признаком отосклероза. Ультразуковой способ диагностики отосклероза отмечен авторским свидетельством.

Обнадеживают исследования о возможности ранней диагностики опухолей 8-го нерва и болезни Меньера, дифференциальной диагностики различных заболеваний периферического отдела слуховой системы.

Возможность вызвать ультразвуком слуховые ощущения у людей с разрушенным рецепторным аппаратом в результате активации слуховых волокон, которые сохранили функциональные свойства, создает принципиально новую основу для попыток ультразвукового слухопротезирования таких больных. На эту возможность мы уже указывали в главе 3 в разделе «Слух». Однако на пути ее реализации возникают существенные вопросы, а именно: о пороговых интенсивностях, ультразвуковом режиме, наиболее пригодном для протезирования, безопасности при длительном использовании прибора, наконец, создание самих приборов.

Использование ультразвука для слухопротезирования не исчерпывается изложенным. Если с его помощью можно судить о функциональном состоянии волокон слухового нерва, следовательно, можно отобрать глухих людей с: сохранившимися волокнами для электроимплантационного протезирования. За последние десятилетия оно успешно развивается в ряде стран. Сделаны попытки такого протезирования и у нас в СССР. Суть способа заключается в том, что в улитку, утратившую функцию, или в слуховой нерв вводится один или несколько электродов. Через них сохранившиеся функциональные элементы активируются электрическим током. Ультразвук должен помочь отбору людей, которым может быть рекомендовано электроимплантационное протезирование. Прямое подтверждение точности рекомендации, конечно, может быть получено только после протезирования отобранных больных. Предпосылками для успешности отбора служат слуховые ощущения в ответ на ультразвуковую стимуляцию, а также объективные данные — при сравнении так называемых ранних стволомозговых потенциалов в ответ на стимулы звука и ультразвука. При сравнении потенциалов, зарегистрированных у здоровых людей на импульсы длительностью около 2 мс звука и ультразвука, выявлена разница в картине потенциалов и латентном времени их появления.

Клинические электрофизиологические исследования с применением ультразвуковой стимуляции весьма актуальны в педиатрии, особенно в тех случаях, когда из-за возраста ребенка или наличия патологического процесса невозможна психофизическая методика определения порогов. Для диагностики заболевания и уровня поражения у детей особенно важно сравнить потенциалы в ответ на звуковую и ультразвуковую стимуляцию.

Как уже подчеркивалось ранее, фокусированный ультразвук нашел разностороннее применение в офтальмологии, например для ускорения созревания катаракты, для лечения такого грозного заболевания, как отслойка сетчатки. Однако здесь используются разрушающие режимы. Относительно возможной активации элементов сетчатки или волокон зрительного нерва ясности пока нет. Уже отмечалось, что работы, выполненные у нас в стране и за рубежом, пока не привели к положительному результату. Вопрос еще не решен.

В свое время совместно с хирургами были начаты работы, имеющие существенное практическое значение. Представим себе нередкую в клинике ситуацию. У человека произошел перелом кости. Оказана помощь, отломки костей сопоставлены, но как установить, когда наступит заживление? От правильного ответа зависят не только сроки пребывания на больничной койке. Иногда при слишком ранней нагрузке возникает вторичный перелом в том же месте, а при слишком поздней — выраженная атрофия мышц. Сейчас сроки заживления определяются преимущественно на основании клинического опыта и контрольных рентгеновских снимков. По этим данным сроки весьма колеблются, а так называемая костная мозоль на рентгенограмме не всегда точно свидетельствует о заживании. Здесь, вероятно, сможет оказаться полезным ультразвук. После перелома надкостничные болевые пороги повышаются. В процессе заживления перелома надкостница также восстанавливается, регенерирует. Болевые пороги ее должны снижаться. Есть основания предполагать, что по восстановлению или по динамике снижения порогов можно будет судить о полноценности регенерации.