Периферическая электрогастроэнтерография лошадей

Одной из важнейших проблем в коневодстве является рост заболеваемости животных, наибольший процент которой приходится на незаразные болезни. Свыше 45 % всех лошадей, больных внутренними незаразными болезнями, страдают заболеваниями желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), среди которых преобладают состояния с симптомокомплексом колик. Из всех болезней лошадей во всех странах мира на долю колик, по статистическим данным, приходилось 12,5–59,8 %. Среди них наиболее часто встречаются острое расширение желудка, химостазы и копростазы, суммарная летальность от которых достигает 8,5–13,5%. Колики, по данным разных авторов, составляют 54,5–84% от всех болезней органов пищеварения лошадей. Смертность лошадей при коликах превышает 20 %. Экономические потери, причиняемые коликами, значительны и определяются выключением лошадей из работы во время болезни и их гибелью [2–4].

Одним из наиболее информативных методов исследования моторики желудочно-кишечного тракта в целях превентивной диагностики колик и других дисфункций желудочно-кишечного тракта животных является электрогастроэнтерография (ЭГЭГ). Для исследования моторной функции желудка и кишечника у лошадей в России, а также в Монголии, в настоящее время применяют вариант электрогастроэнтерографии, при котором электроды вживляются в мышечную стенку исследуемого органа животного, для чего выполняется полостная операция. Перед операцией животные выдерживаются на 12–24-часовой голодной диете [2, 4].

Рис. 2. Операция по вживлению электродов на мышечную оболочку желудка лошади (Д. Лхамсайзмаа [4])

Метод, предполагающий вживление электродов в стенку желудка и/или кишечника, не используется в клинической медицине из-за сложности выполнения и инвазивности. Ранее считалось, что регистрация биопотенциалов с помощью вживленных в стенку электродов является наиболее точной методикой, так как исключает наведение электрических потенциалов с других органов. В 1952–54 годах М.А. Собакин доказал, что вживление электродов при исследовании моторики ЖКТ человека не обязательно и что идентичные данные можно получить при отведении с поверхности тела человека [8]. В конце 1990-х – начале 2000-х годов В.А. Ступин с коллегами выбрал показатели (электрическая активность P_i/P_s, коэффициент ритмичности Kritm_i, коэффициент соотношения P_i/P_i+1) и определил нормы для различных отделов ЖКТ человека, после чего электрогастроэнтерография окончательно стала методом диагностики моторных нарушений желудка и кишечника человека [7].

Электрогастроэнтерограф «Гастроскан-ГЭМ»

Рис. 3. Установку параметров и запуск ЭГЭГ-исследования на регистрирующем блоке прибора «Гастроскан-ГЭМ» осуществляет А.Г. Михеев

Для проведения исследования использовался разработанный и серийно выпускаемый российским Научно-производственным предприятием «Исток-Система» (г. Фрязино, Московской обл.) гастроэнтеромонитор компьютерный носимый одновременного мониторирования кислотности верхних отделов ЖКТ и регистрации ЭГГ ГЭМ-01 «Гастроскан-ГЭМ», ТУ 9441-009-13306657-2007, имеющий все необходимые разрешения для медицинского применения. Кроме многолетних исследований в отечественных клиниках и на кафедрах медицинских ВУЗов, наработанных методик его применения, имеется опыт эксплуатации специальной модификации прибора, предназначенной для работы в космических условиях и называемой «Спланхограф» [1, 6]. В этом варианте прибора отсутствует рН-метрический канал, который также не требуется при ПЭГЭГ лошадей. По инициативе ИМБП РАН, в процессе работ над космической версией, в «Гастроскан-ГЭМ» был добавлен второй ЭГЭГ канал. Наличие второго ЭГЭГ канала позволяет осуществить регистрацию одновременно в двух различных отведениях, что повышает надежность получения данных ЭГЭГ, а выбранное в них взаимное расположение электродов позволяет, по изменению соотношения значений между ними, фиксировать изменение ориентации отдельных звеньев ЖКТ [1]. Возможностью записи одновременно в двух отведениях «Гастроскан-ГЭМ» отличается от применяемого в работе [9] прибора Digitrapper EGG system (Synectics Medical, Швеция).

Длительность записи ЭГЭГ сигнала — до 48 часов. Носимый блок позволяет записать до 40 исследований. Количество перестраиваемых по границам частот отделов регистрации — 5. Полоса частот, в пределах которой осуществляется запись и цифровая обработка — от 0,01 до 0,25 Гц. Регистрация производится либо по одному (используется три накожных электрода), либо по двум (пять накожных электродов) ЭГЭГ каналам.

В состав прибора «Гастроскан-ГЭМ» входит мощный пакет цифровой обработки сигналов, специализированный под задачи ЭГЭГ (в [2–4] «обработка» выполняется путём измерения длины электрогастрограммы при помощи курвиметра и сравнения её с длиной изоэлектрической линии).

Постановка исследования

В качестве исследуемого животного был выбран мерин Прибой, орловской рысистой породы, 1994 года рождения, клинически здоровый, отличающийся спокойным характером, содержащийся в тёплой конюшне в КСК «Орловское подворье» (д. Орлово Щёлковского района Московской области). Хозяйка Прибоя — врач-ветеринар Е.В. Рустамова (рис. 1). Во время исследования мерин стоял на развязке в конюшне. Исследование проводилось в середине дня. До этого мерин питался согласно своему расписанию обычной для него пищей. Длительность исследования была выбрана по аналогии со стандартным исследованием человека — 40 минут.

Схема наложения электродов соответствовала поз. A и B из работы [9] (см. рис. 4):

Рис. 4. Схема наложения электродов при периферической электрогастроэнтерографии. Отмечены точки: A — тонкая кишка, B — слепая кишка, C — правый вентральный участок толстой кишки, D — правый дорсальный участок толстой кишки (N. Sasaki [9])

Использовались стандартные одноразовые накожные электроды, применяемые при ЭГЭГ исследованиях человека. Для уверенной регистрации сигнала необходимо обильное смачивание электродной пастой ПЭ-2 кожи животного в местах крепления электрода. Дополнительного подбривания лошади не потребовалось.

Рис. 5. Слева: установленные на правую стороны накожные электроды: чёрный — базовый, красный и жёлтый — измерительные электроды первого отведения. Справа: зелёный и синий — измерительные электроды второго отведения. Регистрирующий блок закреплён на спине животного с помощью обычного ремня.

Исследование моторики кишечника у космонавтов на МКС

Первые эксперименты по электрогастроэнтерографии желудочно-кишечного тракта у космонавтов на Международной космической станции

Б.В. Афонин, Б.В. Ракитин, С.В. Коргун, С.В. Журова

ГНЦ РФ–ИМБП РАН, www.imbp.ru, Москва 

Научно-производственное предприятие «Исток-Система» г. Фрязино

Российские космонавты Олег Котов и Сергей Рязанский впервые в мире провели 03 и 04 февраля 2014 года электрогастроэнтерографию в условиях космического полета с помощью накожного гастроэнтерографа (прибор «Спланхограф» комплекта «Спланх-1» космического эксперимента «Спланх»), разработанного и созданного ГНЦ РФ–ИМБП РАН совместно с Научно-производственным предприятием (НПП) «Исток-Система» на базе серийного прибора «Гастроскан-ГЭМ».

Международная космическая станция (МКС)

Гастроэнтерограф

Объективный экспресс-контроль за состоянием желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) в условиях космического полета является сложной задачей, решение которой даже в условиях клиники требует привлечения большого количества оборудования и специалистов. Применение метода накожной электрогастроэнтерографии (ЭГЭГ) позволяет с электродов, расположенных на коже, определять величину электрической активности всех основных отделов ЖКТ в частотном спектре специфичном для желудка, двенадцатиперстной, тощей, подвздошной кишки, толстого кишечника. Запись ЭГЭГ используется для оценки функционального состояния основных отделов ЖКТ подобно записи ЭКГ в кардиологии.

ЭГЭГ является важной составной частью космического медицинского эксперимента «Спланх», направленного на исследование особенностей структурно-функционального состояния различных отделов желудочно-кишечного тракта с целью выявления специфики изменений пищеварительной системы, возникающих в условиях космического полета. Научный руководитель эксперимента «Спланх» – Афонин Борис Васильевич – ведущий научный сотрудник «Лаборатории питания, гастроэнтерологии и гигиенического контроля физических факторов среды обитания» ГНЦ РФ–ИМБП РАН. Эксперимент «Спланх» включен в «Долгосрочную программу научно-прикладных исследований и экспериментов, планируемых на российском сегменте Международной космической станции (РС МКС)».

В настоящее время на МКС выполняется 1-я серия эксперимента, включающая запись электрических потенциалов в частотных спектрах различных отделов ЖКТ и определение биохимических показателей в капле крови из пальца на штатном бортовом анализаторе «Рефлотрон-4». Исследования проводятся утром натощак, до, во время приема стандартного завтрака и в течение 2-часов после его окончания. Результаты гастроэнтерографии в цифровом виде записываются на микро SD карту гастроэнтерографа, которая после завершения каждой экспедиции возвращается на Землю для анализа в ГНЦ РФ-ИМБП РАН. Результаты ЭГЭГ после математической обработки сопоставятся с показателями биохимических исследований крови.

Космонавт Олег Котов проводит на МКС биохимические исследования в капле крови из пальца по программе космического эксперимента "Спланх". Фото ИМБП

Космонавт Сергей Рязанский проводит электрогастроэнтерографию по программе космического эксперимента "Спланх" в модуле "Звезда" на МКС. Фото ИМБП

Прибор гастроэнтерограф «Спланхограф» для проведения ЭГЭГ в космическом эксперименте был разработан совместно с Научно-производственным предприятием «Исток-Система» г. Фрязино на основе клинического варианта одноканального гастроэнтерогрофа «Гастроскан-ГЭМ». НПП «Исток-Система» в нашей стране является разработчиком и поставщиком в клиники портативного прибора для записи ЭГЭГ – гастроэнтерографа («Гастроскан-ГЭМ»), а также компьютерной программы обработки и представления результатов ЭГЭГ. 

Электрогастроэнтерография (ЭГЭГ) нашла широкое применение в экспресс-оценке состояния различных отделов ЖКТ в гастроэнтерологических клиниках. НПО «Исток-Cистема» выпускает аппаратуру для ЭГЭГ с 1994 года, имеет большой опыт в разработке и производстве как отдельных гастроэнтерографов, так и гастроэнтерографов, совмещенных с суточным монитором внутрижелудочной рН-метрии и суточным монитором ЭКГ.