СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ТЯЖЕСТИ КОМБИНИРОВАННОГО ХИМИЧЕСКОГО ПОРАЖЕНИЯ ОТРАВЛЯЮЩИМ ВЕЩЕСТВОМ - ДИАЛКИЛАМИНОЭТИЛ-О-АЛКИЛОВЫМ ЭФИРОМ МЕТИЛФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ Российский патент 1997 года по МПК G01N33/49 

Изобретение относится к области медицины, токсикологии и может быть использовано для определения степени тяжести комбинированного химического поражения диалкиламиноэтил-о-алкиловым эфиром метилфосфорной кислоты (V_x).

Известен способ определения степени тяжести комбинированного химического поражения (выбранный в качестве ближайшего аналога), основанный на определении количества вещества или продуктов его распада в пробе крови, описанный Лазаревым Н.В. и др. в ст. К методике сравнительного изучения проникновения органических веществ через кожу. Русский физиологических журнал, 1931, т.14, с.284-289.

К недостаткам выбранного аналога можно отнести следующее.

Определение количества яда, резорбировавшегося в организм через кожу в кровь, и далее через легкие в выдыхаемый воздух, проводится по довольно сложной, оригинальной методике, предложенной Матвеевой и др. (1931). В выдыхаемый воздух попадают далеко не все резорбировавшиеся в организм яды, а только те, которые сгорают в организме полностью до углекислоты и воды. Таким образом, указанным способом можно пользоваться только в случае отравления летучими, водорастворимыми веществами, типа хлороформ, бензол и т.п.

Общеизвестным является то, что любой яд, попадая в организм, независимо от пути поступления, выводится разными путями: через мочевыводящую систему, желудочно-кишечный тракт, органы дыхания, кожные покровы, слизистые оболочки. Определенная часть яда депонируется в различных органах и тканях. Количественное содержание отравляющего вещества (ОВ), которое выделяется через ту или иную систему (в т.ч. и органы дыхания), а так же депонируется в организме непостоянно и зависит как от вида ОВ, так и от состояния организма.

Предлагаемый способ в этом отношении гораздо более прост и универсален. Принципиальным является то, что тяжесть поражения определяется не по количеству содержания яда, а по ответной реакции организма на интоксикацию. Последняя осуществляется определением количества лейкоцитов, лимфоцитов, общего белка и альбумин-глобулинового коэффициента в периферической крови. Методика определения не оригинальна, как в аналоге, а универсальна и проста. Объективность метода подтверждается его высокой достоверностью более 90%
Задачей изобретения является разработка критериев для практического использования на догоспитальном этапе медицинской эвакуации, на основе определения степени тяжести комбинированных химических поражений диалкиламиноэтил-о-алкиловым эфиром метилфосфорной кислоты (V_x), а так же предвидения возможных осложнений у пострадавших, которые развиваются в более поздние сроки.

Диалкиламиноэтил-о-алкиловый эфир метилфосфорной кислоты (V_x) - фосфоро-органическое отравляющее вещество нервно-паралитического действия под шифром V_x, коричневая маслянистая жидкость, без запаха, хорошо растворима в воде, термостойкая, малолетучая.

V_x сильный антихолинэстеразный яд. Токсический эффект проявляется при его поступлении в организм любым путем (через кожу, дыхательные пути, раневую поверхность). Механизм токсического действия V_x обусловлен, главным образом, антихолинэстеразным эффектом, в результате чего в организме накапливается избыточное количество ацетилхолина, приводящее к перевозбуждению холинреактивных систем всего организма.

Первоначальный отбор признаков, характеризующих различные функциональные состояния организма, проводился с нескольких точек зрения:
определение ценности информации при решении конкретной задачи - выявление сдвигов в организме при возникновении комбинированного химического поражения (КХП) V_x,
оценка экономической целесообразности применения методов для исследования КХП V_x,
возможности математической и биологической интерпретации данных исследования.

Обрабатывались 17 критериев, характеризующих нарушения гомеостаза при КХП ОВ V_x, а именно: количество лейкоцитов, палочко-ядерных и сегменто-ядерных форм, эозинофилов, моноцитов, базофилов, лимфоцитов, содержание общего белка, уровень альбуминов, глобулинов, α 1 глобулинов, a- 2 глобулинов, β- -глобулинов, γ- -глобулинов, альбумин/глобулиновый коэффициент, активность холинэстеразы эритроцитов. Диагностическая значимость каждого критерия неравнозначна, для определения ее используются различные методы. Для этих целей вычисляется величина внесенной информации, измеряемая разностью энтропий системы до и после проведения исследований. Предварительный отбор информативных признаков проводится с помощью любого критерия различия, для определения достоверности различий учитывается критерий Стьюдента, биологическая значимость показателей, а также непосредственное число ошибок классификации. Для разграничения указанных состояний применяют два метода. Метод множественной регрессия и линейных дискриминантных функций.

Согласно методу множественной регрессии анализировалось уравнение вида:

где x_i значение показателей;
b_i весовые коэффициенты;
y_i значение интегрального показателя состояния организма.

Значение интегрального показателя для группы 1 равно 1, для группы 2 - равно 2 и т.д. то есть номер группы совпадает с условной величиной интегрального показателя. В принятых обозначениях приближенную классификацию состояний можно проводить с использованием уравнения, которое имеет вид:
Y 9,39 + 0,16 Л 0,77 ЛМ + 0,44 ОБ + 1,31 АГ
где Л количество лейкоцитов;
ЛМ количество лимфоцитов;
ОБ содержание общего белка;
АГ альбумин/глобулиновый коэффициент.

Анализ представленных данных свидетельствует о том, что количество ошибочных диагнозов составило 12% Способ может применяться для экспресс-диагностики состояний организма после возникновения КХП ОВ V_x.

Задачей изобретения является повышение точности предлагаемым способом определения степени тяжести КХП ОВ V_x и разграничение изучаемых состояний с количеством ошибочных диагнозов, не превышающих 2%
Задача достигается использованием способа линейных дискриминантных функций, при которых отнесение биообъекта к одному из 2-х классов проводится при помощи разделительной функции вида:

где b_i весовые коэффициенты;
x_i показатели, регистрируемые у биообъектов;
Значение показателей может быть представлено в абсолютных и относительных единицах. Применение метода Фишера предполагает решение системы уравнений вида:

где d разность средних значений показателей в группах 1, 2.

Коэффициентами при неизвестных в этой системе являются суммы произведений:

где x значение показателей.

Если группа 1 состоит из N₁, а группа 2 состоит из N₂ наблюдений, то разделив S_ij на N₁ + N₂, получим матрицу, диагональные элементы которой являются оценками депрессии, а остальные ковариациями в данной выборке.

В результате решения системы уравнений определяются коэффициенты b_k рассчитываются значения интегральных показателей каждого биообъекта для исследуемых состояний.

Критерий Фишера определяется по формуле:

где коэффициент множественной регрессии;
среднее значение интегрального показателя в состояниях 1,2;
N₁, N₂- количество биообъектов в состояниях 1,2;
n количество изучаемых параметров.

Процедура отнесения биообъекта к той или иной группе с помощью способа линейных дискриминантных функций состоит из следующих этапов.

1. Сначала разграничивают состояния "норма" (группа 5) и "не норма" (группы 1-4) по формуле:
y≠0,01 Л + 0,01 ЛМ 0,01 ОБ 0,07 АГ
Регрессия значима, если F 28,2 > F_k 2,6. Ошибочные решения отсутствуют. При значениях интегрального показателя, меньших граничной (величина y < y_1гр. 0,767), ставился диагноз "норма". В противном случае диагностируется "не норма" и переходят к следующему этапу.

2. Производится разграничение состояний "группа 4" "группа 1-3" в соответствии с уравнением:
y 0,02 Л 0,01 ЛМ 0,01 ОБ 0,44 АГ
При значениях интегрального показателя меньших граничной (y < y_2гр. 0,556) изучаемое состояние относилось к группе 4, при значениях y > y_2гр. переходят к следующему этапу.

3. Разграничивают состояния "группа 3" "группы 1-2" по формуле:
y 0,01 Л 0,06 ЛМ 0,001 ОБ + 0,59 АГ
При значениях интегрального показателя меньше граничной (y < y_3гр. 0,844) изучаемое состояние относилось к группе 3, при значении y > y_3гр. переходят к следующему этапу.

4. Аналогично описанному выше принципу находим дискриминантную функцию для разделения состояний "группа 2" "группа I" по формуле:
y 0,01 Л 0,13 ЛМ + 0,03 ОБ 2,39 АГ
При значениях интегрального показателя меньше граничной (y < y_4гр. 2,854) изучаемое состояние относили к группе 2, при значениях y <y_4гр. к группе I.

Все приведенные уравнения регрессии значимы.

При разграничении групп "4" и "1-3" выявлено одно ошибочное решение. Таким образом, процент ошибочных диагнозов при применении способа линейных дискриминантных функций составил 2% В остальных случаях ошибки отсутствуют.

Работоспособность описанного способа проверена на контрольной выборке, включающей 3 наблюдения в 1-й группе, 3 наблюдения во 2-й группе, 5 наблюдений в 3-й группе, 5 в 4-й группе и 7 в 5-й группе.

Таким образом обоснован способ количественной оценки патологических состояний, возникающих при КХП ОВ V_x а также возможность высказать суждение по оценке прогноза течения таких поражений. Для этой цели отобраны 50 животных, которые были разделены на 5 групп (II 10).

Группа 1. Погибли все животные в течение первых 10-20 часов от острой интоксикации.

Группа 2. Развились тяжелые осложнения раневой инфекции некроз стенок раневого канала, гнойные затеки, анаэробные формы. Большая часть животных погибла на 3-6 сутки от раневых осложнений.

Группа 3. В ране развился выраженный воспалительный процесс, гнойное отделяемое в большом количестве, периферический отек более чем на 5 см в окружности раны.

Группа 4. Незначительный воспалительный процесс в ране. Серозно-гнойное отделяемое в незначительном количестве. Периферический отек менее чем на 5 см в окружности раны.

Группа 5. Раневой процесс протекал без осложнений. Эти группы составили обучающие выборки. Исходя из такого подхода, можно предположить, что в 1-й группе все животные погибли из-за отсутствия специфической антидотной и интенсивной дезинтоксикационной терапии острой интоксикации ОВ. Во 2-й группе интоксикации ОВ не играет ведущей роли, на первый план выходят тяжелые осложнения раневой инфекции, которые требуют проведения сложных хирургических вмешательств, а также длительной интенсивной терапии, направленной на коррекцию нарушений гомеостаза. В 3-й группе осложнения раневой инфекции носили менее выраженный характер, чем во 2-й группе, однако потребовалось бы проведение хирургического вмешательства и интенсивного консервативного лечения. В 4-й группе для достижения успеха потребовалось бы хирургическое вмешательство в минимальном объеме. И в 5-й группе вопросы лечебной тактики принципиального значения не имели.

Таким образом изучались общие закономерности течения раневого процесса, скорость заживления раны, проводился анализ различных методов лечения огнестрельных ран в условиях интоксикации Vx. а также прогноз степени тяжести таких видов поражений.

Способ линейного дискриминантного анализа является более точным диагностическим методом при КХП ОД V_x.

Назначение: медицина, токсикология, для определения степени тяжести комбинированного химического поражения отравляющим веществом. Сущность изобретения: в пробе крови организма, пораженного диалкиламиноэтил-о-алкиловым эфиром метилфосфорной кислоты (Vx), определяют содержание лейкоцитов, лимфоцитов, общего белка и альбумин/глобулиновый коэффициент, рассчитывают значение показателя (Vx) степени тяжести поражения отравляющим веществом Vx по формуле:
Y_x = 0.01 Л + 0.01 ЛМ - 0.01 ОБ - 0.07 АГ,
где Л - содержание лейкоцитов в пробе крови,
ЛМ - содержание лимфоцитов в пробе крови,
ОБ - содержание общего белка в пробе крови,
АГ - альбумин/глобулиновый коэффициент пробы крови,
и при значении Y_x менее (- 0.767) определяют течение раневого процесса при поражении отравляющим веществом Vx как нормальное и без осложнений, при значении Y_x более (- 0.787) показатель степени тяжести поражения отравляющим веществом Vx рассчитывают по формуле:
Y_x = 0.02 Л - 0.01 ЛМ - 0.01 ОБ - 0.44 АГ,
и при значении показателя Y_x менее (- 0.556) определяют течение раневого процесса как незначительный воспалительный процесс, требующий хирургического вмешательства в минимальном объеме, при значении Y_x более (- 0.556) показатель степени тяжести поражения отравляющим веществом Vx рассчитывают по формуле:
Y_x = 0.01 Л - 0.06 ЛМ - 0.01 ОБ + 0.59 АГ,
и при значении показателя Y_x менее (- 0.844) определяют течение раневого процесса как выраженный воспалительный процесс, требующий хирургического вмешательства и интенсивного консервативного лечения, при значении Y_x более (- 0.844) показатель степени тяжести поражения отравляющим веществом рассчитывают по формуле:
Y_x = 0.01 Л - 0.13 ЛМ + 0.03 ОБ - 2.39 АГ,
и при значении показателя Y_x менее (- 2.854) определяют течение раневого процесса как тяжелое, требующее проведения сложного хирургического вмешательства и интенсивной терапии, а при значении Y_x более (- 2.854) определяют течение раневого процесса как крайне тяжелое с возможным летальным исходом в течение первых 10-20 часов. Способ прост, универсален, объективен.

Способ определения степени тяжести комбинированного химического поражения отравляющим веществом, включающий забор и исследование пробы крови пораженного организма, отличающийся тем, что при поражении диалкиламиноэтил-о-алкиловым эфиром метилфосфорной кислоты (Vx) в пробе крови определяют содержание лейкоцитов, лимфоцитов, общего белка и альбумин/глобулиновый коэффициент, рассчитывают значение показателя (Yx) степени тяжести поражения отравляющим веществом Vx по формуле
Yx 0,01 Л + 0,01 ЛМ 0,01 ОБ 0,07 АГ,
где Л содержание лейкоцитов в пробе крови;
ЛМ содержание лимфоцитов в пробе крови;
ОБ содержание общего белка в пробе крови;
АГ альбумин/глобулиновый коэффициент пробы крови,
и при значении Yx менее -0,767 определяют течение раневого процесса, вызванного поражением отравляющим веществом Vx как нормальное и без осложнений, при значении Yx более -0,767 показатель степени тяжести поражения отравляющим веществом Vx рассчитывают по формуле
Yx 0,02 Л 0,01 ЛМ 0,01 ОБ 0,44 АГ
и при значении показателя Yx менее -0,556 определяют течение раневого процесса как незначительный воспалительный процесс, требующий хирургического вмешательства в минимальном объеме, при значении Yx более -0,556 показатель степени тяжести поражения отравляющим веществом Vx рассчитывают по формуле
Yx 0,01 Л 0,06 ЛМ 0,01 ОБ + 0,59 АГ
и при значении показателя Yx менее -0,844 определяют течение раневого процесса как выраженный воспалительный процесс, требующий хирургического вмешательства и интенсивного консервативного лечения, при значении Yx более -0,844 показатель степени тяжести поражения отравляющим веществом Vx рассчитывают по формуле
Yx 0,01 Л 0,13 ЛМ + 0,03 ОБ 2,39 АГ
и при значении показателя Yx менее -2,854 определяют течение раневого процесса как тяжелое, требующее проведения сложного хирургического вмешательства и интенсивной терапии, а при значении Yx более -2,854 определяют течение раневого процесса как острую интоксикацию с возможным летальным исходом в течение первых 10 20 ч.