СПОСОБ РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОЖИТИЯ ПРИ ТОКСИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА ПРОДУКТОВ ПИРОЛИЗА ТАБАКА Российский патент 2004 года по МПК A61B5/00 

Изобретение относится к медицине, а именно к токсикологии, и может быть использовано для совершенствования диагностики избирательной токсичности химических соединений и веществ пиролиза табака, в частности никотина.

Только за вторую половину двадцатого века (1950-2000) общее количество смертей от курения составила в развитых странах более 60 млн. человек (40 млн. в возрасте 35-69 лет и 20 млн. среди людей более старшего возраста), причем наблюдается рост смертности. Сложность ситуации состоит в том, что социально-гигиенический аспект табакокурения изучается весьма интенсивно, тогда как чисто медицинские исследования, представленные такими дисциплинами, как клиническая медицина, фармакология, патофизиология, токсикология, отстают и их результаты весьма незначительны (Сидоренко Г.И., 1999).

Анализируя вопросы лечения табакокурения, необходимо помнить, что оно является не только одним из вариантов наркомании:

- потребность в постоянном или периодически возобновляемом приеме данного вещества для получения удовольствия или облегчения физического или психического состояния;

- возникновение толерантности (повышенной устойчивости) к действию данного вещества вследствие привыкания к нему организма, поэтому для получения такого же эффекта при повторных приемах приходится прибегать к более повышенным дозам препарата;

- развитие явлений абстиненции - физических и психических расстройств при прекращении поступления в организм продуктов пиролиза табака, вызвавшего болезненное пристрастие, снимаемых или облегчаемых после приема очередной его дозы;

- проявление токсического действия (специфических нарушений различных функций организма, первоначально психической деятельности) как при однократном приеме.

Обычно для определения токсичности вещества используют метод экстраполяции на человека, полученных данных в эксперименте на животных. При этом используется следующее правило: если токсичные дозы вещества для обычных 4 типов лабораторных животных (мыши, крысы, морские свинки и кролики) различаются незначительно (в 3 раза и меньше), существует высокая вероятность (≤70%) того, что для человека они будут такими же. Однако предсказание токсического воздействия вещества на основании опытов на животных оказывается правильным не более чем в 35% случаев на крысах, а на собаках - в 53%. Таким образом, рассматривая курение как умышленное самоотравление организма продуктами пиролиза табака, мы можем говорить о клинической токсикологии хронических химических болезней (отравлений), возникающих при длительном и многократном воздействии токсических веществ, содержащихся в табачном дыме (более 4000), в виде веществ и соединений (Лужников Е.А., 1999).

В связи с этим определяется клиническая стадия курения как степень нарастания толерантности к табаку, выражаемая 3 стадиями, т.е. 1 стадия - случайное курение, 2 стадия - привычное курение и 3 стадия - пристрастное курение. Клинические стадии классифицируются следующим образом.

Первая стадия - стаж курения от 5 до 10 лет - в среднем употребляется 5 сигарет в день. Курение случайное, зависит от ситуации. Курящие испытывают лишь психологическую зависимость от табака. Как правило, соматические заболевания на этой стадии отсутствуют, возможны лишь слабо выраженные вегето-сосудистые изменения. При отказе от курения абстиненции нет, вегето-сосудистые изменения обратимы.

Вторая стадия - стаж курения от 10 до 20 лет - курят, затягиваясь, от 5 до 20 сигарет в день, зависимость от сигарет уже отчасти физиологическая, толерантность к табаку повышена. На этой стадии у курящих отмечается соматическая патология, многие проявления которой еще обратимы. Отказ от курения сопровождается выраженными симптомами абстиненции.

Третья стадия - стаж курения более 20 лет - выкуривается более 20 сигарет в день, курение бывает натощак, среди ночи. На этой стадии преобладает физиологическая зависимость от табака, влечение курить непреодолимо, толерантность высокая. Соматоневрологическая патология и поражение органов встречается практически у всех курящих. Отказ от курения сопровождается симптомами тяжелой табачной абстиненции.

Известны способы определения токсического действия курения на организм, основанные на ретроспективном исследовании, которые заключаются в следующем, все исследуемые разбиваются:

- по половому признаку

- по возрастному признаку, обычно три группы - до 35 лет, от 35-69 лет, 70 и старше

- по количеству выкуриваемых сигарет в день - 1-14 шт., 15-24 шт., более 25 штук.

Далее определяют количество заболеваний в каждой из групп в течение 10-15 лет и сравнивают с частотой заболевания в тех же возрастных группах у некурящих (способ случай-контроль) и определяют относительный риск как отношение частоты изучаемого исхода среди лиц, подвергавшихся и не подвергавшихся определенному воздействию. (Peto R. et al., 1994). Данный способ требует проведения длительных эпидемиологических исследований большого количества людей. Кроме того, данные, полученные в одной стране, очень сложно использовать для оценки риска в других странах. Способ случай-контроль позволяет определить вероятность заболевания в определенной когорте, но не применим для ранней диагностики токсического воздействия у конкретного больного из-за малой чувствительности (не более 20%) (Доклад Комитета экспертов ВОЗ, 1976; Ruth R. 1993; Taylor A.L. 2000; Boyle P., et al. 2000).

Задачей предлагаемого способа является получение надежного критерия ранней диагностики для определения сокращения дожития при токсическом воздействии на организм человека продуктов пиролиза табака.

Это достигается тем, что определяют количество сигарет, выкуриваемое в дневное, вечернее и ночное время, а также общее количество сигарет, выкуренных за год, и длительность активного курения, на основании клинической стадии курения, а затем вычисляют вероятность наличия токсического действия продуктов пиролиза табака по формуле

А - коэффициент, вычисляемый по формуле,

Причем Е - коэффициент, вычисляемый по формуле,

(X-a₁)/a₂

F - коэффициент, вычисляемый по формуле,

(Y-b₁)/b₁

G - коэффициент, вычисляемый по формуле,

(Z-C₁)/c₂

Н - коэффициент, вычисляемый по формуле,

(U-d₁)/d₂

I - коэффициент, вычисляемый по формуле,

(V-e₁)/e₂

где Х - количество сигарет, выкуриваемых в день;

Y - количество сигарет, выкуренных в дневное время;

Z - количество сигарет, выкуренных в вечернее время;

U - количество сигарет, выкуренных в ночное время;

V - количество сигарет, выкуренных за год,

a₁; b₁; c₁; d₁; e₁ и а₂; b₂; c₂; d₂; е₂ - константы, полученные при использовании факторного анализа (Айвазян С.А. и др.; 1989, Дюк В.А. 1994; Дубров А.М., 2002), которые имеют следующие значения:

В - коэффициент, вычисляемый по формуле,

A/f

С - коэффициент, вычисляемый по формуле,

А²/f,

где f - константа, равная f=17,6, также получается в процессе проведения факторного анализа,

D - длительность активного курения (лет) и при Р>0,5 диагностирует наличие хронического токсического действия продуктов пиролиза табака.

Способ иллюстрируется на следующих конкретных клинических примерах.

Пример 1. Больной Ш., 62 года. В день выкуривает Х=20 сигарет. Активно курит с 20 лет (D=42). С 9 до 15 часов выкуривает Y=5 сигарет; с 15 до 23 часов - Z=10 сигарет; с 23 до 6 часов - U=5 сигарет. Клиническая стадия курения - 3. В год в среднем выкуривает V=7300 сигарет. Вероятность, рассчитанная по способу-прототипу, дает Р=0,38. Величина Р, рассчитанная по формулам (1) и (2), составляет Р=0,9980, что является положительным диагностическим критерием по предлагаемому способу. Во время лечения в госпитале у данного больного был диагностирован рак легкого (Е=0.59; F=-0.276; G=0.969; H=1.5; I=0.597; А=5.83; В=0.335; 0=1.94) - поражение органа.

Пример 2. Больной X., 19 лет. В день выкуривает Х=20 сигарет. Активно курит 7 лет (D=12). С 9 до 15 часов выкуривает Y=5 сигарет; с 15 до 23 часов Z=9 сигарет; с 23 до 6 часов - U=4-6 сигарет. Клиническая стадия курения - 2. В год в среднем выкуривает около V=7300 сигарет. Вероятность, рассчитанная по способу-прототипу дает Р=0,49. Величина Р, рассчитанная по формулам (1) и (2) составляет Р=0,706, что является положительным диагностическим критерием по предлагаемому способу. Во время лечения в госпитале у данного больного было диагностировано хроническое обструктивное заболевание легких (Е=0.59, F=-0.276, G=0.656, Н=1.95, I=0.597, А=6.24, В=0.356, С=2.24) - соматическая патология с обратимыми проявлениям болезни.

Пример 3. Исследуемая В., 38 лет. В день выкуривает Х=12 сигарет. Активно курит с 20 лет (D=18). С 9 до 15 часов выкуривает Y=Z==6 сигарет - столько же с 15 до 23 часов, U=0. Клиническая стадия курения - 1. В год в среднем выкуривает V=4400 сигарет. Вероятность, рассчитанная по способу-прототипу, дает Р=0,05. Величина Р, рассчитанная по формулам (1) и (2), составляет Р=0, что является отрицательным диагностическим критерием по предлагаемому способу. Исследуемая входила в контрольную группу - отсутствие абстиненции, обратимость вегето-сосудистых изменений (Е=-0.656, F=0.069, G=-0.281, H=-0.773, I-0.64, А=-4.06, В-0.196, C=0.796).

В таблице представлены результаты применения предлагаемого способа ранней диагностики для определения сокращения дожития при токсическом воздействии на организм человека продуктов пиролиза табака в контрольной группе здоровых людей (140 человек), пациентов с онкологическими заболеваниями, хроническими обструктивными заболеваниями легких (ХОЗЛ), с нарушениями сердечно-сосудистой деятельности и другими внутренними болезнями (всего 553 человека). Приведенные в таблице данные свидетельствуют о том, что при использовании предлагаемого способа у больных по сравнению с контрольной группой достоверно чаще диагностируется токсическое действие химических соединений и веществ, содержащихся в табачном дыме, что с точки зрения клинической токсикологии подтверждает тот факт, что курение - это болезнь с преобладанием патофизиологического фактора и требует определенного лечения как отдельная нозологическая группа, которой характерны возникновения и осложнения хронических болезней, снижение эффективности при лечении, а также уменьшение средней продолжительности жизни.

Таким образом курение - это преднамеренное самоповреждение (самоотравление) и воздействие никотином и составляющими табачного дыма, влияющими на сердечно-сосудистую систему; желудочно-кишечный тракт; вегетативную нервную систему; дыхательную систему путем курения табачных изделий.

Диагностические формулы 1 и 2 разрабатывали, используя модели факторного анализа, вероятностные модели накопления повреждений и многомерную линейную регрессию. Например, коэффициент “А” в формуле (2) представляет собой показатель, полученный с применением факторного анализа и интегрируемый как доза-эффект, и в количественном отношении является средней эффективной псевдодозой. Коэффициент “В” - удельная повреждаемость систем организма. Коэффициент “С” - порог повреждаемоести систем организма (этот коэффициент показывает сколько “поломок” организма вызывает данная псевдодоза). Затем, используя вероятностные модели накопления повреждений, определяли вероятность возникновения болезни и порог повреждаемости. Таким образом, удалось получить зависимость токсического действия продуктов пиролиза табака от псевдодозы, удельной повреждаемости организма, порога повреждаемости и длительности курения. Предложенный способ стал в принципе возможен вследствие оригинального, ранее неизвестного подхода с применением многомерного статистического анализа и методов исследования операций с использованием клинического комплекса показателей, позволяющих адекватно оценивать токсическое действие табакокурения на организм в целом.

Предлагаемый способ может быть использован для ранней диагностики последствий токсического действия продуктов пиролиза табака с целью формирования групп риска развития тяжелых заболеваний, обуславливающих значительную долю тяжелых осложнений и смертности. Медико-социальная значимость совершенствования ранней диагностики сроков дожития является интегральным способом для своевременного проведения лечебных и профилактических мероприятий.

Экономический эффект обусловлен уменьшением затрат на повторные обследования и длительные наблюдения больных, а также затрат, связанных с нетрудоспособностью, и вследствие повышения эффективности профилактики и лечения, с одной стороны, а с другой стороны, страховые медицинские и социальные компании могут просчитать наперед ущерб и затраты на каждого своего клиента, который в анамнезе имеет курение.

Предлагаемый способ использует простые и надежно определяемые физиологические показатели (длительность курения, количество выкуриваемых сигарет), но не связан с инвазивными и инструментальными вмешательствами. Может применяться практически в любых условиях и любой стране, включая массовые обследования населения, независимо от расово-этнических различий, традиций и привычек.

ЛИТЕРАТУРА.

1. Лужников Е.А. Клиническая токсикология: Учебник -М.: Медицина, 1999-416 с., стр. 14-15.

2. Peto R., Lopez A.D., Boreham J et al. Mortality from smoking in developed countries 1950-2000. Indirect Estimation from National Vital Statistics - Oxford University Press, Oxford - N.Y. - Tokyo. 1994, pp. A49-A56.

3. Сидоренко Г.И. Реальна ли эффективная борьба с табакокурением? // Кардиология – 1999 – 5 - С.83-84.

4. Курение и его влияние на здоровье. Доклад Комитета экспертов ВОЗ // Серия технических докладов №568, Женева, ВОЗ 1976.

5. Ruth Roemer // Legislative action to combat the world tobacco epidemic. Second edition. Geneva. // WHO, 1993. - P.7-165.

6. Taylor A.L. & Bettcher D.W.// WHO Framework Convention on Tobacco Control: a global "good" for public health. // Bulletin of the WHO 2000; 78 -P. 920-929.

7. Boyle P., et al. / ЕJPH 2000; 10 (3S) - P.5-14.

8. Айвазян С.А., Бухштабер В.М. Енюков И.С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика. Классификация и снижение размерности. - М.: Финансы и статистика, 1989 - С.339-348: 385-419.

9. Дюк В.А. Компьютерная психодиагностика. - СПб, “Братство”, 1994, с.74-78.

10. Дубров А.М. Компонентный анализ и эффективность в экономике. Учебное пособие. - М.: Финансы и статистика, 2002, c. 30-31, 60-75.

Изобретение относится к медицине, токсикологии. Определяют количество сигарет, выкуриваемых в дневное, вечернее и ночное время. Вычисляют общее количество сигарет, выкуренных за год, а также длительность активного курения. Вычисляют вероятность наличия токсического воздействия продуктов пиролиза табака по математическим формулам. Способ позволяет получить надежный критерий ранней диагностики токсического воздействия на организм продуктов пиролиза табака. 1 табл.

Способ ранней диагностики определения дожития при токсическом воздействии на организм человека продуктов пиролиза табака, отличающийся тем, что на основании определения клинической стадии курения и суточной количественной схемы курения, годового числа выкуриваемых сигарет, а также стажа активного курения определяют вероятность наличия последствий указанного воздействия по формуле

Р=-0,0372+0,0309·А+1,978·В-0,0788·С+0,0083·D,

где А - коэффициент, вычисляемый по формуле

А=((0,965·Е+0,844·F+0,907·G+0,702·Н+0,965·I)·2,038),

причем Е - коэффициент, вычисляемый по формуле (X-а₁)/а₂;

F - коэффициент, вычисляемый по формуле (Y-b₁)/b₂;

G - коэффициент, вычисляемый по формуле (Z-с₁)/с₂;

Н - коэффициент, вычисляемый по формуле (U-d₁)/d₂;

I - коэффициент, вычисляемый по формуле (V-e₁)/е₂, где

Х - количество сигарет, выкуриваемых в день;

Y - количество сигарет, выкуренных в дневное время;

Z - количество сигарет, выкуренных в вечернее время;

U - количество сигарет, выкуренных в ночное время;

V - количество сигарет, выкуренных за год;

a₁, b₁, с₁, d₁, e₁ и а₂, b₂, с₂, d₂, е₂ - константы, полученные при использовании факторного анализа, которые имеют следующие значения:

a₁=16,2; а₂=6,4;

b₁=5,8; b₂=2,9;

c₁=6,9; с₂=3,2;

d₁=1,7; d₂=2,2;

e1=5901,1; e₂=2344,3;

В - коэффициент, вычисляемый по формуле A/f;

С - коэффициент, вычисляемый по формуле A²/f, где

f - константа, равная f=17,6, также получается в процессе проведения факторного анализа,

D - длительность активного курения (лет),

и при Р>0,5 диагностируют наличие токсического воздействия, проявляющегося в развитии сопутствующих заболеваний и соответствующем сокращения жизни конкретного пациента.