СПОСОБ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ РЕЗЕРВОВ ОРГАНИЗМА Российский патент 2009 года по МПК A61B5/02 A61B5/21 

Настоящее изобретение относится к области медицины, в частности к клинико-экспертной диагностике, общей и патологической физиологии, а именно к

- оценке состояния здорового организма, клинической экспертизе состояния при заболевании,

- определению уровня функциональных резервов организма, наличия заболевания,

- степени его влияния на адаптационные возможности организма человека

- и прогнозированию дальнейшего развития патологического процесса.

На сегодняшний день не существуют объективных методов системной оценки функционального состояния организма в целом. Для каждого заболевания разработаны свои классификации, в соответствии с которыми врач устанавливает диагноз. При этом не учитывается степень сохранности функционирования организма вообще и в очень редких случаях определяются недостаточность функционирования той или иной системы. То есть современное состояние медицины требует пересмотра отношения к этой проблеме. При каждом заболевании желательно определять не степень утраты, а степень сохранности функционирования организма. Все процессы реабилитации, включая лечение, должны опираться именно на сохранившиеся ресурсы, именно их стимулировать. Все это требует дальнейшего развития экспертно-реабилитационной диагностики и углубленной разработки критериев для быстрого и эффективного способа оценки функциональных резервов организма.

Вот на решение данной задачи и направлено заявленное изобретение.

На сегодняшний день для реализации Федеральной программы «Здоровье» требуются способы оценки эффективности качества медицинской помощи, которые позволяли бы экономически производить обоснования и планировать затраты на реальных показателях.

Изучение функциональных возможностей организма длительное время оставалось узкопрофессиональным вопросом общей и патологической физиологии, изучавшей процессы адаптации организма животных и человека к условиям внешней среды. Понятие адаптации на сегодняшний день трактуется как «...совокупность социально-биологических свойств и особенностей, необходимых для устойчивого существования организма в конкретной экологической среде обитания» (1). В клиническую практику адаптация пришла через специалистов по космической медицине.

Адаптация - одно из фундаментальных свойств живой материи, результат и средство разрешения противоречий между потребностями и возможностями организма (2). Снижение адаптационных возможностей организма служит неблагоприятным признаком для прогноза и одной из ведущих причин возникновения и развития заболеваний. По мнению академика Н.Р.Палеева снижение адаптационных возможностей происходит постепенно и выявляется задолго до того, как обнаруживаются первые признаки болезни. Длительное воздействие на организм психоэмоционального напряжения приводит сначала к специфической интеграции информационно-регуляторных и энергетических процессов, которая позволяет организму сохранять гомеостаз.

По мере нарастания силы и продолжительности напряжения оно приобретает характер стресса, истощает энергетические и пластические возможности организма, ведет к дезинтеграции регуляторных систем организма и формированию патологии (3). Состояние адаптации здорового организма или находящегося в пограничном с болезнью состоянии активно изучается физиологами, но после формирования заболевания пациент, как правило, наблюдается уже клиницистами.

До недавнего времени в клинических исследованиях тщательно изучались патологические процессы в динамике их развития, глубинные механизмы, способы воздействия на скорость прогрессирования заболеваний, формирование осложнений и поиск эффективных методов лечения и совершенно не рассматривались механизмы и резервы адаптации организма. Оценка адаптационных возможностей организма в основном рассматривалась как один из важных показателей здоровья. Но ведь защитно-приспособительные механизмы никуда не исчезают, организм и в условиях болезни способен приспосабливаться к воздействию окружающей среды, а возможно и к действию эндогенных факторов.

В предыдущих научных исследованиях и мы поступали так же как большинство других ученых-клиницистов. Пытаясь найти общее, мы совершенно забывали об индивидуальности каждого организма. Однако с накоплением клинического опыта пришли к выводу, что не всегда прогноз и течение болезни определяются только общими закономерностями развития патологии. К сожалению, в практике каждого врача есть наблюдения, когда у пациентов, находящихся в заведомо более благоприятных условиях и имеющих более легкую форму болезни, в дальнейшем процесс прогрессировал значительно быстрее и прогноз оказывался хуже, чем у тех, чьи перспективы выглядели изначально гораздо печальней, и наоборот. Или при одинаковом наборе факторов риска в одном случае болезнь закономерно возникает, а в другом может и не развиться. В закономерности возникновения патологии, кроме внешнего воздействия, учитывают внутренние факторы предрасположенности к болезни (генетические) и уменьшение защитных свойств. Становится понятным, что в каждом конкретном случае особенности течения болезни определяются индивидуальными функциональными резервами организма. Снижение адаптационных возможностей организма - новый фактор риска и для физиологов и для клиницистов. Объективная оценка функциональных ресурсов позволит прогнозировать развитие болезни, возникновение и прогрессирование осложнений.

Структура и функционирование целостного организма, сохранение постоянства его внутренней среды обеспечиваются целым комплексом регулирующих механизмов, которые принято рассматривать как нервную (вегетативную), гуморальную (гормонально-метаболическую) и иммунную составляющие. Регуляторные системы контролируют расход энергии и обеспечивают равновесие между организмом и внешней средой. Любое воздействие среды на организм включает изначально автономные механизмы регуляции, а при их недостаточности - центральные механизмы регуляции. Скорость реакции всех компонентов регулирующей системы различна. Наибольшего времени требует развертывание иммунного ответа - от нескольких часов до нескольких месяцев. Значительно быстрее реагирует система гуморальной регуляции, скорость гормональной и метаболической реакции составляет от нескольких минут до нескольких часов. Самой оперативной является система вегетативной регуляции, скорость реагирования может быть мгновенной. Именно появление этого механизма когда-то позволило живым организмам приспособиться к существованию во внешней среде. Центральная нервная система координирует и направляет все процессы в организме.

Выделяют три уровня активности регуляторных систем: уровень контроля; уровень регуляции и уровень управления. Работа на уровне контроля требует минимальных затрат, заключается в контроле за состоянием регулируемой системы без вмешательства в ее работу. При появлении дополнительных нагрузок механизм регуляции включает более высокий уровень, что позволяет обеспечить организм дополнительным количеством энергии и восстановить равновесие. Если и этих ресурсов недостаточно, система регуляции переходит на уровень управления, т.е. подключаются другие более высокие уровни регуляции. Единство системы регуляции сохраняется всегда - мобилизация энергетических и метаболических ресурсов активируется через нервные и гуморальные механизмы.

Механизмы, поддерживающие гомеостаз, в совершенстве отработаны эволюцией и позволяют организму адаптироваться к постоянно меняющимся условиям внешней среды.

С точки зрения физиологии, организм человека, как динамическая система, в современных условиях испытывает постоянные стрессовые воздействия, к которым непрерывно приспосабливается путем изменения функционирования отдельных систем и напряжения регуляторных механизмов. Реакция организма зависит не только от силы и времени воздействия, но и от наличия функциональных внутренних ресурсов. В ответ на воздействие факторов, имеющих стрессорный характер, формируется общий адаптационный синдром (2).

Включение механизмов адаптации зависит от функциональных резервов органа или системы, которые можно количественно охарактеризовать как разность между уровнем функции в покое и максимально достижимым уровнем этой функции (3). Так как измерить максимум функции можно только предъявлением организму предельных или запредельных нагрузок, то это заведомо непригодно для практической медицины.

Другим новым направлением можно считать переход от качественных к количественным оценкам, получение возможности не только оценить направленность происходящих процессов, но измерить и выразить в условных единицах такое сложное биологическое свойство организма, как способность противостоять внешним воздействиям.

Адаптационные возможности организма связывают с его «функциональными резервами». Чем выше функциональные резервы, тем ниже степень напряжения механизмов, необходимых для поддержания гомеостаза (3). Функциональные резервы складываются из информационного, энергетического и метаболического резервов, которые связаны между собой. Возникающая в связи с болезнью мобилизация информационных, метаболических и энергетических ресурсов обеспечивает переход от оперативной (срочной) адаптации к долговременной. Формируется системный структурный след - избирательное увеличение массы и мощности структур, ответственных за управление, ионный транспорт и энергообеспечение. Растет мощность доминирующих систем, что обеспечивает переход от оперативной, срочной адаптации к долговременной. Срочную адаптацию можно рассматривать как неспецифическую форму адаптации, долговременную как специфическую с формированием доминанты.

Пусковым механизмом долговременной адаптации является недостаток энергетических ресурсов на уровне клетки (4). Адаптация организма к изменяющимся условиям внешней и внутренней среды осуществляется через нейрорефлекторные и нейрогуморальные механизмы, следовательно, определяется, прежде всего, функциональной активностью и резервами эндокринной и автономной нервной системы. Управляющей системой в организме человека является нервная (ЦНС, подкорковые и вегетативные центры), управляемой - внутренние органы и опорно-двигательный аппарат, а связующей - система кровообращения, контролируемая вегетативной нервной системой. Переход организма от одного уровня функционирования к другому осуществляется при изменении одного из 3-х свойств биосистемы: уровня функционирования, функционального резерва и степени напряжения регуляторных механизмов. Уровень функционирования - характеристика миокардиально-гомеостатического гомеостаза (например, минутный объем кровообращения). Функциональный резерв определяется применением функциональных нагрузочных проб, зависит от миокардиально-гемодинамического и вегетативного гомеостаза.

Степень напряжения регуляторных систем зависит от тонуса симпатического отдела автономной нервной системы и влияет на уровень функционирования кровообращения через мобилизацию функционального резерва. Функциональный резерв имеет прямую связь с уровнем функционирования и обратную со степенью напряжения регуляторных систем (5). Таким образом, судить о функциональном резерве можно по соотношению уровня функционирования и степени напряжения регуляции или, другими словами, сопоставляя показатели миокардиально-гемодинамического и вегетативного гомеостаза.

Напряжение механизмов адаптации адекватно росту функционирования при достаточном функциональном резерве. Состояние неудовлетворительной адаптации характеризуется дальнейшим повышением степени напряжения регуляторных систем, но уже сопровождается снижением функционального резерва. При срыве адаптации, что имеет место у больных сахарным диабетом, происходит резкое снижение уровня функционирования системы в результате истощения регуляторных систем. Принято считать, что в донозологических состояниях преобладают изменения вегетативного гомеостаза, а при манифестации болезни - в состоянии миокардиально-гемодинамического гомеостаза. Степень «полома» механизмов адаптации определяется имеющимися функциональными резервами и экономичностью реагирования. Существует такое понятие, как «цена адаптации» миокардиально-гемодинамического гомеостаза, что тоже определяется состоянием вегетативной регуляции. Гомеостаз может быть сохранен путем активации энергетических механизмов, т.е. за счет повышения тонуса симпатической нервной системы.

Клиническая практика, по сути, занимается восстановлением возникшей дезинтеграции регуляторных механизмов, возвращением организму нарушенного равновесия со средой, повышением защитных сил.

При воздействии комплекса факторов экстремального характера возникает общий адаптационный синдром - универсальный ответ организма на стрессорные воздействия любой природы и проявляется однотипно в виде мобилизации функциональных резервов организма. Проявлением недостаточности функциональных резервов (ФР) считается повышение тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы - ВНС (проявляется высокой стабильностью сердечного ритма). Симпатический отдел ВНС как часть регуляторного механизма отвечает за экстренную мобилизацию энергетических и метаболических ресурсов при любых видах стресса и активируется через нервные и гуморальные каналы. Он является частью гипоталамо-гипофизарно-адренокортикотропной системы и подчиняется непосредственно ЦНС. Оценить степень напряжения регуляторных систем можно по изучению содержания в крови адреналина, норадреналина, изменению диаметра зрачка, величине потоотделения и т.д., но самым доступным, признанным большинством исследователей и не вызывающим сомнений в достоверности методом считается математический анализ ритма сердца.

В завершение данного раздела описания заявитель считает особо обратить внимание на следующее.

Заболевание проявляется сначала на уровне нарушений показателей адаптации (функциональных резервов) и только через некоторое время в виде симптомов заболевания. По этой причине заблаговременное определение нарушений на уровне функциональных возможностей имеет колоссальное значение в развитии профилактического направления российского здравоохранения, так как позволяет выявить заболевания на стадии обратимых изменений, что повысит экономическую эффективность медицинской деятельности. Расходы на профилактику не сопоставимы с тем ущербом, которые понесет государство за счет затрат на лечение больного.

Известен способ оценки функциональных резервов организма человека, при котором

- снимают показатели организма человека;

- анализируют полученные результаты и определяют функциональные резервы организма человека (3).

Он применялся для массовых медицинских осмотров здоровых людей с целью выявления отклонений от нормального состояния здоровья и применялся для отбора космонавтов.

Он заключался в следующем.

Приглашаются на обследования группа населения (2 тысячи человек) без предварительного отбора, объединенная, например, по возрастной категории, по производственному признаку, то есть работники, например, одного центра, одного предприятия, или спортсмены, или военные в группу космонавтов.

После этого у каждого обследуемого одномоментно определялись определенные показатели:

- рост,

- вес,

- возраст,

- частота пульса,

- уровень артериального давления систолического (максимального на данный момент времени)

- и диастолического (минимального на данный момент времени).

Исследование проводят в условиях покоя, в положении сидя.

Затем эти показатели вводят в следующую формулу расчета индекса функциональных изменений (далее ИФИ), который вычисляется в условных единицах:

ИФИ=0,011ЧП+0,014САД+0,008ДАД+0,014В+0,009МТ-0,009Р-0,27

где

ЧП - частота пульса, уд/мин;

САД - систолическое артериальное давление, мм рт.ст.;

ДАД - диастолическое артериальное давление, мм рт.ст.;

В - возраст (число лет);

МТ - масса тела, кг;

Р - рост, см.

Полученные значения ИФИ каждого обследуемого сравнивают с данными табл.1.

Таблица 1
Оценка адаптационного потенциала организма по данным индекса функциональных изменений (ИФИ)Уровень функционирования системы кровообращения (адаптационный потенциал)Оценка ИФИ (в баллах)ВзрослыеДети 10-11Удовлетворительная адаптацияДо 2,59До 1,90Напряжение механизмов2,60-3,091,91 2,09Неудовлетворительная3,10-3,492,10-2,28Срыв адаптации3,50 и выше2,29 и вышеПримечание: данные таблицы являются эталонными, так как были получены на большом массиве здоровых людей в результате их обследования и математической обработки полученных данных.

В результате сравнения каждого обследуемого делается вывод о его адаптационном потенциале или о возможностях функционирования его системы кровообращения (выводы переводятся на адаптационный потенциал, так как сердце является основным органом, отвечающим за сохранность процессов жизнеобеспечения).

ИФИ является интегральным показателем, позволяющим оценивать функциональное состояние организма с учетом возрастных и росто-весовых соотношений.

Показатель ИФИ отражает адаптационный потенциал организма (1), поэтому уровень функционирования системы кровообращения оценивается в рамках теории адаптации.

В соответствии с этим значения ИФИ позволяют выявить четыре группы лиц (см. (табл.1):

1 группа: Удовлетворительная адаптация

2 группа: Напряжение механизмов

3 группа: Неудовлетворительная

4 группа: Срыв адаптации

Достоинства известного метода:

1. Возможность использования в массовых исследованиях.

2. Не требует применения дорогостоящего и сложного оборудования.

3. Может применяться в экспресс-диагностике.

Из приведенного подробного описания становится ясным, что недостатками известного способа являются:

1. Ограниченность применения.

Применение эффективно только для здоровых людей. Метод был разработан для массовых медицинских обследований здоровых лиц с целью выявления людей с неудовлетворительными показателями адаптации, на предмет возможного наличия у них заболевания.

Как показали наши дальнейшие исследования, метод не может быть автоматически перенесен на пациентов, уже имеющих заболевания (см. ниже).

2. Недостаточная точность результатов при применении способа для больных.

Однократное измерение приводимых показателей характеризует состояние адаптационных возможностей (здоровья) только для здоровых людей. У больных эти показатели зависят от принятых перед исследованием лекарственных препаратов. Может получиться так, что больной перед данным обследованием принимает лекарство, снижающее давление и нормализующее частоту сердечных сокращений. В результате исследования после приема лекарств у него будут хорошие показатели, не отражающие объективно состояние. Это может привести как к недооценке состояния, так и к гипердиагностике состояния болезни. Данное несовершенство методики может быть использовано пациентом в своих корыстных интересах, например при страховании или при получении группы инвалидности, когда надо утяжелить состояние, что также возможно при использовании лекарств.

3. Недостоверность результатов у больных с тяжелыми заболеваниями сердечно-сосудистой системы.

При применении известного способа к данной категории больных можно получить ложные положительные результаты, например, у пациентов с фиксированным сердечным ритмом, у которых на самом деле риск внезапной смерти чрезвычайно высок (90%). Способ объективно не характеризует адаптационные возможности.

4. Не учитывается возрастная динамика показателей.

Эталонные коэффициенты были получены при отборе космонавтов на примере здоровых людей молодого и среднего возраста. Поэтому распространение метода на людей старше 40 лет не корректно. Это подтверждается нашими исследованиями больных сахарным диабетом: ИФИ достоверен только для пациентов в возрасте до 40 лет, что объясняется тем, что физиологические нормы меняются по мере взросления организма. Известны и другие подобные случаи, когда фиксируются «возрастные рамки» применения методики. Например: формула Брока для определения нормы веса = Рост - 100 достоверна только для мужчин в возрасте до 25 лет.

В результате известный способ оценки не используется в клинической практике.

Технической задачей заявленного изобретения является намерение разработать количественные критерии оценки функциональных резервов, которые могли бы использоваться в клинической практике, клинической и медико-социальной экспертизе, применяться как в массовых, так и в индивидуальных исследованиях, как у здорового контингента, так и среди пациентов, имеющих хронические заболевания. А также применяться для контроля за динамикой состояния пациента, быть доступным и удобным средством, технически несложным и не требующим значительных дополнительных материальных затрат. Другим аспектом изобретения является увеличение достоверности значений получаемых показателей, адаптация их к оценке состояния не только здорового, но и больного организма и внедрение методики в практику здравоохранения.

Для их решения заявлен способ оценки функциональных резервов организма человека, при котором снимают показатели организма человека, анализируют полученные результаты и определяют функциональные резервы организма человека, причем согласно изобретению снимают следующие показатели организма обследуемого:

Р - частота пульса фактическая средняя за сутки (удары/мин);

S - систолическое артериальное давление фактическое в среднем за сутки (мм ртутного столба);

D - диастолическое артериальное давление фактическое в среднем за сутки (мм ртутного столба);

W - масса тела фактическая на момент обследования (кг);

рассчитывают показатель адаптационного соответствия (далее ПАС) для данного пациента путем включения полученных показателей в следующую формулу:

ПАС=0,011(Р-Р*)+0,014(S-S*)+0,008(D-D*)+0,009(W-W*)

где

ПАС - показатель адаптационного соответствия;

Р - частота пульса фактическая (удары/мин);

Р* - частота пульса идеальная в пределах возрастной нормы (удары/мин), которая определяется из табл.2.

Таблица 2Возраст (лет)Частота пульса (удары/мин)20-2979±1,030-3978±7,040-4978±7,050-5976±9,060-6977±9,070-7972±9,080-9973±10,0

S - систолическое артериальное давление фактическое в среднем за сутки (мм ртутного столба);

S* - систолическое артериальное давление идеальное (мм ртутного столба) (далее мм рт.ст.), которая определяется из следующей таблицы:

Возраст ≤50 лет

S*=120 мм рт.ст.,

Возраст >50 лет

S*=140 мм рт.ст.;

D - диастолическое артериальное давление фактическое в среднем за сутки (мм ртутного столба);

D* - диастолическое артериальное давление идеальное (мм ртутного столба), которое определяется из следующей таблицы:

Возраст ≥50 лет

D*=80 мм рт.ст.,

Возраст >50 лет

D*=90 мм рт.ст.;

W - масса тела фактическая на момент обследования (кг);

W* - масса тела идеальная (кг), которая определяется по формуле

Масса тела женщины = 50+0,75×(Р-150)+(В-21):4,

где

Р - рост в см на момент обследования;

В - количество полных лет на момент обследования.

Масса тела мужчины = 50+0,32×(Р-150)+(В-21):4;

где

Р - рост в см на момент обследования;

В - количество полных лет на момент обследования,

и в зависимости от полученного результата ПАС производят оценку функциональных резервов организма человека и делают следующий выводы:

- Если вычисленное значение равно или меньше 0, то человек здоров или имеет хроническое заболевание, не оказывающее заметного влияния на нарушение функционирования организма;

- Если вычисленное значение находится в интервале выше 0 до 0,3 включительно, то у обследуемого имеется хроническое заболевание, но степень влияния на функционирование организма компенсируется за счет собственных функциональных ресурсов или медикаментозной коррекции;

- Если вычисленное значение больше 0,3, то пациент имеет заболевание, приведшее к значительным нарушениям функционирования организма, собственные ресурсы организма истощены, а медикаментозные средства и другие меры медицинского воздействия не полностью компенсируют имеющие нарушения.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена зависимость показателя адаптационного соответствия (ПАС) от состояния адаптации, которая названа «Функциональные возможности организма».

На фиг.2 изображена «Иерархическая диаграмма распределения статистически значимой взаимосвязи между группами (кластерный анализ)».

На фиг.3 изображено «Статистическое распределение ИФИ у больных с различным типом СД».

На фиг.4 изображена «Иерархическая диаграмма распределения статистически значимой связи между группами (кластерный анализ).

На фиг.5 изображены показатели адаптации у больных сахарным диабетом разного типа, проведенные по абсолютным показателям (то есть по ИФИ).

На фиг.6 изображены показатели адаптации у больных сахарным диабетом разного типа, проведенные по относительным показателям (то есть по ПАС).

Показатель адаптационного соответствия (ПАС) является относительным и отражает различия между ИФИ, фактически полученным у конкретного пациента (далее ИФИ_факт), и показателем ИФИ, рассчитанным для того же пациента, но в условиях идеализации состояния, то есть идеального веса, частоты сердечных сокращений и артериального давления (далее ИФИ_ид).

Вышеприведенная формула получена следующим путем.

Как отмечено выше, согласно заявленному способу

- сначала снимают показатели организма человека;

- анализируют полученные результаты и определяют

функциональные резервы организма человека, причем согласно изобретению

- снимают следующие показатели организма обследуемого:

Р - частота пульса фактическая средняя за сутки (удары/мин);

S - систолическое артериальное давление фактическое в среднем за сутки (мм ртутного столба);

D - диастолическое артериальное давление фактическое в среднем за сутки (мм ртутного столба);

А - фактический возраст (количество полных лет на момент обследования в годах);

W - масса тела фактическая на момент обследования (кг);

Н - рост пациента на момент обследования (см),

- после снятия вышеприведенных показателей рассчитывают индексы функциональных изменений системы фактический (ИФИ_факт) и идеальный (ИФИ_ид) для данного пациента путем включения полученных результатов и стандартных норм в следующие формулы:

ИФИ_факт=0,011P+0,014S+0,008D+0,014A+0,009W-0,009H-0,27

ИФИ_ид=0,011P*+0,014S*+0,008D*+0,014A*+0,009W*-0,009H*-0,27

где

P - частота пульса фактическая (удары/мин);

Р* - частота пульса идеальная в пределах возрастной нормы (удары/мин), которая определяется из табл.3.

Таблица 3Возраст (лет)Частота пульса (удары/мин)20-2979±10,030-3978±7,040-4978±7,050-5976±9,060-6977±9,070-7972±9,080-9973±10,0

S - систолическое артериальное давление фактическое в среднем за сутки (мм ртутного столба);

S* - систолическое артериальное давление идеальное (мм ртутного столба) (далее мм рт. ст.), которое определяется из следующей таблицы:

Возраст ≤50 лет

S*=120 мм рт.ст.,

Возраст >50 лет

S*=140 мм рт.ст.;

D - диастолическое артериальное давление фактическое в среднем за сутки (мм ртутного столба);

D* - диастолическое артериальное давление идеальное (мм ртутного столба), которое определяется из следующей таблицы:

Возраст ≤50 лет

D*=80 мм рт.ст.,

Возраст >50 лет

D*=90 мм рт.ст.;

А - фактический возраст (количество полных лет на момент обследования в годах);

W - масса тела фактическая на момент обследования (кг);

W* - масса тела идеальная (кг), которая определяется по формуле

Масса тела женщины = 50+0,75×(Р-150)+(В-21):4,

где

Р - рост в см на момент обследования;

В - возраст в годах на момент обследования.

Масса тела мужчины = 50+0,32×(Р-150)+(В-21):4,

где

Р - рост в см на момент обследования;

В-возраст в годах на момент обследования;

Н - рост пациента на момент обследования (см),

затем вычисляют разность между этими показателями, представляющую собой ПАС по следующей формуле:

ПАС = ИФИ_факт-ИФИ_ид

После подстановки значений ИФИ_факт и ИФИ_ид формула приобрела указанный выше следующий вид:

ПАС=0,011(Р-Р*)+0,014(S-S*)+0,008(D-D*)+0,009(W-W*)

В подтверждение приводим график, представленный на фиг.1 «Функциональные возможности организма», показывающий зависимость ПАС от состояния адаптации.

Такова сущность способа.

В вышеприведенном описании заявленного способа в результате вычисления по формуле

ПАС = ИФИ_факт-ИФИ_ид

происходит замена абсолютного показателя, ограниченного жесткими рамками расчетных стандартов, не отражающего индивидуальных особенностей обследуемого человека, на относительный, который гибко характеризует функциональное состояние организма данного конкретного человека. В прототипе сравнивают показатели с некоей расчетной нормой, не учитывающей возрастные особенности и наличие заболевания, а в заявленном способе сравнивают показатели данного конкретного человека с его же собственными, но при условии при нахождении организма в идеальном состоянии здоровья. Кроме того, в прототипе показатель характеризует состояние организма только в момент осмотра (однократное измерение данных), а в заявленном способе производится оценка уровня функционирования организма как системы (обеспечивается суточным мониторингом основных показателей: артериального давления, частоты сердечных сокращений и т.д.).

Техническим результатом изобретения является:

- разработка количественных критериев оценки функциональных резервов, учитывающих индивидуальные особенности организма, то есть объединяющего функциональные и морфологические критерии;

- повышение объективности оценки степени сохранности нарушенных функций организма больного и их способности к восстановлению;

- появление методики определения функциональных и/или адаптационных возможностей организма человека, риск развития заболевания;

- разработка количественных характеристик оценки динамики процесса и правильности проводимых медицинских мероприятий;

- усовершенствование методов статистической обработки данных;

- исключение врачебных ошибок вследствие ситуационной реакции пациента (повышение давления у пациента вследствие волнения при виде белого халата (так называемая «гипертония белого халата»); повышение сахара в крови пациента вследствие эмоциональных реакций пациента при посещении лаборатории или лечебного учреждения, названное заявителем «гипергликемия белого халата»).

Полученные данные будут иметь значение для врача, проводящего медицинскую экспертизу и лечение пациента, и на основании которых пациент может быть направлен на медико-социальную экспертизу для определения группы инвалидности. Методика может быть использована для оценки качества и эффективности проводимой терапии, коррекции лечения. Способ может быть использован также в экспертной оценке не только состояния здоровья пациента, но и качества профессиональной деятельности врача. Кроме того, методика может быть использована в медицинском страховании для экспертной оценки состояния застрахованного человека.

Заявитель считает необходимым отметить следующее.

Предлагаемый способ предусматривает три этапа определения функциональных резервов (уровня адаптации).

1) На первом этапе пациенту определяют индекс функциональных изменений сердечно-сосудистой системы фактический (ИФИ_факт) или «реальный», но при этом производится не однократное измерение артериального давления и частоты пульса, как в прототипе, а измеряются колебания артериального давления в течение суток и в формулу подставляются показатели, отражающие средние значения максимального (систолического) и минимального (диастолического) артериального давления. Используется практикуемая аппаратная методика суточного мониторинга артериального давления. Вместо частоты пульса определяется частота сердечных сокращений в среднем за сутки. Исследование также проводится с помощью аппаратного метода суточного мониторирования частоты сердечных сокращений (холтеровское мониторирование сердечного ритма), внедренное в практику здравоохранения (6).

Как показали исследования, замена частоты пульса на частоту сердечных сокращений (далее сокращенно ЧСС) среднюю за сутки, а показателей однократного измерения систолического (далее сокращенно САД) и диастолического (далее сокращенно ДАД) давления на среднесуточные показатели САД и ДАД давали более точные и надежные результаты при обследовании больных сахарным диабетом. Суточный мониторинг артериального давления мы осуществляли на аппарате «Валента», а суточный мониторинг артериального давления (далее сокращенно СМАД) на аппарате «В Lab». Обработка полученных данных производилась с помощью пакета программ STATISTICA 5,0 (Matematica®, Matlab®, Harvard Graphics®) американской фирмы StatSoft (1995 г.). Базовыми методами статистического исследования были: линейная описательная статистика (Discriptive Statistics) с исчислением корреляции средних, стандартных отклонений (corrs/means/SD), критерия Стъюдента (t-test for independent samples) и кластерный анализ (Claster Analisis).

2) На следующем этапе мы определяли индекс функциональных изменений сердечно-сосудистой системы идеальный (ИФИ_ид) для конкретного пациента. Для чего в соответствующую формулу подставляются значения веса, артериального давления, частоты сердечных сокращений, которые являются абсолютной возрастной нормой для здорового человека указанного возраста. Критерии нормы известны (6, 7).

3) На третьем этапе вычисляется разница значений между ИФИ фактическим (ИФИ_факт)и ИФИ идеальным (ИФИ_ид) и получается показатель, названный нами ПАС.

Апробация изобретения была осуществлена на массиве пациентов в 570 человек с применением методов математико-статистического анализа, проведена на базе Ижевской государственной медицинской академии, диабетологического отделения и поликлиники Первой Республиканской клинической больницы (далее 1РКБ) (г.Ижевск), а также на базе Санатория «Ува» (поселок Ува Удмуртской Республики) и материалах освидетельствования больных сахарным диабетом (далее СД) и артериальной гипертонией, получивших группу инвалидности на базе Удмуртского отделения Федерального бюро медико-социальной экспертизы (г.Ижевск).

Все пациенты обследовались и наблюдались в период с 1998 г. по 2007 г.

Результаты подтверждаются следующими исследованиями, проведенными на массиве 351 человек, больных СД (см. табл.4) из общего массива обследованных. Из них 102 пациента с сахарным диабетом 1 типа (диабет молодых) и 249 с сахарным диабетом 2 типа (диабет «взрослого» типа, начинается у лиц в возрасте старше 40 лет). Всем пациентам был рассчитан ИФИ.

Таблица 4
Показатель ИФИ у обследуемых больныхХарактеристика больных (статистические распределения)Основная группа(n=243)Группа сравнения(n=98)Рn(чел)ИФИ (балл)n(чел)ИФИ (балл) По типу СД:     СД 1 типа - всего912,81±0,067422,615±0,0,85<0,001В том числе с давностью     Впервые выявлен (1)62,27±0,0332,32±0,08 от 2 лет до 5 лет (2)202,715±0,0972,781±0,11 от 6 лет до 10 лет (3)242,872±0,064122,453±0,085<0,001от 11 лет до 15 лет (4)152,918±0,07382,67±0,063<0,05> 15 лет (5)283,289±0,07122,849±0,1<0,001СД 2 типа - всего1523,26±0,06562,99±0,097<0,001В том числе с давностью     Впервые выявлен (1)283,145±0,07982,845±0,12 от 2 лет до 5 лет (2)343,158±0,059163,038±0,085 от 6 лет до 10 лет (3)503,309±0,045112,925±0,077<0,1от 11 лет до 15 лет (4)183,271±0,087142,967±0,064<0,001> 15 лет (5)223,435±0,05273,196±0,14<0,05

Казалось бы, можно и ограничиться полученными данными, но современный уровень доказательной медицины требует более современных, в том числе статистических, методов доказательства полученных данных.

Чтобы установить клиническое значение ИФИ как критерия адаптации, мы воспользовались приемом кластерного анализа, который позволяет нам достоверно оценить внутренние взаимосвязи между системами, их взаимовлияние и взаимозависимость. Результаты приведены на фиг.2 «Иерархическая диаграмма распределения статистически значимой взаимосвязи между группами (кластерный анализ)»,

где

- Стаж СД - давность заболевания (лет);

- ИФИ - индекс функциональных изменений (балл);

- ДАН - наличие диабетической автономной нейропатии (+/-);

- АГ - наличие артериальной гипертонии (+/-);

- ИМТ - индекс массы тела (кг/м²);

- возраст (количество полных лет);

- вес - массы тела (кг);

- рост (см).

Как видно из фиг.2, ИФИ в основном зависел от типа сахарного диабета, что позволило нам считать, что наиболее тесно этот показатель связан с возрастом. Подтверждение полученных данных мы получили и после применения других методов математического и статистического анализа (см. фиг.3 «Статистическое распределение ИФИ у больных с различным типом СД»).

Изображенная на фиг.3 диаграмма распределения ИФИ у больных с различным типом СД подтвердила, что при СД 2 типа единственным критерием увеличения ИФИ и снижения адаптационных возможностей больного СД являлся возраст. Все больные СД 2 типа (люди в возрасте старше 45 лет) сгруппировались на уровне показателей неудовлетворительной адаптации и срыва адаптации (ИФИ больше 3,1). Подавляющее большинство пациентов с СД 1 типа оказались в пределах значений удовлетворительной адаптации (ИФИ меньше 2,59).

Вместе с тем определение ИФИ в таком виде не позволяло нам подтвердить влияние самого СД на показатели адаптации.

Таким образом, метод, принятый в качестве прототипа, не может быть автоматически тиражирован в качестве критерия оценки состояния больного организма.

Значительное ухудшение адаптационных возможностей у больных сахарным диабетом 2 типа оказалось связано не с заболеванием, а с тем, что эта группа обследуемых была значительно старше по возрасту.

Как нам представляется, требования, предъявляемые внешней средой к молодому и старому организму, должны существенно отличаться: что является нормой в 20 лет, не может сохраняться в 60 лет.

Логично было бы «понизить планку» адаптационного потенциала (ИФИ) для людей старшей возрастной группы. Однако методика, использованная в качестве прототипа, сделать этого не позволяла. Следовательно, показатели абсолютные должны были уступить место показателям относительным.

С другой стороны, нам было необходимо перейти от статичной оценки состояния, зафиксированной на данный момент времени, к определению перспективности восстановительных и реабилитационных мероприятий.

Для устранения указанных недостатков был разработан заявленный способ, результатом которого явилось определение ПАС. В результате чего качественно изменился способ оценки состояния, то есть ПАС (на фиг.4 он назван «дельта ИФИ») оказался в тесной зависимости от функционального состояния организма (в случае с СД это компенсация). Для иллюстрации приводим фиг.4.

Как следует из фиг.4, ПАС (или как он обозначен на фиг.4 «дельта ИФИ») оказался единственным значимым показателем, находящимся в прямой зависимости от компенсации сахарного диабета.

Если руководствоваться данными только ИФИ, то получается, что у всех больных сахарным диабетом 2 типа показатели адаптации изначально хуже, чем у больных с СД 1 типа (фиг.5, первое исследование СД 1 и СД 2), и эффективность терапии для них малоперспективна. Когда аналогичная оценка адаптационных возможностей проводилась по относительным (ПАС) показателям (фиг.6, первое исследование), то больные СД 1 типа и больные СД 2 типа перед началом терапии оказались в равных положениях, а эффективность лечения у больных СД 2 типа оказалась даже выше, чем у больных СД 1 типа (фиг.6, второе исследование). При сравнении абсолютных и относительных значений показателей, характеризующих состояние адаптационных возможностей организма (ИФИ и ПАС), выяснилось, что переход в оценках состояния на относительные показатели (ПАС) значительно повышал достоверность полученных результатов и связывал их с прогнозом заболевания.

Заявитель также считает необходимым представить результаты практического использования способа в клинических примерах из числа 351 обследованного пациента.

1. Больной П., 60 лет, болеет сахарным диабетом 2 типа. Поступил в стационар для перевода с таблетированных сахароснижающих препаратов на инсулин в связи с некомпенсированным сахарным диабетом. По метаболическим показателям больной декомпенсирован, сахар крови натощак 8,3 ммоль/л (норма 3,5-5,5 ммоль/л) в течение суток повышается до 14,0 ммоль/л (норма до 9 ммоль/л), гликогемоглобин 9,3% (норма до 7%), холестерин 7,5 ммоль/л (норма 3,6-6,3 ммоль/л), триглицериды 3,2 ммоль/л (норма до 1,7 ммоль/л).

ИФИ у больного 3,26, что соответствует неудовлетворительной адаптации. По данным ПАС равно 0,085, что соответствует состоянию хронического заболевания, не оказывающего заметного влияния на функционирование организма. И в действительности у пациента показатели значения артериального давления и функционирования сердечно-сосудистой системы находятся в пределах нормы. Несмотря на возраст 60 лет и наличие СД, пациент работает, место и условия труда не менял, чувствует себя хорошо. Коррекция лечения (перевод на инсулин) не требуется.

Больной был оставлен на прежнем лечении и направлен в санаторий «УВА» в отделение долечивания СД. Через три недели уровень сахара, триглицеридов, холестерина нормализовался, что подтвердило правильность избранной тактики лечения.

Если бы врач опирался на данные метаболических показателей и ИФИ, то он не отправил бы пациента в санаторий (декомпенсация является противопоказанием), перевел больного на инсулин, что значительно ухудшило бы качество жизни пациента (зависимость от инъекций инсулина) и неопределенным образом могло повлиять на течение самого заболевания. Для государства значительно бы повысилась стоимость лечения данного пациента в дальнейшем в результате перехода от приема таблеток на инсулин (стоимость инсулина, шприц-ручки, средств самоконтроля).

2. Больной А., 49 лет, болеет сахарным диабетом 1 типа 32 года. Поступил в стационар на плановое лечение. При этом метаболические показатели СД соответствовали состоянию компенсации (гликогемоглобин 6,1% (норма до 7%). ИФИ у больного 3,03, что соответствует напряжению механизмов адаптации. По данным ПАС равно 0,42, что в соответствии с нашей классификацией означает, что пациент имеет заболевание, приведшее к значительным нарушениям функционирования организма, собственные ресурсы организма истощены, а медикаментозные средства и другие меры медицинского воздействия не полностью компенсируют имеющие нарушения.

Пациент умер через полтора года после проведенного обследования от хронической сердечной недостаточности, несмотря на компенсацию сахарного диабета и адекватность проводимой терапии, то есть прогноз по ПАС оказался более точным, чем по другим методикам, включая ИФИ и метаболический критерии.

Заявленный способ имеет следующие преимущества:

- разработка количественных критериев оценки функциональных резервов, учитывающие индивидуальные особенности организма, то есть объединяющего функциональные и морфологические критерии;

- повышение объективности оценки степени сохранности нарушенных функций организма больного и их способности к восстановлению;

- появление методики определения функциональных и/или адаптационных возможностей организма человека, риск развития заболевания;

- разработка количественных характеристик оценки динамики процесса и правильности проводимых медицинских мероприятий;

- усовершенствование методов статистической обработки данных;

- исключение врачебных ошибок вследствие ситуационной реакции пациента (повышение давления у пациента вследствие волнения при виде белого халата (так называемая «гипертония белого халата»); повышение сахара в крови пациента вследствие эмоциональных реакций пациента при посещении лаборатории или лечебного учреждения, названное заявителем «гипергликемия белого халата»).

Заявленное техническое решение характеризует не только приспособительные возможности организма к создавшимся условиям, но позволяет достаточно точно определить перспективы организма для восстановления и давать прогноз дальнейшего течения болезни.

Полученные данные будут иметь значение для врача, проводящего медицинскую экспертизу и лечение пациента, и на основании которых пациент может быть направлен на медико-социальную экспертизу для определения группы инвалидности. Способ может быть использован для оценки качества и эффективности проводимой терапии, коррекции лечения. Он может быть использован также в экспертной оценке не только состояния здоровья пациента, но и качества профессиональной деятельности врача. Изобретение может быть использовано в медицинском страховании для экспертной оценки состояния застрахованного человека. Кроме того, способ можно эффективно использовать при проведении клинической и медико-социальной экспертизы больных сахарным диабетом и пациентов группы риска.

Помимо приведенных примеров изобретения возможны и другие многочисленные его модификации.

Все они охватываются приведенной далее заявителем формулой изобретения.

Источники информации

1. Агаджанян Н.А., Баевский P.M., Берсенева А.П. Проблемы адаптации и учение о здоровье. - Москва, Издательство Российского университета дружбы народов. - 2006 г. - С.16.

2. Адо А.Д. Общее учение о болезни // Патологическая физиология: Учебник/Под ред. А.Д.Адо, В.И.Пыцкого, Г.В.Порядина, Ю.А.Владимирова. - М.: Триада. - X, 2000. - С.8-16.

3. Баевский P.M., Берсенева А.П. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний. - М.: Медицина, 1997. - 236 с. - с.17 (прототип).

4. Меерсон Ф.З. Адаптация, стресс и профилактика. - М., Наука, 1981. - 278 с.

5. Айдаралиев А.А., Баевский P.M., Берсенева А.П., Максимов А.Л., Палеев Н.Р.

Комплексная оценка функциональных резервов организма, - Фрунзе, Илим, 1988. - 195 с.

6. Макаров Л.М. Холтеровское мониторирование. 2-е изд. - М.: ИД «Медпрактика-М». - 2003. - 126 с.

7. Пирогова Е.А. Совершенствование физического состояния человека. Киев, 1989, с.92.

Изобретение относится к области медицины, в частности к клинико-экспертной диагностике, общей и патологической физиологии. Измеряют частоту пульса, систолическое и диастолическое артериальное давление и массу тела. Рассчитывают показатель адаптационного соответствия (ПАС) по формуле

ПАС=0,011(P-P*)+0,014(S-S*)+0,008(D-D*)+0,009(W-W*)

где

Р - частота пульса фактическая в ударах/мин;

Р* - частота пульса идеальная в пределах возрастной нормы в ударах/мин, которую выбирают из следующих значений: 20-29 лет 79±10,0, 30-49 лет 78±7,0, 50-59 лет 76±9,0, 60-69 лет 77±9,0, 70-79 лет 72±9,0, 80-99 лет 73±10,0;

S - систолическое артериальное давление фактическое в среднем за сутки в мм рт.ст.;

S* - систолическое артериальное давление идеальное, которое выбирают из следующих значений: возраст равный и меньше 50 лет 120 мм рт.ст., возраст больше 50 лет 140 мм. рт.ст.;

D - диастолическое артериальное давление фактическое в среднем за сутки в мм рт.ст.;

D* - диастолическое артериальное давление идеальное, которое выбирают из следующих значений: возраст равный и меньше 50 лет 80 мм рт.ст., возраст больше 50 лет 90 мм рт.ст.;

W - масса тела фактическая на момент обследования в кг;

W* - масса тела идеальная (кг), которую определяют по формулам

для женщин W*=50+0,75×(P-150)+(B-21):4,

для мужчин W*=50+0,32×(P-150)+(B-21):4;

где

Р - рост в см на момент обследования;

В - количество полных лет на момент обследования.

При значениях показателя ПАС, равном или меньше 0, функционирование организма не нарушено, при значениях ПАС от 0 до 0,3 функционирование организма компенсировано за счет собственных функциональных ресурсов или медикаментозной коррекции, при значениях ПАС больше 0,3 функционирование организма нарушено, собственные ресурсы организма истощены, а медикаментозные средства не полностью компенсируют имеющиеся нарушения. Способ расширяет арсенал средств для оценки функциональных резервов организма человека. 4 табл., 6 ил.

Способ оценки функциональных резервов организма человека, включающий измерение частоты импульса, систолического и диастолического артериального давления и массы тела, отличающийся тем, что рассчитывают показатель адаптационного соответствия (ПАС) по формуле

ПАС=0,011(P-P*)+0,014(S-S*)+0,008(D-D*)+0,009(W-W*),

где Р - частота пульса фактическая, ударах/мин;

Р* - частота пульса идеальная в пределах возрастной нормы в ударах/мин, которую выбирают из следующих значений: 20-29 лет 79±10,0, 30-49 лет 78±7,0, 50-59 лет 76±9,0, 60-69 лет 77±9,0, 70-79 лет 72±9,0, 80-99 лет 73±10,0;

S - систолическое артериальное давление фактическое в среднем за сутки, мм рт.ст.;

S* - систолическое артериальное давление идеальное, которое выбирают из следующих значений: возраст равный и меньше 50 лет - 120 мм рт.ст., возраст больше 50 лет - 140 мм рт.ст.;

D - диастолическое артериальное давление фактическое в среднем за сутки, мм рт.ст.;

D* - диастолическое артериальное давление идеальное, которое выбирают из следующих значений: возраст равный и меньше 50 лет - 80 мм рт.ст., возраст больше 50 лет - 90 мм рт.ст.;

W - масса тела фактическая на момент обследования, кг;

W* - масса тела идеальная, которую определяют по формулам

для женщин W*=50+0,75·(Р-150)+(В-21):4,

для мужчин W*=50+0,32·(Р-150)+(В-21):4,

где Р - рост в см на момент обследования;

В - количество полных лет на момент обследования,

и при значениях ПАС равном или меньше 0 функционирование организма не нарушено, при значениях ПАС от 0 до 0,3 функционирование организма компенсировано за счет собственных функциональных ресурсов или медикаментозной коррекции, при значениях ПАС больше 0,3 - функционирование организма нарушено, собственные ресурсы организма истощены, а медикаментозные средства не полностью компенсируют имеющиеся нарушения.