СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РИСКА РАЗВИТИЯ НАРУШЕНИЙ СОСТОЯНИЯ ЭНДОЭКОЛОГИИ ВЕРХНИХ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ Российский патент 2010 года по МПК G01N33/48 

Изобретение относится к области медицины, а именно к профпатологии, и может быть использовано в диагностике предпатологических состояний, предшествующих заболеваниям органов дыхания.

Выполняемые до настоящего времени клинические методы диагностики заболеваний органов дыхания, применяемые в профпатологической практике, направлены на регистрацию клинических проявлений заболевания. Альтернативный подход к снижению заболеваемости профессиональными и производственно-обусловленными заболеваниями органов дыхания заключается в поиске ранних предпатологических изменений органов дыхания у лиц, имеющих производственный контакт с неблагоприятными факторами.

Известен способ оценки степени экологического неблагополучия населенных пунктов, используемый в гигиенических исследованиях, по расчету микробиологического индекса-маркера. Для этого вычисляют коэффициент резидентного стафилококкового бактерионосительства (КРСБ) как соотношение частоты данного состояния в популяциях, проживающих в обследуемом и фоновом населенных пунктах, отобранных по принципу копия-пара (1). Риск возрастания респираторной заболеваемости определяется повышением величины КРСБ.

Из донозологических исследований описан комплекс методов оценки иммунного статуса организма по ряду показателей (определение в слюне уровней титра гетерофильных антител, R-белка, секреторного IgA, бактериальной обсемененности зева, активности лизоцима и бактерицидной активности слюны) с последующей постановкой предварительного диагноза (2, 3). Вышеуказанный метод оценивает только иммунологические показатели макроорганизма, не определяя свойства микробиоты и цитологический статус макроорганизма.

Прототипом является способ оценки донозологических нарушений микроэкологического состояния слизистых верхних дыхательных путей (ВДП), дающий возможность заключения о влиянии неблагоприятных производственных факторов на состояние слизистой оболочки ВДП. В основе метода лежит цитологическая оценка эпителиоцитов, лейкоцитов и видов микрофлоры, определение иммунологических показателей слюны: секреторного IgA, бактериальной обсемененности слизистых зева, носа, цитоскопическая оценка внутриклеточно персистирующего стафилококка на слизистой носа (4). Однако в применяемом способе диагностики недостаточно полно оцениваются патогенные свойства микрофлоры и не учитываются защитные свойства слюны, вклад которых в резистентность слизистых оболочек ВДП трудно переоценить.

Задачей данного изобретения является прогнозирование риска развития профессионально- и производственно-обусловленных нарушений состояния эндоэкологии верхних дыхательных путей.

Поставленная задача достигается техническим решением, представляющим собой способ, заключающийся в проведении цитологических, иммунологических и микробиологических исследований слизистых верхних дыхательных путей и расчета обобщенного показателя, характеризующего состояние эндоэкологии верхних дыхательных путей в целом, позволяющего дать оценку риска развития нарушений состояния эндоэкологии верхних дыхательных путей.

Заявленный способ отличается от прототипа тем, что дополнительно определяют адгезивную активность микробиоты - средний показатель адгезии (СПА) стафилококков (бактерий/эритроцит), активность лизоцима слюны, вычисляют показатель состояния (S_ij) каждого из вышеперечисленных информативных показателей по формуле, проводят расчет обобщенного показателя (S-критерия), показывающего состояние эндоэкологии верхних дыхательных путей в целом, и дают оценку риска развития нарушений состояния эндоэкологии ВДП.

Способы прогнозирования риска развития нарушений состояния эндоэкологии ВДП с данными отличительными признаками в научно-медицинской и патентной литературе не обнаружены, таким образом, предлагаемый способ соответствует критериям изобретения «Новизна».

Для определения обобщенного показателя, характеризующего состояние эндоэкологии каждого обследуемого лица (S_i), применяли формулы, предложенные Ю.Н.Катульским (5), которые использовались для оценки бластомогенного действия канцерогенов у экспериментальных животных в токсикологическом эксперименте. Нами эти формулы были применены при расчете иных информативных показателей для оценки риска возникновения донозологических изменений, возникающих у практически здоровых людей в ответ на воздействие неблагоприятных факторов в процессе трудовой деятельности. Математическая обработка иммунологических, цитологических, микробиологических показателей состояния слизистых верхних дыхательных путей позволила получить новый результат, который явным образом не следует из известного уровня техники. Таким образом, заявленное изобретение соответствует критерию «Изобретательский уровень».

Способ осуществляется следующим образом.

У пациента на исследование забирается слюна, мазки-отпечатки со слизистой зева и носовой полости. Определяют следующие информативные показатели: содержание секреторного иммуноглобулина A (SIgA) (мкг/мл) и активность лизоцима (%) в слюне; общая обсемененность зева (кое/тампон); общая обсемененность носа (кое/тампон); средний показатель адгезии (СПА) стафилококков (бактерий/эритроцит); деструкция эпителиоцитов: % деструктурируемых эпителиоцитов от общего числа клеток (локус нос); количество лейкоцитов (локус зев); количество видов микрофлоры (локус зев). Вычисляют показатель состояния (S_ij) каждого из вышеперечисленных информативных показателей по формуле:

где

- S_ij - значение j-го (j=1, m) показателя у i-го (i=1, n) обследуемого;

- 1,0216 - коэффициент, высчитанный математически по контрольной группе;

- y_ij - значение конкретного показателя у обследуемого (каждого из 8 информативных);

- - среднее значение исходного показателя у лиц контрольной группы, не подвергавшихся неблагоприятному воздействию, определяемое по табл.1;

- δ_Kj - среднеквадратическое отклонение исходного показателя в контроле, определяемое по табл.1;

Таблица 1 Значения информативных показателей обследуемых лиц контрольной группы Наименование показателя (j) Среднее значение
показателя
() Среднеквадратическое отклонение показателя (δ_Kj) Содержание SIgA (мкг/мл) 167,47 67,85 Активность лизоцима (%) 44,08 9,99 Общая обсемененность зева (кое/тампон) 5714080 17458747 Общая обсемененность носа (кое/тампон) 2233619 11475258 Адгезивность (СПА) стафилококков бактерий/эритроцит 0,6696 0,3476 Деструкция эпителиоцитов (локус нос) (%) 9,73 4,87 Количество лейкоцитов (локус зев) 0,7083 1,29 Количество видов микрофлоры (локус зев) 2,7 0,5803

Вычисляют обобщенный показатель индивидуального состояния эндоэкологии ВДП обследуемого по формуле:

где m - число всех изучаемых исходных показателей, равное 8 (табл.1).

При значении обобщенного показателя индивидуального состояния эндоэкологии ВДП (S-критерий) обследуемого меньше или равном 4,9 делают заключение о минимальном риске развития нарушений состояния эндоэкологии ВДП; при значении обобщенного показателя индивидуального состояния эндоэкологии ВДП больше 4,9, но меньше или равном 18 делают заключение об умеренном риске развития нарушений состояния эндоэкологии ВДП; при значении обобщенного показателя индивидуального состояния эндоэкологии ВДП больше 18 делают заключение о высоком риске развития нарушений состояния эндоэкологии ВДП.

В зависимости от значения обобщенного показателя, характеризующего состояние эндоэкологии ВДП и соответствующего ему риска развития донозологических нарушений органов дыхания у конкретного объекта, принимается решение о проведении дифференцированных индивидуальных лечебно-профилактических мероприятий.

Предлагаемый способ был изучен на 154 практически здоровых людях, контактирующих в процессе производственной деятельности с химическими веществами.

В качестве контрольной группы были обследованы 56 человек, не имеющих в профессиональном маршруте контакта с неблагоприятными факторами.

По значениям вышеперечисленных информативных показателей состояния органов дыхания каждого обследованного контрольной группы было рассчитано значение Sa=4,9, характеризующее верхнюю границу нормы при заданном уровне значимости (р<0,05). Расчет проводился по методу Диксона (6). Для этого значения S_i ранжировали в порядке возрастания от минимальной до максимальной величины, а затем с помощью статистик D, соответствующих тому или иному числу лиц в контрольной группе и заданному уровню значимости, рассчитывалось значение Sa. В случае превышения у обследуемого лица значения S-критерия по сравнению с Sa (верхняя граница нормы) следует признать, что у данного работающего имеются какие-либо функциональные изменения или отклонения в состоянии эндоэкологии верхних дыхательных путей. Учитывая количество лиц в группах обследованных со значениями обобщенного показателя выше нормы, можно оценить вероятность развития тех или иных нарушений в состоянии эндоэкологии верхних дыхательных путей у изучаемых профессиональных групп в целом по следующей формуле:

,

где n_a - число обследуемых лиц в изучаемой группе, у которых значение обобщенного показателя состояния выше нормы (рассчитанной по контрольной группе); n - общее число обследуемых в изучаемой группе.

Для определения значения показателя состояния эндоэкологии ВДП группы в целом используется средневзвешенная величина обобщенного S-критерия:

где m_i - количество вариант значений обобщенного показателя.

Верхняя граница зоны умеренного риска (S=18) была определена по значениям S-критериев группы лиц с умеренной интенсивностью воздействия неблагоприятных химических факторов и вычислена также по методу Диксона (6).

На основании вычисленных значений S-критериев для четырех групп с умеренной и высокой интенсивностью воздействия была построена эмпирическая линейная зависимость вероятности нарушений состояния эндоэкологии ВДП от значения S-критерия (фиг.1). Условно на графике можно выделить три зоны: I - зона минимального риска нарушений состояния эндоэкологии ВДП, в которой значения S-критерия со статистической значимостью 95% не отличаются от контрольной группы (вероятность развития нарушений состояния эндоэкологии составляет 0-0,14); II - зона умеренного риска (вероятность составляет 0,15-0,48); III - зона высокого риска (вероятность свыше 0,49).

Для оценки прогностической эффективности S-критерия и обоснованности его применения в качестве донозологического показателя риска развития нарушений состояния эндоэкологии ВДП был проведен линейный корреляционно-регрессионный анализ, который показал значимую прямую зависимость заболеваемости с ВУТ по болезням органов дыхания у обследованных от рассчитанных значений S-критерия (R=0,76, p<0,05) (фиг.2).

Выявлено, что увеличение показателя S-критерия, характеризующего состояние эндоэкологии верхних дыхательных путей, сопровождается повышением заболеваемости. Установленная сильная корреляционная связь между показателями S-критерия и средней длительностью случая заболевания с ВУТ в связи с болезнями органов дыхания свидетельствует о существенном влиянии состояния эндоэкологии ВДП на формирование заболеваемости респираторного тракта.

Пример 1. Пациент П., значения определенных показателей: SIgA - 100 мг/мл; лизоцим - 50,9%; общая микробная обсемененность зева - 33170000 кое/тампон; общая микробная обсемененность носа - 5020000 кое/тампон; Адгезивность стафилококка (СПА) - 2,3 бактерий/эритроцит; деструкция эпителиоцитов слизистой носа - 20% деструктурированных эпителиоцитов от общего числа клеток; количество лейкоцитов локус зев - 0; количество видов микрофлоры локус зев - 3. Вычисляют каждый показатель (S_ij) по формуле:

Значения показателей (S_ij): S_{SIg A} - 1.01; S_{лизоцим} - 0,47; S_{ОМЧзева} - 2,5; S_{ОМЧноса} - 0,06; S_СПА - 22,46; S_{дестр. эпител. нос} - 4,54; S_{лейкоцит. зев} - 0,31; S_{вид. м/флоры зев} - 0,273.

Рассчитывают обобщенный показатель S_i по формуле: ;

S_i=(1,01+0,47+2,53+0,06+22,46+4,54+0,3+0,273)/8=3,955.

Значение обобщенного показателя пациента П. S_i=3,955 укладывается на графике эмпирической зависимости значений S-критерия и вероятности нарушений состояния эндоэкологии ВДП (фиг.1) в зону минимального риска (I) - вероятность развития нарушений со стороны органов дыхания у данного пациента низкая и составляет 0-0,14. Вывод: Проведения индивидуальных лечебно-профилактических мероприятий не требуется.

Пример 2. Пациент Л., значения определенных показателей: SIg A - 30 мг/мл; лизоцим - 49%; общая микробная обсемененность зева - 71000000 кое/тампон; общая микробная обсемененность носа - 9000200 кое/тампон; Адгезивность стафилококка (СПА) - 3,9 бактерий/эритроцит; деструкция эпителиоцитов слизистой носа - 15% деструктурированных эпителиоцитов от общего числа клеток; количество лейкоцитов локус зев - 2; количество видов микрофлоры локус зев - 2. Вычисляют каждый показатель (S_ij) по формуле:

Значения показателей (S_ij): S_{SIg A} - 4,19; S_{лизоцим} - 0,248; S_{ОМЧзева} - 14,28; S_{ОМЧноса} - 0,36; S_CПА - 88,18; S_{дестр. эпител. нос} - 1,19; S_{лейкоцит. зев} - 1,028; S _{вид. м/флоры зев} - 1,486. Вычисляем обобщенный показатель S_i по формуле: ;

S_i=(4,19+0,248+14,28+0,36+88,18+1,19+1,028+1,486)/8=13,866.

Значение обобщенного показателя пациента П. S_i=13,866 укладывается на графике эмпирической зависимости значений S-критерия и вероятности нарушений состояния эндоэкологии ВДП (фиг.1) в зону умеренного риска (II), вероятность развития нарушений со стороны органов дыхания у данного пациента составляет 0,15-0,48. Вывод: требуется осуществление индивидуальных лечебно-профилактических мероприятий.

Пример 3. Пациент В., значения определенных показателей: SIg A - 90 мг/мл; лизоцим - 49,6%; общая микробная обсемененность зева - 328000000 кое/тампон; общая микробная обсемененность носа - 58001600 кое/тампон; Адгезивность стафилококка (СПА) - 0,1 бактерий/эритроцит; деструкция эпителиоцитов слизистой носа - 35% деструктурированных эпителиоцитов от общего числа клеток; количество лейкоцитов локус зев - 2; количество видов микрофлоры локус зев - 2. Вычисляют каждый показатель (S_ij) по формуле:

Значения показателей (S_ij): S_{SIg A} - 1,33; S_{лизоцим} - 0,311; S_{ОМЧзева} - 347; S_{ОМЧноса} - 24,11; S_СПА - 2,74; S_{дестр. эпител. нос} - 27,5; S_{лейкоцит. зев} - 1,03; S_{вид. м/флоры зев} - 1,49.

Вычисляют обобщенный показатель S_i по формуле: ;

S_i=(1,33+0,311+347+24,11+2,74+27,5+1,03+1,49)/8=50,8. Значение обобщенного показателя пациента В. S_i=50,8 укладывается на графике эмпирической зависимости значений S-критерия и вероятности нарушений состояния эндоэкологии ВДП (фиг.1) в зону высокого риска (III), вероятность развития патологии органов дыхания у обследуемого составляет свыше 0,49. Вывод: требуется незамедлительное осуществление индивидуальных лечебно-профилактических мероприятий.

Предлагаемый способ может быть применен как для отдельного индивидуума, так и в целом для оценки эндоэкологического статуса профессиональной группы работающих.

Способ позволяет с помощью обобщенного показателя состояния эндоэкологии ВДП выявить риск развития патологии органов дыхания у работающих и осуществить в случае необходимости лечебно-профилактические мероприятия. Предлагаемое изобретение соответствует критерию «Промышленная применимость».

Выявление нарушений эндоэкологии ВДП на донозологическом уровне позволяет снизить риск развития профессиональных или производственно-обусловленных заболеваний.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бухарин О.В. Стафилококковая обсемененность слизистых верхних дыхательных путей у детей в различных условиях загрязнения атмосферного воздуха / О.В.Бухарин, Д.Г.Дерябин, Н.В.Немцева // Гиг. и сан. - 1996. № 6 - С.6-8.

2. Иванов В.Д. Оценка местного иммунитета слизистых оболочек дыхательного тракта в диагностике донозологических состояний / В.Д.Иванов, А.К.Маковецкая, Е.А.Смагина // Гиг. и сан. 2004. № 6. - С. - 54-56.

3. Петрова И.В. Состояние иммунной системы отдельных категорий населения / И.В.Петрова, Г.М.Лещенко, Ю.Н.Мольков // Гиг. и сан. - 1998. - № 4. - С.66-67.

4. Соседова Л.М. Нарушения микроэкологии слизистых верхних дыхательных путей как критерий риска развития болезней органов дыхания у пожарных / Л.М.Соседова, Н.Н.Несмеянова, И.В.Колычева, А.Н.Кыштымова // Гиг. и сан. - 2006. - № 3. - С.38-41.

5. Катульский Ю.Н. Оценка риска заболевания при действии системных токсикантов / Ю.Н.Катульский // Гиг. и сан. - 2001. - № 6. - С.66-68.

6. Закс Л. Статистическое оценивание / Л.Закс. - пер. с нем. М., 1976, 368 с.

Изобретение относится к области медицины, а именно к лабораторным методам диагностики, и касается способа прогнозирования риска развития нарушений состояния эндоэкологии верхних дыхательных путей. Способ заключается в проведении цитологических, иммунологических и микробиологических исследований слизистых верхних дыхательных путей и расчета обобщенного показателя, характеризующего состояние эндоэкологии верхних дыхательных путей. Использование способа позволяет выявить риск развития патологии органов дыхания. 2 ил., 1 табл.

Способ прогнозирования риска развития нарушений состояния эндоэкологии верхних дыхательных путей (ВДП), включающий определение в слюне содержания секреторного IgA, общей микробной обсемененности слизистых зева, носа, количества лейкоцитов и видов микрофлоры на слизистых оболочках зева, деструкции эпителиоцитов (локус, нос), отличающийся тем, что дополнительно определяют адгезивную активность стафилококков, активность лизоцима слюны, рассчитывают показатель состояния (S_ij) каждого из вышеперечисленных информативных показателей по формуле:

где S_ij - значение j-го (j=1, m) показателя у i-го (i=1, n) обследуемого;
1,0216 - коэффициент, высчитанный математически по контрольной группе;
y_ij - значение конкретного показателя у обследуемого (каждого из 8 информативных);
- среднее значение исходного показателя у лиц контрольной группы, не подвергавшихся неблагоприятному воздействию;
δ_Kj - среднеквадратическое отклонение исходного показателя в контроле,
вычисляют обобщенный показатель индивидуального состояния эндоэкологии ВДП обследуемого по формуле:

где m - число всех изучаемых исходных показателей,
при значении обобщенного показателя индивидуального состояния эндоэкологии ВДП (S-критерий) обследуемого меньше или равном 4,9 делают заключение о минимальном риске развития нарушений состояния эндоэкологии ВДП; при значении обобщенного показателя индивидуального состояния эндоэкологии ВДП больше 4,9, но меньше или равном 18 делают заключение об умеренном риске развития нарушений состояния эндоэкологии ВДП; при значении обобщенного показателя индивидуального состояния эндоэкологии ВДП больше 18 делают заключение о высоком риске развития нарушений состояния эндоэкологии ВДП.