Способ оценки риска возникновения психологических расстройств сна и настроения на основании средней скорректированной фазы сна по Мюнхенскому тесту Российский патент 2021 года по МПК A61M21/00 A61B5/00 

Изобретение относится к области медицины, а именно к функциональной диагностике, общественному здоровью и здравоохранению, хронобиологии, может быть использовано при оценке риска возникновения психологических расстройств сна и настроения у лиц в возрасте от 18 до 65 лет включительно.

Скорость хода циркадных биологических часов оценивается величиной эндогенного циркадного периода. Величина эндогенного циркадного периода является видоспецифическим, а также индивидуальным генетически обусловленным признаком, колеблясь в диапазоне 24±4 часа при постоянных световых условиях, имея особенности у видов с дневным и ночным типом активности (Aschoff, 1960; Yan et al., 2020). Величина эндогенного циркадного периода остается постоянной в течение жизни (Duffy et al., 2001, 2011). У человека средняя скорость биологических часов несколько медленнее астрономического 24-часового цикла, средний эндогенный циркадный период составляет 24.1-24.2 часа, с половыми особенностями, у женщин достоверно ближе к 24 часам (Czeisler et al, 1999; Duffy et al., 2001; 2011; Wright et al., 2001, 2005; Woelders et al., 2017).

По данным литературы, эндогенный циркадный период взаимосвязан с устойчивостью к факторам десинхронизации биологических часов, а также с индивидуальной продолжительностью жизни (Wyse et al, 2010; Gutman et al, 2011; Libert et al., 2012; Hozer et al., 2020; Губин и Коломейчук, 2019). Несовпадение эндогенного циркадного периода с естественным суточным циклом увеличивает температуру тела, неэффективные энергетические затраты и снижает когнитивные показатели (Hozer & Pifferi, 2020) и коррелирует с подверженностью хроническим неинфекционным заболеваниям и смертностью от данных заболеваний (Губин и Коломейчук, 2019; Knutson & von Shantz, 2018).

Условия самоизоляции по причине пандемии COVID-19 предоставили уникальную возможность оценить скорректированную среднюю фазу сна в условиях нивелирования прессинга социального джетлага, оказывающего неравноценное воздействие на лиц с исходно разным хронотипом. С одной стороны, продолжительность сна большинства респондентов увеличилась, и скорректированная средняя фаза сна сместилась на более позднее время, что позволило частично компенсировать дефицит сна лиц с вечерним хронотипом (Korman et al., 2020). Однако, результаты исследований также показали, что избыточный сдвиг скорректированной средней фазы сна на поздние часы коррелировал с ухудшением сна и самооценки здоровья.

Кроме того, как было показано в исследованиях последних лет, вечерний хронотип ассоциируется с более высоким риском заболеваемости как соматическими, так и

психосоматическими заболеваниями, а также более высоким риском смертности (Knutson & von Shantz, 2018; Taillard et al., 2021; Губин и Коломейчук, 2019).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Существуют способы оценки рисков возникновения психологических расстройств основанные на проведении анкетирования и/или интервью с последующей оценкой результатов анкетирования и/или интервью и прогнозированием риска. Данные способы разработанного на основании алгоритмов оценки и прогнозирования рисков. Например, патент CN106845135 «Метод оценки риска заболеваемости психическими расстройствами для лиц, ищущих помощи в Китае», патент US20130268296 «Метод и устройство для выявления, мониторинга и лечения медицинских признаков, и симптомов», патент US20200394737 «Проверка состояния и подбор специалистов».

Оценка риска возникновения психологических расстройств может проводиться на основании анализ голоса (речи), патент US20190074028 «Извлечение голосовых характеристик в реальном времени для автоматической оценки эмоционального или психического состояния». Регистрации физиологических сигналов, например электроэнцефалограммы, патент CN111248907 «Метод прогнозирования риска на основе характеристик сигнала ЭЭГ клинических групп высокого риска, страдающих психозом». Анализа данных пользователей социальных сетей, патент CA3052412 «Психическое здоровье и устойчивость анализ на основе искусственного интеллекта». Либо комбинации различных методов, например анализа характеристик голоса и регистрации физиологических параметров, патент CN110200643 «Удаленная интеллектуальная система раннего предупреждения риска психологических расстройств».

За прототип взят способ оценки риска возникновения распространённых сопутствующих заболеваний (в том числе психологических расстройств) на основании данных о хронотипе (крайние утренние, умеренные утренние, умеренные вечерние, крайние вечерние варианты хронотипа), определяемых с помощью шкалы хронотипов Morningness-Eveningness Questionnaire - MEQ (Horne & Ostberg, 1976) и данных полученных в ходе анализа более 430 тысяч анкет биобанка Великобритании (Knutson & von Shantz, 2018 DOI: 10.1080/07420528.2018.1454458). К недостаткам метода можно отнести отсутствие информации об особенностях СФС в рабочие и выходные дни в тесте MEQ и, соответствующей коррективы СФС.

Существующие способы оценки хронотипа трудоемки. Традиционный способ требует нахождения испытуемого в контролируемых лабораторных условиях в течение нескольких дней (Czeisler et al., 1999; Duffy et al., 2001; Wright et al., 2001, 2005; Chang et al., 2019).

Альтернативный способ оценки хронотипа заключается в культивировании фибробластов in vitro (Brown et al., 2005; Pagani et al., 2010; Hida et al., 2017). Метод требует квалификации научных

работников, требует времени и дает результаты, отличающиеся от классического вышеописанного способа (Brown et al., 2005).

В настоящее время с целью оценки хронотипа наиболее активно используется Мюнхенский тест (Munich Chrono-Type Questionnaire, MCTQ) (Roenneberg et al., 2003, 2019).

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ

Техническим результатом является оценка риска возникновения психологических расстройств сна и настроения на основании средней скорректированной фазы сна у лиц в возрасте от 18 до 65 лет включительно.

С использованием Мюнхенского теста MCTQ была получена уникальная наиболее масштабная глобальная база данных (Korman et al., 2020) проекта GCCS (Global Chrono Corona Survey) относительно особенностей хронотипа в условиях нивелирования социального прессинга раннего пробуждения, который в не равной мере действует на представителей разных хронотипов в повседневных условиях. Что позволило с более высокой точность определять эндогенный циркадный период человека по значению средней скорректированной фазы сна (далее СФС) по Мюнхенскому тесту MCTQ. Для максимально точной оценки исследование MCTQ следует проводить в конце отпускного (каникулярного) периода.

Расчет баллов риска проведен следующим образом. В основу взяты оригинальные данные (Knutson & von Shantz, 2018), после проведения дополнительно анализа данных (Gubin & Kolomeichuk, 2021) на основании выборки более 430 тыс. человек. Была проанализирована ассоциативная связь между хронотипами и природой заболеваемости. Данные по изученным патологиям были выражены в процентах, затем для каждого хронотипа была рассчитана средняя заболеваемость и расчет баллов риска возникновения психологических расстройств сна и настроения для лиц с различным хронотипом (Таблица 1).

Способ осуществляется следующим образом:

определяют пол, возраст, затем рассчитывают скорректированную среднюю фазу сна по Мюнхенскому тесту (далее СФС);

далее определяют риск возникновения психологических расстройств сна и настроения исходя из данных, представленных в таблице 1.

Таблица 1 Баллы риска возникновения психологических расстройств сна и настроения в зависимости от хронотипа.

Эндогенный циркадный период (хронотипы) 23,5 – 23,6 23,7 – 23,8 23,9 – 24,1 24,2 – 24,3 24,4 - 24,5 24,6 - 24,7 Крайние утренние Умеренные утренние Точные биологические часы Умеренные вечерние Поздние вечерние Крайние вечерние Процент риска относительно среднего 82,4 85,2 87,9 116,2 133,8 151,4 Баллы риска 0 0 1 5 9 13 Значение СФС (MSFsc) Мужчины от 18 до 22 включительно 3 ч 31 мин и ранее 3 ч 32 мин – 4 ч 05 мин 4 ч 06 мин – 4 ч 40 мин 4 ч 41 мин – 5 ч 14 мин 5 ч 15 мин – 5 ч 49 мин 5 ч 50 мин и позднее Мужчины от 23 до 65 включительно 3 ч 01 мин и ранее 3 ч 02 мин – 3 ч 40 мин 3 ч 41 мин – 4 ч 19 мин 4 ч 20 мин – 4 ч 58 мин 4 ч 59 мин – 5 ч 38 мин 5 ч 39 мин и позднее Женщины от 18 до 22 включительно 3 ч 20 мин и ранее 3 ч 21 мин – 3 ч 52 мин 3 ч 53 мин – 4 ч 24 мин 4 ч 25 мин – 4 ч 56 мин 4 ч 57 мин – 5 ч 28 мин 5 ч 29 мин и позднее Женщины от 23 до 65 включительно 3 ч 00 мин и ранее 3 ч 01 мин – 3 ч 30 мин 3 ч 31мин – 4 ч 01 мин 4 ч 02 мин – 4 ч 31мин 4 ч 32 мин – 5 ч 02 мин 5 ч 03 мин и позднее

Интерпретация баллов повышения риска по данной нозологии: 0 баллов – риск отсутствует; 1 балл – минимальный риск (до 5%); 5 баллов – значительный риск (20-25 %); 9 баллов – высокий риск (40-45 %); 13 баллов – очень высокий риск (более 65%).

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данный способ оценки риска возникновения психологических расстройств сна и настроения может применяться в направлениях сомнология, общественное здоровье и здравоохранение, и хронобиология.

Пример осуществления изобретения:

Пример №1. Мужчина, возраст 18 лет, обратился к сомнологу с жалобами на плохой сон, астению, рассчитанное значение скорректированной средней фазы сна по Мюнхенскому тесту MCTQ составило 5 ч 25 мин. Риск рассчитан — 9 баллов, оценен как высокий. Рекомендовано консультация терапевта и психиатра, для снижения риска развития психологических заболеваний использование в первой половине дня средств светотерапии, биодинамического освещения, приближенного к естественному солнечному свету, пребывание до 17 часов под действием прямых солнечных лучей (на улице) не менее 60 минут в день, снижение экранного времени во второй половине дня. На контрольном посещении через 1 месяц при соблюдении всех рекомендаций пациент наблюдает улучшение сна и самочувствия, рассчитанное значение скорректированной

средней фазы сна по Мюнхенскому тесту MCTQ составило 4 ч 41 мин, риск рассчитан — 1 балл, оценен как минимальный.

Пример №2. Мужчина, возраст 45 лет, обратился к психологу с жалобами на апатию, сниженное настроение, рассчитанное значение скорректированной средней фазы сна по Мюнхенскому тесту MCTQ составило 4 ч 25 мин. Риск рассчитан — 5 баллов, оценен как значительный. Рекомендовано консультация психиатра, для снижения риска развития психологических заболеваний использование в первой половине дня средств светотерапии, биодинамического освещения, приближенного к естественному солнечному свету, пребывание до 17 часов под действием прямых солнечных лучей (на улице) не менее 60 минут в день, снижение экранного времени во второй половине дня. На контрольном посещении через 1 месяц при соблюдении всех рекомендаций пациент наблюдает улучшение настроения и самочувствия, рассчитанное значение скорректированной средней фазы сна по Мюнхенскому тесту MCTQ составило 3 ч 35 мин, риск рассчитан — 0 баллов, оценен как минимальный.

Пример №3. Женщина, возраст 21 год, обратилась к сомнологу с жалобами на плохой сон, апатию, сниженное настроение, рассчитанное значение скорректированной средней фазы сна по Мюнхенскому тесту MCTQ составило 5 ч 35 мин. Риск рассчитан — 13 баллов, оценен как очень высокий. Рекомендовано консультация психиатра, для снижения риска развития психологических заболеваний использование в первой половине дня средств светотерапии, биодинамического освещения, приближенного к естественному солнечному свету, пребывание до 17 часов под действием прямых солнечных лучей (на улице) не менее 60 минут в день, снижение экранного времени во второй половине дня. На контрольном посещении через 1 месяц при соблюдении всех рекомендаций пациентка наблюдает положительную динамику, улучшение сна и самочувствия, рассчитанное значение скорректированной средней фазы сна по Мюнхенскому тесту MCTQ составило 4 ч 35 мин, риск рассчитан — 5 баллов, оценен как значительный, рекомендовано продолжать придерживаться данных ранее рекомендаций.

Пример №4. Женщина, возраст 55 лет, обратился к психологу с жалобами на апатию, сниженное настроение, нарушения сна, рассчитанное значение скорректированной средней фазы сна по Мюнхенскому тесту MCTQ составило 4 ч 50 мин. Риск рассчитан — 9 баллов, оценен как высокий. Рекомендовано консультация сомнолога и психиатра, для снижения риска развития психологических заболеваний использование в первой половине дня средств светотерапии, биодинамического освещения, приближенного к естественному солнечному свету, пребывание до 17 часов под действием прямых солнечных лучей (на улице) не менее 60 минут в день, снижение экранного времени во второй половине дня. На контрольном посещении через 1 месяц при соблюдении всех рекомендаций пациентка наблюдает улучшение сна и самочувствия, рассчитанное

значение скорректированной средней фазы сна по Мюнхенскому тесту MCTQ составило 3 ч 55 мин, риск рассчитан — 1 балл, оценен как минимальный.

ЛИТЕРАТУРА

1. Губин Д.Г., Коломейчук С.Н. ТОЧНОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЧАСОВ, ХРОНОТИП, ЗДОРОВЬЕ И ДОЛГОЛЕТИЕ. Хрономедицинский журнал (Тюменский медицинский журнал). 2019;21(2): DOI: 10.36361/2307-4698-2019-21-2-14-27

2. Aschoff J (1960) Exogenous and endogenous components in circadian rhythms. Cold Spring Harb Symp Quant Biol, 25, 11–28.

3. Brown S. A. et al. The period length of fibroblast circadian gene expression varies widely among human individuals. PLoS Biol 3, e338 (2005).

4. Chang AM, Duffy JF, Buxton OM, et al. Chronotype Genetic Variant in PER2 is Associated with Intrinsic Circadian Period in Humans. Sci Rep. 2019;9(1):5350. doi:10.1038/s41598-019-41712-1

5. Czeisler CA, Duffy JF, Shanahan TL, et al. Stability, precision, and near-24-hour period of the human circadian pacemaker. Science. 1999;284(5423):2177–2181. doi:10.1126/science.284.5423.2177

6. Duffy JF, Cain SW, Chang AM, et al. Sex difference in the near-24-hour intrinsic period of the human circadian timing system. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011;108 Suppl 3:15602–15608

7. Duffy JF, Rimmer DW, Czeisler CA. Association of intrinsic circadian period with morningness-eveningness, usual wake time, and circadian phase. Behav Neurosci. 2001 Aug;115(4):895-9. doi: 10.1037//0735-7044.115.4.895.

8. Gubin D.G., Kolomeichuk S.N., Weinert D. Circadian Clock Precision, Health, And Longevity. J. Chronomed. 2021; 23(1): 3-15. DOI: 10.36361/2307-4698-2020-23-1-3-15

9. Gutman R, Genzer Y, Chapnik N, et al. Long-lived mice exhibit 24 h locomotor circadian rhythms at young and old age. Exp Gerontol. 2011;46(7):606-9. doi: 10.1016/j.exger.2011.02.015.

10. Hida A, Kitamura S, Ohsawa Y, et al. In vitro circadian period is associated with circadian/sleep preference. Sci Rep. 2013;3:2074. doi:10.1038/srep02074

11. Horne JA, Ostberg OA. self-assessment questionnaire to determine morningness-eveningness in human circadian rhythms. Int J Chronobiol. 1976;4(2):97–110.

12. Hozer C, Perret M, Pavard S, Pifferi F. Survival is reduced when endogenous period deviates from 24 h in a non-human primate, supporting the circadian resonance theory. Sci Rep. 2020;10(1):18002. Published 2020 Oct 22. doi:10.1038/s41598-020-75068-8

13. Hozer C, Pifferi F. Physiological and cognitive consequences of a daily 26 h photoperiod in a primate: exploring the underlying mechanisms of the circadian resonance theory. Proc Biol Sci. 2020 Jul 29;287(1931):20201079. doi: 10.1098/rspb.2020.1079.

14. Knutson KL, von Schantz M. Associations between chronotype, morbidity and mortality in the UK Biobank cohort. Chronobiol Int. 2018;35(8):1045–1053. doi:10.1080/07420528.2018.1454458

15. Korman M, Tkachev V, Reis C, et al. COVID-19-mandated social restrictions unveil the impact of social time pressure on sleep and body clock. Sci Rep. 2020;10(1):22225. Published 2020 Dec 17. doi:10.1038/s41598-020-79299-7

16. Libert S, Bonkowski MS, Pointer K, Pletcher SD, Guarente L. Deviation of innate circadian period from 24 h reduces longevity in mice. Aging Cell. 2012;11(5):794-800. doi:10.1111/j.1474-9726.2012.00846.x

17. Pagani L, Semenova EA, Moriggi E, et al. The physiological period length of the human circadian clock in vivo is directly proportional to period in human fibroblasts. PLoS One. 2010;5(10):e13376. Published 2010 Oct 15. doi:10.1371/journal.pone.0013376

18. Roenneberg T, Daan S, Merrow M. The art of entrainment. J Biol Rhythms. 2003 Jun;18(3):183-94. doi: 10.1177/0748730403018003001.

19. Roenneberg T, Pilz LK, Zerbini G, Winnebeck EC. Chronotype and Social Jetlag: A (Self) Critical Review. Biology (Basel). 2019;8(3):54. Published 2019 Jul 12. doi:10.3390/biology8030054

20. Taillard J, Sagaspe P, Philip P, Bioulac S. Sleep timing, chronotype and social jetlag: Impact on cognitive abilities and psychiatric disorders. Biochem Pharmacol. 2021 Feb 2:114438. doi: 10.10 50.

21. Woelders T, Beersma DGM, Gordijn MCM, Hut RA, Wams EJ. Daily Light Exposure Patterns Reveal Phase and Period of the Human Circadian Clock. J Biol Rhythms. 2017;32(3):274-286. doi:10.1177/0748730417696787

22. Wright KP Jr, Gronfier C, Duffy JF, Czeisler CA. Intrinsic period and light intensity determine the phase relationship between melatonin and sleep in humans. J Biol Rhythms. 2005;20(2):168-177. doi:10.1177/0748730404274265

23. Wright KP Jr, Hughes RJ, Kronauer RE, Dijk DJ, Czeisler CA. Intrinsic near-24-h pacemaker period determines limits of circadian entrainment to a weak synchronizer in humans. Proc Natl Acad Sci U S A. 2001;98(24):14027-14032. doi:10.1073/pnas.201530198

24. Wyse CA, Coogan AN, Selman C, Hazlerigg DG, Speakman JR. Association between mammalian lifespan and circadian free-running period: the circadian resonance hypothesis revisited. Biol Lett. 2010;6(5):696–698. doi:10.1098/rsbl.2010.0152

25. Yan L, Smale L, Nunez AA. Circadian and photic modulation of daily rhythms in diurnal mammals. Eur J Neurosci. 2020;51(1):551-566. doi:10.1111/ejn.14172

Изобретение относится к области медицины, а именно к функциональной диагностике, общественному здоровью и здравоохранению, хронобиологии, может быть использовано при оценке риска возникновения психологических расстройств сна и настроения у лиц в возрасте от 18 до 65 лет включительно. Определяют пол, возраст. Затем рассчитывают скорректированную среднюю фазу сна по Мюнхенскому тесту (далее СФС). Определяют риск возникновения психологических расстройств. Присваивают баллы. После чего оценивают риск возникновения психологических расстройств, исходя из полученных баллов: 0 баллов – риск отсутствует; 1 балл – минимальный риск; 5 баллов – значительный риск; 9 баллов – высокий риск; 13 баллов – очень высокий риск. Способ позволяет оценить риск возникновения психологических расстройств сна и настроения у лиц в возрасте от 18 до 65 лет включительно. 1 табл., 4 пр.

Способ оценки риска возникновения психологических расстройств сна и настроения на основании средней скорректированной фазы сна по Мюнхенскому тесту, характеризующийся следующей последовательностью действий:

определяют пол, возраст,

затем рассчитывают скорректированную среднюю фазу сна по Мюнхенскому тесту (далее СФС);

далее определяют риск возникновения психологических расстройств исходя из следующих данных:

для мужчин в возрасте от 18 до 22 включительно:

если СФС равна 4 ч 05 мин и ранее, то риск равен 0 баллов;

если СФС от 4 ч 06 мин до 4 ч 40 мин включительно, то риск равен 1 баллу;

если СФС от 4 ч 41 мин до 5 ч 14 мин включительно, то риск равен 5 баллам;

если СФС от 5 ч 15 мин до 5 ч 49 мин включительно, то риск равен 9 баллам;

если СФС от 5 ч 50 мин и позднее, то риск равен 13 баллам;

для мужчин в возрасте от 23 до 65 включительно:

если СФС равна 3 ч 40 мин и ранее, то риск равен 0 баллов;

если СФС от 3 ч 41 мин до 4 ч 19 мин включительно, то риск равен 1 баллу;

если СФС от 4 ч 20 мин до 4 ч 58 мин включительно, то риск равен 5 баллам;

если СФС от 4 ч 59 мин до 5 ч 38 мин включительно, то риск равен 9 баллам;

если СФС от 5 ч 39 мин и позднее, то риск равен 13 баллам;

для женщин в возрасте от 18 до 22 включительно:

если СФС равна 3 ч 52 мин и ранее, то риск равен 0 баллов;

если СФС от 3 ч 53 мин до 4 ч 24 мин включительно, то риск равен 1 баллу;

если СФС от 4 ч 25 мин до 4 ч 56 мин включительно, то риск равен 5 баллам;

если СФС от 4 ч 57 мин до 5 ч 28 мин включительно, то риск равен 9 баллам;

если СФС от 5 ч 29 мин и позднее, то риск равен 13 баллам;

для женщин в возрасте от 23 до 65 включительно:

если СФС равна 3 ч 30 мин и ранее, то риск равен 0 баллов;

если СФС от 3 ч 31 мин до 4 ч 01 мин включительно, то риск равен 1 баллу;

если СФС от 4 ч 02 мин до 4 ч 31 мин включительно, то риск равен 5 баллам;

если СФС от 4 ч 32 мин до 5 ч 02 мин включительно, то риск равен 9 баллам;

если СФС от 5 ч 03 мин и позднее, то риск равен 13 баллам;

после чего оценивают риск возникновения психологических расстройств, исходя из полученных баллов: 0 баллов – риск отсутствует; 1 балл – минимальный риск; 5 баллов – значительный риск; 9 баллов – высокий риск; 13 баллов – очень высокий риск.