Способ оценки риска преднозологических нейродегенеративных процессов у летчиков Российский патент 2024 года по МПК A61B5/00 A61B5/103 

Изобретение относится к области медицины, в частности к авиационной медицине, и может быть применено для прогнозирования риска развития донозологических нейродегенеративных процессов у летчиков гражданской авиации. Предлагаемый способ позволит своевременно (до начала клинических проявлений заболеваний) проводить медико-профилактические мероприятия.

Летчики воздушных судов гражданской авиации подвергаются воздействию широкого спектра неблагоприятных для здоровья факторов, включая шум и вибрации; колебания атмосферного давления при взлетах и посадках, наборе высоты и ее снижении; пониженное парциальное давление кислорода в воздухе и особенности его состава; высокое нервно-эмоциональное напряжение в связи с ответственностью за своевременное принятие решений в условиях дефицита времени; пилотирование в ночное время; нарушение циркадных ритмов из-за сменной работы и расписания полетов; стрессогенная тяжесть и напряженность труда и др. [1]. Специфической особенностью воздействия на организм негативных факторов полетов является их систематическое и длительное влияние [2]. Таким образом, профессиональная деятельность летчиков, которая характеризуется высокими физическими, психофизиологическими и психическими нагрузками, имеет реальную угрозу для их здоровья, причем стоимость подготовки таких специалистов высока, что определяет важность раннего выявления риска развития нейродегенеративных процессов у летчиков гражданской авиации и их своевременной профилактики.

Известен способ прогнозирования риска развития психосоматических заболеваний у лиц летного состава и опасных профессий [3], основанный на психологическом и психофизиологическом исследовании с помощью набора тестов, адресованных всем иерархическим уровням личности. Прогноз осуществляют путем установления у летчика сходства интеркорреляционных связей показателей психологических и психофизиологических тестов со значениями показателей одной из эталонных групп и выявления в них специфических для прогнозируемого заболевания достоверных различий с остальными эталонными группами. Способ повышает достоверность прогноза, что позволяет своевременно проводить профилактические и реабилитационные мероприятия, предотвращать трудопотери, а также выявлять стрессоустойчивых кандидатов для успешного выполнения наиболее опасных производственных заданий. Однако известный способ имеет ограниченные возможности в прогнозе, поскольку учитывает только риск развития психосоматических заболеваний, не учитывая нейродегенеративных процессов.

Известен способ определения утомления и переутомления у операторов летного труда [4], сущность которого состоит в установлении по данным летно-врачебных комиссий содержания сегментоядерных нейтрофилов и лимфоцитов периферической крови, клинический анализ которой проводят 2-3 раза с интервалом 1-3 дня и при определенных значениях показателей сегментоядерных нейтрофилов и лимфоцитов определяют состояния утомления или переутомления. Однако известный способ является инвазивным, имеет достаточно низкую безопасность за счет многочисленных взятий крови у летчиков, что при частых пункциях вен создает дополнительный риск психоэмоционального стресса, который может усиливать состояния утомления и переутомления у летчиков как признаков нарушений регуляции нервной системы и предикторов нейродегенеративных процессов.

Известен способ стабилометрического исследования двигательной стратегии [5], в котором производят анализ двигательной стратегии человека, в том числе качество функции равновесия, координацию движений и двигательную стратегию-динамику освоения человеком новых двигательных навыков. Известный способ стабилометрии обеспечивает повышение чувствительности, точности и информативности исследования и принят в качестве прототипа как включающий, как и заявляемое изобретение, обследование механизмов нервной регуляции и определение стабилометрических показателей при оценке общего состояния испытуемого и его двигательной стратегии.

К недостаткам известного способа относятся недостаточно высокая достоверность за счет многофакторных ограничений в качестве прогнозного показателя риска только равновесной двигательной стратегии, используемой для диагностики исключительно только при стабилометрическом исследовании без учета диагностики важных донозологических и нейродегенеративных процессов.

Целью заявляемого изобретения является повышение достоверности прогноза степени риска и получении более точной и полной информации возникновения негативных процессов в зависимости от интенсивности летной нагрузки испытуемого, а также его доступность, простота в постановке исследования и относительно невысокие затраты на его проведение.

Поставленная цель достигается тем, что в способе оценки риска развития донозологических нейродегенеративных процессов у летчиков, включающем обследование механизмов нервной регуляции и определение стабилометрических показателей донозологических изменений вестибулярных функций, в соответствии с заявленным изобретением, предварительно рассчитывают индекс летной нагрузки (ИЛН):

ИЛН=T×1(100%+N)×((Tk×1,2+Tp)÷T), где

ИЛН - индекс летной нагрузки

Т - общий стаж в летной профессии

Тр - стаж в должности второго пилота

Tk - стаж в должности капитана

N - процент ночных полетов, после чего выполняют стабилометрию по фронтальной оси, проверяют корреляционную связь индекса летной нагрузки и показателей отклонений по фронтальной оси с открытыми (Yo) и закрытыми (Уз) глазами с использованием коэффициента корреляции Пирсона не менее 0,75, и при подтверждении корреляционной связи оценивают вероятность риска развития нейродегенеративных процессов как высокую для значений ИЛН превышающего 20 и (или) показателей отклонений по фронтальной оси с открытыми глазами Yo более 13,5 мм, с закрытыми глазами Yз более 15 мм.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе прогнозирования риска развития донозологических нейродегенеративных процессов у летчиков гражданской авиации согласно разработанной формуле считают: произведение общего летного стажа на единицу, умноженную на сто процентов плюс процент ночных полетов, далее необходимо умножение на сумму: стажа в должности капитана, умноженную на 1,2 и стажа в должности второго пилота, разделенную на общий летный стаж.

Для расчета ИЛН используется следующие критерии:

ИЛН=T×1(100%+N)×((Tk×1,2+Tp)÷T), где

ИЛН - индекс летной нагрузки

Т - общий стаж в летной профессии

Тр - стаж в должности второго пилота

Tk - стаж в должности капитана

N - процент ночных полетов

При значении ИЛН от 0 до 12 делают вывод о малом риске развития нейродегенеративных процессов от воздействия полетов. При значении ИЛН от 12 до 20 - о среднем, т.е. умеренном риске. При ИЛН свыше 20 - о высоком риске.

С целью выявления риска развития нейродегенеративных процессов проводили ряд исследований: психофизиологическое тестирование, инструментальные и иммуногистохимические исследования, а также иммунобиохимические анализы крови.

Психофизиологическое тестирование включало Сокращенный многофакторный опросник для исследования личности (СМОЛ), восьмицветовой тест Люшера, тест личностной и ситуативной тревожности Спилбергера-Ханина, опросник для оценки качества жизни SF-36.

Инструментальные исследования включали ультразвуковое исследование щитовидной железы и стабилометрию - способ количественного функционально-неврологического исследования характеристик управления позой человека, производящийся на основании измерения координат центра тяжести человека в плоскости опоры стабилоплатформы [6]. Стабилометрия по оси Y проводилась как с открытыми (Yo), так и с закрытыми глазами (Yз). Нормой отклонения Yo считается 13,5 мм, а для Yз - не выше 15 мм.

Иммунобиохимические анализы крови включали исследования, направленные на оценку интенсивности системных воспалительных, нейроиммунных и нейродегенеративных процессов, включая измерение сывороточных уровней С-реактивного белка, пролактина, интерлейкина-6, интерлейкина-8, фактора некроза опухоли-альфа, наличия аутоантител к альфа-енолазе, исследования аутоантител к панели онконейрональных паранеопластических антигенов. Иммуногистохимическое изучение соскобов буккального эпителия выполняли для исследования экспрессии митохондриальных белков.

По результатам проведенного углубленного комплексного обследования летчиков удалось сформулировать следующие выводы:

1. Психофизиологическое тестирование даже высокоинформативными тестами не позволяет выявить степени риска развития нейродегенеративных процессов у летчиков ввиду высокой осведомленности испытуемых о «правильности» выбора тестовых заданий;

2. Инструментальные исследования, в частности УЗИ щитовидной железы определило у пятерых летчиков дескрипторы начальных проявлений иммунопатологических процессов;

3. Иммунобиохимические анализы не выявили отклонений от нормы каких-либо показателей ввиду высокого общего уровня здоровья испытуемых и их расширенных резервов адаптации (табл. 1);

Для определения корреляционной связи использовали коэффициент корреляции Пирсона (r). Коэффициент корреляции определяет взаимосвязь между двумя переменными, которые измеряются в одном интервале или шкале отношений, и изменяется в диапазоне от - 1 до 1, где - 1 означает полную (функциональную) линейную обратную взаимосвязь, 1 - полную (функциональную) линейную положительную взаимосвязь и 0 - отсутствие линейной корреляции. Для оценки силы связи в теории корреляции применяется шкала Чеддока: слабая - от 0,1 до 0,3; умеренная - от 0,3 до 0,5; заметная - от 0,5 до 0,7; высокая - от 0,7 до 0,9; весьма высокая (сильная) - от 0,9 до 1. Биохимические анализы не выявили положительной корреляции с ИЛН.

4. У летчиков соответствующих групп риска, определенных по ИЛН, наблюдалась фронтальная нестабильность стойки - избыточное отклонение по оси Y (табл. 2).

Подобная нестабильность основана на недостаточности афферентной и сегментарной иннервации органа равновесия и поддержания стойки. Это может свидетельствовать о предикторах вестибуло-кохлеарных и окуло-кохлеарных нарушений, а также донозологических изменений регуляции интегральных нейронов сегментарного аппарата спинного мозга.

Как показывают результаты проведенных исследований, определяется высокая корреляция летной нагрузки с нестабильностью фронтальной устойчивости у летчиков гражданской авиации, как это иллюстрируется на Фиг. 1 и Фиг. 2, на которых приведены значения индекса летной нагрузки от отклонений по фронтальной оси с открытыми глазами и с закрытыми глазами, соответственно. Наблюдается высокая корреляция индекса летной нагрузки с нестабильностью фронтальной устойчивости у летчиков гражданской авиации как с открытыми глазами (Фиг. 1), так и с закрытыми глазами (Фиг. 2). Подобная нестабильность основана на недостаточности афферентной и сегментарной иннервации органа равновесия и поддержания стойки. Это свидетельствует о предикторах вестибуло-кохлеарных и окуло-кохлеарных нарушений, а также донозологических изменений регуляции интегральных нейронов сегментарного аппарата спинного мозга как проявлений донозологических нейродегенеративных процессов.

Таким образом, высоким риском развития доклинических нейродегенеративных процессов у летчиков гражданской авиации следует считать значения показателей индекса летной нагрузки ИЛН выше 20 и (или) нестабильностью фронтальной устойчивости с открытыми глазами выше 13,5 мм, а с закрытыми глазами - выше 15 мм.

При ИЛН соответствующему малому риску развития нейродегенеративных процессов отклонений от нормы по Yo или Yз не выявлено.

При ИЛН соответствующему умеренному риску развития нейродегенеративных процессов наблюдались отклонения Yo до 40 мм, а для Yз по верхней границе нормы.

При ИЛН соответствующему высокому риску развития нейродегенеративных процессов наблюдались отклонения Yo свыше 43 мм, а для Yз свыше 32 мм.

Ниже приведены примеры конкретных исследований и результативности использования заявленного способа.

Пример 1

Летчик 1, мужчина 32 года, в должности капитана (Tk) - 4 года, в должности второго пилота (Тр) - 6 лет, общий летный стаж (Т) - 10 лет, процент ночных полетов (N) - 40%. Жалоб нет.

Согласно формуле:

ИЛН=10×1(100%+40%)×((4×1,2+6)÷10)=15,12

ИЛН составляет 15,12 - летчик относится к группе умеренного риска развития нейродегенеративных процессов. Действительно, по данным УЗИ выявлена легкая неоднородность щитовидной железы. Отклонение Yo составляет 2 мм, a Yз 4,4 мм, что соответствует норме и малому риску развития нейродегенеративных процессов.

Пример 2

Летчик 2, мужчина 32 года, в должности капитана (Tk) - 2 года, в должности второго пилота (Тр) - 4 года, общий летный стаж (Т) - 6 лет, процент ночных полетов (N) - 50%. Жалоб нет.

Согласно формуле:

ИЛН=6×1(100%+50%)×((2×1,2+4)÷6)=9,6

ИЛН составляет 9,6 - летчик относится к группе малого риска развития нейродегенеративных процессов. Действительно, по лабораторным данным выявлено повышение уровня CRP (10 мг/л при норме менее 5 мг/л). Отклонение Yo составляет 2,2 мм, a Yз 10,4 мм, что соответствует норме и малому риску развития нейродегенративных процессов.

Пример 3

Летчик 3, мужчина 32 года, в должности капитана (Tk) - 5 лет, в должности второго пилота (Тр) - 4,5 года, общий летный стаж (Т) - 9,5 лет, процент ночных полетов (N) -30%. Жалоб нет.

Согласно формуле:

ИЛН=9,5×1(100%+30%)×((5×1,2+4,5)÷9,5)=13,65

ИЛН составляет 13,65 - летчик относится к группе умеренного риска развития нейродегенеративных процессов. Стабилометрия - на верхней границе нормы Yз=14.9. Отклонение Yo составляет 8,2 мм, a Yз 14,9 мм, параметр Yo соответствует норме, а Yз находится на значении верхней границы от нормы, что соответствует умеренному риску развития нейродегенративных процессов. Кроме того, по лабораторным данным выявлен повышенный уровень ФНО-α (8,333 пг/мл при норме менее 8,1 пг/мл).

Пример 4

Летчик 4, мужчина 37 года, в должности капитана (Tk) - 8 лет, в должности второго пилота (Тр) - 5 лет, общий летный стаж (Т) - 13 лет, процент ночных полетов (N) - 50%. Жалоб нет.

Согласно формуле:

ИЛН=5×1(100%+50%)×((8×1,2+5)÷13)=21,9

ИЛН составляет 21,9 - летчик относится к группе высокого риска развития нейродегенеративных процессов. Стабилометрия: Yз=32.1; Yo=41.3. Отклонение Yo составляет 43,1 мм, а Yз 32,1 мм, что соответствует значимому превышению норму и высокому риску развития нейродегенративных процессов. По данным УЗИ щитовидной железы определяется ее неоднородность структуры, смешанная эхогенность и наличие узлов.

Пример 5

Летчик 5, мужчина 30 лет, в должности второго пилота (Тр) - 5 лет, общий летный стаж (Т) - 5 лет, процент ночных полетов (N) - 40%. Жалоб нет. Согласно формуле:

ИЛН=5×1(100%+40%)×((0×1,2+5)÷5)=7

ИЛН составляет 7 - летчик относится к группе малого риска развития нейродегенеративных процессов. Действительно, по лабораторным данным выявлен повышенный уровень пролактина (832,2 мМЕ/л при норме 60-560 мМЕ/л). По данным УЗИ щитовидной железы определяется ее неоднородность структуры и смешанная эхогенность. Отклонение Yo составляет - 2,8 мм, а Уз 13,2 мм, что соответствует норме и малому риску развития нейродегенративных процессов.

Пример 6

Летчик 6, мужчина 30 лет, в должности второго пилота (Тр) - 9 лет, общий летный стаж (Т) - 9 лет, процент ночных полетов (N) - 30%. Жалоб нет. Согласно формуле:

ИЛН=9×1(100%+30%)×((0×1,2+9)÷9)=11,7

ИЛН составляет 11,7 - летчик относится к группе малого риска развития нейродегенеративных процессов. Действительно, согласно клинико-лабораторным исследованиям отклонений от нормы не выявлено.

Пример 7

Летчик 7, мужчина 40 лет, в должности капитана (Tk) - 12 лет, в должности второго пилота (Тр) - 4 года, общий летный стаж (Т) - 16 лет, процент ночных полетов (N) - 25%. Жалоб нет.

Согласно формуле:

ИЛН=16×1(100%+25%)×((12×1,2+4)÷16)=23

ИЛН составляет 23 - летчик относится к группе высокого риска развития нейродегенеративных процессов. Действительно, по данным УЗИ щитовидной железы определяется ее неоднородность структуры и смешанная эхогенность. Отклонение Yo составляет 2,0 мм, а Уз 4,4 мм, что соответствует норме и малому риску развития нейродегенративных процессов.

Пример 8

Летчик 8, мужчина 35 лет, в должности капитана (Tk) - 6 лет, в должности второго пилота (Тр) - 5 лет, общий летный стаж (Т) - 11 лет, процент ночных полетов (N) - 25%. Жалоб нет.

Согласно формуле:

ИЛН=11×1(100%+25%)×((6×1,2+5)÷11)=15,25

ИЛН составляет 15,25 - летчик относится к группе умеренного риска развития нейродегенеративных процессов. Отклонение Yo составляет 41,3 мм, a Yз 5,4 мм, параметр Yo превышает норму, а Уз соответствует норме, что соответствует умеренному риску развития нейродегенративных процессов. Кроме того, по данным УЗИ щитовидной железы определяется ее гипоплазия (7,1 куб см, при норме 7,7-25 куб см).

Пример 9

Летчик 9, мужчина 40 лет, в должности капитана (Tk) - 10 лет, в должности второго пилота (Тр) - 6 лет, общий летный стаж (Т) - 16 лет, процент ночных полетов (N) - 20%. Жалоб нет.

Согласно формуле:

ИЛН=16×1(100%+20%)×((10×1,2+6)÷16)=21,6

ИЛН составляет 21,6 - летчик относится к группе высокого риска развития нейродегенеративных процессов. Стабилометрия: Уз=27.6; Yo=13.9. Дополнительно по лабораторным данным выявлено относительно повышенный уровень пролактина (464,2 мМЕ/л. При норме 60-560 мМЕ/л) и относительное повышенный уровень ФНО-α (6,667 пг/мл при норме менее 8,1 пг/мл). По данным УЗИ щитовидной железы определяется ее неоднородность структуры и смешанная эхогенность.

Как показывают результаты многочисленных апробаций заявляемого способа, его результативность состоит в высокой по сравнению с известными аналогами точности и достоверности оценки риска донозологических нейродегенеративных процессов у летчиков, что позволяет своевременно проводить профилактические и реабилитационные мероприятия, предотвращать трудопотери летного состава, а также выявлять кандидатов для успешного выполнения наиболее напряженных пилотажных заданий с учетом, что особенно ценно и важно, индивидуального показателя риска развития нейродегенеративных процессов у летчиков гражданской авиации в зависимости от летной нагрузки в условиях, исключающих ятрогенное повреждение. К важным преимуществам предлагаемого способа относится возможность проведения экспертной оценки резервов адаптации у летчиков гражданской авиации, и, что особенно ценно, проводить раннюю оценку риска развития донозологических нейродегенеративных процессов с выраженным влиянием факторов летно-подъемного труда и своевременно корректировать летную нагрузку в зависимости от сохранности индивидуальных резервов адаптации.

Список источников информации:

1. Wilson D., Driller М., Johnston В., Gill N. The prevalence and distribution of health risk factors in airline pilots: a cross-sectional comparison with the general population. Aust N Z J Public Health. 2022; 46(5):572-580. doi: 10.1111/1753-6405.13231.

2. Декалин A.A. Профессиональные и профессионально обусловленные заболевания летного состава гражданской авиации. Синергия Наук. 2019; 31:1461-1476.

3. Патент РФ №2201712, МПК А61В 5/16, 06.12.2001. «Способ прогнозирования риска развития психосоматических заболеваний у лиц летного состава и опасных профессий».

4. Патент SU №1707533 А1, 23.01.1992. «Способ определения утомления и переутомления у операторов летного труда».

5. Патент РФ №2456920, МПК А61В 5/103, 27.07.2012. «Способ стабилометрического исследования двигательной стратегии» (прототип).

Изобретение относится к области медицины, в частности к авиационной медицине, и может быть применено для прогнозирования риска развития донозологических нейродегенеративных процессов у летчиков гражданской авиации. Преимущество способа состоит в количественной стандартизации воздействия на организм факторов летного труда с использованием авторского интегрального показателя - индекса летной нагрузки (ИЛН). Способ является простым и доступным в постановке исследования и практическим в применении, дешевым, позволяет повысить точность прогноза развития донозологических нейродегенеративных процессов за счет получения индивидуального профиля конкретного летчика и возможности формировать сравнительно однородные по прогнозу группы риска, использовать полученные данные в ходе профилактических обследований с целью формирования индивидуальных программ и проводить эффективные профилактические и реабилитационные мероприятия на стадии донозологической манифестации нейродегенеративных процессов. Способ позволяет проводить экспертную оценку резервов адаптации у летчиков гражданской авиации, выполнять раннюю оценку риска развития донозологических нейродегенеративных процессов с выраженным влиянием факторов летно-подъемного труда и корректировать летную нагрузку в зависимости от сохранности индивидуальных резервов адаптации. Значимость изобретения заключается в том, что способ дает возможность: 1) получить индивидуальный профиль риска конкретного обследуемого; 2) формировать сравнительно однородные по прогнозу группы риска; 3) использовать полученные данные в ходе профилактических обследований с целью формирования индивидуальных полетных программ; 4) проводить эффективные профилактические и реабилитационные мероприятия на стадии доклинической манифестации нейродегенеративных процессов. Способ обеспечивает предупреждение нейродегенеративных процессов и способствует более длительному сохранению трудоспособности и качеству жизни летчиков. 2 ил., 2 табл., 9 пр.

Способ оценки риска донозологических нейродегенеративных процессов у летчиков, включающий обследование механизмов нервной регуляции и определение стабилометрических показателей донозологических изменений вестибулярных функций, отличающийся тем, что рассчитывают индекс летной нагрузки (ИЛН):

ИЛН=T*1(100%+N)*((Tk*1,2+Tp):T), где

Т - общий стаж в летной профессии в годах,

Тр - стаж в должности второго пилота в годах,

Tk - стаж в должности капитана в годах,

N - процент ночных полетов;

выполняют стабилометрию по фронтальной оси, оценивают вероятность риска развития нейродегенеративных процессов как высокую для значений ИЛН, превышающего 20, и показателей отклонений по фронтальной оси с открытыми глазами Yo более 13,5 мм, с закрытыми глазами Yз более 15 мм.