Способ дифференциальной диагностики профессионального хронического необструктивного бронхита, профессиональной хронической обструктивной болезни легких, профессиональной бронхиальной астмы у работников производства алюминия в постконтактном периоде
METHOD FOR DIFFERENTIAL DIAGNOSIS OF OCCUPATIONAL CHRONIC NON-OBSTRUCTIVE BRONCHITIS, OCCUPATIONAL CHRONIC OBSTRUCTIVE PULMONARY DISEASE, OCCUPATIONAL BRONCHIAL ASTHMA IN WORKERS OF ALUMINIUM PRODUCTION IN POST-CONTACT PERIOD

Изобретение относится к области медицины, а именно к пульмонологии, терапии, профессиональной патологии, и позволяет проводить дифференциальную диагностику профессионального хронического необструктивного бронхита, профессиональной хронической обструктивной болезни легких, профессиональной бронхиальной астмы у работников производства алюминия в постконтактном периоде.
Патология органов дыхания занимает одно из лидирующих положений в структуре профессиональной заболеваемости у работающих производств алюминия. В последние годы доказано, что характер развивающейся профессиональной патологии органов дыхания, особенности клинических проявлений определяются не только вредными факторами производственной среды, но и индивидуальными особенностями организма [1]. Вместе с тем течение заболеваний может быть различным, они могу протекать как самостоятельно, так и в сочетании с возможным прогрессированием заболевания в постконтактном периоде. Ведущими механизмами профессиональной патологии органов дыхания являются аномальное персистирующее воспаление, оксидативный стресс, ремоделирование бронхов и легочной ткани, эндотелиальная дисфункция сосудов, гиперинфляция и прогрессирование в постконтактном периоде [2]. Индивидуальное ведение и лечение пациентов с профессиональной бронхолегочной патологией основано на выявлении маркеров, объединяющих случаи со сходными клинико-инструментальными и лабораторными признаками [3], в связи с чем, и предлагается методика обследования пациентов с установленной профессиональной патологией в постконтактном периоде при модифицировании заболевания.
Наиболее близким к заявленному способу является способ дифференциальной диагностики бронхиальной астмы (БА), хронического бронхита (ХБ) и хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) [4]. Сущность способа заключается в создании математической модели, включающей 5 достоверных информативных показателей: возраст пациента, объем форсированного выдоха за 1 секунду, цитоз индуцированной мокроты, содержание нейтрофилов в индуцированной мокроте и факт курения, комплексную математическую оценку показателей и определение вероятностей наличия БА и ХВ по отношению к ХОБЛ. Недостатком, данного способа является невозможность применения для лиц с профессиональной патологией, поскольку курение является исключающим фактором, а также использованы показатели, не отвечающие современным стандартам диагностики бронхолегочной патологий.
После установления профессионального характера бронхолегочной патологии, через несколько лет, возможна модификация течения заболевания. В некоторых случаях существуют трудности с определением нозологической формы бронхолегочной патологии в связи с ее трансформацией либо прогрессированием течения. Пациенты с разными нозологическими вариантами профессиональной бронхолегочной патологии, в постконтактном периоде, имеют различия при анализе результатов клинико-функционального обследования.
Задачей изобретения является расширение возможностей дифференциальной диагностики профессиональной бронхиальной астмы, профессионального хронического необструктивного бронхита и профессиональной хронической обструктивной болезни легких у работников алюминиевой промышленности в постконтактный период. Поставленная задача решается путем анализа, результатов клинико-функционального обследования: анкетирования по шкале CAT (COPD assessment Test - оценочный тест по ХОБЛ [5] и по модифицированному вопроснику Британского медицинского исследовательского совета (mMRC - Medical Research Council Dyspnea Scale) [6], показателей спирометрии [7], 6-минутного шагового теста (6-МТХ) [8], с последующим подсчетом дискриминантных коэффициентов (F), с дальнейшим их сравнением и выдачей заключения с формулировкой диагноза.
1
Отличительными признаками предложенного нами способа является использование клинико-функциональных показателей в качестве информативных, а именно: показатели спирометрии: мгновенная объемная скорость после выдоха 75% форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ); соотношение форсированной жизненной емкости легких к объему форсированного выдоха за 1 минуту (ФЖЕЛ/ОФВ); мгновенная объемная скорость после выдоха 25% ФЖЕЛ (МОС25); данные анкетирования по анкетам CAT и mMRC, данные 6-минутного шагового теста; математическая оценка показателей с помощью дискриминантных функций.
Сущность метода заключается в том, что у пациентов с разными нозологическими вариантами профессиональной бронхолегочной патологии, установленной в постконтактный период, при модифицировании нозологической формы анализируются результаты клинико-функционального обследования. Пациенту проводят:
1
- спирометрию с определением мгновенной объемной скорости после выдоха 75% ФЖЕЛ (МОС75); соотношения форсированной жизненной емкости легких к объему форсированного выдоха за 1 минуту (ФЖЕЛ/ОФВ) и мгновенной объемной скорости после выдоха 25% ФЖЕЛ (МОС25);
- анкетирование по шкале CAT (COPD assessment Test - оценочный тест по ХОБЛ), отбирая 1 пункт анкеты - интенсивность кашля и 4 пункт анкеты - выраженность одышки;
- анкетирование по анкете mMRC с определением общего балла;
- 6-шаговый тест (6-МТХ), по результатам которого отбирают расстояние в метрах (6-МТХ, м) и процент пройденного расстояния от должных величин (6-МТХ, %).
Далее рассчитывают коэффициенты F1, F2, F3 и F4 по формулам, выведенным на основании дискриминантного анализа.
1
2
3
4
5
6
7
8
F1=-9,76+0,75⋅a-2,00⋅а-0,19⋅а+0,27⋅a-0,11⋅а+1,22⋅а+3,62⋅а+ 2,22⋅а;
1
2
3
4
5
6
7
8
F2=-11,33-2,69⋅а-2,59⋅a-0,88⋅a-2,99⋅a+2,90⋅а-1,37⋅а+1,19⋅а+4,54⋅а;
1
2
3
4
5
6
7
8
F3=-12,64-0,46⋅a-1,15⋅a+0,78⋅а-1,13⋅а+1,71⋅а-1,52⋅а+1,30⋅а+3,82⋅а;
1
2
3
4
5
6
7
8
F4=-13,79-2,12⋅а-4,16⋅а+0,39⋅а-1,39⋅а+3,24⋅а-0,71⋅а+3,51⋅а+2,79⋅а; где
F1 - прогностический коэффициент для группы пациентов с профессиональным хроническим необструктивным бронхитом;
F2 - прогностический коэффициент для группы пациентов с профессиональной хронической обструктивной болезнью легких;
F3 - прогностический коэффициент для группы пациентов с профессиональной бронхиальной астмой;
F4 - прогностический коэффициент для группы пациентов с сочетанной патологией ПХОБЛ+ПБА;
-9,76; -11,33; -12,64; -13,79 - константы;
0,75; -2,00; -0,19; 0,27; -0,11; 1,22; 3,62; 2,22; -2,69; -2,59; -0,88; -2,99; 2,90; -1,37; 1,19; 4,54; -0,46; -1,15; 0,78; -1,13; 1,71; -1,52; 1,30; 3,82; -2,12; -4,16; 0,39; -1,39; 3,24; -0,71; 3,51 и 2,79 - дискриминационные коэффициенты;
1, 2, …, 8
1
2
3
1
4
5
6
7
8
a - числовые показатели проведенного обследования: a - мгновенная объемная скорость после выдоха 75% ФЖЕЛ (МОС75); а - 1 пункт анкеты CAT - интенсивность кашля; а - соотношение форсированной жизненной емкости легких к объему форсированного выдоха за 1 минуту (ФЖЕЛ/ОФВ); a - данные 6-шагового теста: процент пройденного расстояния от должных величин (6-МТХ, %); а - данные 6-шагового теста: расстояние в метрах (6-МТХ, м); а - общий балл по анкете mMRC; a - 4 пункт анкеты CAT - выраженность одышки; а - мгновенная объемная скорость после выдоха 25% ФЖЕЛ (МОС25).
Прогностическое значение принимается по функции с большим значением, с отнесением пациента к одной из четырех нозологических форм бронхо-легочной патологии.
Предлагаемый способ диагностики является точным, быстрым и экономичным. Использование данных 6-минутного. шагового теста повышают уровень объективизации диагностики у конкретного пациента с сокращением времени, необходимое для дифференциальной диагностики профессиональной бронхолегочной патологии. Способ, заявляемый в качестве изобретения, позволяет ускорить и повысить эффективность диагностики, а, следовательно, и лечения больных с профессиональной патологией органов дыхания.
В дискриминантном анализе мы проверили 31 показатель, которые использовались при данном обследовании. Анализировались 4 группы пациентов, которым диагноз установлен в период работы. Прогностические коэффициенты F1, F2, F3 и F4 рассчитываются по формулам, выведенным на основании дискриминантного анализа.
В результате этого распределения, по F-критерию Фишера были выделены информативные признаки, отличающие эти группы между собой, и построены линейные уравнения, позволяющие отнести пациента к одной из четырех групп. Классификационная матрица представлена в таблице 1.
Полученные результаты позволили создать диагностическую модель, для объективного распределения пациентов по нозологическим формам профессиональной бронхолегочной патологией, установленной в постконтактный период. Для иллюстрации приведем клинические примеры. Рассмотрим примеры пациентов под кодами К., Г., И., Б. Результаты обследования по информативным признакам представлены в таблице 2.
Пример 1
Пациент К., возраст 71 год, стаж работы 25 лет в производстве алюминия.
Дискриминантное уравнение для пациента К. (данные стандартизированы):
F1=-9,76+0,75⋅0,54-2,00⋅(-0,39)+0,27⋅0,76-0,11⋅0,97+1,22⋅0,48+3,62⋅(-0,64)+2,22⋅(-0,98)+0,73⋅0,83=-11,53
F2=-11,33-2,69⋅0,54-2,59⋅(-0,39)-2,99⋅0,76+2,90⋅0,97-1,37⋅0,48+1,19⋅(-0,64)+4,54⋅(-0,98)+2,93⋅0,83=-14,67
F3=-12,64-0,46⋅0,54-1,15⋅(-0,39)-1,13⋅0,76-1,71⋅0,97-1,52⋅0,48+1,30⋅(-0,64)+3,82⋅(-0,98)+2,89⋅0,83=-14,54
F4=-13,79-2,12⋅0,54-4,16⋅(-0,39)-1,39⋅0,76+3,24⋅0,97-0,71⋅0,48+3,51⋅(-0,64)+2,79⋅(-0,98)+1,51⋅0,83=-15,29
F1>F2
F1>F3
F1>F4
Из четырех линейных функций мы видим, что наибольшее значение F у нас имеет F1. Следовательно, пациент К. относится к ПХНБ.
Пример 2
Пациент Г., возраст 64 года, стаж работы 30 лет в производстве алюминия.
Дискриминантное уравнение для пациента Г. (данные стандартизированы):
F1=-9,76+0,75⋅(-1,14)-2,00⋅1,49+0,27⋅(-0,94)-0,11⋅0,63+1,22⋅0,94+3,62⋅(-0,64)+2,22⋅0,87+0,73⋅(-1,25)=-14,06
F2=-11,33-2,69⋅(-1,14)-2,59⋅1,49-2,99⋅(-0,94)+2,90⋅0,63-1,37⋅0,94+1,19⋅(-0,64)+4,54⋅0,87+2,93⋅(-1,25)=-9,24
F3=-12,64-0,46⋅(-1,14)-1,15⋅1,49-1,13⋅(-0.94)+1,71⋅0,63-1,52⋅0.94+1.30⋅(-0.64)+3,82⋅0,87+2,89⋅(-1,25)=-14,24
F4=-13,79-2,12⋅(-1,14)-4,16⋅1,49-1,39⋅(-0,94)+3,24⋅0,63-0,71⋅0,94+3,51⋅(-0,64)+2,79⋅0,87+1,51⋅(-1,25)=-16,54
F2>F1
F2>F3
F2>F4
Из четырех линейных функций мы видим, что наибольшее значение F у нас имеет F2. Следовательно, пациент Г. относится к группе ПХОБЛ.
Пример 3
Пациент И., возраст 62 года, стаж работы 35 лет в производстве алюминия.
Дискриминантное уравнение для пациента И. (данные стандартизированы):
F1=-9,76+0,75⋅0,036-2,0⋅1,49+0,27⋅0,88-0,11⋅0,21+1,22⋅(-0,06)+3,62⋅(-0,64)+2,22⋅(-0.05)+0,73⋅1,08=-14,21.
F2=-11,33-2,69⋅0,036-2,59⋅1,49-2,99⋅0,88+2,90⋅0,21-1,37⋅(-0,06)+1,19⋅(-0,64)+4,54⋅(-0,05)+2,93⋅1,08=-15,05
F3=-12,64-0,46⋅0,036-1,15⋅1,49-1,13⋅0,88+1,71⋅0,21-1,52⋅(-0,06)+1,30⋅(-0,64)+3,82⋅(-0,05)+2,89⋅1,08=-12,81
F4=-13,79-2,12⋅0,036-4,16⋅1,49-1,39⋅0,88+3,24⋅0,21-0,71⋅(-0,06)+3,51⋅(-0,64)+2,79⋅(-0,05)+1,51⋅1,08=-21,32
F3>F1
F3>F2
F3>F4
Из четырех линейных функций мы видим, что наибольшее значение F у нас имеет F3. Следовательно, пациент И. относится к группе ПБА.
Пример 4
Пациент Б., возраст 47 года, стаж работы 14 лет в производстве алюминия. Дискриминантное уравнение для пациента Б., (данные стандартизированы):
F1=-9,76+0,75⋅(-1,14)-2,00⋅(-2,28)+0,27⋅(-0,61)-0,11⋅(-0,95)+1,22⋅(-1,09)+3,62⋅0,56+2,22⋅(-0,05)+0,73⋅(-0,91)=-6,19
F2=-11,33-2,69⋅(-1,14)-2,59⋅(-2,28)-2,99⋅(-0,61)+2,90⋅(-0,95)-1,37⋅(-1,09)+1,19⋅0,56+4,54⋅(-0,05)+2,93⋅(-0,91)=-4,02
F3=-12,64-0,46⋅(-1,14)-1,15⋅(-2,28)-1,13⋅(-0,61)+1,71⋅(-0,95)-1,52⋅(-1,09)+1,30⋅0,56+3,82⋅(-0,05)+2,89⋅(-0,91)=-10,86
F4=-13,79-2,12⋅(-1,14)-4,16⋅(-2,28)-1,39⋅(-0,61)+3,24⋅(-0,95)-0,71⋅(-1.09)+3,51⋅0.56+2,79⋅(-0,05)+1,51⋅(-0,91)=-2,89
F4>F1
F4>F2
F4>F3
Из четырех линейных функций мы видим, что наибольшее значение F у нас имеет F4. Следовательно, пациент Б. относится к группе с overlap-синдромом (ПХОБЛ+ПБА).
Литература
1. Измеров Н.Ф., Чучалин А.Г., ред. Профессиональные заболевания органов дыхания. Национальное руководство. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2015, с. 44-58.
2. Горблянский Ю.Ю., Яковлева, Д.Е. Пиктушанская и др. Профессиональная хроническая обструктивная болезнь легких; монография / Ю.Ю. Горблянский, Н.В: Яковлева, Т.Е. Пиктушанская [и др.]; под ред. Ю.Ю. Горблянского; ФГБОУ ВО РостГМУ Минздрава России. - Ростов-на-Дону: Фонд науки и образования, 2018. - 312 с.
3. Шпагина Л.А., Котова О.С., Шпагин И.С., Герасименко О.Н. Профессиональная хроническая обструктивная болезнь легких: фенотипические характеристики. - Медицина труда и промышленная экология - 2017. - №3. - С. 47-53
4. Способ дифференциальной диагностики бронхиальной астмы, хронического бронхита и хронической обструктивной болезни легких. Патент RU 2310381 С2, заявка №2006101847/14, дата подачи заявки 23.01.2006.
5. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD). Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease. Updated 2018. http://www.goldcopd.org.
6. Айсанов 3.P., Авдеев C.H., Архипов B.B., Белевский A.C., Лещенко И.В., Овчаренко СИ., Шмелев Е.И., Чучалин А.Г. Национальные клинические рекомендации по диагностике и лечению хронической обструктивной болезни легких: алгоритм принятия клинических решений. Пульмонология. 2017; 27(1): 13-20. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2017-27-1-13-20
7. Miller M.R., Hankinson J., Brusasco V. et al. Standardisation of spirometry. Eur Respir.J. 2005; 26(2): 319-338. DOI: 10.1183/09031936.05.00034805
8. Чучалин А.Г., ред. Пульмонология. Клинические рекомендации. Второе издание, исправленное и дополненное. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011.