СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ К ПРОФЕССИОНАЛЬНЫМ БОЛЕЗНЯМ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ
METHOD OF DIAGNOSING PREDISPOSITION TO OCCUPATIONAL DISEASES OF RESPIRATORY APPARATUS

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для определения предрасположенности к развитию профессиональных заболеваний легких у работников, занятых во вредных производствах с высоким уровнем запыленности, например кварцсодержащими аэрозолями, асбестом, цементом и т.д. Также может быть использовано для повышения эффективности предварительных медицинских осмотров при приеме людей в профессии, опасные с точки зрения развития заболеваний органов дыхания.
Одной из важнейших задач, стоящих перед Российским здравоохранением, является максимальное сохранение здоровья и трудоспособности граждан страны, особенно лиц, занятых в сфере промышленного производства. По данным Роспотребнадзора уровень профессиональной заболеваемости в России в 2006 г. составил 1,58 случая на 10 тыс.работников. Наиболее высокие показатели профзаболеваемости на 10 тыс.работников регистрировались на предприятиях угольной промышленности - 26,05 (в 2005 г. - 28,83), авиационного транспорта - 21,52 (17,56), цветной металлургии - 13,13 (12,74), энергетического машиностроения - 8,98 (7,50), черной металлургии - 7,38 (8,59); тяжелого машиностроения - 6,58 (7,31). Удельный вес заболеваний, вызванных воздействием промышленных аэрозолей, составил 24,5% всех профзаболеваний. Основным заболеванием среди них является пневмокониоз (силикоз), вызванный пылью, содержащей кремний - 32,8%, и хронический пылевой бронхит - 33,3%.
Работники производств с высоким уровнем запыленности, таких как угле- и металлодобывающее, огнеупорное, литейное, асбестовое и ряд других, несмотря на предохранительные маски, респираторы, подвержены влиянию пыли этих производств, которая через нос и рот попадает в легкие, оказывая вредное воздействие. Однако далеко не все работающие в условиях высоких концентраций пыли заболевают силикозом или пылевым бронхитом.
Объяснение такой избирательной заболеваемости содержится в мультифакторной теории, согласно которой развитие профессионального заболевания происходит вследствие неблагоприятного сочетания биологических, в том числе генетических особенностей организма человека и действия производственных и других факторов окружающей среды.
Тот факт, что профессиональные заболевания от воздействия фиброгенных аэрозолей возникают лишь у относительно малой части индивидуумов, работающих в условиях повышенной запыленности, дает основание считать, что снижению заболеваемости могло бы способствовать выявление лиц с повышенной индивидуальной предрасположенностью к ним на стадии приема на работу. Это позволило бы повысить эффективность профессионального отбора в производстве, отличающемся воздействием на работающих промышленных аэрозолей, и обеспечить лицам с предрасположенностью к таким заболеваниям рациональное, безопасное трудоустройство.
Главным недостатком известных в мире исследований на эту тему является отсутствие комплексного (системного) подхода к оценке влияния многих факторов риска профессиональных заболеваний. Одни авторы основное внимание уделяют производственным факторам риска, другие, наоборот, сосредотачивают его на биологических особенностях организма. Вместе с тем оценка предрасположенности к этим заболеваниям обязательно должна учитывать оба эти компонента факторов риска.
Наиболее важным, но и наименее изученным вопросом является оценка роли генотипа в возникновении и развитии этих заболеваний. Результаты многочисленных исследований однозначно свидетельствуют о существовании генетической предрасположенности к ряду синдромов, имеющих четко выраженный наследственный характер. Что же касается наиболее распространенных «пылевых» заболеваний, то малоизученными остаются причины сходства и различий в механизмах генетической предрасположенности к данным типам заболеваний. Имеющиеся в настоящее время сведения не дают пока оснований для однозначного суждения по следующим вопросам:
- существует ли генетическая предрасположенность к «пылевым» заболеваниям и если существует, то каковы критерии ее оценки?
- одинаковы ли они для разных нозологических форм, например силикоза и пылевого бронхита?
- насколько велик вклад генетического компонента в формирование предрасположенности к развитию этих заболеваний среди других факторов риска?
Стандартного способа диагностики предрасположенности к этим заболеваниям, как и любого другого не существует.
В основу изобретения положена задача создания универсального способа определения предрасположенности к «пылевым» заболеваниям с вероятностью, близкой или равной единице.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение достоверности диагностики возможности профессиональных заболеваний органов дыхания, т.е. выявление лиц с повышенной индивидуальной предрасположенностью к ним на ранней стадии, т.е. еще при приеме на работу.
Для этого предлагается «Способ диагностики предрасположенности к профессиональным заболеваниям органов дыхания, основанный на распознавании образов и включающий сканирование обеих ладоней пациента, обработку полученных данных и выявление параметров дерматоглифической картины, причем генетическая предрасположенность к силикозу диагностируется при наличии следующих признаков: в зоне между 3 и 4 пальцами обеих рук петля или петля с дополнительным трирадиусом, малое количество ладонных линий обеих рук, гребневый счет на 4 пальце левой руки менее 10, на пятом пальце правой руки петля, ладонный гребневой счет bс правой руки 29-37, ладонный гребневой счет cd правой руки 32-41, гребневой счет на втором пальце правой руки менее 12, на третьем пальце правой руки ульнарная петля или завиток; способ диагностики предрасположенности к хроническому пылевому бронхиту диагностируется при наличии следующих признаков: первый и пятый тип ладонных линий на левой руке, ладонный гребневой счет cd правой руки до 30, гребневой счет на первом пальце правой руки менее 15, направление окончания главной ладонной линии D обеих рук в поле 7 и 9, среднее и большое количество ладонных линий левой руки, направление окончания главной линии А правой руки в поле 5, 11 и 13, наличие арки на первом пальце левой руки, наличие петли в зоне между вторым и третьим пальцами обеих рук, ладонный гребневой счет cd на левой руке менее 35, гребневой счет на четвертом пальце левой руки менее 10, наличие арки или радиальной петли на втором пальце левой руки.
При анализе общей предрасположенности к развитию силикоза в качестве комплекса генетических и негенетических факторов учитываются следующие признаки и их информативность:
В качестве комплекса генетических и негенетических факторов предрасположенности к хроническому пылевому бронхиту (ХПБ) учитываются следующие признаки и их информативность:
Оценка генетической предрасположенности для каждого конкретного человека производится на основе числового вектора, содержащего значения дерматоглифических признаков (61 признак), полученных в результате кодирования данных ладонных и пальцевых отпечатков. Под индивидуальной предрасположенностью понимается вероятность заболевания для конкретного человека, имеющего такую-то генетическую предрасположенность, проживающего и работающего в таких-то условиях и ведущего такой-то образ жизни. Оценка индивидуальной предрасположенности производится на основе числового вектора, содержащего указанные данные. Степень генетической предрасположенности к соответствующему заболеванию оценивается предварительно с помощью дерматоглифического вектора и включается в средовой вектор в качестве отдельного признака. Общая размерность средового вектора - 13. Таким образом, оценка генетической предрасположенности - первый этап анализа, оценка индивидуальной предрасположенности - второй.
Оценка предрасположенности, как генетической, так и индивидуальной, производится с помощью специальных решающих правил (математических моделей), которые предварительно строятся на основе принципов обучения по прецедентам с использованием математических методов распознавания образов и соответствующих программных средств. При этом используются специальные обучающие выборки. Данная система не предусматривает построение решающих правил, она использует уже готовые решающие правила, полученные в результате ранее проведенных исследований.
Общий порядок работы:
1. Каждому обследуемому присваивается индивидуальный регистрационный номер.
2. С помощью программы «Дерматоглифика» производится сканирование пальцевых и ладонных рисунков, их расшифровка и формирование массива данных. Каждому обследованному в массиве данных соответствует одна строка. Для последующего анализа весь накопленный массив или часть его могут быть экспортированы в отдельный файл на диске.
3. Сбор недерматоглифической («средовой», анкетной) информации об обследуемом и оценка его предрасположенности к заболеванию силикозом и ХПБ производятся с использованием программы «Анализ».
Решение задачи распознавания индивидуальной предрасположенности к силикозу и ХПБ на основе комплекса, объединяющего генетические и негенетические факторы, показало, что именно такая их совокупность позволяет получить наиболее надежные решающие правила, то есть наиболее полно описать различия между «образами» заболевших и незаболевших.
В результате сравнительной оценки силы влияния факторов, входящих в исследуемые комплексы, установлено, что важное (а для рака силикоза наибольшее) значение имеет генотип предрасположенности к соответствующему заболеванию. Вместе с тем, результаты исследований свидетельствуют о том, что наличие подобного генотипа не приводит с неизбежностью к заболеванию, а избирательность его возникновения связана с неблагоприятным сочетанием у конкретных индивидуумов генетических и негенетических факторов риска.
В предлагаемом изобретении рассмотрены только способы оценки предрасположенности к наиболее распространенным формам профессиональных заболеваний органов дыхания. Данная методика (способ) может быть распространена и на другие формы профзаболеваний после выполнения соответствующих исследований с целью получения решающих правил.
Практические результаты
Поиск критериев оценки генетической предрасположенности к силикозу и ХПБ проводился среди рабочих металлургического производства.
Для выработки критериев оценки генетической предрасположенности было обследовано 48 больных силикозом и 62 больных ХПБ и две соответствующие по численности контрольные группы. Для элиминации влияния известных факторов риска профзаболеваний пылевой этиологии при формировании контрольных групп был использован способ направленного подбора групп, с учетом попарного выравнивания по следующим шести признакам: пол, национальность, профессия, курение, употребление алкоголя, наличие в анамнезе пневмонии. По другим факторам риска направленного выравнивания не проводилось, однако их среднегрупповые значения были весьма близки.
У каждого из 96 человек в исследовании по силикозу и 124 человек в исследовании по ХПБ были получены пальцевые и ладонные изображения. Расшифровке подвергался 61 дерматоглифический признак. Многофакторный анализ проводился с помощью методов распознавания образов.
При анализе характера связи каждого из 13 наиболее информативных дерматоглифических признаков с ХПБ было установлено, что риск возникновения болезни возрастает при низких показателях ладонного и пальцевого гребневого счета, направлении главной ладонной линии D в поле 7 и 9, а линии А в поле 5, 11 и 13, наличии рисунка "двойная петля" в межпальцевых зонах ладоней, при характере пальцевого рисунка типов "арка" и "радиальная петля".
После того, как исследованиями первого этапа было доказано наличие генетической предрасположенности к силикозу и ХПБ, возникла задача анализа всего комплекса, включающего в себя как генетические, так и негенетические факторы риска. Из числа работников металлургических предприятий было подобрано 107 человек, больных силикозом, и 109 человек, больных ХПБ, к которым в качестве контроля было подобрано 210 и 197 человек, не заболевших силикозом и ХПБ. Каждый из 317 человек в исследовании по силикозу характеризовался комплексом из 13 показателей, приведенных в нижеследующей таблице (номера с 1 по 12 и 15), отражающих известные факторы риска к силикозу. Каждый из 306 человек в исследовании по ХПБ характеризовался комплексом из 12 признаков, приведенных в таблице (номера 1-7, 9, 10, 13, 14, 16).
Изучаемые факторы риска силикоза и ХПБ и их градации
№
Наименование фактора
Градации
1
Пол
Мужской, женский
2
Национальность
Русские, украинцы, белорусы - 1;Татары, башкиры - 2;Прочие - 3.
3
Возраст начала работы в контакте с пылью
Количественный признак
4
Длительность работы в условиях повышенной концентрации пыли
Количественный признак
5
Профессия
Крановщики, стропали, мастера, слесари и др. персонал - 0;
Земледелы, литейщики, сушильщики, формовщики - 1;
Обрубщики, пескоструйщики, газорезчики, газосварщики - 2.
6
Курение
Не курит - 0;
курит до 20 шт/сутки - 1;
курит более 20 шт/сутки - 2.
7
Употребление алкоголя
Не пьет - 0,пьет умеренно - 1;пьет много - 2.
8
Благоустроенность жилья
Неблагоустроенное - 0;
Благоустроенное - 1.
9
Наличие в анамнезе пневмоний
Нет - 0; есть - 1.
10
Наличие в анамнезе хронических неспецифических заболеваний легких
Нет - 0; есть - 1.
11
Наличие в анамнезе ревматизма
Нет - 0; есть - 1.
12
Наличие в анамнезе активной формы туберкулеза
Нет - 0; есть - 1.
13
Наличие в анамнезе частых острых респираторных заболеваний
Нет - 0; есть - 1.
14
Проживание в зоне интенсивного экологического загрязнения
Нет - 0; есть - 1.
15
Генетическая предрасположенность к силикозу
Нет - 0; есть - 1.
16
Генетическая предрасположенность к ХПБ
Нет - 0; есть - 1.
При анализе общей предрасположенности к развитию профессиональных заболеваний легких у работников, занятых во вредных производствах с высоким уровнем запыленности, учитывается комплекс генетических и негенетических факторов, вероятность развития профессиональных заболеваний повышается при наличии: генетической предрасположенности, наличии в анамнезе хронических неспецифических заболеваний легких, частых острых респираторных заболеваний, пневмоний, ревматизма и туберкулеза, вредных привычек - курения и употребления алкоголя, степень риска повышается у женщин и лиц тюркских народностей; также риск развития заболевания повышается при длительности "пылевого" стажа от 10 до 20 лет и при начале трудового стажа до 20 лет.