Способ сравнительной интегральной оценки на популяционном уровне формирования тиреоидных нарушений у населения в условиях воздействия различных факторов производственного процесса и/или среды обитания
METHOD FOR COMPARATIVE INTEGRATED ASSESSMENT OF THYROID DISORDERS FORMATION AT POPULATION LEVEL UNDER INFLUENCE OF VARIOUS FACTORS OF PRODUCTION PROCESS AND/OR ENVIRONMENT

Изобретение относится к области медицины и экологии и может быть использовано для определения у населения на популяционном уровне, пребывающего в различных условиях влияния среды обитания, или производственных факторов, или иного воздействия, например, лечебно-профилактического, сравнительного риска заболеваний щитовидной железы через формирование тиреоидных нарушений.
Из уровня техники выявлен ряд технических решений, касающихся диагностики риска заболеваний щитовидной железы (пояснение: заболевания щитовидной железы и есть тиреоидные нарушения).
Из информации, опубликованной на сайте интернета: http://medical-diss.com/medicina/regionalnye-osobennosti-mikroelementnogo-statusa-organizma-cheloveka-v-razvitii-tireoidnoy-i-somaticheskoy-patologii#ixzz4LjRKZ64t, известен способ сравнения тиреоидного статуса жителей на различных территориях с особенностями микроэлементного профиля местности. Согласно этому известному способу проводят скрининговое исследование микроэлементного состава волос населения и устанавливают следующие показатели тиреоидных нарушений: размеры щитовидной железы, уровень общего и свободного тироксина (оТ4 и сТ4), общего и свободного трийодтиронина (оТ3 и сТз), тиреотропного гормона (ТТГ), содержание антител к тиреоглобулину (АТ-Тг) и уровень тиреоглобулина (Тг), уровни антител к микросомальной фракции (АТ-МФ), и антител к тиреопероксидазе (АТ-ТПО). Далее рассчитывались относительные параметры гормонального статуса: индекс периферической конверсии (ИПК=сТз/сТД); интегральный тиреоидный индекс (ИТИ=(сТ3+сТ4)/ТТГ) и индекс тиреоидного резерва (ИТР=Тг/ТТГ), на основании которого выявляется риск развития тиреопатий на различных территориях. При этом было выявлено благоприятное значение карбонатных пород, т.к. проживание популяции в зоне их распространения способствует снижению частоты встречаемости эндемического зоба. Анализ микроэлементного состава волос является доступным, неинвазивным и информативным методом, позволяющим охватить широкие слои населения для проведения популяционных исследований.
Недостатком указанного известного способа является то, что он применим лишь для индивидуального анализа и не предлагает единый суммарный интегральный показатель характеризующий состояние тиреоидного обеспечения в большой популяционной группе.
Из заявки РФ №2004116928 известен Способ диагностики тиреоидной дисфункции и оценки эффективности проводимого лечения, включающий анализ нескольких изменяющихся во времени биохимических показателей крови, при этом оценку осуществляют в результате установления характера изменений во времени безразмерного интегрального биохимического показателя IE, рассчитываемого по формуле
4
где , , , и  - середины нормативных интервалов изменения концентраций в крови соответственно тиреотропного гормона (ТТГ), свободного тироксина (св. Т), общего холестерина (ОХС) и β - липопротеидов (β-лп), а σттг, σсв.т4, σохс, σβлп - четвертые части соответствующих интервалов и оценивают функцию щитовидной железы и эффективность проводимой терапии до и после лечения по динамике интегрального биохимического показателя IE: если с течением времени показатель IE увеличивается, то функциональная активность щитовидной железы ухудшается и лечение не эффективно, а если IE уменьшается, то функция щитовидной железы улучшается и лечение эффективно.
Недостатком указанного способа является то, что предложенный метод является недостаточно точным, ввиду ограниченного использования информационных показателей (в нем не учитывается изменение ультразвуковых показателей: объема и структуры щитовидной железы (ЩЖ), а так же не позволяет суммарно характеризовать тенденции формирования тиреоидных нарушений в популяционной группе.
Известен также способ ранней диагностики дисфункции щитовидной железы (ЩЖ) у детей путем математического анализа ряда факторов риска (Заявка РФ №2002120646), согласно которому производят интегральную оценку риска развития дисфункции ЩЖ (Q) по формуле:
где Ni - отсутствие информативного признака;
Oi - наличие информативного признака;
Ri - экспертная оценка доверия i-му информативному признаку,
и при значении Q больше 26,5 диагностируют дисфункцию ЩЖ.
Указанный известный способ основан на использовании интегральной оценки. Однако, анализ приведенных примеров не выявил механизмов, обеспечивающих прикладного использования способа при проведении оценки медико-экологического неблагополучия территории и трудовых коллективов. Кроме того, в предложенной формуле интегральной оценки авторами не учитываются морфологические изменения ЩЖ (увеличение объема, изменение структуры, эхогенности), которые часто предшествуют функциональным нарушениям и являются компенсаторными.
Также из уровня техники известны два способа по гигиенической диагностике и оценки напряженности йоддефицитных состояний (ЙДС) на территории с сочетанным воздействием экологических факторов (Патенты РФ №2206272 и 2316260).
В первом патенте известный способ основан на диагностике состояния йодного дефицита у населения в условиях химического загрязнения территории по клиническим и биохимическим параметрам. На основании выделения приоритетных химических загрязнителей в известном способе проводится картографирование напряженности ЙДС на данной территории, выделение приоритетных показателей ЙДС. На основании полученных данных формируется территориальная программа мониторинга, профилактики и коррекции ЙДС на исследуемой территории. Анализ приведенных в указанном патенте примеров показывает влияние химических экотоксикантов окружающей среды (ОС) на возникновение и распространение ЙДС у населения исследуемой территории.
Однако используемые в этом способе подходы к санитарно-гигиенической оценке опасности химического загрязнения объектов ОС, определению реальной и допустимой нагрузки на человека химических веществ и разработке критериев оценки экологической обстановки в основном предусматривают качественную оценку опасности нагрузки неблагоприятных факторов на возникновение у населения ЙДС. Это обстоятельство ограничивает возможности для прикладного использования известного способа и системы такой оценки для управления здоровьем населения исследуемой территории, разработки и внедрения конкретных систем интегральной оценки множественных сочетаний различных неблагоприятных факторов внешней среды на развитие у населения ЙДС с учетом совокупности факторов интегрального воздействия в системе «среда обитания-здоровье населения» на административной территории. В качестве основы территориальной программы мониторинга, коррекции и профилактики ЙДС на исследуемой территории предлагается схема оценки вредной нагрузки на среду обитания и прогноза развития ЙДС у населения, а также реальной нагрузки неблагоприятных факторов ОС на здоровье населения с учетом суммарных клинических и биохимических показателей. Однако предложенные методические подходы в известном способе не предусматривают установление зависимости между выявленной реальной химической нагрузкой и изменениями здоровья населения, в частности функциональным состоянием тиреоидной системы.
х
x
x
x
x
Во втором патенте известный Способ может быть использован для системной эколого-гигиенической оценки степени напряженности медико-экологической ситуации. Согласно нему, определяют показатель загрязнения окружающей среды для каждого химического элемента, представляющего опасность для каждой из возрастной группы здоровья (Р). Определяют для каждого района исследуемой территории заболеваемость щитовидной железы (ЩЖ), ассоциируемой с ЙДС. Заболеваемость определяют для различных возрастных групп, и на основании выявленной заболеваемости определяют вероятность развития ЙДС (D). На основании полученной заболеваемости ЩЖ, ассоциируемой с ЙДС, определяют нозологические формы заболеваний. Определяют риск развития различных нозологических форм заболеваний ЩЖ, ассоциируемых с ЙДС, по формуле R=PD, где х - какой-либо химический экотоксикант. Наносят полученные риски на карту района, отражающую заболеваемость в районе. На основании полученного осуществляют прогноз риска развития йоддефицитного состояния. Указано, что известный способ позволяет с большой степенью вероятности количественно оценить реальный и потенциальный риски развития ЙДС и возникновение заболеваний ЩЖ, ассоциированных с йоддефицитом в условиях антропотехногенного химического загрязнения окружающей среды.
Недостатком указанного известного способа является то, что он ограничивается только оценкой ЙДС, и не позволяет выделить ведущий маркерный показатель тиреоидных нарушений, использует данные ранее проведенных исследований (которые в динамике могут не отражать истинной картины происходящих изменений из-за смены наборов реактивов и тест систем). Предлагаемый нами способ позволяет анализировать биохимические и ультразвуковые показатели с различными нормативами, добиваясь их стандартизации.
При этом из уровня техники не были выявлены известные способы сравнительной интегральной оценки на популяционном уровне формирования тиреоидных нарушений у населения в условиях воздействия различных негативных факторов производственного процесса и/или среды обитания, поэтому сделать выбор ближайшего аналога к заявляемому объекту не представляется возможным.
Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, заключается в создании информативного и доказательного способа получения сравнительной интегральной оценки на популяционном уровне формирования тиреоидных нарушений у населения, по которой можно достоверно судить о различиях в условиях воздействия различных негативных факторов производственного процесса и/или среды обитания для определения, например, последующей специфики лечебно-профилактических мероприятий. Одновременно с указанным, технический результат заключается в универсальности предлагаемого способа для различных популяций, испытывавших влияние различных факторов, как негативных от среды обитания и производственных, так и положительных, например, до и после программы оздоровительных мероприятий, и т.п.
i
i
i
i
i
Поставленный технический результат достигается предлагаемым Способом сравнительной интегральной оценки на популяционном уровне формирования тиреоидных нарушений у населения в условиях воздействия различных факторов производственного процесса и/или среды обитания, согласно которому производят выборку групп населения, подлежащих сравнению, определяют у каждого обследуемого человека из обеих групп значения следующих лабораторных маркерных показателей тиреоидных нарушений: тироксин свободный (Т4); тиреотропный гормон (ТТГ); антитела к тироглобулину (AT к ТГ); антитела к тиреоиднойпероксидазе (антитела к ТПО), а также определяют маркерные показатели ультразвукового исследования (УЗИ) щитовидной железы на предмет наличия или отсутствия увеличения ее объема выше/ниже физиологической нормы, нарушения ее структуры и/или кровотока, далее, используя ранее полученные результаты, в каждой группе находят среднее значение для каждого количественного маркерного показателя, как с отклонением от физиологической нормы, так и без этого отклонения, а для качественных показателей, таких как нарушения структуры и/или кровотока щитовидной железы, находят средние значения, принимая значение «ноль» в случае отсутствия отклонений от физиологической нормы, и значение «единица» в случае наличия отклонений от указанной нормы; далее, используя указанные средние значения для каждого маркерного показателя, определяют вклад каждого из указанных маркерных показателей в формирование тиреоидных нарушений, для этого сначала находят для каждого i-ого маркерного показателя функцию отклонения F, где F∈[0; 1], принимая, что при F, равном нулю, маркерный показатель соответствует нормальному значению, а при F, равном единице, маркерный показатель соответствует критическому значению, а также принимая, что поведение функции отклонения F на отрезке между нормой и критическим значением описывается с помощью параболического закона по формуле:
где n - количество маркерных показателей системы;
i
x - найденное среднее значение маркерного показателя в группе;
- минимальное нормативное значение маркерного показателя;
- максимальное нормативное значение маркерного показателя;
- середина нормативного интервала для выбранного маркерного показателя;
i
далее, каждому установленному в группе среднему маркерному диагностическому показателю, характеризующему тиреоидные нарушения, придают следующий весовой коэффициент C:
Маркерный показатель тиреоидных нарушений:
C<sub>i</sub>
УЗИ щитовидной железы
(увеличение объема выше нормы)
1,0
УЗИ щитовидной железы
(уменьшение объема ниже нормы)
0,9
УЗИ щитовидной железы
(нарушение структуры и/или кровотока)
0,7
Снижение уровня в крови Т4
0,8
Повышение уровня в крови ТТГ
0,5
Повышение уровня в крови AT к ТГ
0,3
Повышение уровня в крови антител к ТПО
0,3,
i
i
и с учетом ранее установленных функции отклонения F и весового коэффициента C, вычисляют значение интегрального индекса для совокупности указанных маркерных показателей по каждой группе населения, подлежащих сравнению, по формуле:
, ,
где Р - интегральный индекс, описывающий совокупность нарушений тиреоидного обеспечения;
n - количество маркерных показателей (лабораторных и ультразвуковых), характеризующих тиреоидные нарушения;
i
C - весовой коэффициент маркерного показателя, характеризующего тиреоидные нарушения;
i
F - значение функции отклонения маркерного показателя;
затем производят сравнение установленных интегральных индексов по каждой группе, и те из них, которые характеризуются большей величиной интегрального индекса, считаются группой с более высоким риском формирования тиреоидных нарушений на популяционном уровне.
В качестве групп населения, подлежащих сравнению, принимают во внимание контингенты населения на территории санитарно-эпидемиологического неблагополучия и/или работающие в опасных или вредных условиях.
Сравнительную интегральную оценку групп населения по риску формирования тиреоидных нарушений производят для целей сравнения популяционных групп на разных территориях, отличающихся различной техногенной нагрузкой среды обитания или при различных негативных факторах производственного процесса; или сравнения групп одной территории до и после программы оздоровительных мероприятий; или сравнения групп территорий для выделения на каждой одного или нескольких маркерных показателей тиреоидных нарушений для определения специфики профилактических мероприятий.
Указанный технический результат достигается за счет следующего.
Большое внимание в настоящее время приковано к работам по изучению особенностей негативного влияния факторов среды обитания на здоровье человека [Онищенко, Зайцева, Май, Андреева, 2016; Онищенко, 2015]. Ведущую роль среди регуляторных систем, обеспечивающих адаптацию организма человека к условиям среды обитания, занимает эндокринная система, и в частности щитовидная железа, при этом она наиболее подвержена негативному воздействию различных факторов, например, химических [Лужецкий, Устинова, Палагина, 2013; Лужецкий и др. 2010]. Например, существенный вклад в нарушение здоровья и формирование эндокринной патологии вносит потребление населением питьевой воды неудовлетворительного качества по санитарно-химическим показателям [Бастраков, 2013].
Для ранней диагностики формирования тиреоидных нарушений необходимо проведение комплекса биохимических, иммуноферментных и ультразвуковых исследований. Получаемая в результате выполнения медико-биологических исследований в рамках санитарно-эпидемиологических экспертиз, обследований и расследований информация используется организациями Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека для формирования доказательной базы причинения вреда здоровью. При этом зачастую возникает необходимость обработки большого числа и объема разнородной информации, получаемой в результате клинико-лабораторных и инструментальных диагностических исследований, требующая для адекватного сравнения и сопоставления предварительной обработки.
Кроме того, зачастую, при этом получался неполный массив данных. Обычно индивиды, для которых имеется информация не по всем интересующим исследователя показателям (отсутствует значение хотя бы по виду исследования), игнорируются. Такой способ решения проблемы в настоящее время является самым простым и признается корректным для массивов, собранных на большой выборке. Вместе с тем, такой шаг может привести к смещениям, в том случае если пропуски не случайны, а характерны для определенного вида территории. Кроме того, исключать из анализа индивида, у которого содержится пусть и не вся, но ценная информация, не совсем рационально, поскольку на сбор этих данных были потрачены средства. Вот почему разработка универсального способа интегральной оценки тиреоидных нарушений на популяционном уровне у населения, использующих строго определенные маркерные показатели, с последующей их математической обработкой, является очень актуальной и значительно сокращает временные затраты на обследование различных популяций на предмет установления тиреоидных нарушений.
Благодаря тому, что при реализации предлагаемого способа используют, наряду с лабораторными маркерными показателями тиреоидных нарушений, и показатели, полученные при ультразвуковом исследовании, обеспечивается расширение информационной базы для установления интегральной оценки для сравнения популяций. В результате повышается достоверность полученного интегрального индекса, а значит - и выводы, полученные в ходе исследований, будут отвечать условию достоверности и точности.
Следует отметить, что оценка текущего состояния индивида является необходимым условием для построения прогноза вероятности заболевания с помощью инструментов математического моделирования. Но использование отдельных показателей в качестве оценочных не является корректным, что снижает точность оценки. Поэтому в предлагаемом способе и была выстроена необходимость построения интегральных индексов.
i
Использование при реализации предлагаемого способа инструментов математического моделирования через нахождение по математической формуле функции отклонения F по каждому заявленному маркерному показателю, а также - интегрального индекса по формуле:
, ,
где Р - интегральный индекс, описывающий совокупность нарушений тиреоидного обеспечения;
n - количество маркерных показателей, характеризующих тиреоидные нарушения;
i
C - весовой коэффициент маркерного показателя, характеризующего тиреоидные нарушения;
i
F - значение функции отклонения маркерного показателя;
обеспечивает объективных характер полученных результатов, т.е. лишенный неточностей.
i
i
Кроме того, в заявляемом способе было предложено при исследованиях в реальных условиях впервые классифицировать все маркерные показатели тиреоидных нарушений со стороны граждан по условной интервальной шкале от 0 до 1 соответствующим численным значением весового коэффициента C. Было установлено, что использование этого коэффициента позволяет наиболее точно определить интегральный индекс, по которому производится сравнение групп населения на популяционном уровне, что делает предлагаемый способ информативным, точным и универсальным. Придание весового коэффициента конкретным отклонениям маркерных показателей тиреоидных нарушений зависело от того, что, например, повышение уровня Т4 бывает очень редко, а снижение уровня ТТГ почти не встречается в медицинской практике. А числовые значения C были установлены опытным путем, исходя из задач настоящего изобретения.
Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что поставленный технический результат обеспечивается за счет совокупности всех операций предлагаемого способа, их последовательности и режимов его реализации.
При реализации предлагаемого способа осуществляют следующие операции в нижеуказанной последовательности:
1. Для сравнительной интегральной оценки на популяционном уровне формирования тиреоидных нарушений у населения производят выборку групп населения, подлежащих сравнению. Например, для сравнения популяционных групп проживающих на территориях, отличающихся различной техногенной нагрузкой среды обитания или при различных негативных факторах производственного процесса; или для сравнения групп одной территории до и после программы оздоровительных мероприятий; или для сравнения групп территорий для выделение на каждой одного или нескольких маркерных показателей тиреоидных нарушений для определения специфики профилактических мероприятий, и прочее. Количество людей в выборке может быть различным, при этом группы должны быть сопоставимы по полу, возрасту, национальности, и отличаться лишь по исследуемому фактору.
2. Определяют у каждого обследуемого человека из обеих групп значения следующих лабораторных маркерных показателей тиреоидных нарушений: тироксин свободный (Т4); тиреотропный гормон (ТТГ); антитела к тироглобулину (AT к ТГ); антитела к тиреоиднойпероксидазе (антитела к ТПО), а также определяют показатели ультразвукового исследования (УЗИ) щитовидной железы (далее - ЩЖ) на предмет наличия или отсутствия увеличения ее объема выше возрастно-половой нормы, уменьшения объема ниже возрастно-половой нормы, нарушения структуры и/или кровотока.
3. Затем, используя полученные результаты по значениям лабораторных и ультразвуковых маркерных показателей, в каждой группе находят среднее значение для каждого количественного маркерного показателя, как с отклонением от физиологической нормы, так и без этого отклонения. А для качественных показателей, таких как нарушения структуры и/или кровотока, находят средние значения, принимая значение «ноль» в случае отсутствия отклонений от нормы, и значение «единица» в случае наличия отклонений от нормы.
i
i
i
i
i
4. Далее, используя указанные средние значения для каждого маркерного показателя, определяют вклад каждого из них в формирование тиреоидных нарушений. Для этого сначала находят для каждого i-ого маркерного показателя функцию отклонения F, где F∈[0; 1], принимая, что при F, равном нулю, маркерный показатель соответствует нормальному значению, а при F, равном единице, маркерный показатель соответствует критическому значению (под критическим значением в рамках настоящего изобретения понимается значение медицинского показателя с отклонением от нормы: http://doorinworld.ru/stati/410-mediczinskie-pokazateli-normy-i-patologii. Такие отклонения от физиологической нормы сами по себе заболеваниями не являются, но являются важными симптомами нарушений в работе одного из органов), а также принимая, что поведение функции отклонения F на отрезке между нормой и критическим значением описывается с помощью параболического закона по формуле:
где n - количество маркерных показателей системы;
i
x - среднее значение маркерного показателя в группе;
- минимальное нормативное значение маркерного показателя;
- максимальное нормативное значение маркерного показателя;
- середина нормативного интервала для выбранного маркерного показателя.
i
5. Каждому установленному в группе среднему маркерному показателю, характеризующему тиреоидные нарушения, придают весовой коэффициент C в соответствии с нижеуказанным:
Маркерный показатель тиреоидных нарушений
C<sub>i</sub>
УЗИ щитовидной железы
(увеличение объема выше возрастно-половой нормы)
1,0
УЗИ щитовидной железы
(уменьшение объема ниже возрастно-половой нормы)
0,9
УЗИ щитовидной железы
(нарушение структуры и/или кровотока)
0,7
Снижение уровня в крови Т4
0,8
Повышение уровня в крови ТТГ
0,5
Повышение уровня в крови AT к ТГ
0,3
Повышение уровня в крови антител к ТПО
0,3
i
i
6. Затем с учетом ранее установленных функции отклонения F и весового коэффициента C, вычисляют значение интегрального индекса для совокупности указанных маркерных показателей по каждой подлежащей сравнению группе населения, по формуле:
где Р - интегральный индекс, описывающий совокупность нарушений тиреоидного обеспечения;
n - количество маркерных показателей, характеризующих тиреоидные нарушения;
i
C - весовой коэффициент маркерного показателя, характеризующего тиреоидные нарушения;
i
F - значение функции отклонения маркерного показателя;
i
i
C⋅F - указанное произведение весового коэффициента и функции отклонения определяет вклад в интегральный тиреоидный индекс Р за счет конкретного i-того показателя.
7. Производят сравнение рассчитанных интегральных индексов по каждой группе, и те из них, которые характеризуются большей величиной интегрального индекса, считаются группой с более высоким риском формирования тиреоидных нарушений на популяционном уровне.
В заявляемом способе в качестве критериев оценки отклонений маркерных показателей используются стандартные общепринятые возрастные физиологические уровни.
Для доказательства правомерности применяемых в предлагаемом способе диагностических критериев - указанных маркерных показателей тиреоидных нарушений, был использован корреляционный анализ между полученными показателями в сравниваемых популяционных группах с использованием модели логистической регрессии, согласно которой рассчитывают вероятность негативного изменения маркера ответа организма (вышеуказанные маркерные показатели тиреоидных нарушений) при воздействии на организм маркера экспозиции (например, каких-либо токсикантов, или лечебных средств для профилактики, или негативных производственных факторов и прочее), которыми и отличается воздействие на людей. В качестве критерия для проверки статистических гипотез используется критерий Фишера (F). Различия считаются статистически значимыми при вероятности р≤0,05.
Пример конкретной реализации предлагаемого способа.
В качестве примера для целей сравнения по интегральному индексу на популяционном уровне формирования тиреоидных нарушений у населения использовали две территории, на одной из которых в питьевой воде присутствовало повышенное содержание нитратов, на другой - питьевая вода по содержанию нитратов соответствовала гигиеническим нормативам.
Для апробации предложенного способа были проведены эпидемиологические исследования, которые выявили, что за последние 3 года на фоне неуклонного снижения общей заболеваемости детей Пермского края на ряде территорий, где доля проб питьевой воды, не соответствующих гигиеническим нормативам по содержанию нитратов превышала 25% (до 3,14 ПДК), имел место существенный прирост (до 62,6%) патологии эндокринной системы у детей. По данным обращаемости, распространенность болезней щитовидной железы за эти три года в 2,0-10,1 раз превышала показатель территорий, обеспеченных питьевой водой, соответствующей требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 и ГН 2.2.5.1315-03.
По данным государственных форм медицинской статистики на территориях Пермского края с содержанием нитратов в питьевой воде до 1,25 ПДК и 1,68-2,25 HQ (оценка риска с учетом дозы для детского населения 25 мг/л), распространенность болезней щитовидной железы у детей и подростков в 1,6-6,4 раза превышала уровни других районов, где эти показатели соответствовали гигиеническим нормативам и критериям риска здоровью. Тиреоидит и субклинический гипотиреоз, выявляемые впервые, диагностировались до 2,0 и 3,0 раз чаще, чем в среднем в районах Пермского края. Распространенность болезней щитовидной железы у детей и подростков на территориях Пермского края с различным уровнем содержания нитратов в питьевой воде приведена в таблице 1.
Гигиеническая оценка качества питьевой воды выполнена на примере территорий Пермского края, население которых постоянно потребляет воду централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения с повышенным содержанием нитратов. Питьевое водоснабжение населения территорий исследования осуществляется из подземных водоисточников. Оценку качества питьевой воды проводили по данным мониторинговых наблюдений ТУ Роспотребнадзора и натурных исследований. Гигиеническая оценка содержания нитратов в питьевой воде выполнена путем сравнения с предельно допустимыми концентрациями этих веществ в воде централизованных систем питьевого водоснабжения согласно СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения» и ГН 2.2.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования».
При апробации предложенного способа была сформирована группа наблюдения из 82 человек, постоянно проживающих в поселке городского типа (43 мальчики и 39 девочки) в возрасте от 4 до 11 лет (7,1±2,8 лет), потребляющих питьевую воду ненормативного качества по содержанию нитратов (от 1,1 до 3,14 ПДК, в концентрации 49,5-141,3 мг/л), процент нестандартных проб по содержанию нитратов достигал 25-50%.
Группу сравнения составили 55 человек (24 мальчики и 31 девочки, средний возраст 7,3±2,5 лет) с другой территории, потребляющих питьевую воду, соответствующую гигиеническим нормативам.
Указанные группы были сопоставимы по полу и возрасту (р≥0,05). При анализе медико-социальных анкет достоверных различий между группами по структуре, объемам и калоражу питания, двигательной активности и социально-экономическим показателям не выявлено (р≥0,05).
Анализ полученной информации осуществлялся статистическими методами (Statistica 6.0) и с помощью программных продуктов, сопряженных с приложениями MS-Office. Сравнение групп по количественным признакам проводили с использованием двухвыборочного критерия Стьюдента; оценку зависимостей между признаками - методом корреляционно-регрессионного анализа для количественных переменных.
Других, загрязняющих питьевую воду веществ, превышающих ПДК и способных оказывать негативное влияние на щитовидную железу на территориях исследования, выявлено не было. Территории исследования по йодному обеспечению не различались и могли быть отнесены к районам легкого йодного дефицита.
Детям из указанных групп провели углубленное клинико-лабораторное и инструментальное обследование, которое включало:
- анализ состояния тиреоидного гомеостаза с определением в крови типовых маркеров диагностики: тироксин свободный (Т4); тиреотропный гормон (ТТГ); антитела к тироглобулину (AT к ТГ); антитела к тиреоиднойпероксидазе (антитела к ТПО). Лабораторная диагностика выполнялась по стандартным методикам с помощью спектрофотометра ПЭ-5300в (Экохим, Россия), биохимического «Konelab 20» (ThermoFisher, Финляндия) и иммуноферментного «Infinite F50» (Тесал, Австрия) анализаторов.
- а также включало определение показателей ультразвукового исследования щитовидной железы на предмет наличия или отсутствия увеличения ее объема выше возрастно-половой нормы, уменьшения объема ниже возрастно-половой нормы, нарушения структуры и/или кровотока. Ультразвуковое сканирование щитовидной железы проводили по стандартной методике на аппарате «Toshiba VIAMO» (Япония) с использованием линейного мультичастотного датчика.
3
3
3
3
3
Среднее значение ТТГ у группы наблюдения в 40,0% (1,83±0,1 мкМЕ/см) в 1,2 раза превышало средние уровни ТТГ группы сравнения (1,5±0,2 мкМЕ/см, р=0,02). При этом у 41,2% детей группы наблюдения выявлен сниженный в 1,2 раза уровень Т4 свободного (13,0±0,3 пкмоль/л), относительно группы сравнения (15,6±0,5, р=0,02). У 22,5-44% детей наблюдения установлено повышение в 1,2-1,9 раза содержания антител к ТГ (22,8±4,8 МЕ/см) и антител к ТПО (3,43±1,956 МЕ/см), относительно группы сравнения (18,5±4,2 МЕ/см и 1,82±0,6 МЕ/см соответственно, р=0,04-0,05).
3
Содержание йода в моче в группах исследования не имело достоверных различий (10,1±3,0 и 9,7±2,5, р=0,54), находилось на нижней границе физиологической нормы (10,0-50 мкг/100 см) и характеризовало, таким образом, районы исследования, как территории легкого йодного дефицита.
При ультразвуковом исследовании изменение объема ЩЖ регистрировалось в 2,4 раза чаще в группе наблюдения (26,2% против 11,2% в группе сравнения, р=0,02). У 13,1% детей группы наблюдения выявлено достоверное увеличение объема ЩЖ относительно группы сравнения (5,6%, р=0,049); у 10,7% - снижение тиреоидного объема, не диагностируемое в сравниваемой группе (р=0,004), что свидетельствует о нарушении в группе наблюдения развития органа и процессов регуляции со стороны гипоталамо-гипофизарных структур и приводит к снижению функции щитовидной железы на фоне экспозиции нитратами с питьевой водой.
При сравнительной оценке групп, помимо объемных отклонений, выявлены значимые изменения структуры щитовидной железы (19,1%), которые диагностировались в 2,5 раза чаще, чем в группе сравнения (7,5%) и проявлялись у детей в группе наблюдения диффузными (13,1%) и очаговыми (6,0%) нарушениями (относительно группы сравнения 5,6% и 1,9% соответственно, р=0,045-0,049). Кровоток у всех детей в обеих группах был в норме (р=0,0001).
i
При лабораторном исследовании в группе детей, проживающих в условиях экспозиции нитратами, выявлена дисфункция нейроэндокринной регуляции и сниженное тиреоидное обеспечение. Установленные средние значения маркерных лабораторных и ультразвуковых показателей, а также соответствующие им функция отклонения F и весовой коэффициент Ci в группе наблюдения и в группе сравнения приведены в таблице 2.
i
Данные по F, приведенные в таблице 2, рассчитывали следующим образом (например, для маркерного показателя «Снижение уровня в крови Т4» в группе наблюдения):
i
i
x (среднее значение указанного показателя в группе наблюдения) = 13,0 пкмоль/л (определяли по формуле ; где x - значение показателя «уровень в крови Т4» у i-го индивида; n - количество индивидов (82 чел в группе наблюдения);
(минимальное нормативное значение этого маркерного показателя) = 10,0 пкмоль/л;
(максимальное нормативное значение этого маркерного показателя) = 25,0 пкмоль/л;
(середина нормативного интервала для этого маркерного показателя) = 17,5 пкмоль/л.
i
C (весовой коэффициент «снижение уровня в крови Т4») = 0,8.
i
i
C⋅F (вклад в интегральный тиреоидный индекс Р за счет «снижения уровня в крови Т4») = 0,29
Точно таким же образом проводили расчеты для других маркерных показателей при реализации предлагаемого способа.
Полученные в ходе клинико-инструментального исследования результаты детей указанных групп на различных территориях по качеству питьевой воды в отношении нитратов послужили основанием для проведения интегральной оценки формирования тиреоидных нарушений у детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием нитратов, по формуле:
, ,
где Р - интегральный индекс, описывающий совокупность нарушений тиреоидного обеспечения в исследуемой группе;
n - количество маркерных показателей, характеризующих тиреоидные нарушения (в нашем случае их 7);
i
C - весовой коэффициент среднего значения маркерного показателя, характеризующего тиреоидные нарушения (см. таблицу 2);
i
F - значение функции отклонения маркерного показателя (см. таблицу 2);
Р=1-(1-1⋅0,24)⋅(1-0,9⋅0,36)⋅(1-0,7⋅0,33)⋅(1-0,8⋅0,36)⋅(1-0,5⋅0,01)⋅(1-0,3⋅0)⋅(1-0,3⋅0,07)=0,72
Полученные данные представлены в таблице 3.
Данные, приведенные в таблице 3, показывают, что в условиях пероральной экспозиции нитратами интегральный индекс тиреоидных нарушений у популяции детей в группе наблюдения в 1,2 раза превышал интегральный индекс у детей на территории сравнения и в 1,11 раз превышал средний уровень по Пермскому краю (р=0,016-0,05).
Кроме того, полученные данные позволили установить, что у детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием нитратов, основной вклад в общий интегральный индекс тиреоидных нарушений обеспечивается за счет трех (из семи) маркерных показателей:
- снижения Т4 свободного (его вклад в интегральный тиреоидный индекс составляет 0,29);
- нарушения ультразвуковой структуры ЩЖ (его вклад в интегральный тиреоидный индекс составляет 0,23);
- и повышения AT к ТПО (его вклад в интегральный тиреоидный индекс составляет 0,02),
что в 5,7-7,0 выше, чем на территории сравнения (если считать интегральный индекс, только исходя из этих конкретных маркерных показателей) и в 1,6-2,1 раза выше, чем в среднем по территории Пермского края (р=0,001-0,013).
Таким образом, полученный при реализации предлагаемого способа сравнительный результат по исследованию формирования тиреоидных нарушений у населения, потребляющего питьевую воду с различным содержанием нитратов, позволил сделать следующие выводы:
На территории проживания детского населения группы наблюдения необходимо:
1. Усилить контроль за содержанием нитратов в питьевой воде (увеличить число проб).
2. Дети, проживающие на территории группы наблюдения, нуждаются в дополнительном диспансерном наблюдении (в т.ч. с привлечением эндокринолога и проведением УЗИ щитовидной железы).
3. Выявленные в ходе диспансерного наблюдения дети, имеющие отклонения в показателях ШЖ, нуждаются в проведении комплекса медико-профилактических мероприятий (препараты йода (калия йодид), поливитамины и антиоксиданты (мультитабс); по показаниям, при наблюдении врача эндокринолога должна быть проведена заместительная терапия гормонами щитовидной железы (L тироксин). С последующим контролем Т4 свободного, AT к ТПО, ультразвуковой структуры ЩЖ.
При сравнительной оценке по тиреоидным нарушениям других популяционных групп, проживающих в различных условиях среды обитания, или для популяционных групп, которым было проведены или не проведены профилактические мероприятия, и т.п., алгоритм реализации предлагаемого способа аналогичен.
Таким образом, было доказано, что заявляемый способ является информативным и доказательным для целей получения сравнительной интегральной оценки на популяционном уровне формирования тиреоидных нарушений у населения, по которой можно достоверно судить о различиях в условиях воздействия различных, как негативных, факторов производственного процесса и/или среды обитания, так и положительных факторов, для определения, например, необходимости последующей специфики лечебно-профилактических мероприятий.
Благодаря этому, заявляемый способ является универсальным для сравнительной характеристики различных популяций, испытывавших влияние различных факторов.