Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ХРОНИЧЕСКОЙ ПАТОЛОГИИ ВЕРХНИХ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ, ОБУСЛОВЛЕННОЙ ЗАГРЯЗНЕНИЕМ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

Изобретение относится к области медицины, а именно профилактической медицине. Изобретение может быть использовано в диагностике экологически обусловленной хронической патологии верхних дыхательных путей в период ремиссии. В настоящее время существуют многочисленные данные о негативном влиянии загрязнения окружающей среды, в том числе атмосферного воздуха, на здоровье населения [1, 3, 4, 5, 10]. По усредненным данным Всемирной организации здравоохранения, около 20% риска нарушений здоровья приходится на состояние окружающей среды, однако в зависимости от уровня развития страны данный вклад может варьировать от 8 до 60%.

Известен способ выявления влияния аэроурбоэкологических факторов на гуморальное звено приобретенного иммунитета посредством определения уровня основных классов иммуноглобулинов IgG, IgM, IgA и их соотношений IgG/IgA, IgM/IgG в динамике заболевания [2].

Указанный способ позволяет выявлять урбоэкологическое воздействие при наличии экозонирования посредством ретроспективного анализа данных иммунологического исследования [2]. Однако применяемый способ диагностики разработан только для лиц, больных ревматизмом.

Прототипом является способ диагностики экологически обусловленной патологии у населения [6]. Указанный способ позволяет диагностировать экологическую обусловленность патологии у населения посредством анализа причинно-следственных связей среда - здоровье. Для осуществления данного метода выбираются индикаторные группы населения, проживающие в условиях неблагоприятной экологической обстановки, которым выполняют клинико-лабораторные исследования (количество эритроцитов, ретикулоцитов, эозинофилов, содержание гемоглобина, ферритина в крови и копропорфирина в моче) в зависимости от загрязняющего химического фактора [6]. В применяемом способе перед осуществлением клинической диагностики необходимо дополнительное изучение биологических жидкостей на содержание металлов, органических и неорганических соединений, являющихся приоритетными экологическими факторами. Недостатком способа является то, что в данном методе для выполнения предлагаемых исследований требуется наличие специального оборудования и специалистов, владеющих методами определения тяжелых металлов, копропорфиринов, органических и неорганических соединений, которые не входят в перечень клинико-лабораторных исследований, что затрудняет возможность использования метода в широкой практике.

Задачей данного изобретения является разработка способа выявления хронической патологии верхних дыхательных путей, обусловленной загрязнением атмосферного воздуха, посредством формализованной оценки изменения лабораторных показателей.

Способ заключается в проведении биохимических и иммунологических исследований крови и расчета диагностического показателя, характеризующего вклад негативного воздействия загрязнения атмосферного воздуха.

Общими с прототипом признаками являются: выбор территории с неблагоприятной экологической обстановкой и индикаторных (сенситивных) групп населения, проведение клинико-лабораторных исследований крови.

Заявленный способ отличается от прототипа тем, что из клинико-лабораторных исследований проводят определение скорости оседания эритроцитов (СОЭ), средней иммунореактивности, рассчитываемой как среднее арифметическое 16-ти показателей, относительного уровня специфических аутоантител к бета2-гликопротеину I, содержания альфа1-антитрипсина; вычисляют по формуле диагностический показатель, по которому делается заключение о наличии или отсутствии влияния техногенного воздействия на формирование хронической патологии верхних дыхательных путей.

Способ выявления хронической патологии верхних дыхательных путей, обусловленной загрязнением атмосферного воздуха, с данными отличительными признаками в научно-медицинской и патентной литературе не обнаружены, таким образом, предлагаемый способ соответствует критериям изобретения «Новизна».

Использование информативных биохимических и иммунологических показателей крови пациентов с хронической патологией верхних дыхательных путей для расчета диагностического коэффициента позволяет получить формализованную оценку влияния загрязнения атмосферного воздуха на формирование хронической патологии верхних дыхательных путей. Достижение такого технического результата не следует из известного уровня техники. Таким образом, заявленное изобретение соответствует критерию «Изобретательский уровень».

Краткое описание чертежей

На фигуре 1 представлена зависимость результатов прогноза.

На фигуре 2 представлена зависимость результатов прогноза и наблюдаемых значений.

Способ осуществляется следующим образом: у детей в возрасте 14-17 лет, проживающих в условиях техногенной нагрузки, с хронической патологией верхних дыхательных путей, в период ремиссии заболевания, производят забор крови из локтевой вены после 12-часового голодания. Полуколичественным методом ИФА в сыворотке крови определяют относительное содержание аутоантител класса IgG к антигенам основных органов и тканей: LuM-02, KiM-05, GaM-02, ItM-07, HMMP, CoM-02, β-адренорецепторы, TrM-03, ANCA, тиреоглобулин, инсулин и к антигенам, характеризующим состояние нервной: S100, GFAP, и иммунной систем: нативная ДНК, бета2-гликопротеин I и Fc-фрагмент IgG.

Относительное содержание аутоантител (иммунореактивность) образца определяется по формуле:

ИР=((ОПаг×100)/ОПк)-100,

где ИР - иммунореактивность исследуемого образца крови, ОПаг - оптическая плотность реакции образца сыворотки крови с данным антигеном, ОПк - оптическая плотность реакции контрольной сыворотки с данным антигеном.

Рассчитывают среднюю индивидуальную иммунореактивность (СИР) образца как среднее арифметическое относительного содержания 16 указанных выше специфических аутоантител.

Определяют отклонение от СИР относительного содержания специфических аутоантител к бета2-гликопротеину I (β2-ГП1) [7, 8].

Определяют уровень альфа-1 антитрипсина (α1-АТ) в сыворотке крови иммунотурбидиметрическим методом.

Исследуют в цельной крови скорость оседания эритроцитов (СОЭ) методом Панченкова.

Рассчитывают диагностический коэффициент по формуле:

Y=0,521+0,012×A+0,013×B-0,017×C+0,003×D;

где Y - диагностический коэффициент,

A - средняя иммунореактивность (СИР), выраженная в процентах (%),

B - отклонение относительного содержания аутоантител к бета2-гликопротеину I от показателя средней иммунореактивности, выраженное в процентах (%),

D - уровень альфа-1 антитрипсина в сыворотке крови, выраженный в мг/дл,

C - скорость оседания эритроцитов, выраженная в мм/ч.

при значении Y больше (-0,6) и меньше 0,23 делают заключение о наличии хронического заболевания верхних дыхательных путей без техногенного воздействия;

при значениях Y больше 0,24 и меньше 0,71 делают заключение о наличии хронического заболевания верхних дыхательных путей, где воздействие техногенного фактора не установлено;

при значениях Y больше 0,72 и меньше 1,4 делают заключение о том, что хроническое заболевание верхних дыхательных путей сформировано на фоне воздействия техногенного фактора.

В качестве обследуемых выбрано детское население, которое является одной из сенситивных (индикаторных) групп к различным воздействиям. Данная группа является наиболее чувствительной к техногенным факторам по следующим причинам: во время пре- и постнатального развития организм подвергается негативному воздействию окружающей среды, когда системы детоксикации у развивающегося организма еще не совсем сформированы; в отличие от взрослого населения, у детей нет возрастных изменений и отсутствует воздействие вредных веществ, связанных с профессиональной деятельностью. Таким образом, для оценки влияния экологического воздействия на здоровье, наиболее правильным будет выбор в качестве индикаторной группы детского или подросткового населения, проживающего на изучаемой урбанизированной территории.

Эпителиальные ткани органов дыхания являются пограничными с внешней средой, которая оказывает на них неблагоприятное действие. Как следствие, в структуре общей заболеваемости болезни органов дыхания занимают одно из ведущих мест. Среди детей и подростков промышленных центров северных и восточных регионов страны частота патологии ЛОР-органов и органов дыхания достигает 70%. Поллютанты способствуют подавлению системы местной защиты против вирусных и бактериальных агентов, формированию острого и хронического воспаления. Поэтому дети, проживающие в экологически неблагополучных районах, имеют склонность к частому рецидивированию заболеваний, вследствие повышенной восприимчивости к бактериальным и вирусным инфекциям из-за вторичного иммуносупрессивного состояния [9].

Обследование подростков включало анализ анамнеза, осмотр оториноларинголога, определение содержания альфа-1 антитрипсина, изучение показателей общего анализа крови и исследование относительного содержания специфических аутоантител. Обследованные дети случайным образом были разделены на «обучающую» и «экзаменуемую» группы. По результатам комплексного обследования, в «обучающей» группе были выделены две подгруппы: дети с хронической патологией верхних дыхательных путей (ВДП) на фоне воздействия техногенного фактора (основная группа - 1, n=26) и дети с хронической патологией ВДП без воздействия техногенного фактора (группа сравнения - 2, n=44).

Статистические характеристики изучаемых групп представлены в таблице 1, которая включает следующие данные по лабораторным показателям: среднее арифметическое значение (Mean), медиану (Me), 25-й и 75-й процентили (Q25-Q75), дисперсию (D), среднеквадратическое отклонение (Std) и ошибку среднего (SE mean).

В таблицах (здесь и далее) состояние хронической патологии ВДП при отсутствии техногенного воздействия обозначено как «0» и как «1» - при наличии техногенного воздействия.

Результаты дисперсионного анализа свидетельствуют о связи изучаемого явления (экологическая обусловленность хронических заболеваний ВДП) со следующими признаками: содержание аутоантител к β2-ГП-1, α1-АТ, СИР, СОЭ (табл. 2). В таблице 2 приведены показатели, эффекты которых статистически значимы (p<0,050).

Оценку информативности показателей для выявления экологической обусловленности хронической патологии ВДП осуществляли при помощи метода Байеса, реализованного в автоматизированной программе (постановка задачи: Е.Н. Носуля, разработка программы: Васильев С.Н. с соавт). Наиболее значимыми оказались: содержание аутоантител к β2-ГП-1, СИР, СОЭ, α1-АТ. Далее данные показатели использовали для оценки эффективности предлагаемого диагностического критерия. С помощью линейного корреляционно-регрессионного анализа персонифицированных данных показателей «обучающей» группы, получили связь изучаемой переменной (наличие хронической патологии верхних дыхательных путей) с показателями, рассматриваемыми в качестве предикторов:

Y=0,521+0,012×A+0,013×B-0,017×C+0,003×D.

Коэффициент аппроксимации полученного уравнения R=0,76, критерий Фишера F(4,65)=22,69, p<0,00000. Стандартная ошибка оценки: 0,323.

На рисунках 1 и 2 визуально представлены зависимость результатов прогноза и наблюдаемых значений и анализ предсказанных значений и остатков.

На основании полученных данных предложены три диагностических диапазона с пороговыми значениями: [-0,6 - +0,23], [+0,24 - +0,71], [+0,72 - +1,4], оцениваемые как «хроническое заболевание ВДП без техногенного воздействия», «хроническое заболевание ВДП, где воздействие техногенного фактора не установлено», «хроническое заболевание ВДП на фоне воздействия техногенного фактора»

Пример 1. Пациент К., проживает в промышленном городе Н. При сборе анамнеза выявлено, что он имеет хроническую патологию верхних дыхательных путей. По заключению оториноларинголога на момент осмотра пациента заболевание в стадии ремиссии. Значения определенных лабораторных показателей: α-1 антитрипсин - 183 мг/дл, аутоантител к β2-ГП-1 - 15,26%, СОЭ - 9 мм/ч, СИР - -30,71%.

Рассчитывают диагностический показатель иммунореактивности:

Y=0,521+0,012×(-30,71)+0,013×15,26-0,017×9+0,003×183=0,7465

Значение диагностического показателя Y у пациента К. находится в диапазоне >0,72 (есть воздействие техногенного фактора).

Заключение: хроническая патология ВДП сформирована под неблагоприятным воздействием техногенных факторов.

Пример 2. Пациент В., проживающий в промышленном городе Л. По данным анамнеза имеет хроническую патологию верхних дыхательных путей. На момент осмотра пациента отоларингологом заболевание в стадии ремиссии. Значения определенных показателей: α-1 антитрипсин - 150 мг/дл, аутоантител к β2-ГП-1 - 1,65%, СОЭ - 7 мм/ч, СИР - -22,79%.

Рассчитывают диагностический показатель иммунореактивности:

Y=0,521+0,012×(-22,79)+0,013×1,65-0,017×7+0,003×150=0,5997

Значение диагностического показателя Y у пациента В. находится в диапазоне [0,24-0,71] (не установлено влияние техногенного фактора).

Заключение: роль техногенного загрязнения в формировании хронической патологии ВДП не доказана.

Пример 3. Пациент Б. из промышленного города А. имеет хроническую патологию верхних дыхательных путей. На момент осмотра пациента отоларингологом выявлено заболевание в стадии ремиссии. Значения определенных показателей: α-1 антитрипсин - 144 мг/дл, аутоантител к β2-ГП-1 - -27,73%, СОЭ - 5 мм/ч, СИР - -20,11%.

Рассчитывают диагностический показатель иммунореактивности:

Y=0,521+0,012×(-20,11)+0,013×(-27,73)-0,017×5+0,003×144=0,266

Значение диагностического показателя Y у пациента Б. находится в диапазоне [0,24-0,71] (не установлено влияние техногенного фактора).

Заключение: роль техногенного загрязнения в формировании хронической патологии ВДП не доказана.

Пример 4. Пациент Е., проживает в промышленном городе. При сборе анамнеза выявлена хроническая патология верхних дыхательных путей. На момент осмотра пациента отоларингологом заболевание в стадии ремиссии. Значения определенных показателей: α-1 антитрипсин - 110 мг/дл, аутоантител к β2-ГП-1 - -30,86%, СОЭ - 3 мм/ч, СИР - -37,43%.

Рассчитывают диагностический показатель иммунореактивности:

Y=0,521+0,012×(-37,43)+0,013×(-30,86)-0,017×3+0,003×110=-0,050

Значение диагностического показателя Y у пациента Е. находится в диапазоне [-0,6 -+0,23] (нет воздействия техногенного фактора).

Заключение: формирование хронической патологии ВДП не обусловлено воздействием техногенных факторов.

Литература

1. Авдеев С.Н., Овсянников Н.В., Ляпин В.А. Загрязнение окружающей среды и заболеваемость бронхиальной астмой взрослого населения крупного промышленного города // Казанский медицинский журнал. - 2011. - N 4. - С.577-581.

2. Аманжолова Ш.А. Способ выявления экогенных факторов трансформации иммунитета // Заявка на изобретение №95108897 от 14. 31.05.1995.

3. Балабина Н.М. Загрязнение атмосферного воздуха и формирование железодефицитной анемии у взрослого городского населения // Сибирский медицинский журнал. - 2008. - №.1. - С.36-37.

4. Бородин А.И., Овчинников Э.М. Эколого-экономические проблемы техногенного воздействия загрязнения на заболеваемость населения // Фармоэкономика. - 2012. - N.1. - Т.5. - С.28-29.

5. Григорьева Ю.И., Ляпина Н.В. Загрязнение питьевой воды как фактор риска для здоровья детей Тульской области // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. - 2012. - N.1. http://www.medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2012-l/4040.pdf (дата обращения: 11.06.2013).

6. Зайцева Н.В, Корюкина И.П., Тырыкина Т.Н., Землянова М.А. и др. Способ диагностики экологически обусловленной патологии у населения // Заявка на патент 98114352/14 от 28.07.1998.

7. Полетаев А.Б. Новые подходы к раннему выявлению патологических изменений в организме человека // Методические рекомендации для врачей. - Москва «Иммункулус», 2011. - 64 с.

8. Полетаев А.Б. [и др.] О возможных механизмах нарушения развития нервной системы ребенка при диабетической фетопатии // Вест. Рос. Ассоц. Акуш. Гинекол. - 1998. - Т.18. - №3. - С.31-36.

9. Стамова Л.Г., Чеснокова Е.А. Загрязнение атмосферного воздуха и его влияние на заболеваемость органов дыхания у детей // Гигиена и санитария. - 2005. - №5. - С.28-30

10. Тулякова О.В. Влияние загрязнения атмосферного воздуха на особенности заболеваемости и психического развития детей // Курский научно-практический вестник "Человек и его здоровье". - 2012. - №.1 - С.165-169.