Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ИНДЕКСА МАССЫ МИОКАРДА ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА У РАБОТНИКОВ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СИСТОЛИЧЕСКОГО АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРАЦИИ ЛИПОПРОТЕИНОВ НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии и профессиональным заболеваниям, и может использоваться для прогнозирования возникновения гипертрофии миокарда левого желудочка вследствие артериальной гипертензии у работников химических производств.

Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) остаются наиболее актуальной проблемой здравоохранения России, являясь одной из основных причин общей смертности населения, утраты трудоспособности, первичного выхода на инвалидность, что ассоциировано со значимыми социально- экономическими потерями [Кардиоваскулярная профилактика. Национальные рекомендации. // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. - 2011. - №10(6].

Наиболее социально значимым сердечно-сосудистым заболеванием является артериальная гипертензия (АГ), вследствие высокой распространенности и негативного влияния на риск возникновения сердечно-сосудистых катастроф [Чазова, И.Е. Диагностика и лечение артериальной гипертонии. Клинические рекомендации / под ред. И.Е. Чазовой, Е.В. Ощепковой // Кардиологический вестник. - 2015. - №1. - С. 3-87]. Как известно, длительное повышение артериального давления (САД) приводит к изменению морфофункциональных параметров сердца, что значимо увеличивает сердечно-сосудистый риск (ССР).

В связи с этим, согласно Европейским рекомендациям по лечению артериальной гипертензии, при выявлении повышенного артериального давления необходима оценка поражения органов-мишеней, в первую очередь гипертрофии миокарда левого желудочка, основными факторами риска развития которого, помимо уровня САД, возраст, являются избыточная масса тела, ожирение, дислипидемия [Рекомендации по лечению артериальной гипертонии ESH/ESC 2013 // Российский кардиологический журнал. - 2014 - №1 (105). - С. 5-92]. Гипертрофия левого желудочка является вариантом органного поражения с наиболее точно документированным влиянием на прогноз во всех возрастных группах пациентов с артериальной гипертонией [Кардиология: национальное руководство / под ред. Е. В. Шляхто - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015. - 800 с].

Полученные результаты эхокардиографического исследования (ЭХОКГ) имеют особую диагностическую значимость при экспертной оценке состояния сердечно-сосудистой системы работников различных производств, так как в соответствии с приказом Минздравсоцразвития №302н «Об утверждении перечней вредных и (или) опасных производственных факторов и работ, при выполнении которых проводятся обязательные предварительные и периодические медицинские осмотры (обследования), и порядка проведения обязательных предварительных и периодических медицинских осмотров (обследований) работников, занятых на тяжелых работах и на работах с вредными и (или) опасными условиями труда» артериальная гипертензия определенной стадии и степени является противопоказанием к выполнению работ во вредных условиях труда. Данные, полученные в ходе эхокардиографического исследования, могут быть использованы в практической работе врача-терапевта, кардиолога, профпатолога для ранней диагностики гемодинамических изменений, определении прогноза заболевания и эффективности лечебных мероприятий.

Недостатком данного метода, ограничивающего его применение для скринингового исследования, является относительно высокая стоимость выполнения и низкая доступность для массовых обследований.

В связи с вышесказанным актуальным является разработка методов прогнозирования вероятности развития поражения органов-мишеней, в т.ч. гипертрофии левого желудочка (ГЛЖ) у работников различных производств с артериальной гипертензией.

Известен способ диагностики гипертрофии левого желудочка у больных ревматоидным артритом, характеризующийся тем, что определяют индекс массы миокарда левого желудочка (ИММЛЖ) . Для этого рассчитывают уравнение регрессии, включающее в качестве переменных скорость распространения пульсовой волны по сосудам эластического типа (Сэ), уровень общего холестерина (ОХ) и индекс DAS 28, по формуле: ИММЛЖ = 47,25 + 8,26 × ОХ + 2,96 × Сэ + 0,85 × DAS28, где 47,25 - свободный член, константа, 8,26 - нестандартизированный регрессионный коэффициент b, ОХ - уровень общего холестерина, ммоль/л, 2,96 - нестандартизированный регрессионный коэффициент b, Сэ - скорость распространения пульсовой волны по сосудам эластического типа, м/с, 0,85 - нестандартизированный регрессионный коэффициент b, DAS 28 - индекс активности ревматоидного артрита. При ИММЛЖ равном или больше 110 для женщин и ИММЛЖ равном или больше 125 для мужчин диагностируется гипертрофия левого желудочка [патент RU 2429785, 2011 г.].

Наиболее близким аналогом изобретения является способ прогнозирования ИММЛЖ, заключающийся в том, что определяют индекс массы тела (ИМТ) и возраст, которые подставляют в математическую модель: ИММЛЖ = 7,28 + 1,254 × Возраст + 1,671 × ИМТ. Определение ИММЛЖ и массы миокарда левого желудочка (ММЛЖ) позволяет судить о риске развития, либо наличии гипертрофии сердечной мышцы у работников железнодорожного транспорта с АГ [Габерман О.А., Оптимизация оценки факторов риска и поражения органов-мишеней у работников железнодорожного транспорта с артериальной гипертонией: автореф. дис. … канд. мед. наук.: 14.01.05 - Самара, 2011. - 25 с.]. Недостатком прототипа является недостаточная точность прогноза.

Задачей изобретения является разработка способа прогнозирования индекса массы миокарда левого желудочка у работников химических производств с артериальной гипертензией и высоким нормальным артериальным давлением для прогноза гипертрофии миокарда.

Технический результат при использовании изобретения - повышение точности и достоверности прогноза.

Предлагаемый способ прогнозирования значения индекса массы миокарда левого желудочка осуществляется следующим образом. У обследуемых работников определяют такие предикторы ремоделирования миокарда, как возраст, систолическое артериальное давление, окружность талии и концентрация липопротеинов низкой плотности в сыворотке венозной крови. Полученные анамнестические данные и результаты обследования подставляют в разработанную математическую модель:

ИММЛЖ = 1,134 × САД + 0,207 × Возр - 0,272 × ОТ + 2,256 × ЛПНП - 23,631

где:

ИММЛЖ - индекс массы миокарда левого желудочка, г/м²;

САД - систолическое артериальное давление, мм рт. ст.;

Возр - возраст работника, лет;

ОТ - окружность талии, см;

ЛПНП - концентрация липопротеинов низкой плотности в сыворотке крови, ммоль/л.

Согласно отечественным и зарубежным рекомендациям по лечению артериальной гипертензии за верхнюю границу нормы индекса массы миокарда левого желудочка принято 110 г/м² для женщин и 134 г/м² у мужского населения. При диагностированной артериальной гипертонии этот параметр снижен у мужчин до 125 г/м². Если ИММЛЖ превышает указанные максимально допустимые значения, то диагностируется гипертрофия миокарда левого желудочка.

Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором изображен график сравнения реальных значений ИММЛЖ с рассчитанными для работников рассмотренной выборки (n=240) (работники отсортированы от меньшего спрогнозированного значения ИММЛЖ к большему), где 1 - спрогнозированный ИММЛЖ, 2 - реальный ИММЛЖ. Средние значения фактических и спрогнозированных ИММЛЖ для рассмотренной выборки показаны в таблице 1.

Параметры математической модели

F = 138,06, р<0,001 - расчетный критерий Фишера (больше табличного значения F, что свидетельствует о значимости модели для всей генеральной совокупности исследуемых показателей ИММЛЖ и непроизводственных факторов);

R = 0,838 - коэффициент множественной корреляции (характеризует тесноту связи зависимой переменной ИММЛЖ с совокупностью независимых переменных, значение R = 0,838 свидетельствует о том, что между результативным признаком ИММЛЖ и предикторами существует сильная связь). В таблице 2 приведены значения коэффициента корреляции каждого предиктора с ИММЛЖ для рассмотренной выборки.

R² = 0,701 - коэффициент детерминации (является одной из основных статистик, показывающей долю общего разброса (относительно выборочного среднего зависимой переменной), которая объясняется построенной регрессией. Значение коэффициента детерминации R² = 0,701 говорит о том, что уравнение регрессии хорошо описывает зависимость между эндогенной и экзогенными переменными. Изменение результативного показателя ИММЛЖ на 70,1% обусловлено влиянием вариации исследуемых факторов САД, возраста работника, окружности талии, ЛПНП, т.е. доля влияния независимых переменных на зависимую значительная);

р<0,04 для каждого отдельного предиктора - уровень значимости уравнения множественной регрессии (так как р<0,04, то принимается гипотеза о том, что коэффициенты множественной регрессии значимы для всей генеральной совокупности исследуемых показателей).

Сущность изобретения поясняется следующими примерами

Пример 1. У работника производства непрерывного стекловолокна в возрасте 40 лет, с систолическим артериальным давлением 150 мм рт. ст., окружностью талии 86 см и уровнем ЛПНП 3,1 ммоль/л при подстановке данных в уравнение прогнозируемое значение ИММЛЖ составляет 138,4 г/м², что сопоставимо с реальным показателем ИММЛЖ (136 г/м²), полученным в результате ЭХО-КГ. Таким образом, у данного работника существуют признаки гипертрофии сердечной мышцы, так как и прогнозируемое и реальное значение ИИМЛЖ превышают показатели нормы.

Пример 2. У аппаратчика производства синтетического каучука в возрасте 47 лет, с систолическим артериальным давлением 138 мм рт. ст., окружностью талии 92 см и уровнем ЛПНП 3,3 ммоль/л при подстановке данных в уравнение прогнозируемое значение ИММЛЖ составляет 125,0 г/м², что сопоставимо с реальным показателем ИММЛЖ (124 г/м²), полученным в результате ЭХО-КГ. Таким образом, у данного работника уровень ИММЛЖ, как прогнозируемое, так и реальное, находится на верхней границе нормы, что требует более пристального внимания и проведение первичной профилактики прогрессирования АГ с целью предупреждения формирования гипертрофии миокарда.

Пример 3. У аппаратчика производства мономеров в возрасте 51 года, с систолическим артериальным давлением 142 мм рт. ст., окружностью талии 106 см и уровнем ЛПНП 4,4 ммоль/л при подстановке данных в уравнение прогнозируемое значение ИММЛЖ составляет 129,0 г/м², что сопоставимо с реальным показателем ИММЛЖ (133 г/м²), полученным в результате ЭХО-КГ. Таким образом, у данного работника можно говорить о начале формирования гипертрофии миокарда, как по прогнозируемому уровню ИММЛЖ, так и по реальному.

Методика сбора информации

Исследование проводилось на 9 различных производствах химического комплекса, расположенных на территории Приволжского Федерального округа. В группы наблюдения были включены работники мужского пола основных профессий производств мономеров, синтетических каучуков, непрерывного стекловолокна, условия труда которых соответствовали вредному 3 классу. Группы сравнения составили работники тех же производств с допустимыми условиями труда, аналогичные по возрасту и стажу.

Первый этап исследования заключался в оценке факторов рабочей среды и трудового процесса на 550 рабочих местах, измерении фактических значений физических, химических факторов, тяжести и напряженности труда, определении класса условий труда.

На втором этапе в рамках периодических медицинских осмотров было проведено скринирующее обследование 4,5 тыс. работников изученных производств с расчетом суммарного сердечно-сосудистого риска (по шкале SCORE).

С целью выявления дополнительных факторов риска на третьем этапе было проведено анкетирование (более 1,5 тысяч) работников с применением специально разработанного опросника, Госпитальной шкалы тревоги и депрессии (HADS), шкалы самооценки психосоциального стресса по вопроснику Reeder L. Для повышения объективности исследования ответы оценивали по профессиональным группам с аналогичными условиями труда. На основании полученных данных проводилось определение общего сердечно-сосудистого риска, и формирование группы работников, имеющих АГ и нормальное высокое АД, (n=240) для более детального обследования в условиях стационара.

Целью четвертого этапа было обнаружение поражений органов-мишеней, верификация вторичных форм артериальной гипертензии, исключение других болезней системы кровообращения у 240 работников с использованием биохимических, клинико-функциональных, лучевых методов исследования и последующим определением общего ССР согласно Европейским рекомендациям по лечению артериальной гипертензии.

Физикальное исследование включало в себя клинический осмотр, аускультацию сердца, сонных, почечных и бедренных артерий, определение антропометрических параметров (измерение веса, роста, окружности талии) с расчетом индекса массы тела (ИМТ). Измерение окружности талии проводилось с целью выявления абдоминального типа ожирения. Артериальное давление измеряли по стандартной методике (метод Короткова Н.С.), наличие АГ, стадию, степень, уровень риска оценивали в соответствии с рекомендациями. Стаж АГ выяснялся при сборе анамнеза и уточнялся по данным медицинской документации.

Клинико-лабораторное исследование включало в себя проведение общего клинического анализа крови, биохимического анализа крови, включающего определение липидного профиля, в т.ч. ЛПНП, углеводного обмена, концентрации мочевой кислоты, креатинина с расчетом скорости клубочковой фильтрации, коагулограмму, определение уровня гомоцистеина и С-реактивного белка в крови, общего анализа мочи с определением альбуминурии.

В план углубленного обследования входили функциональные методы исследования (суточное мониторирование ЭКГ (ХМ-ЭКГ), суточное мониторирование артериального давления (СМАД), при подозрении на наличие ишемии миокарда тест с физической нагрузкой -велоэргометрия (ВЭМ)). С целью выявления поражения органов мишеней для определения степени риска развития сердечно-сосудистых осложнений использовались такие дополнительные методы исследования, как ЭХО-КГ, дуплексное сканирование брахицефальных артерий (УЗДС МАГ) с определением толщины комплекса интима-медиа (ТИМ) общих сонных артерий, наличия атеросклеротических бляшек, определение лодыжечно-плечевого индекса систолического давления (ЛПИ)).

Для эхокардиографической диагностики гипертрофии ЛЖ применялась формула American Society of Echocardiography - ASE, в которой масса миокарда ЛЖ (ММЛЖ) = 0.8 × (1.04 × (КДР ЛЖ + ТЗСЛЖ + ТМЖП)3 - (КДР ЛЖ)3)) + 0.6, где КДР ЛЖ - конечно-диастолический размер ЛЖ; ТЗСЛЖ - толщина задней стенки ЛЖ в диастолу; ТМЖП -толщина межжелудочковой перегородки в диастолу. Для подсчета индекса ММЛЖ полученную при использовании этой формулы величину ММЛЖ делили на площадь поверхности тела пациента. Эхокардиографические признаки ГЛЖ при индексе ММЛЖ: выше пороговых значений (>115 г/м² для мужчин).

Для проведения сравнительной оценки комплекса факторов, влияющих на состояние сердечно-сосудистой системы работников конкретных химических производств, были применены адекватные для медико-биологических исследований статистические методики, с включением корреляционного, регрессионного многофакторного анализов и разработкой клинико-гемодинамической модели прогнозирования риска здоровью.

На основании результатов корреляционного анализа, показавшего наличие значимых зависимостей гемодинамических изменений и поражения органов-мишеней от непроизводственных факторов риска (табл. 3), с помощью многофакторного регрессионного анализа были построены математические модели множественной регрессии, которые можно использовать для прогнозирования таких показателей, как ИММЛЖ, САД, ТКИМ. Предложенная математическая модель множественной регрессии позволяет прогнозировать динамику ИММЛЖ в зависимости от возраста работника, окружности талии, САД, концентрации ЛПНП в сыворотке крови. Используя результаты прогнозирования можно выявлять работников с высокой вероятностью развития гипертрофии миокарда, в том числе на раннем доклиническом этапе.

Результаты проведенного клинического исследования свидетельствуют о том, что объектом особого внимания должны быть работники, имеющие выраженную АГ, высокий и очень высокий риск смерти от ССЗ по шкале SCORE, высокий и очень высокий общий ССР, признаки дислипидемии, ожирения, наличие высокого уровня тревоги и стресса.

Заключительным этапом являлась разработка и внедрение программы профилактических мероприятий на основание полученных результатов обследования, включающую мониторинг и оценку эффективности проводимых мероприятий через 3 года.

Таким образом, на основании данных анализа факторов риска, эхокардиографического обследования работников химического комплекса с артериальной гипертонией, а также комплексного статистического анализа была разработана методика, позволяющая оценить и спрогнозировать поражение органов-мишеней у работников химических производств.