Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ИНДЕКСА МАССЫ МИОКАРДА ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА У РАБОТНИКОВ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СТАЖА И УРОВНЯ ПСИХОСОЦИАЛЬНОГО СТРЕССА

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.

Наиболее социально значимым сердечно-сосудистым заболеванием (ССЗ) 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]. Артериальная гипертензия, наряду с курением, ожирением, дислипидемией вносит существенный вклад в показатели общей смертности и всех потерь нетрудоспособности населения страны [Распространенность факторов риска неинфекционных заболеваний в Российской популяции в 2012-2013 гг. Результаты исследования ЭССЕ-РФ / Г.А. Муромцева, А.В. Концевая, В.В. Константинов [и др.] // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. - 2014. - Т. 13, №6. - С. 4-11]. Доказано, что немаловажное значение имеют факторы среды обитания (экологические и социальные), условия труда, которые, взаимодействуя с тендерными и генетическими особенностями, способствуют ускорению развития ССЗ [Бабанов, С.А. Профессиональные поражения сердечно-сосудистой системы / С. Бабанов, Р. Бараева // Врач. - 2015. - №3. - С. 7-10].

Как известно, длительное повышение артериального давления (САД) приводит к изменению морфофункциональных параметров сердца, что значимо увеличивает кардиоваскулярный риск.

Увеличение массы левого желудочка ассоциировано с повышенным риском развития сердечно-сосудистых заболеваний. По данным Фрамингемского исследования, у лиц от 35 до 64 лет с электрокардиографическими признаками гипертрофии левого желудочка (ГЛЖ) риск развития сердечно-сосудистых заболеваний в 3-6 раз выше, чем у лиц без ГЛЖ. После появления ЭКГ-признаков ГЛЖ в течение 5 лет умирают 35% мужчин и 20% женщин 35-64 лет; в более старших возрастных группах 5-летняя смертность среди мужчин и женщин достигает 50 и 35% соответственно [Kannel W.B. In: Left ventricular hypertrophy and its regression. Eds. J.M. Cruickshenk, F.H. Messerli. London, 1992; 1-11].

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, являются возраст, избыточная масса тела, 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 стаж работы на химическом производстве, индекс курильщика, уровень психосоциального стресса по шкале самооценки по вопроснику Reeder L, окружность талии и концентрация липопротеинов низкой плотности в сыворотке венозной крови. Полученные анамнестические данные и результаты обследования подставляют в разработанную математическую модель:

ИММЛЖ=114,055+0,371×Ст+0,32×ИК+11,177×УС-0,295×ОТ+4,828×ЛПНП, где:

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

Ст - стаж работы на химическом производстве, лет;

ИК - индекс курильщика, пачка/лет;

УС - уровень психосоциального стресса по шкале самооценки по вопроснику Reeder L, баллы;

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 фигурой, на которой изображен график сравнения реальных значений ИММЛЖ с рассчитанными по первому варианту 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=50,074, 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=0,719 - коэффициент множественной корреляции (характеризует тесноту связи зависимой переменной ИММЛЖ с совокупностью независимых переменных, значение R=0,719 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.

R=0,517 - коэффициент детерминации (является одной из основных статистик, показывающей долю общего разброса (относительно выборочного среднего зависимой переменной), которая объясняется построенной регрессией. Значение коэффициента детерминации

R²=0,517 говорит о том, что уравнение регрессии хорошо описывает зависимость между эндогенной и экзогенными переменными. Изменение результативного показателя ИММЛЖ на 51,7% обусловлено влиянием вариации исследуемых факторов ИК, уровень стресса, ОТ, ЛПНП, т.е. доля влияния независимых переменных на зависимую значительная);

р<0,01 для каждого отдельного предиктора - уровень значимости уравнения множественной регрессии (так как р<0,01, 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 со стажем работы на химическом производстве мономеров 15 лет, некурящего (ИК=0), с уровнем психосоциального стресса по шкале самооценки по вопроснику Reeder L 0,6 баллов, окружностью талии 92 см и уровнем ЛПНП 2,3 ммоль/л при подстановке значений в уравнение прогнозируемое значение ИММЛЖ составляет 110,3 г/м², что сопоставимо с реальным показателем ИММЛЖ (107 г/м²), полученным в результате ЭХО-КГ. Таким образом, у данного работника отсутствуют признаки гипертрофии сердечной мышцы, так как и прогнозируемое и реальное значение ИИМЛЖ находятся в пределах нормы.

Пример 2. У аппаратчика производства синтетического каучука со стажем работы 27 лет, индексом курильщика 10, уровнем психосоциального стресса по шкале самооценки по вопроснику Reeder L 1,3 баллов, окружностью талии 115 см и уровнем ЛПНП 4,7 ммоль/л при подстановке значений в уравнение прогнозируемое значение ИММЛЖ составляет 130,57 г/м², что сопоставимо с реальным показателем ИММЛЖ (132 г/м²), полученным в результате ЭХО-КГ. У данного работника прогнозируют гипертрофию миокарда, так как и прогнозируемое и реальное значение ИИМЛЖ выше нормы (125 г/м²).

Пример 3. У работника производства непрерывного стекловолокна со стажем работы 36 лет, индексом курильщика 22, уровнем психосоциального стресса по шкале самооценки по вопроснику Reeder L 1,7 баллов, окружностью талии 96 см и уровнем ЛПНП 5,6 ммоль/л при подстановке значений в уравнение прогнозируемое значение ИММЛЖ составляет 152,17 г/м², что сопоставимо с реальным показателем ИММЛЖ (154 г/м²), полученным в результате ЭХО-КГ. У данного работника диагностируется гипертрофия миокарда левого желудочка, что требует незамедлительных мер по коррекции АГ с целью предупреждения прогрессирования ремоделирования миокарда.

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.

I 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 III 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 IV 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, 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 стажа работы, индекса курильщика, уровня стресса, окружности талии, 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 основании полученных результатов обследования, включающей 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.