Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РАЗВИТИЯ И РАННЕГО ВЫЯВЛЕНИЯ НАЧАЛЬНОЙ ФОРМЫ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ФЛЮОРОЗА

Изобретение относится к области медицины, а именно к профессиональной патологии, и может быть использовано с целью прогнозирования развития профессионального флюороза и раннего его выявления у работающих с фторсодержащими соединениями.

У работников промышленных предприятий, контактирующих с фторсодержащими соедиениями, возникают изменения костно-суставного аппарата, которые относятся к токсико-химическим остеопатиям. По мнению большинства исследователей, патогномоничными воздействию соединений фтора считают изменения остеосклеротического характера в костях [2].

Модернизация производства и санитарно-гигиенические мероприятия привели к улучшению условий труда на предприятиях, где применяются фтористые соединения. Значительно реже стали встречаться тяжелые случаи флюороза, удлинились сроки от начала контакта с фтором до развития заболевания, отсутствует классический синдромокомплекс патологии: поражения нервной и висцеральной систем, исчезла необходимость выделения докостной стадии заболевания [5, 12], однако возросла распространенность дегенеративно-дистрофических поражений суставов и позвоночника [14]. Несмотря на существенное улучшение условий труда на предприятиях, где используются соединения фтора, опасность развития профессионального флюороза сохраняется для значительных контингентов работающих, ежегодно продолжают выявляться новые случаи флюороза, в ряде регионов страны это заболевание занимает одно из первых мест в структуре хронических профессиональных интоксикаций [1].

В связи с этим, раннее прогнозирование развития флюороза на основании выявления специфических, значимых признаков заболевания, позволяющее выделять группу высокого риска развития заболевания, является весьма актуальной задачей. Не менее актуальна донозологическая диагностика, которая заключается в прогнозировании развития флюороза еще до появления признаков костного ремоделирования как основного прогностического критерия.

Известен способ донозологической диагностики флюороза, основным прогностическим критерием которого являются адаптационные возможности организма, когда для оценки состояния процессов адаптации используют метод определения показателей центральных стресс-лимитирующих систем. Лица с признаками дизадаптоза составляют когорту риска развития флюороза [6]. Методика проста и доступна, но во внимание не принимается состояние опорно-двигательного аппарата, испытывающего повышенную токсическую нагрузку циркулирующего в крови яда, что влияет на точность прогноза.

К прогностическим можно отнести способ ранжирования рабочих электролизного цеха алюминиевого производства по состоянию здоровья, когда максимальное количество нозологий в сочетании с поражением опорно-двигательного аппарата и с учетом стажа работы в электролизе алюминия позволяет выделить 4 группы работников, нуждающихся в соответствующих превентивных мероприятиях [11]. К недостаткам данного способа следует отнести низкую его точность, так как определяемые параметры неспецифичны, требуют большого учета нозологий, не являющихся патогномоничными для флюороза.

Переход от нормы к патологии, от здоровья к болезни происходит постепенно по мере повышения минеральной плотности кости и развития остеосклеротических процессов. Наиболее распространенным и доступным в диагностике патологических изменений костной ткани при флюорозе является рентгенологический метод исследования опорно-двигательного аппарата [3]. При этом на рентгенограммах костей голеней и предплечий плотность кости определяется субъективно, визуально при сравнении с алюминиевым клином-эталоном плотности, поэтому наиболее значимо предпринять комплексное, надежное и объективное обследование работников, контактировавших с фторсодержащими соединениями, с использованием современных методов оценки костного ремоделирования, в том числе информативного метода двойной энергетической рентгеновской абсорбциометрии (остеоденситометрия) [8, 13]. Для прогнозирования костного ремоделирования имеет значение исследование не только длинных трубчатых костей, но и позвоночника, проксимальных суставов [7].

Известен метод диагностики профессионального флюороза, включающий в себя клиническое и рентгенологическое исследование опорно-двигательного аппарата с применением алюминиевого клина-эталона плотности, где информативным является рентгенография длинных трубчатых костей голеней и предплечий с захватом локтевых и коленных суставов [5]. При раннем выявлении заболевания учитывается совокупность специфических критериев: сочетание периостальных изменений с увеличением плотности костной ткани, увеличение коэффициента гиперостоза лучевых костей и обязательное симметричное вовлечение в процесс локтевых суставов [10, 11].

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ диагностики костного флюороза, в том числе начальной его формы, путем оценки костного ремоделирования методом эталонной рентгенографии и остеоденситометрии в сочетании с клиническими и лабораторными показателями [2, 8]. Проводят определение коэффициента гиперостоза середины диафиза лучевых костей, эталонной плотности дистального метафиза и середины диафиза лучевых костей, проксимального метадиафиза большеберцовых костей и минеральной плотности костной ткани в виде T-критерия дистального отдела предплечья. Способ четко выделяет клинико-рентгенологические критерии начального ремоделирования костной ткани, но недостатком является отсутствие учета критериев поражения позвоночника и суставов при длительном воздействии фторсодержащих соединений на работающих. К недостаткам данных способов следует отнести то, что определяемые критерии позволяют установить диагноз заболевания, но не являются прогностическими критериями для определения предрасположенности к развитию профессионального флюороза, так как не дают возможность прогнозировать высокий или низкий риск нарушений.

Задачей заявленного изобретения является разработка способа прогнозирования развития профессионального флюороза и раннее выявление его начальных форм у работников длительно контактировавших с фторсодержащими соединениями. Технический результат заявленного способа заключается в повышении точности прогноза развития флюороза у работающих за счет оценки совокупности факторов риска (профессия работника), клинико-рентгенологических и остеоденситометрических признаков костного ремоделирования, являющихся наиболее информативными. Технический результат заявленного способа достигается тем, что прогнозирование развития или раннее выявление начальных форм флюороза проводят путем выявления симптомов и факторов риска из данных обследования работников, когда решающее значение имеют не только изменения со стороны костной ткани, но и опорно-двигательного аппарата в целом.

Поставленная задача решается путем определения профессии работника как основной, когда работник подвергается воздействию соединений фтора в течение всей рабочей смены, или как вспомогательной; когда воздействие соединений фтора на протяжении рабочей смены имеет интермитирующий характер, проведения рентгенографии и остеоденситометрии, выявления признаков остеоартроза, по крайней мере, в одном из локтевых или коленных суставов; определения коэффициента гиперостоза левых лучевой и большеберцовой костей; эталонной плотности правых лучевой и большеберцовой костей; T-критерия в правой лучевой кости и в позвоночнике, стандартизации полученных градаций и числовых значений, расчета прогностических коэффициентов с помощью полученных показателей с последующим отнесением пациента в группу с подозрением на флюороз, высокого или низкого риска развития заболевания.

Проведенный сопоставительный анализ с прототипом показал, что общими признаками являются проведение рентгенографии и остеоденситометрии, выявление при этом нарушений в трубчатых костях конечностей. Отличается предлагаемый способ от известного определением связи с профессией, выявлением поражений проксимальных суставов, определением рентгенологических и остеоденситометрических показателей в отдельных участках костей конечностей и позвоночнике. Следовательно, способ соответствует критерию изобретения «новизна».

В настоящее время известны возможности рентгенологического и остеоденситометрического методов для изучения структурного поражения костной ткани, суставов и позвоночника у работающих в контакте со фторсодержащими соединениями [9, 13]. Однако использование заявляемого комплекса показателей, полученных с помощью указанных тестов, для математического расчета с целью выявления прогностических критериев риска развития флюороза в доступной нам литературе не выявлено. Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию «изобретательский уровень».

Разработанный способ может использоваться врачами-профпатологами, терапевтами лечебно-профилактических учреждений, кафедр и клиник профпатологии, научных учреждений, специалистами медико-санитарных частей для прогнозирования развития профессионального флюороза и более раннего выявления начальной формы заболевания при проведении периодических медицинских осмотров, углубленных обследованиях работников, контактировавших с фторсодержащими соединениями на производстве. Таким образом, способ соответствует критерию «промышленная применимость».

Способ осуществляется следующим образом:

определяют профессию обследуемого как основную, когда работник подвергается воздействию соединений фтора в течение всей рабочей смены, или как вспомогательную; когда воздействие соединений фтора на протяжении рабочей смены имеет интермитирующий характер, проводят рентгенографию длинных трубчатых костей с захватом проксимальных суставов с использованием алюминиевого клина-эталона плотности, определяют наличие остеоартроза, по крайней мере, в одном из локтевых или коленных суставах, коэффициент гиперостоза середины диафиза левой лучевой кости, эталонную плотность дистального метафиза правой лучевой кости, коэффициент гиперостоза середины диафиза левой большеберцовой кости; эталонную плотность проксимального метадиафиза правой большеберцовой кости; проводят остеоденситометрию правого предплечья и поясничного отдела позвоночника и определяют T-критерий в правой лучевой кости и T-критерий в поясничном отделе позвоночника. Стандартизированные градации и числовые значения полученных показателей подставляют в формулы и вычисляют прогностические коэффициенты:

F₁=-12,80-1,35×A₁-1,10×A₂+1,05×A₃+4,51×A₄+2,33×A₅+2,48×A₆+1,03×A₇+2,17×A₈;

F₂=-1,58-0,29×A₁-0,42×A₂-0,38×A₃-0,33×A₄+0,39×A₅+0,04×A₆+1,91×A₇+0,12×A₈;

F₃=-2,54+0,63×A₁+0,68×A₂+0,07×A₃-0,92×A₄-0,98×A₅-0,71×A₆-2,03×A₇-0,70×A₈,

где

F₁ - прогностический коэффициент для случая с подозрением на флюороз;

F₂ - прогностический коэффициент для случая, когда риск развития флюороза высокий;

F₃ - прогностический коэффициент для случая, когда риск низкий;

-12,80; -1,58; -2,54 - константы;

-1,35; -1,10; 1,05; 4,51; 2,33; 2,48; 1,03; 2,17 - значения коэффициентов дискриминантной функции для F₁;

-0,29; -0,42; -0,38; -0,33, 0,39; 0,04; 1,91; 0,12 - значения коэффициентов дискриминантной функции для F₂;

0,63; 0,68; 0,07; -0,92; -0,98; -0,71; -2,03; -0,70 - значения коэффициентов дискриминантной функции для F₃.

A_1,2…8 - градации и числовые значения показателей проведенного обследования: A₁ - профессия работника: «1» - основная; «2» - вспомогательная; A₂ - остеоартроз суставов: «1» - есть; «2» - нет; A₃ - коэффициент гиперостоза середины диафиза левой лучевой кости; A₄ - эталонная плотность дистального метафиза правой лучевой кости в миллиметрах алюминиевого клина-эталона; A₅ - коэффициент гиперостоза середины диафиза левой большеберцовой кости; A₆ - эталонная плотность проксимального метадиафиза правой большеберцовой кости в миллиметрах алюминиевого клина-эталона; A₇ - Т-критерий в правой лучевой кости в SD; A₈ - T-критерий в поясничном отделе позвоночника в SD.

При F₁ больше F₂ и F₃ дается неблагоприятный прогноз и констатируется подозрение на профессиональный флюороз, при F₂ больше F₁ и F₃ прогнозируется высокий риск развития флюороза у работающих с фторсодержащими соединениями, когда F₃ больше F₁ и F_2, риск развития флюороза оценивается как низкий.

.Для определения прогностических критериев развития профессионального флюороза был проведен дискриминантный анализ показателей пациентов с начальной стадией хронического профессионального флюороза и стажированных «здоровых» работников электролизного цеха алюминиевого завода [4], проходящих углубленное стандартизированное обследование, учитывались данные профессионального анамнеза, клинические, рентгенологические и остеоденситометрические показатели, всего 48 параметров [15]. В результате было выделено 8 информативных показателей. Достоверность и вклад полученных информативных показателей в уравнение канонической величины представлены в таблице 1.

Прогностический коэффициент F получен путем суммирования константы и произведений стандартизированных величин градаций и числовых значений показателей на их дискриминантные коэффициенты.

Эффективность способа прогнозирования риска развития профессионального флюороза у стажированных работников электролизного цеха современного алюминиевого завода показана на следующих примерах.

Пример 1.

Больной Ф., возраст 55 лет, стаж работы в электролизном цехе алюминиевого завода 15 лет: проанализирован профессиональный анамнез с определением профессии электролизника как основной, проведены: клинико-рентгенологическое исследование с выявлением остеоартроза суставов конечностей, коэффициента гиперостоза левых лучевой и большеберцовой костей; эталонной плотности правых лучевой и большеберцовой костей; денситометрическое с определением T-критерия в правой лучевой кости и в поясничном отделе позвоночника, и определены их градации и числовые значения:

A₁ - работник основной профессии - 1

A₂ - остеоартроз коленных суставов - 1

A₃ - коэффициент гиперостоза левой лучевой кости - 2,8

A₄ - эталонная плотность правой лучевой кости - 10 мм алюминиевого клина-эталона

A₅ - коэффициент гиперостоза левой большеберцовой кости - 2,7

A₆ - эталонная плотность правой большеберцовой кости - 17 мм алюминиевого клина-эталона

A₇ - минеральная плотность костной ткани по значению T-критерия в правой лучевой кости - 1,6 SD

A₈ - минеральная плотность костной ткани по значению T-критерия в поясничном отделе позвоночника - 1,7 SD.

После подстановки предварительно стандартизированных градаций и числовых значений установленных информативных показателей в три вышеуказанные формулы вычислены значения прогностических коэффициентов, а именно:

F₁=-12,80-1,35×(-0,81)-1,10×(-0,36)+1,05×1,25+4,51×2,04+2,33×2,03+2,48×1,58+1,03×0,56+2,17×1,22=11,09;

F₂=-1,58-0,29×(-0,81)-0,42×(-0,36)-0,38×1,25-0,33×2,04+0,39×2,03+0,04×1,58+1,91×0,56+0,12×1,22=0,86;

F₃=-2,54+0,63×(-0,81)+0,68×(-0,36)+0,07×1,25-0,92×2,04-0,98×2,03-0,71×1,58-2,03×0,56-0,70×1,22=-26,16;

F₂<F₁>F_3.

Полученный результат свидетельствует о неблагоприятном прогнозе и об отнесении данного случая в группу с подозрением на флюороз. При экспертизе связи заболевания с профессией, проведенной в клинике, правильность прогнозирования подтверждена, установлен клинический диагноз: Профессиональная хроническая интоксикация соединениями фтора (флюороз) первой стадии (остеопатия первой степени в виде начальных проявлений остеосклероза длинных трубчатых костей).

Пример 2.

Пациент З., возраст 52 года, стаж работы в электролизном цехе 28 лет в профессии электролизника; проведены: клинико-рентгенологическое исследование без подтверждения остеоартроза суставов, с определением коэффициента гиперостоза левых лучевой и большеберцовой костей; эталонной плотности правых лучевой и большеберцовой костей; денситометрическое исследование с определением Т-критерия в правой лучевой кости и в поясничном отделе позвоночника, и определены их градации и числовые значения;

A₁- работник основной профессии - 1

A₂ - нет признаков остеоартроза - 2

A₃ - коэффициент гиперостоза левой лучевой кости - 2,1

A₄ - эталонная плотность правой лучевой кости - 7 мм алюминиевого клина-эталона

A₅ - коэффициент гиперостоза левой большеберцовой кости - 1,6

A₆ - эталонная плотность правой большеберцовой кости - 15 мм алюминиевого клина-эталона

A₇ - минеральная плотность костной ткани по значению Т-критерия в правой лучевой кости - -2,4 SD

A₈ - минеральная плотность костной ткани по значению Т-критерия в поясничном отделе позвоночника - -0,9 (SD).

После подстановки предварительно стандартизированных градаций и числовых значений установленных информативных показателей в три вышеуказанные формулы вычислены значения прогностических коэффициентов, а именно: F₁=-12,80-1,35×(-0,81)-1,10×2,77+1,05×(-0,71)+4,51×0,30+2,33×(-1,60)+2,48×0,36+1,03×(-1,87)+2,17×(-0,43)=-19,79;

F₂=-1,58-0,29×(-0,81)-0,42×2,77-0,38×(-0,71)-0,33×0,30+0,39×(-1,60)+0,04×0,36+1,91×(-1,87)+0,12×(-0,43)=-4,86;

F₃=-2,54+0,63×(-0,81)+0,68×2,77+0,07×(-0,71)-0,92×0,30-0,98×(-1,60)-0,71×0,36-2,03×(-1,87)-0,70×(-0,43)=42,40;

F₁<F₃>F_2/.

Результат свидетельствует об отнесении данного случая в группу стажированных работников с низким риском развития флюороза. В клинике пациент З. был выписан с общим заболеванием, признан трудоспособным в своей профессии.

Пример 3.

Пациент Г., 51 год, работает на заводе в литейно-прокатном отделении в профессии литейщика 21 год; проведены: клинико-рентгенологическое исследование с определением остеоартроза локтевых суставов, коэффициента гиперостоза левых лучевой и большеберцовой костей; эталонной плотности правых лучевой и большеберцовой костей; рентгенденситометрическое с определением T-критерия в правой лучевой кости и в поясничном отделе позвоночника, и определены их градации и числовые значения;

A₁ - работник вспомогательной профессии - 2

A₂ - остеоартроз локтевых суставов - 1

A₃ - коэффициент гиперостоза левой лучевой кости - 2

A₄ - эталонная плотность правой лучевой кости - 6 мм алюминиевого клина-эталона

A₅ - коэффициент гиперостоза левой большеберцовой кости - 2,5

A₆ - эталонная плотность правой большеберцовой кости - 17 мм алюминиевого клина-эталона

A₇ - минеральная плотность костной ткани по значению T-критерия в правой лучевой кости - -0,3 (SD)

A₈ - минеральная плотность костной ткани по значению T-критерия в поясничном отделе позвоночника - -1,1 (SD).

Вычислены значения прогностических коэффициентов (данные стандартизированы):

F₁=-12,80-1,35×1,22-1,10×(-0,36)+1,05×(-0,99)+4,51×(-0,85)+2,33×1,37+2,48×1,58+1,03×(-0,59)+2,17×(-0,55)=-13,54;

F₂=-1,58-0,29×1,22-0,42×(-0,36)-0,38×(-0,99)-0,33×(-0,85)+0,39×1,37+0,04×1,58+1,91×(-0,59)+0,12×(-0,55)=-1,72;

A₃=-2,54+0,63×1,22+0,68×(-0,36)+0,07×(-0,99)-0,92×(-0,85)-0,98×1,37-0,71×1,58-2,03×(-0,59)-0,70×(-0,55)=-2,14;

F₁<F₂>F₃, что свидетельствует о неблагоприятном прогнозе и констатируется высокая вероятность риска развития флюороза у работника. В клинике пациенту Г. дано заключение: в настоящее время убедительных данных за профзаболевание не получено, трудоспособен в своей профессии, требуется динамическое обследование через год в условиях профотделения, оздоровление в профилактории, санаторно-курортное лечение. Примечание: прогноз осуществлялся по данным о стажированном работнике предприятия, который проходил углубленное обследование в клинике в 2008 г. В 2010 г. работнику при динамическом обследовании установлен диагноз профессионального флюороза.

Клинические исследования заявленного способа проведены на базе терапевтического отделения клиники Ангарского филиала ФГБУ «ВСНЦ ЭЧ» СО РАМН. Для оценки эффективности применения способа прогнозирования флюороза в обучающую выборку были включены ретроспективные данные о 105 стажированных работниках электролизного цеха алюминиевого завода. Группу контроля cоставили 30 работников, не имевших контакта с фторсодержащими соединениями. Точность прогнозирования на «доклиническом» этапе составила 88,5%, точность выявления начальной формы профессионального флюороза у работников составила 100,0%.

Таким образом, предлагаемый способ прогнозирования развития профессионального флюороза позволяет провести целенаправленно и эффективно раннее начало лечебно-профилактических и экспертных мероприятий индивидуально для каждого стажированного работника промышленных производств, где используются фторсодержащие соединения, в данном случае предприятий алюминиевой промышленности. Способ позволяет сократить объем исследований и снизить трудоемкость за счет уменьшения количества измеряемых показателей.

Литература

1. Данилов И.П., Олещенко A.M., Цай Л.В. и др. Мониторинг и управление риском профессиональной заболеваемости на алюминиевом заводе // Мед. труда и пром. экология. - 2006. - №6. - С.10-13.

2. Дружинин В.Н. Рентгенометрия в комплексной диагностике фтористых остеопатий профессионального генеза // Мед. труда и пром. экология. - 2007. - №10. - С.13-17.

3. Жовтяк Е.П., Федоров А.А., Лихачева Е.И. и др. Биомаркеры экспозиции и эффекта действия фторитсых соединений у рабочих алюминиевой промышленности // Мед. груда и пром. экология. - 2010. - №2. - С.20-23.

4. Михалевич И.М., Алферова М.А., Рожкова Н.Ю. Основы прикладной статистики Часть III: Учебное пособие. - Иркутск: НЦРВХ СО РАМН, 2012. - 92 с.

5. Одинокая В.А. Клиника и течение профессионального флюороза, развившегося в условиях сниженных концентраций соединений фтора: Автореферат дис. канд. мед. наук. - Екатеринбург, 2007. - 25 с.

6. Оранский И.Е., Рослая Н.А., Хасанова Г.Н., Рослый О.Ф. Адаптация, производственная среда и качество жизни у работников алюминиевой промышленности: монография. - Екатеринбург: Издательство, 2012. - 200 с.

7. Орницан Э.Ю., Чащин М.В., Зибарев Е.В. Особенности течения профессионального флюороза // Мед. труда и пром. экология. - 2004. - №12. - С.27-29.

8. Ранняя диагностика и профилактика профессиональных заболеваний у работников, занятых на предприятиях по производству алюминия: Методическое пособие для врачей. - Москва, 2003. 37 с.

9. Рейнберг С.А. Рентгенодиагностика заболеваний костей и суставов [Электронный ресурс] /http://xray 1.nm.ru/book/kosti/-30.html 01.06.2005.

10. Рослый О.Ф., Кузьмин С.В., Плотко Э.Г. и др. Комплекс современных методов ранней диагностики и реализации программ профилактики и управления здоровьем на предприятиях алюминиевой промышленности Урала. Медико-экологические проблемы работающих // Бюллетень Научного совета. - 2006. №1. С.27-31.

11. Рослый О.Ф. Медицина труда при электролитическом получении алюминия, монография. - Екатеринбург, 2011 - 160 с.

12. Рослая Н.А., Лихачева Е.И., Оранский И.Е. и др. Клинико-патогенетические особенности хронической профессиональной интоксикации соединениями фтора в современных условиях // Мед. труда и пром. экология. - 2012. - №11. - С.17-22.

13. Толкаева Ж.А., Кочкина В.Л., Ахметзянов Р.Г., Разумов В.В. К оценке информативности количественных показателей костной плотности при СКТ денситометрии, остеоденситометрии и рентгенологическом исследовании у работников алюминиевого завода // Материалы научно-практической конференции. - Новосибирск, 2010. С.187-190.

14. Широков В.А., Макарь Т.В., Протатурко А.В. Распространенность и оценка профессионального риска развития патологии скелетно-мышечной системы у рабочих основных профессий электролизных цехов в производстве алюминия // Мед. труда и пром. экология. - 2012. - №11. - С.22-25.

15. Юнкеров В.В., Григорьев С.Г., Резванцев М.В. Математико-статистическая обработка данных медицинских исследований, 3-е изд., доп. - СПб.: ВМедА, 2011 - 318 с.