Результат интеллектуальной деятельности: Способ дифференциальной диагностики профессионального хронического необструктивного бронхита, профессиональной хронической обструктивной болезни легких, профессиональной бронхиальной астмы у работников производства алюминия в постконтактном периоде

Изобретение относится к области медицины, а именно к пульмонологии, терапии, профессиональной патологии, и позволяет проводить дифференциальную диагностику профессионального хронического необструктивного бронхита, профессиональной хронической обструктивной болезни легких, профессиональной бронхиальной астмы у работников производства алюминия в постконтактном периоде.

Патология органов дыхания занимает одно из лидирующих положений в структуре профессиональной заболеваемости у работающих производств алюминия. В последние годы доказано, что характер развивающейся профессиональной патологии органов дыхания, особенности клинических проявлений определяются не только вредными факторами производственной среды, но и индивидуальными особенностями организма [1]. Вместе с тем течение заболеваний может быть различным, они могу протекать как самостоятельно, так и в сочетании с возможным прогрессированием заболевания в постконтактном периоде. Ведущими механизмами профессиональной патологии органов дыхания являются аномальное персистирующее воспаление, оксидативный стресс, ремоделирование бронхов и легочной ткани, эндотелиальная дисфункция сосудов, гиперинфляция и прогрессирование в постконтактном периоде [2]. Индивидуальное ведение и лечение пациентов с профессиональной бронхолегочной патологией основано на выявлении маркеров, объединяющих случаи со сходными клинико-инструментальными и лабораторными признаками [3], в связи с чем, и предлагается методика обследования пациентов с установленной профессиональной патологией в постконтактном периоде при модифицировании заболевания.

Наиболее близким к заявленному способу является способ дифференциальной диагностики бронхиальной астмы (БА), хронического бронхита (ХБ) и хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) [4]. Сущность способа заключается в создании математической модели, включающей 5 достоверных информативных показателей: возраст пациента, объем форсированного выдоха за 1 секунду, цитоз индуцированной мокроты, содержание нейтрофилов в индуцированной мокроте и факт курения, комплексную математическую оценку показателей и определение вероятностей наличия БА и ХВ по отношению к ХОБЛ. Недостатком, данного способа является невозможность применения для лиц с профессиональной патологией, поскольку курение является исключающим фактором, а также использованы показатели, не отвечающие современным стандартам диагностики бронхолегочной патологий.

После установления профессионального характера бронхолегочной патологии, через несколько лет, возможна модификация течения заболевания. В некоторых случаях существуют трудности с определением нозологической формы бронхолегочной патологии в связи с ее трансформацией либо прогрессированием течения. Пациенты с разными нозологическими вариантами профессиональной бронхолегочной патологии, в постконтактном периоде, имеют различия при анализе результатов клинико-функционального обследования.

Задачей изобретения является расширение возможностей дифференциальной диагностики профессиональной бронхиальной астмы, профессионального хронического необструктивного бронхита и профессиональной хронической обструктивной болезни легких у работников алюминиевой промышленности в постконтактный период. Поставленная задача решается путем анализа, результатов клинико-функционального обследования: анкетирования по шкале CAT (COPD assessment Test - оценочный тест по ХОБЛ [5] и по модифицированному вопроснику Британского медицинского исследовательского совета (mMRC - Medical Research Council Dyspnea Scale) [6], показателей спирометрии [7], 6-минутного шагового теста (6-МТХ) [8], с последующим подсчетом дискриминантных коэффициентов (F), с дальнейшим их сравнением и выдачей заключения с формулировкой диагноза.

Отличительными признаками предложенного нами способа является использование клинико-функциональных показателей в качестве информативных, а именно: показатели спирометрии: мгновенная объемная скорость после выдоха 75% форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ); соотношение форсированной жизненной емкости легких к объему форсированного выдоха за 1 минуту (ФЖЕЛ/ОФВ₁); мгновенная объемная скорость после выдоха 25% ФЖЕЛ (МОС25); данные анкетирования по анкетам CAT и mMRC, данные 6-минутного шагового теста; математическая оценка показателей с помощью дискриминантных функций.

Сущность метода заключается в том, что у пациентов с разными нозологическими вариантами профессиональной бронхолегочной патологии, установленной в постконтактный период, при модифицировании нозологической формы анализируются результаты клинико-функционального обследования. Пациенту проводят:

- спирометрию с определением мгновенной объемной скорости после выдоха 75% ФЖЕЛ (МОС75); соотношения форсированной жизненной емкости легких к объему форсированного выдоха за 1 минуту (ФЖЕЛ/ОФВ₁) и мгновенной объемной скорости после выдоха 25% ФЖЕЛ (МОС25);

- анкетирование по шкале CAT (COPD assessment Test - оценочный тест по ХОБЛ), отбирая 1 пункт анкеты - интенсивность кашля и 4 пункт анкеты - выраженность одышки;

- анкетирование по анкете mMRC с определением общего балла;

- 6-шаговый тест (6-МТХ), по результатам которого отбирают расстояние в метрах (6-МТХ, м) и процент пройденного расстояния от должных величин (6-МТХ, %).

Далее рассчитывают коэффициенты F1, F2, F3 и F4 по формулам, выведенным на основании дискриминантного анализа.

F1=-9,76+0,75⋅a₁-2,00⋅а₂-0,19⋅а₃+0,27⋅a₄-0,11⋅а₅+1,22⋅а₆+3,62⋅а₇+ 2,22⋅а₈;

F2=-11,33-2,69⋅а₁-2,59⋅a₂-0,88⋅a₃-2,99⋅a₄+2,90⋅а₅-1,37⋅а₆+1,19⋅а₇+4,54⋅а₈;

F3=-12,64-0,46⋅a₁-1,15⋅a₂+0,78⋅а₃-1,13⋅а₄+1,71⋅а₅-1,52⋅а₆+1,30⋅а₇+3,82⋅а₈;

F4=-13,79-2,12⋅а₁-4,16⋅а₂+0,39⋅а₃-1,39⋅а₄+3,24⋅а₅-0,71⋅а₆+3,51⋅а₇+2,79⋅а₈; где

F1 - прогностический коэффициент для группы пациентов с профессиональным хроническим необструктивным бронхитом;

F2 - прогностический коэффициент для группы пациентов с профессиональной хронической обструктивной болезнью легких;

F3 - прогностический коэффициент для группы пациентов с профессиональной бронхиальной астмой;

F4 - прогностический коэффициент для группы пациентов с сочетанной патологией ПХОБЛ+ПБА;

-9,76; -11,33; -12,64; -13,79 - константы;

0,75; -2,00; -0,19; 0,27; -0,11; 1,22; 3,62; 2,22; -2,69; -2,59; -0,88; -2,99; 2,90; -1,37; 1,19; 4,54; -0,46; -1,15; 0,78; -1,13; 1,71; -1,52; 1,30; 3,82; -2,12; -4,16; 0,39; -1,39; 3,24; -0,71; 3,51 и 2,79 - дискриминационные коэффициенты;

a_{1, 2, …, 8} - числовые показатели проведенного обследования: a₁ - мгновенная объемная скорость после выдоха 75% ФЖЕЛ (МОС75); а₂ - 1 пункт анкеты CAT - интенсивность кашля; а₃ - соотношение форсированной жизненной емкости легких к объему форсированного выдоха за 1 минуту (ФЖЕЛ/ОФВ₁); a₄ - данные 6-шагового теста: процент пройденного расстояния от должных величин (6-МТХ, %); а₅ - данные 6-шагового теста: расстояние в метрах (6-МТХ, м); а₆ - общий балл по анкете mMRC; a₇ - 4 пункт анкеты CAT - выраженность одышки; а₈ - мгновенная объемная скорость после выдоха 25% ФЖЕЛ (МОС25).

Прогностическое значение принимается по функции с большим значением, с отнесением пациента к одной из четырех нозологических форм бронхо-легочной патологии.

Предлагаемый способ диагностики является точным, быстрым и экономичным. Использование данных 6-минутного. шагового теста повышают уровень объективизации диагностики у конкретного пациента с сокращением времени, необходимое для дифференциальной диагностики профессиональной бронхолегочной патологии. Способ, заявляемый в качестве изобретения, позволяет ускорить и повысить эффективность диагностики, а, следовательно, и лечения больных с профессиональной патологией органов дыхания.

В дискриминантном анализе мы проверили 31 показатель, которые использовались при данном обследовании. Анализировались 4 группы пациентов, которым диагноз установлен в период работы. Прогностические коэффициенты F1, F2, F3 и F4 рассчитываются по формулам, выведенным на основании дискриминантного анализа.

В результате этого распределения, по F-критерию Фишера были выделены информативные признаки, отличающие эти группы между собой, и построены линейные уравнения, позволяющие отнести пациента к одной из четырех групп. Классификационная матрица представлена в таблице 1.

Полученные результаты позволили создать диагностическую модель, для объективного распределения пациентов по нозологическим формам профессиональной бронхолегочной патологией, установленной в постконтактный период. Для иллюстрации приведем клинические примеры. Рассмотрим примеры пациентов под кодами К., Г., И., Б. Результаты обследования по информативным признакам представлены в таблице 2.

Пример 1

Пациент К., возраст 71 год, стаж работы 25 лет в производстве алюминия.

Дискриминантное уравнение для пациента К. (данные стандартизированы):

F1=-9,76+0,75⋅0,54-2,00⋅(-0,39)+0,27⋅0,76-0,11⋅0,97+1,22⋅0,48+3,62⋅(-0,64)+2,22⋅(-0,98)+0,73⋅0,83=-11,53

F2=-11,33-2,69⋅0,54-2,59⋅(-0,39)-2,99⋅0,76+2,90⋅0,97-1,37⋅0,48+1,19⋅(-0,64)+4,54⋅(-0,98)+2,93⋅0,83=-14,67

F3=-12,64-0,46⋅0,54-1,15⋅(-0,39)-1,13⋅0,76-1,71⋅0,97-1,52⋅0,48+1,30⋅(-0,64)+3,82⋅(-0,98)+2,89⋅0,83=-14,54

F4=-13,79-2,12⋅0,54-4,16⋅(-0,39)-1,39⋅0,76+3,24⋅0,97-0,71⋅0,48+3,51⋅(-0,64)+2,79⋅(-0,98)+1,51⋅0,83=-15,29

F1>F2

F1>F3

F1>F4

Из четырех линейных функций мы видим, что наибольшее значение F у нас имеет F1. Следовательно, пациент К. относится к ПХНБ.

Пример 2

Пациент Г., возраст 64 года, стаж работы 30 лет в производстве алюминия.

Дискриминантное уравнение для пациента Г. (данные стандартизированы):

F1=-9,76+0,75⋅(-1,14)-2,00⋅1,49+0,27⋅(-0,94)-0,11⋅0,63+1,22⋅0,94+3,62⋅(-0,64)+2,22⋅0,87+0,73⋅(-1,25)=-14,06

F2=-11,33-2,69⋅(-1,14)-2,59⋅1,49-2,99⋅(-0,94)+2,90⋅0,63-1,37⋅0,94+1,19⋅(-0,64)+4,54⋅0,87+2,93⋅(-1,25)=-9,24

F3=-12,64-0,46⋅(-1,14)-1,15⋅1,49-1,13⋅(-0.94)+1,71⋅0,63-1,52⋅0.94+1.30⋅(-0.64)+3,82⋅0,87+2,89⋅(-1,25)=-14,24

F4=-13,79-2,12⋅(-1,14)-4,16⋅1,49-1,39⋅(-0,94)+3,24⋅0,63-0,71⋅0,94+3,51⋅(-0,64)+2,79⋅0,87+1,51⋅(-1,25)=-16,54

F2>F1

F2>F3

F2>F4

Из четырех линейных функций мы видим, что наибольшее значение F у нас имеет F2. Следовательно, пациент Г. относится к группе ПХОБЛ.

Пример 3

Пациент И., возраст 62 года, стаж работы 35 лет в производстве алюминия.

Дискриминантное уравнение для пациента И. (данные стандартизированы):

F1=-9,76+0,75⋅0,036-2,0⋅1,49+0,27⋅0,88-0,11⋅0,21+1,22⋅(-0,06)+3,62⋅(-0,64)+2,22⋅(-0.05)+0,73⋅1,08=-14,21.

F2=-11,33-2,69⋅0,036-2,59⋅1,49-2,99⋅0,88+2,90⋅0,21-1,37⋅(-0,06)+1,19⋅(-0,64)+4,54⋅(-0,05)+2,93⋅1,08=-15,05

F3=-12,64-0,46⋅0,036-1,15⋅1,49-1,13⋅0,88+1,71⋅0,21-1,52⋅(-0,06)+1,30⋅(-0,64)+3,82⋅(-0,05)+2,89⋅1,08=-12,81

F4=-13,79-2,12⋅0,036-4,16⋅1,49-1,39⋅0,88+3,24⋅0,21-0,71⋅(-0,06)+3,51⋅(-0,64)+2,79⋅(-0,05)+1,51⋅1,08=-21,32

F3>F1

F3>F2

F3>F4

Из четырех линейных функций мы видим, что наибольшее значение F у нас имеет F3. Следовательно, пациент И. относится к группе ПБА.

Пример 4

Пациент Б., возраст 47 года, стаж работы 14 лет в производстве алюминия. Дискриминантное уравнение для пациента Б., (данные стандартизированы):

F1=-9,76+0,75⋅(-1,14)-2,00⋅(-2,28)+0,27⋅(-0,61)-0,11⋅(-0,95)+1,22⋅(-1,09)+3,62⋅0,56+2,22⋅(-0,05)+0,73⋅(-0,91)=-6,19

F2=-11,33-2,69⋅(-1,14)-2,59⋅(-2,28)-2,99⋅(-0,61)+2,90⋅(-0,95)-1,37⋅(-1,09)+1,19⋅0,56+4,54⋅(-0,05)+2,93⋅(-0,91)=-4,02

F3=-12,64-0,46⋅(-1,14)-1,15⋅(-2,28)-1,13⋅(-0,61)+1,71⋅(-0,95)-1,52⋅(-1,09)+1,30⋅0,56+3,82⋅(-0,05)+2,89⋅(-0,91)=-10,86

F4=-13,79-2,12⋅(-1,14)-4,16⋅(-2,28)-1,39⋅(-0,61)+3,24⋅(-0,95)-0,71⋅(-1.09)+3,51⋅0.56+2,79⋅(-0,05)+1,51⋅(-0,91)=-2,89

F4>F1

F4>F2

F4>F3

Из четырех линейных функций мы видим, что наибольшее значение F у нас имеет F4. Следовательно, пациент Б. относится к группе с overlap-синдромом (ПХОБЛ+ПБА).

Литература

1. Измеров Н.Ф., Чучалин А.Г., ред. Профессиональные заболевания органов дыхания. Национальное руководство. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2015, с. 44-58.

2. Горблянский Ю.Ю., Яковлева, Д.Е. Пиктушанская и др. Профессиональная хроническая обструктивная болезнь легких; монография / Ю.Ю. Горблянский, Н.В: Яковлева, Т.Е. Пиктушанская [и др.]; под ред. Ю.Ю. Горблянского; ФГБОУ ВО РостГМУ Минздрава России. - Ростов-на-Дону: Фонд науки и образования, 2018. - 312 с.

3. Шпагина Л.А., Котова О.С., Шпагин И.С., Герасименко О.Н. Профессиональная хроническая обструктивная болезнь легких: фенотипические характеристики. - Медицина труда и промышленная экология - 2017. - №3. - С. 47-53

4. Способ дифференциальной диагностики бронхиальной астмы, хронического бронхита и хронической обструктивной болезни легких. Патент RU 2310381 С2, заявка №2006101847/14, дата подачи заявки 23.01.2006.

5. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD). Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease. Updated 2018. http://www.goldcopd.org.

6. Айсанов 3.P., Авдеев C.H., Архипов B.B., Белевский A.C., Лещенко И.В., Овчаренко СИ., Шмелев Е.И., Чучалин А.Г. Национальные клинические рекомендации по диагностике и лечению хронической обструктивной болезни легких: алгоритм принятия клинических решений. Пульмонология. 2017; 27(1): 13-20. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2017-27-1-13-20

7. Miller M.R., Hankinson J., Brusasco V. et al. Standardisation of spirometry. Eur Respir.J. 2005; 26(2): 319-338. DOI: 10.1183/09031936.05.00034805

8. Чучалин А.Г., ред. Пульмонология. Клинические рекомендации. Второе издание, исправленное и дополненное. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011.