способ диагностики начальной формы профессионального флюороза

Формула изобретения

Способ диагностики начальной формы профессионального флюороза у работающих, включающий проведение рентгенографического, остеоденситометрического и клинико-биохимического исследований, отличающийся тем, что у пациента выявляют наличие жалоб на боли в суставах и в костях, определяют активность щелочной фосфатазы и уровень содержания кальция в сыворотке крови; проводят рентгенографию длинных трубчатых костей с захватом проксимальных суставов с использованием алюминиевого клина-эталона плотности и определяют коэффициент гиперостоза середины диафиза левой лучевой кости, эталонную плотность дистального метафиза правой лучевой кости и проксимального метадиафиза левой большеберцовой кости, рентгенологические признаки остеоартроза левого локтевого сустава, правого коленного сустава, левого коленного сустава; проводят остеоденситометрию правого предплечья и поясничного отдела позвоночника и определяют минеральную плотность костной ткани по значению T-критерия в правой лучевой кости и в поясничном отделе позвоночника, устанавливают и стандартизируют градации и числовые значения показателей и рассчитывают прогностические коэффициенты F₁ и F₂ по формулам:

F₁=-10,07+0,86×A₁+1,02×A ₂-1,20×A₃+1,09×A₄-1,25×A ₅+1,99×A₆+3,67×A₇-3,54×A ₈+3,65×A₉+2,36×A₁₀-2,17×A ₁₁+2,53×A₁₂;

F₂=-0,33-0,13×A ₁-0,16×A₂+0,18×A₃-0,17×A ₄+0,19×A₅-0,31×A₆-0,56×A ₇+0,54×A₈-0,56×A₉-0,36×A ₁₀+0,33×A₁₁-0,39×A₁₂;

где

F₁ - прогностический коэффициент для начальной формы профессионального флюороза;

F ₂ - прогностический коэффициент для случая, когда данных за флюороз нет;

-10,07; -0,33 - константы;

0,86; 1,02; -1,20; 1,09; -1,25; 1,99; 3,67; -3,54; 3,65; 2,36; -2,17; 2,53 - значения коэффициентов дискриминантной функции для F ₁;

-0,13; -0,16; 0,18; -0,17; 0,19; -0,31; -0,56; 0,54; -0,56; -0,36; 0,33; -0,39 - значения коэффициентов дискриминантной функции для F₂;

A_{1, 2 12} - градации и числовые значения показателей проведенного обследования: A₁ - жалобы на боли в суставах: «1» - нет; «2» - есть; A₂ - жалобы на боли в костях: «1» - нет; «2» - есть; A₃ - активность щелочной фосфатазы в крови в Ед/л; A₄ - уровень кальция в сыворотке крови в ммоль/л; A₅ - рентгенологические признаки остеоартроза левого локтевого сустава: «1» - нет; «2» - есть; A₆ - коэффициент гиперостоза середины диафиза левой лучевой кости; A₇ - эталонная плотность дистального метафиза правой лучевой кости в миллиметрах алюминиевого клина-эталона; A ₈ - рентгенологические признаки остеоартроза правого коленного сустава: «1» - нет; «2» - есть; A₉ - признаки остеоартроза левого коленного сустава: «1» - нет; «2» - есть; A₁₀ - эталонная плотность проксимального метадиафиза левой большеберцовой кости в миллиметрах алюминиевого клина-эталона; A₁₁ - T-критерий в правой лучевой кости в SD; A₁₂ - T-критерий в поясничном отделе позвоночника в SD,

и при F₁ больше F₂ диагностируют начальную форму профессионального флюороза, при F₁ меньше F₂ диагноз исключают.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, а именно к профессиональной патологии, и может быть использовано для диагностики начальной формы профессионального флюороза.

У лиц, контактирующих с соединениями фтора, 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. Если рентгенодиагностика выраженных изменений трудностей не представляет, то выявление начальных признаков остеопатии проблематична [2]. Модернизация производства и санитарно-гигиенические мероприятия привели к улучшению условий труда на предприятиях, где применяются фтористые соединения. В связи с этим 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, 11], однако возросла распространенность дегенеративно-дистрофических поражений суставов и позвоночника [6]. Поэтому вопросы совершенствования диагностики флюороза, особенного его начальной формы, с учетом новых научных знаний и современных требований, остаются актуальными.

Для установления диагноза профессионального флюороза учитывается, прежде всего, документальное подтверждение того факта, что пациент рабочал в контакте с соединениями фтора (санитарно-гигиеническая характеристика условий труда, а также наличие трудовой книжки с указанием стажа во вредных условиях). В анамнезе и при обследовании пациентов необходимо исключать сопутствующие причинные факторы поражения опорно-двигательного аппарата, кроме резорбтивного воздействия соединений фтора. Далее следует провести диагностику, обращая внимание не только на характерные признаки остеосклероза длинных трубчатых костей, а также на структурные изменения позвоночника, локтевых и коленных суставов, так как эти симптомы вносят значительный вклад в клиническую картину флюороза, снижая качество жизни пациента, затрудняя процесс реабилитации, и при наличии признаков остеосклероза, даже в минимальных объемах, являются фактом риска развития выраженных функциональных нарушений, учитывая возраст стажированных работников, отягощая прогноз развития флюороза [1, 14].

Известен метод диагностики профессионального флюороза, включающий в себя клиническое и рентгенологическое исследование опорно-двигательного аппарата с применением алюминиевого клина-эталона плотности [3]. Раннее выявление заболевания должно учитывать совокупность специфических критериев: сочетание периостальных изменений с увеличением плотности костной ткани, увеличение коэффициента гиперостоза лучевых костей и обязательное симметричное вовлечение в процесс локтевых суставов, и неспецифических: висцеральная патология [12]. Однако эта методика имеет недостаточно высокую точность для выявления начальных признаков остеосклероза костей, ведь при эталонной рентгенографии стоит полагаться на профессиональные качества рентгенолога, иначе метод переходит в раздел субъективных. Кроме того, не учитываются процессы, развивающиеся в позвоночнике, не представлены маркеры нарушения кальций-фосфорного обмена, не отражено ингибирующее воздействие фтора на щелочную фосфатазу, а висцеральная патология, широко представленная в первой стадии флюороза, неспецифична, стерта, порой отсутствует.

Известен способ диагностики костного ремоделирования, основанный на выявлении клинико-рентгенологических изменениий опорно-двигательного аппарата [5, 9]. Основным диагностическим признаком является структурная перестройка костной ткани - повышение плотности костной ткани выше 15 ступени алюминиевого клина-эталона в комбинации с периостальной и эндостальной реакцией, в сочетании с деформирующими изменениями в суставах. Данные способы имеют недостаточно высокую точность диагностики в начальной стадии заболевания.

Наиболее близким к заявленному способу является способ диагностики костного флюороза, в том числе начальной его формы, путем оценки костного ремоделирования методом эталонной рентгенографии и остеоденситометрии [13] в сочетании с клиническими и лабораторными показателями. 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 дистального отдела предплечья в виде T-критерия [7]. Данный способ четко выделяет клинико-рентгенологические критерии начального ремоделирования костной ткани, но недостатком является отсутствие учета критериев поражения позвоночника и суставов при длительном воздействии фторсодержащих веществ на работающих, что влияет на точность диагностики начальных проявлений флюороза.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка способа, позволяющего проводить наиболее точную диагностику начальной формы профессионального флюороза, когда решающее значение имеют не только изменения со стороны костной ткани, но и опорно-двигательного аппарата в целом, с четким указанием зон интереса, являющихся наиболее достоверными при выборе. Способ позволяет повысить точность диагностики за счет использования комплекса наиболее информативных показателей, выявленных с помощью математико-статистических методов [15].

Поставленная задача решается путем выявления наличия жалоб на боли в суставах и костях конечностей, определения активности щелочной фосфатазы и уровня кальция в сыворотке крови; проведения рентгенографии длинных трубчатых костей с захватом проксимальных суставов с использованием алюминиевого клина-эталона плотности и определения коэффициента гиперостоза левой лучевой кости, эталонной плотности правой лучевой и левой большеберцовой костей, рентгенологических признаков остеоартроза левого локтевого и коленных суставов; проведения остеоденситометрии правого предплечья и поясничного отдела позвоночника с определением T-критерия в правой лучевой кости и в поясничном отделе позвоночника, стандартизации полученных градаций и числовых значений, расчета прогностических коэффициентов с помощью полученных показателей с последующим отнесением пациента в группу с наличием начальной формы профессионального флюороза или в группу без заболевания.

Сравнительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что общими признаками являются: проведение клинико-биохимических исследований, включающих определение активности щелочной фосфатазы и уровня кальция в сыворотке крови; проведение рентгенографии длинных трубчатых костей с использованием алюминиевого клина-эталона плотности и определением коэффициента гиперостоза лучевых костей; эталонной плотности лучевых и большеберцовых костей, остеоденситометрии с определением T-критерия лучевых костей.

Предлагаемый способ отличается тем, что при проведении рентгенографии из рентгенологических показателей определяют коэффициент гиперостоза левой лучевой кости, эталонную плотность правой лучевой и левой большеберцовой костей; рентгенологические признаки остеоартроза левого локтевого и коленных суставов, из остеоденситометрических показателей определяют показатель минеральной плотности костной ткани в поясничном отделе позвоночника и правой лучевой кости по T-критерию; выявляют жалобы на боли в суставах и костях конечностей, все полученные показатели используют для расчета прогностических коэффициентов для отнесения пациента в группу с начальными признаками флюороза или в группу «здоровых» стажированных работников.

Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию изобретения «новизна».

В настоящее время известны возможности рентгенологического и денситометрического методов для изучения структурного поражения костной ткани, суставов и позвоночника [8]. Использование заявляемого комплекса показателей, полученных с помощью указанных тестов, для математического расчета с целью выявления диагностических критериев начальной формы флюороза в доступной нам литературе не выявлено. Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию «изобретательский уровень».

Разработанный способ может использоваться врачами-профпатологами, терапевтами для более точного выявления начальных форм профессионального флюороза. Таким образом, способ соответствует критерию «промышленная применимость».

Способ осуществляется следующим образом: у пациента, имевшего контакт с соединениями фтора, выявляют наличие жалоб на боли в костях и суставах, определяют активность щелочной фосфатазы и уровень кальция в сыворотке крови, проводят рентгенографию длинных трубчатых костей и проксимальных суставов с использованием алюминиевого клина-эталона плотности и определяют коэффициент гиперостоза середины диафиза левой лучевой кости, эталонную плотность дистального метафиза правой лучевой кости, эталонную плотность проксимального метадиафиза левой большеберцовой кости, наличие рентгенологических признаков остеоартроза левого локтевого сустава, правого и левого коленных суставов; проводят остеденситометрию правого предплечья и поясничною отдела позвоночника и определяют минеральную плотность костной ткани по значению Т-критерия в правой лучевой кости и в поясничном отделе позвоночника. Полученные показатели, предварительно стандартизованные, подставляют в формулы:

F₁=-10,07+0,86×A ₁+1,02×A₂-1,20×A₃+1,09×A ₄-1,25×A₅+1,99×A₆+3,67×A ₇-3,54×A₈+3,65×A₉+2,36×A ₁₀-2,17×A₁₁+2,53×A₁₂;

F₂=-0,33-0,13×A₁-0,16×A ₂+0,18×A₃-0,17×A₄+0,19×A ₅-0,31×A₆-0,56×A₇+0,54×A ₈-0,56×A₉-0,36×A₁₀+0,33×A ₁₁-0,39×A₁₂; где

F₁ - прогностический коэффициент для начальной формы профессионального флюороза;

F₂ - прогностический коэффициент для случая, когда данных за флюороз нет;

-10,07; -0,33 - константы;

0,86; 1,02; -1,20; 1,09 -1,25; 1,99; 3,67; -3,54; 3,65; 2,36; -2,17; 2,53 - значения коэффициентов дискриминантной функции для F₁;

-0,13; -0,16; 0,18; -0,17, 0,19; -0,31; -0,56; 0,54; -0,56; -0,36; 0,33; -0,39 - значения коэффициентов дискриминантной функции для F ₂;

A_{1, 2 12} - градации и числовые значения показателей проведенного обследования: A₁ - жалобы на боли в суставах: «1» - нет; «2» - есть; A₂ - жалобы на боли в костях: «1» - нет; «2» - есть; A₃ - активность щелочной фосфатазы в крови в Ед/л; A₄ - уровень кальция в сыворотке крови в ммоль/л; A₅ - рентгенологические признаки остеоартроза левого локтевого сустава: «1» - нет; «2» - есть; A₆ - коэффициент гиперостоза середины диафиза левой лучевой кости; A₇ - эталонная плотность дистального метафиза правой лучевой кости в миллиметрах алюминиевою клина-эталона; A ₈ - рентгенологические признаки остеоартроза правого коленного сустава: «1» - нет; «2» - есть; A₉ - признаки остеоартроза левого коленного сустава: «1» - нет; «2» - есть; A₁₀ - эталонная плотность проксимального метадиафиза левой большеберцовой кости в миллиметрах алюминиевого клина-эталона; A₁₁ - T-критерий в правой лучевой кости в SD; A₁₂ - T-критерий в поясничном отделе позвоночника в SD.

И при F₁ больше F₂ диагностируют начальную форму профессионального флюороза, при F₁ меньше F₂ диагноз исключают.

Для определения информативности диагностических критериев начальной формы костного флюороза был проведен дискриминантный анализ показателей пациентов с начальной стадией хронического профессионального флюороза и стажированных «здоровых» работников электролизного цеха алюминиевого завода [4], проходивших углубленное стандартизированное обследование: клинические, биохимические, рентгенологические и остеоденситометрические показатели, всего 48 параметров. В результате было выделено 12 информативных показателей. Достоверность и вклад полученных информативных показателей в уравнение канонической величины представлены в таблице 1.

Таблица 1
Информативные показатели дискриминантного анализа, их вклад в уравнение канонической величины
№	Показатели	F включения	P	Вклад %
A1	жалобы на боли в суставах	2,8	0,09	3,4
A2	жалобы на боли в костях	4,1	0,04	4,0
A3	активность щелочной фосфатазы	4,8	0,03	4,7
A4	уровень кальция в сыворотке крови	4,3	0,04	4,3
A5	признаки остеоартроза левого локтевого сустава	5,6	0,01	4,9
A6	коэффициент гиперостоза середины диафиза левой лучевой кости	11,8	0,0009	7,8
A7	эталонная плотность дистального метафиза правой лучевой кости	29,2	0,000001	14,3
A8	признаки остеоартроза правого коленного сустава	12.3	0,0007	13,8
A9	признаки остеоартроза левого коленного сустава	13,4	0,0004	14,3
A10	эталонная плотность проксимального метадиафиза левой большеберцовой кости	13,1	0,0004	9,2
A11	T-критерий в правой лучевой кости	10,3	0,001	8,5
A12	T-критерий в поясничном отделе позвоночника	16,0	0,0001	9,9

Эффективность способа диагностики начальной формы профессионального флюороза у стажированных работников электролизного цеха современного алюминиевого завода показана на следующих примерах:

Пример 1.

Больному Р. (возраст 48 лет, стаж работы в электролизном цехе алюминиевого завода 24 года в профессии электролизника) проведены: клиническое исследование с выявлением жалоб на боли в суставах и костях конечностей, биохимическое - с определением активности щелочной фосфатазы (ЩФ) и уровня кальция в сыворотке крови; рентгенологическое - с определением коэффициента гиперостоза левой лучевой кости; эталонной плотности правой лучевой и левой большеберцовой костей; признаков остеоартроза левого локтевого и коленных суставов; остеоденситометрическое - с определением T-критерия в правой лучевой кости и в поясничном отделе позвоночника, и определены их градации и числовые значения:

A₁ - жалобы на боли в суставах - 2

A₂ - жалобы на боли в костях - 1

A₃ - активность ЩФ - 178 Ед/л

A₄ - уровень кальция в сыворотке крови - 2,5 ммоль/л

A ₅ - признаки остеоартроза левого локтевого сустава - 1

A₆ - коэффициент гиперостоза середины диафиза левой лучевой кости - 2,3

A₇ - эталонная плотность дистального метафиза правой лучевой кости - 10 мм алюминиевого клина-эталона

A₈ - признаки остеоартроза правого коленного сустава - 1

A₉ - признаки остеоартроза левого коленного сустава - 1

A₁₀ - эталонная плотность проксимального метадиафиза левой большеберцовой кости - 17 мм алюминиевого клина-эталона

A₁₁ - T-критерий в дистальном отделе правой лучевой кости - 2,3 SD

A₁₂ - T-критерий в поясничном отделе позвоночника - 4,2 SD

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

F₁=-10,07+0,86×A₁+1,02×A ₂-1,20×A₃+1,09×A₄-1,25×A ₅+1,99×A₆+3,67×A₇-3,54×A ₈+3,65×A₉+2,36×A₁₀-2,17×A ₁₁+2,53×A₁₂;

F₂ =-0,33-0,13×A₁-0,16×A₂+0,18×A ₃-0,17×A₄+0,19×A₅-0,31×A ₆-0,56×A₇+0,54×A₈-0,56×A ₉-0,36×A₁₀+0,33×A₁₁-0,39×A ₁₂;

F₁=10,93; F₂=-31,68. F₁>F₂

Пациента относят в группу больных начальной формой профессионального флюороза. При экспертизе связи заболевания с профессией правильность диагностики подтверждена.

Пример 2.

Больному В. (возраст 60 лет, стаж работы в электролизном цехе 34 года в профессии анодчика) проведены: клиническое исследование с определением жалоб на боли в суставах и костях конечностей, биохимическое - с определением активности щелочной фосфатазы и уровня кальция в сыворотке крови; рентгенологическое - с определением коэффициента гиперостоза левой лучевой кости; эталонной плотности правой лучевой и левой большеберцовой костей; признаков остеоартроза левого локтевого и коленных суставов; остеоденситометрическое - с определением Т-критерия в правой лучевой кости и в поясничном отделе позвоночника, и определены их градации и числовые значения:

A₁ - 2; A₂ - 2; A₃ - 118 Ед/л; A₄ - 2,5 ммоль/л; А₅ - 1; А₆ - 2; A₇ - 5 мм; A₈ - 2; A₉ - 2; A₁₀ - 13 мм; А₁₁ - 0,3 SD; A₁₂ - 1,3 SD

После подстановки предварительно стандартизированных градаций и числовых значений установленных информативных показателей в две вышеуказанные формулы вычислены значения прогностических коэффициентов:

F₁=-10,07+0,86×A ₁+1,02×A₂-1,20×A₃+1,09×A ₄-1,25×A₅+1,99×A₆+3,67×A ₇-3,54×A₈+3,65×A₉+2,36×A ₁₀-2,17×A₁₁+2,53×A₁₂;

F₂=-0,33-0,13×A₁-0,16×A ₂+0,18×A₃-0,17×A₄+0,19×A ₅-0,31×A₆-0,56×A₇+0,54×A ₈-0,56×A₉-0,36×A₁₀+0,33×A ₁₁-0,39×A₁₂;

F₁ =-24,22; F₂=51,20.

F₁<F ₂, следовательно, обследуемого относят в группу «здоровых» стажированных работников.

Оценка эффективности предлагаемого способа диагностики проводилась в обучающих и контрольной выборках. В обучающих выборках (30 стажированных работников алюминиевого предприятия) правильное распознавание составило 96,7% для пациентов с профессиональным флюорозом, 100,0% - для пациентов, длительно проработавших в условиях воздействия фторсодержащих веществ и не имеющих данного заболевания, 100,0% - для условно здоровых пациентов, не имеющих в профессиональном маршруте контакта с фторсодержащими веществами, без признаков интоксикации (30 человек).

Таким образом, заявленный способ дает возможность провести точную диагностику начальной, стертой формы профессионального флюороза у работников предприятий, где применяются фторсодержащие вещества, в частности выявить начальные изменения обменных процессов, ферментативных нарушений и формирования патологии опорно-двигательного аппарата, с целью своевременного решения экспертных и реабилитационных вопросов, направленных на улучшение качества жизни работников трудоспособного возраста, снижения случаев инвалидизации.

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., Семенникова Т.К., Ярина А.Л. и др. Клинико-рентгенологическая диагностика и классификация профессионального флюороза // Мед. труда и пром. экология. - 2000. - № 3. - С.17-20.

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

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

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

9. 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.

10. Рослый О.Ф. Медицина труда при электролитическом получении алюминия. Монография. - Екатеринбург. 2011 - 160 с.

11. 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.

12. Семенникова Т.К., Жовтяк Е.П., Лихачева Е.И. и др. Клинические особенности ранних стадий профессионального флюороза при комбинированном и сочетанном действии производственных факторов // Гигиена труда и проф. заболевания. - 1992. - № 3. - С.6-8.

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.