ІНСТИТУТ МЕДИЦИНИ ПРАЦІ АМН УКРАЇНИ
Інститут медицини праці АМН України
БАСАНЕЦЬ Анжела Володимирівна
УДК 616.24-003.6:622:001.5
СУЧАСНІ ПІДХОДИ ДО ДІАГНОСТИКИ ТА ПРОФІЛАКТИКА ПНЕВМОКОНІОЗУ У ПРАЦЮЮЧИХ ВУГІЛЬНИХ ШАХТ ЯК ПРІОРИТЕТНА ПРОБЛЕМА ПРОФЕСІЙНОЇ ПАТОЛОГІЇ
14.02.01 – Гігієна
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня
доктора медичних наук
Київ – 2007
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Інституті медицини праці Академії медичних наук України
Науковий консультант
академік НАН та АМН України
Кундієв Юрій Ілліч,
Інститут медицини праці Академії медичних наук України, директор
Офіційні опоненти:
член-кореспондент АМН України
Яворовський Олександр Петрович,
Національний медичний університет ім. О.О.Богомольця МОЗ України, завідувач кафедри гігієни праці та профзахворювань
доктор медичних наук, професор
Бондаренко Генадій Опанасович,
Донецький медичний університет, завідувач кафедри професійних хвороб і радіаційної медицини
доктор медичних наук, професор
Балан Галина Макарівна,
Інститут екогігієни та токсикології ім. Л.І.Медведя МОЗ України, керівник відділу загальної та професійної патології
Захист відбудеться 12.10. 2007 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.26.554.01 в Інституті медицини праці АМН України (01033, Київ-33, вул. Саксаганського, 75).
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту медицини праці АМН України (01033, Київ-33, вул. Саксаганського, 75).
Автореферат розісланий 07.09. 2007 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради А.В.Степаненко
____________________________________________
Підписано до друку 28.08.2007 р. Формат 60х90/16.
Ум. друк. арк. 1,9. Обл.-вид. арк. 1,9.
Тираж 100. Зам. 27.
____________________________________________“
Видавництво “Науковий світ””®
Свідоцтво ДК № 249 від 16.11.2000 р.
м. Київ, вул. Боженка, 17, оф. 504.
200-87-13, 200-87-15, 8-050-525-88-77
_______________
загальна характеристика роботи
Актуальність дослідження. В структурі професійної патології багатьох країн світу провідне місце займають захворювання бронхолегеневої, системи, викликані впливом пилу, промислових аерозолів, подразнюючими чинниками [Rabenda A., 2001; Baur X. et al., 2005; MMWR, 2005; Tjoe N.E. et al., 2005; Masi M, 2006;]. При цьому розповсюдженість пневмоконіозу (ПК) є найбільш значною: щорічно в Україні реєструється біля 2500 вперше встановлених випадків захворювання, найбільша іх частка – у вугільній промисловості [Суханов В.В. и соавт., 2000; Кундієв та співав., 2002].
Аналіз динаміки професійної захворюваності гірників вугільної галузі, що є однією з найнебезпечних за умовами праці, свідчить, що вона формує 70-80 загального рівню професійної захворюваності в Україні. Доведено, що серед шахтарів, які страждають на ПК, показники смертності від захворювань бронхолегеневої системи вищі, ніж в популяції в цілому [Коhout J. et al., 2001;
Meyer J.D., 2001; Ogava S. et al., 2003].
Економічний збиток, пов’язаний з втратою трудового потенціалу, відшкодуванням компенсацій у зв’язку з втратою працездатності, медичними витратами на лікування та реабілітацію хворих, а також відтворенням робочої сили, робить проблему профілактики і ранньої діагностики ПК однією з пріоритетних у сфері медицини праці [Любченко П.Н., 2004; Smith D.R.et al., 2006]. Проблема набуває широкого визнання як в Україні, так і на міжнародному рівні. У зв’язку з високою соціальною і економічною значущістю ВООЗ визнала проблему елімінації пневмоконіозу у світі як одну з пріоритетних [Кундієв Ю.І. та співав., 2006].
В даний час основним визнаним методом діагностики ПК є рентгенологічний [Pattichis M.S. et al., 2001; Pham Q.T., 2001; Attfield M. et al., 2004; Naidoo R.N. et al., 2004]. Першочерговим питанням стало приєднання України до Міжнародної класифікації пневмоконіозу Міжнародна Організація Праці (МОП) 2000 року, що надало можливість визначити особливості рентгенологічної картини при ПК від впливу вугільного пилу та проводити порівняльні дослідження у сфері професійної патології з іншими країнами світу [Кучук А.А. и соавт., 2003].
Наукові дані, одержані останніми роками, свідчать про те, що патоморфологічне дослідження легеневої тканини померлих шахтарів доводить наявність специфічних для ПК змін у паренхимі при відсутності прижиттєвих рентгенологічних ознак захворювання [Rassl D.M. et al., 2003; Naidoo R.N. et al., 2005]. Тому на сучасному етапі питанням виключної важливості є розробка нових методів діагностики, котрі б дозволили виявляти ПК на ранніх стадіях його розвитку. В середині 90-х років японськими вченими було започатковано вивчення критеріїв комп’ютерно-томографічної (КТ) діагностики професійних захворювань та захворювань, викликаних впливом несприятливих факторів навколишнього середовища [Sugunama N., 2001; Akira M., 2002]. Дослідження щодо вивчення інформативності КТ для діагностики ПК порівняно з рентгенологічним дослідженням малочисельні, в основному вони стосуються таких його форм, як силікоз і азбестоз [Ngan H. et al., 2003; Remy-Jardin M. et al., 2004; Arakava H. et al., 2005 ; Petrovic P. et al., 2005; Chen B.D. et al., 2006].
Одним з найбільш інформативних, доступних методів діагностики й диференціальної діагностики захворювань органів дихання (у тому числі й професійної етиології) є дослідження легеневої функції. На протязі багатьох років панувала загальноприйнятна думка, що для ПК нехарактерні значні зміни функції зовнішнього дихання (ФЗД) [Tiwari R.R. et al., 2003; Wang X.R. et al., 2002; Bahrami A.R. et al., 2003; Leung C.C.et al., 2005]. Досвід показав, що на стадіях захворювання категорій
1 та 2 хворі часто скаржаться на задишку, а при проведенні спірометрії, що залишається найбільш поширеним методом функціональної діагностики патології бронхолегеневої системи, функціональні порушення не виявляються [Rebstock-Bourgkard E. et al. 1994; Harber P. Et al., 2003; Tiwari R.R. et al., 2003].
Варто припустити, що дихальна недостатність при ПК обумовлена механізмами, які не пов’язані з обструктивними змінами і не можуть бути діагностовані методом спірометрії. Збитковий розвиток фіброзу призводить до заміщення паренхіми легень вогнищами склеротично трансформованої тканини, котрі повністю виключені з процесу газообміну. Як результат відбувається зменшення об’єму корисного простору газообміну, що може проявлятись зменшенням статичних легеневих об’ємів: залишкового об’єму (ЗО), функціональної залишкової ємкості легень (ФЗЄЛ), загальної ємкості легень (ЗЄЛ), а також порушенням дифузійної здатності альвеоло-капілярної мембрани (АКМ). Дослідження стану бронхолегеневої системи з застосуванням бодіплетізмографії (БПГ), визначенням дифузійної здатності альвеоло-капілярної мембрани (АКМ) проводились у хворих на хронічне обструктивне захворювання легень (ХОЗЛ), азбестоз, силікоз [Chi L. Et al., 2001; Kambe M., 2004; Piirila P. et al., 2005; Chong S.T et al., 2006]. Роботи, що стосуються ПК від впливу вугільного пилу малочисельні
[Lin L.C. et al., 2001; Nakamura M. et al., 2002]. Крім того, в них не враховується залежність змін показників БПГ від категорії захворювання та таких факторів ризику його розвитку, як концентрація пилу, його респірабельної фракції, кварцу в повітрі робочої зони шахтарів, стажу роботи в підземних умовах.
Пневмоконіоз відносять до мультифакторіальних захворювань (МФЗ) з полігенним типом наслідування, що виникає в результаті поєднаної дії генетичних та екзогенних чинників [Kazazian J.H., 1997 Wang X.T. et al., 2005]. Спадкову схильність до ПК почали обговорювати нещодавно і на сьогодні конкретні механізми її реалізації тільки починають вимальовуватися [Barbarin V. et al., 2005; Chen Y. et al., 2004]. Наявність факту можливості виявлення схильності до ПК у разі інформування обстежуваного про можливу перспективу розвитку патології в умовах обраної їм професії відкриє нові можливості для первинної профілактики захворювання.
В практиці світової медицини спостерігається суттєвий прогрес в розумінні феномену шумів дихання людини і в об’єктивізації їх аускультативних ознак. В значній мірі активізація цього процесу обумовлена появою нових технологій електронної реєстрації шумів дихання, їх комп’ютерної обробки, можливістю візуалізації та документування. У зв’язку з цим відкрилися принципово нові можливості створення методів та засобів діагностики респіраторних захворювань. До цього часу вивчення діагностичної ефективності респіросонографічного методу на основі цифрової аускультації стосувалось гострих захворювань бронхолегеневої системи [Грінченко В.Т. та співав., 1998].
Таким чином, домінуюче значення захворювань бронхолегеневої системи, в тому числі ПК від впливу вугільного пилу, в структурі професійної патології, значні економічні збитки, пов’язані з втратою трудового потенціалу країни, витратами на лікування хворих, компенсацією втрати працездатності, діагностування захворювання на пізніх стадіях розвитку, пов’язане з недосконалою системою діагностики, унеможливлюють процеси своєчасної ефективної реабілітації хворих таі профілактики ПК, що і обумовило необхідність проведення наукового дослідження та визначило його мету й завдання.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Представлена робота є частиною комплексних гігієнічних та клінічних досліджень, здійснених у рамках науково-дослідної роботи Інститутом медицини праці АМН України: “Нові підходи до діагностики і уточнення механізмів розвитку пневмоконіозу від дії вугільного пилу” (2004-2006 рр.) (№ державної реєстрації 0104U003077), “Удосконалити оцінку ризику та систему реєстрації професійного раку у робітників канцерогенно-небезпечних підприємств України з метою обгрунтування профілактичних заходів” (№ державної реєстрації 0104U003079), “Вивчити стан виявлення, реєстрації та обліку професійної патології в Україні з метою удосконалення, оптимізації медико-санітарного обслуговування населення і системи профілактичних заходів” (№ державної реєстрації 0102U002088). Частина досліджень була виконана в рамках спільного проекту Інституту медицини праці АМН України з Ілінойським університетом (Чикаго, США) за підтримкою Фогарті Фонду “Захворювання легень у шахтарів України” (2000-2002 рр.). Частина досліджень виконувалась у рамках проекту „Удосконалення методів діагностики пневмоконіозу від впливу вугільного пилу”, що є розділом другого глобального стратегічного напрямку діяльності ВООЗ на 1995-2010 роки “Промоція безпечного виробничого середовища, належної робочої практики та здоров’я на робочому місці”, затвердженого Об’єднаним Комітетом Медицини Праці ВООЗ та МОП у рамках Глобальної Програми Елімінації Пневмоконіозу.
Дослідження проводилося також відповідно до наукового та практичного забезпечення реалізації: міжгалузевої комплексної програми України “Здоров’я нації: 2002-2011 рр.”, національної програми “Поліпшення стану безпеки, гігієни праці та виробничого середовища на 2001-2005 рр.”. Матеріали дослідження увійшли до пропозицій щодо проекту національної програми “Розробка та удосконалення методів діагностики, профілактики, лікування професійних та виробничо-обумовлених захворювань, порядку проведення медичних оглядів, медичної реабілітації осіб, що працюють у важких, шкідливих та небезпечних умовах”.
Мета дослідження: Виявлення особливостей патогенетичних змін бронхолегеневої системи та удосконалення системи діагностики пневмоконіозу. Розробка шляхів покращення диспансерного нагляду за хворими на пневмоконіоз та працюючими в умовах впливу пилового фактору. Визначення генетичних маркерів ризику розвитку пневмоконіозу з метою прогнозування виникнення і перебігу захворювання.
Завдання дослідження, обумовлені поставленою метою, передбачали:
· узагальнити вітчизняний та міжнародний досвід з питань патогенезу, клініки, діагностики, факторів ризику розвитку ПК;
· вивчити умови праці в вугільних шахтах України з визначенням концентрації респірабельної фракції пилу та кварцу в персональних пробах шахтарів на різних етапах вуглевидобутку;
· вивчити розповсюдженості ПК серед шахтарів вугільних шахт Донецької області в різних стажових групах та за категоріями захворювання, визначення особливостей клінічних ознак ПК;
· оцінити діагностичну ефективність методів дослідження функціонального стану легень при ПК: спірометрії, БПГ, дифузійної здатності АКМ з визначенням найбільш інформативних та об’єктивних показників порушення функції зовнішнього дихання на ранніх стадіях захворювання. Дослідити залежність між ступенем порушення показників легеневої функції і даними рентгенографії методів дослідження;
· визначити інформативність візуалізаційних методів діагностики пневмоконіозу від впливу вугільного пилу, розробити систему комп’ютерно-томографічних ознак захворювання та показань для проведення обстеження у хворих з підозрою на ПК;
· визначити генетичні маркери ризику розвитку ПК у шахтарів вугільних шахт;
· оцінити інформативність методики респіросонографії для діагностики ПК;
· розробити та впровадити в практику найбільш інформативні показники для діагностики і оцінки функціонального стану бронхолегеневої системи при ПК. Удосконалити рекомендації по диспансерному нагляду за хворими на ПК та працюючими в підземних умовах.
Об’єкт дослідження – система діагностики ПК від впливу вугільного пилу.
Предмет дослідження – умови праці у вугільних шахтах України; стан бронхолегеневої системи шахтарів; дані рентгенологічного дослідження та КТВР шахтарів, хворих на ПК різних категорій; генетичні детермінанти, що обумовлюють ризик розвитку ПК.
У дослідженні використані методи: гігієнічні, клінічні, інструментальні, експертних оцінок, математичні. Для вирішення окремих прикладних завдань дослідження використовувались розроблені опитувальники, спеціальна форма реєстрації комп’ютерно-томографічних ознак ПК.
Наукова новизна результатів дослідження полягає в тому, що вперше в Україні:
· Розширено теоретичне уявлення щодо адекватної гігієнічної оцінки пилового навантаження у вугільних шахтах України на основі нового методичного підходу з визначенням концентрацій респірабельної фракції пилу та кварцу в персональних пробах повітря робочої зони шахтарів.
· Визначені особливості рентгенологічних ознак при ПК від впливу вугільного пилу та розроблена система діагностичних комп’ютерно-томографічних ознак захворювання на ранніх стадіях його розвитку.
· З’ясовані особливості патогенетичного механізму розвитку легеневої недостатності при ПК та запропоновані нові методи визначення порушень ФЗД на ранніх стадіях розвитку ПК від впливу вугільного пилу.
· Встановлені закономірності функціональних порушень бронхолегеневої системи при ПК в залежності від стажу роботи в умовах впливу пилу, концентрації його в повітрі робочої зони, вмісті в пилу SiО2, рентгенологічних ознак захворювання.
· Визначені генетичні маркери ризику розвитку ПК від впливу вугільного пилу та доцільність проведення молекулярно-генетичних досліджень у системі діагностики та профілактики ПК.
· Визначена інформативність для діагностики ПК респіро-сонографічного методу і визначене його місце в комплексі діагностичних досліджень при підозрі на ПК.
Теоретичне значення дослідження полягає в суттєвому доповненні теоретичних положень медицини праці та професійної патології в частині:
· встановлення етіопатогенетичних та патоморфологічних закономірностей у розвитку легеневої недостатності у хворих на ПК від впливу вугільного пилу;
· визначення закономірностей порушень функціональних можливостей бронхолегеневої системи в залежності від факторів ризику розвитку ПК (концентрації пилу в повітрі робочої зони, вмісті в ньому SiO2, тривалості експозиції) та його рентгенологічних ознак;
· встановлення ролі генетичної детермінанти у патогенезі ПК, як одного з мультифакторіальних захворювань.
Практичне значення дослідження полягає в тому, що його результати стали підставою для удосконалення системи профілактики ПК у шахтарів вугільних шахт України, що сприяло:
· гармонізації до міжнародних стандартів класифікації ПК в Україні і можливості порівняння даних професійної захворюваності на ПК з міжнародними даними;
· удосконаленню переліку професійних захворювань в Україні і максимальної його наближеності до переліку, рекомендованого ВООЗ та МОП;
· розробці нових критеріїв діагностики ПК від впливу вугільного пилу на ранніх стадіях захворювання до розвитку виражених клінічних проявів захворювання та незворотніх ускладнень;
· розробці інформативних діагностичних критеріїв, що рекомендовані для використання у якості біомаркерів ПК і максимально об’єктивізують діагноз.
· удосконаленню системи диспансерного нагляду за пацієнтами з підозрою на ПК та групи ризику.
Результати дослідження впроваджені в практику охорони здоров`я:
1. На державному рівні при розробці та виконанні міжгалузевої комплексної програми України “Здоров’я нації: 2002-2011 рр.”, національної програми “Поліпшення стану безпеки, гігієни праці та виробничого середовища на 2001-2005 рр.”.
2. На галузевому рівні при розробці “Порядку проведення медичних оглядів працівників певних категорій”, затвердженого Наказом МОЗ України №246 від 21.05.2007 р., при внесенні пропозицій до Кабінету Міністрів України: “Щодо внесення змін до Постанови № 1662 від 8 листопада 2000 р. “Про затвердження переліку професійних захворювань””.
Результати дослідження знайшли висвітлення для практичної охорони здоров’я в методичних рекомендаціях “Застосування класифікації пневмоконіозів в Україні” (2003 р.), “Статистичний облік та реєстрація професійної патології відповідно до міжнародної класифікації хвороб десятого перегляду (МКХ-10)” (2006 р.), які впроваджені в Дніпропетровській, Донецькій, Луганській, Одеській, Рівненській, Хмельницькій, Черкаській, Чернівецькій, Харківській областях та м. Києві. За матеріалами дисертації виданий інформаційний лист МОЗ України „Метод визначення спадкової схильності до розвитку пневмоконіозу у шахтарів вугільних шахт України” (2007), отриманий патент на корисну модель “Cпосіб ранньої діагностики легеневої недостатності у хворих на пневмоконіоз” (2007 р.).
Особистий внесок здобувача. Автор особисто: розробила програму, обрала методи дослідження, розробила опитувальник і самостійно зібрала первинний матеріал, провела аналіз світової і вітчизняної літератури, визначила фактори ризику розвитку і клінічного протікання ПК від впливу вугільного пилу та його ускладнень, вивчила роль умов праці у формуванні бронхолегеневої патології у шахтарів вугільних шахт, дослідила захворюваність на ПК та особливості його клінічного протікання серед шахтарів Донецького регіону, встановила етіопатогенетичні та патоморфологічні закономірності у розвитку легеневої недостатності у хворих на ПК від впливу вугільного пилу; визначила закономірності в залежності порушень функціональних можливостей бронхолегеневої системи від факторів ризику розвитку ПК (концентрації пилу в повітрі робочої зони, вмісті в ньому SiO2, тривалості експозиції) та його рентгенологічних проявів; дослідила особливості рентгенологічної картини у хворих на ПК від впливу вугільного пилу, розробила та впровадила класифікацію пневмоконіозів, максимально наближену до міжнародної, в Україні; розробила систему комп’ютерно-томографічних ознак захворювання, форму для їх реєстрації; провела оцінку та розробила шляхи удосконалення системи діагностичних заходів для раннього виявлення ПК у шахтарів вугільних шахт, інновіційні підходи щодо прогнозування індивідуального ризику виникнення ПК з використанням морекулярно-генетичних маркерів; внесла пропозиції до нової редакції переліку професійних захворювань в Україні в частині патології бронхолегеневої системи від впливу промислових аерозолів. Автор особисто провела статистичну обробку отриманих результатів, здійснила їх інтерпретацію, сформулювала розділи дисертації, основні висновки та практичні рекомендації.
Спільно з співробітниками Ілінойського університету (Чикаго, США) (Коуен Р., Григорчук Д., Кенеді К., Конрой Л.) та НДІ медико-екологічних проблем Донбасу та вугільної промисловості (проф. Мухін В.В.) провела вивчення умов праці в підземних вугільних шахтах України з визначенням респірабельної фракції пилу та кварцу в персональних пробах шахтарів; разом зі співробітниками Інституту гідромеханіки НАН України (акад. Гринченко В.Т., ст.н.с. Макаренковим А.П., мол.н.с. Макаренковою А.А.) розробила методику застосування респіросонографічного методу аускультативної діагностики при пневмоконіозі; разом зі співробітниками Інституту медицини праці АМН України (д.мед.н. Нагорною А.М., д.мед.н. Степаненко А.В., к.мед.н. Варивончиком Д.В., к.мед.н. Лубяновою І.П.) розробила систему статистичного обліку професійної патології відповідно до міжнародної класифікації хвороб десятого перегляду.
Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідались та були обговорені на:
1. Міжнародних симпозіумах і науково-практичних конференціях: Міжнародному конгресі Американського Торакального Товариства (Атланта, США, 2002); Засіданнях європейського бюро представників Центрів, що співпрацюють з ВООЗ (Нансі, Франція, 2002; Стреза, Італія, 2006; Бакстон, Велика Британія, 2007); XXVII Міжнародному конгресі медицини праці (Фолс де Ігуасу, Бразилія, 2003); Засіданні всесвітнього бюро представників Центрів, що співпрацюють з ВООЗ (Фолс де Ігуасу, Бразилія, 2003); XXVIII Міжнародному конгресі медицини праці (Мілан, Італія, 2006);
2. Національних конгресах, з`їздах, симпозіумах: IV з’ізді гігієністів України (Дніпропетровськ, 2004);
3. Науково-практичних конференціях державного рівня: Науково-практичній конференції з міжнародною участю “Генетика мультифакторіальної патології” (Київ, 2004); V конференції з міжнародною участю “Інформаційні технології в охороні здоров’я та практичній медицині” (Київ, 2005); конференції молодих вчених Інституту медицини праці АМН України (Київ, 2006); науково-практичній конференції з міжнародною участю “Актуальні питання медичної генетики” (Київ, 2007); всеукраїнській науково-практичній конференції “Сучасні методичні підходи до аналізу стану здоров’я” (м. Луганськ 2007 р.).
4. Засіданнях, нарадах: Вченої ради Інституту медицини праці АМН України (2005, 2006, 2007 рр.), нарадах профпатологів України (Кривий Ріг, 2004; Дніпропетровськ, 2006), на засіданнях Проблемної комісії АМН та МОЗ України „Гігієна праці та професійні захворювання” (2005, 2007 рр.), Комісії біоетики Інституту медицини праці АМН України (2005 р., 2006 р., 2007 р.), робочій нараді МОЗ України з організаційних питань розробки остаточної редакції гігієнічної класифікації праці та відповідних нормативно-методичних документів (2007 р.), апаратній нараді МОЗ України з питань професійної патології (2007 р.).
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 36 наукових праць, в т.ч.: 1 колективна монографія, 25 статей в наукових фахових журналах, перелік яких затверджений ВАК України (із них 12 – самостійних), 3 статті в інших фахових журналах, 7 тез конгресів, з’їздів, наукових конференцій.
Структура дисертації. Дисертація виконана на 420 сторінках друкованого тексту. Основний текст – 324 сторінок, який містить 37 таблиць та 147 рисунків. Робота складається з вступу, 8 розділів (аналітичний огляд літератури; програма, методи, об’єкти дослідження; 6 розділів власних досліджень), узагальнення, висновків, практичних рекомендацій, списку основних використаних джерел, який складається з 545 витоків (51 вітчизняних та 494 іноземних джерел), 7 додатків.
Основний зміст
Дослідження складалося з восьми етапів:
· I етап – аналіз світового і вітчизняного досвіду з питань діагностики, факторів ризику розвитку ПК;
· II етап – вивчення умов праці в вугільних шахтах України з визначенням концентрації респірабельної фракції пилу та кварцу в персональних пробах шахтарів на різних етапах вуглевидобутку;
· III етап – вивчення частоти ПК серед шахтарів вугільних шахт Донецької області в різних стажових групах та за категоріями захворювання, визначення особливостей клінічних ознак ПК;
· IV етап – оцінка діагностичної ефективності методів дослідження функціонального стану легень при ПК: спірометрії, БПГ, дифузійної здатності АКМ з визначенням найбільш інформативних та об’єктивних показників порушення ФЗД на ранніх стадіях захворювання. Визначення залежності між ступенем порушення функціонального стану бронхолегеневої системи і рентгенологічними змінами при ПК;
· V етап – визначення інформативності візуалізаційних методів діагностики пневмоконіозу від впливу вугільного пилу, розробка системи комп’ютерно-томографічних ознак захворювання та показань для проведення обстеження у хворих з підозрою на ПК;
· VI етап – визначення генетичних маркерів ризику розвитку ПК у шахтарів вугільних шахт;
· VII етап – оцінка інформативності методу респіросонографії для аускультативної діагностики ПК у шахтарів;
· VIII етап – розробка та впровадження в практику найбільш інформативних показників для діагностики і оцінки функціонального стану бронхолегеневої системи при ПК. Удосконалення рекомендацій по диспансерному нагляду за хворими на ПК.
Основними джерелами інформації були: власно зібрані дані, які ґрунтувались на інформації особистого клінічного обстеження пацієнтів, із первинної облікової документації: “Виписка з медичної карти амбулаторного (стаціонарного) хворого” (ф. 027/о), “Історія хвороби” (ф. 003/о ), копія трудової книжки, “Санітарно-гігієнічна характеристика умов праці (робочого міста)”, у деяких випадках – з доповненням; протоколи відбору проб загального пилу, його респірабельної фракції та кварцу в персональних пробах повітря робочої зони шахтарів.
В дослідженні джерелами інформації також були дані опитувальників та клінічного обстеження пацієнтів у клініці професійних захворювань Інституту медицини праці АМН України; протоколи загальноклінічних лабораторних методів дослідження, функціональних методів дослідження: спірометрії (в тому числі з
?-агоністом), БПГ, дифузійної здатності АКМ (в тому числі з фізичним навантаженням), електрокардіографії, респіросонографії; дані візуальних методів обстеження пацієнтів: рентгенограми, кліше КТВР; дані генетичних досліджень: протоколи полімеразної ланцюгової реакції.
Використовувались дані наукових бібліографічних баз “Medline” (США) [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/]; “Occupational and Environmental Resources” [http//www.occenvmed.net/], Наукової медичної бібліотеки США [http//gateway.nlm. nih.gov/gw/Cmd], Міжнародного інформаційного центру професійної безпеки і здоров’я (CIS) [http//www.ilo.org/public/english/support/lib/dblist.htm]. Об’єкти та обсяги дослідження відповідно до етапів виконання дослідження представлені в табл. 1.
Всі проведені дослідження відповідали принципам біологічної етики та медичної деонтології, що підтверджено висновком Комісії з біоетики ДУ “Інститут медицини праці” АМН України (протокол №3 від 27.04.2007 року). Формування баз даних, обробка та графічний аналіз проводились з допомогою програми Microsoft Exсel-XP. Дослідження відповідали принципам біологічної етики та медичної деонтології.
Накопичення даних, первинна та поглиблена їх обробка виконувались за допомогою програм Microsoft Excel-XP, SYSTAT.
Результати дослідження та їх обговорення
Вивчення умов праці в вугільних шахтах України з визначенням концентрації респірабельної фракції пилу та кварцу в персональних пробах шахтарів на різних етапах вуглевидобутку. Проведеними дослідженнями встановлено, що концентрації загального пилу і його респірабельної фракції в персональних пробах повітря на 3-х шахтах Донецької області були достовірно вищими на ділянках видобутку порівняно з прохідницькими (табл. 2). Аналіз показав, що найбільш високими концентраціями респірабельного кварцу характеризувались прохідницькі ділянки обстежуваних шахт в цілому порівняно з ділянками видобутку (p<0,01).
Було встановлено, що концентрації загального пилу на ділянках видобутку вугілля корелюють в більшій мірі з концентрацією кварцу, а на прохідницьких ділянках – з респірабельною фракцією пилу. Аналіз показав, що концентрації вказаних складових вугільно-породного пилу були більш високими на робочих місцях, розташованих на вихідному струмені: середні концентрації респірабельного пилу становили 8,98 мг/м3, кварцу – 178 мкг/м3. Але мінімальні концентрації складових пилу були зареєстровані не на вхідному струмені, як у випадку загального пилу, а в забої, і становили відповідно 4,37 мг/м3 і 55,1 мкг/м3. Це також свідчить про те, що концентрації складових пилу в персональних пробах повітря робочої зони шахтарів не завжди залежать від рівнів загального пилу.
Дослідженнями встановлено, що на обстежених шахтах Донецької області загальний пил перевищував прийняті в Україні ГДК у 96,3 випадків, досягаючи 97,4 на процесах видобутку (табл. 3). В 74,4 відібраних проб концентрації респірабельної фракції пилу перевищують нормативи Адміністрації Безпеки і Здоров’я на Шахтах (США), а на ділянках видобутку цей відсоток досягає 87,2. Перевищення ГДК кварцу було відзначено в 36,6 проб, причому ці показники на ділянках видобутку (33,3) та прохідницьких (39,5) майже не відрізнялись.
В 26 відібраних проб повітря робочої зони кварц перевищував рівень 200 мкг/м3.
Регресійний аналіз між концентраціями загального пилу і респірабельною фракцією показав їх очікувану залежність для процесів видобутку і проходки. Респірабельна фракція в загальному пилу при видобутку складала 31, при прохідницьких роботах – 52. Однак, визначення респірабельної фракції пилу за методикою, затвердженою в Україні, показало значно нижчі її концентрації (від 0,44 до 1,5), що, на нашу думку, свідчить про недосконалість методики.
Дані дослідження свідчать про значно небезпечніші умови праці з точки зору пилового навантаження на шахтах України порівняно з розвинутими країнами і, зважаючи на кількість працюючих в підземних умовах, пояснюють високу розповсюдженість ПК від впливу вугільного пилу серед шахтарів України. Концентрації складових вугільно-породного пилу в персональних пробах повітря робочої зони не завжди корелюють з рівнями загального пилу. Отже, результати проведених досліджень свідчать про доцільність нормування респірабельної фракції пилу та кварцу при оцінці умов праці шахтарів, що до цього часу в Україні не проводиться.
Вивчення частоти ПК серед шахтарів вугільних шахт Донецької області в різних стажових групах та за категоріями захворювання, визначення особливостей клінічних ознак ПК. В дослідженні було встановлено, що частота ПК серед шахтарів Донецької області становить 19,2. Найбільш розповсюдженими були початкові стадії пневмоконіозу категорій 0/1 (10,9±1,2) та 1/0 (7,1±1,0). Була виявлена достовірна різниця (p<0,01) у частоті ПК між обстеженими в залежності від стажу роботи в підземних умовах. Найбільш високою вона була в групі шахтарів зі стажем більше 30 років (31,1±1,8), але достовірне зростання показнику відмічалось вже у працюючих зі стажем роботи 20 років (16,6±1,4).
Найбільш характерними скаргами у шахтарів основних професій є задишка при фізичному навантаженні (23,0±2,9), та кашель (17,4±1,5). Дані проведеного аналізу свідчать про те, що в групі шахтарів, які палили, розповсюдженість кашлю, виділення мокроти, задишки, симптомів хронічного бронхіту була достовірно вищою, ніж серед шахтарів, що ніколи не палили.
Оцінка діагностичної ефективності методів дослідження функціонального стану легень при ПК: спірометрії, БПГ, дифузійної здатності АКМ з визначенням найбільш інформативних та об’єктивних показників порушення ФЗД на ранніх стадіях захворювання. Проведеними дослідженнями виявлена залежність порушення показників статичних легеневих об’ємів від стажу роботи в підземних умовах. Встановлено, що підземний стаж в 15 років є критичним для розвитку функціональних порушень при ПК. Важливим діагностичним критерієм слід вважати зниження у хворих на ПК порівняно з контрольною групою показників ЗО (1,7±0,4 л та 2,3±0,5 л, p<0,01) ФЗЄЛ (2,9±0,9 л та 4,3±0,5 л, p<0,01) та ЗЄЛ (5,9±1,5 л та 7,2 ±0,7 л відповідно, p<0,01) вже при стажі роботи менше 15 років, хоча показники залишались на нижній межі фізіологічної норми (80,5 – 83,1) (табл. 4).
Динаміка показнику DLCO була подібною до статичних легеневих об’ємів (7,9±2,2 ммоль/хв/мм Hg у групі хворих та 9,7±1,1 ммоль/хв/мм Hg – в контрольній, p<0,01) за виключенням того, що показник досягав патологічного рівню (78,9 від належного), тобто виявився більш чутливим, ніж інші дослідженні показники. В групі хворих на ПК зі стажем 16 – 20 років редукція статичних легеневих об’ємів та DLCO та прогресувала: ЗО – до 1,5±0,4 л, ФЗЄЛ – до 2,6±0,7 л, ЗЄЛ – до 5,4±1,3 л; DLCO – до 7,4±2,1 ммоль/хв/мм Hg, досягаючи патологічних рівнів: 73,3 – 78,9 від належних (табл. 4), що свідчило про наявність рестриктивних порушень легеневої функції і пояснювало клінічні прояви захворювання, а саме – наявність задишки у пацієнтів.
Було встановлено залежність порушення функціонального стану легень у хворих на ПК від пилового навантаження. В групі пацієнтів, що підлягали впливу вугільно-породного пилу в концентрації до 100 мг/м3, показники становили: ЗО – 1,7±0,4 та 2,4±0,5 л (p<0,01); ФЗЄЛ – 2,9±0,8 та 4,4±0,5 л (p<0,01); ЗЄЛ – 5,7±1,4 та 7,0 л (p<0,01); DLCO – 7,9±2,0 та 9,7±1,0 ммоль/хв/мм Hg (p<0,01) відповідно у групі хворих та контрольній. Але при цьому зазначені показники залишались в межах фізіологічної норми (табл. 5). Дослідженням було встановлено, що критичною концентрацією пилу, що може ініціювати розвиток і прогресування рестриктивних порушень функціонального стану легень при ПК, є концентрація більше 100 мг/м3. Так, при зростанні концентрації пилу до 101 – 200 мг/м3 показники у групі хворих на ПК прогресивно знижувались: ЗО до 1,5±0,5 л (p<0,01); ФЗЄЛ до 2,6± 0,9 л (p<0,01); ЗЄЛ до 5,2±1,2 л (p<0,01); DLCO до 7,0±2,2 ммоль/хв/мм Hg (p<0,01), що обумовило патологічні зміни ФЗД по рестриктивному типу. При подальшому зростанні пилового навантаження статичні легеневі об’єми і дифузійна здатність АКМ стабілізувались.
Одержані результати продемонстрували також чітку залежність показників БПГ та дифузійної здатності АКМ від вмісту в пилу SiO2. При дії пилу, що містить до 8 SiO2 статичні легеневі об’єми і DLCO у хворих на ПК були достовірно нижчими порівняно з контролем і становили відповідно: ЗО 1,8±0,3 л та 2,3±0,4 л (p<0,01), ФЗЄЛ 3,0±0,8 л та 4,3±0,6 л (p<0,01), ЗЄЛ 6,1±1,2 л та 7,1±0,6 л (p<0,01), DLCO 8,4±1,8 та 10,0±0,9 ммоль/хв/мм Hg (p<0,01), знижуючись до нижнього ліміту норми (табл. 6). Дослідженням було встановлено, що для хворих на ПК найбільш небезпечним з точки зору наявності і прогресування рестриктивних порушень ФЗД є пил, що містить більше 8 SiO2. При зростанні відсотку SiO2 у пилу у хворих на ПК відмічалась подальша редукція ЗО до 1,6±0,4 л (p<0,01), ФЗЄЛ до 2,7±0,7 л (p<0,01), ЗЄЛ до 5,6±1,2 л (p<0,01), та DLCO до 7,6±1,9 ммоль/хв/мм Hg (p<0,01), при цьому показники виходили за межі належних рівнів, і свідчили про наявність і прогресування рестриктивних змін у хворих шахтарів. В контрольній групі подібних змін не відбувалось. Слід зазначити, що аналіз показників спірометрії, а саме ЖЄЛ, ФЖЄЛ, ОФВ1, ПОШ, ХОШ50 виявив достовірну залежність їх редукції від вмісту SiO2 в пилу повітря робочої зони, але показники не виходили в жодній з груп за межі норми (табл. 6) і не свідчили про наявність обструктивних порушень легень.
Аналіз динаміки показників ФЗД в залежності від категорії ПК виявив, що обструктивні зміни у шахтарів реєструвались тільки у випадку розвинених форм захворювання: у хворих на ПК категорії 2/2 було діагностовано зміни на основі зниження порівняно з контролем та належними рівнями показників ФЖЄЛ – 4,1±0,4 л та 4,6±0,6 л (p<0,01), ОФВ1 – 3,3±0,4 л/с та 3,7±0,5 л/с (p<0,01), ХОШ75 1,5±0,3 л/с та 1,9±0,6 л/с (p<0,01), ХОШ75/25 2,8±0,6 л/с та 3,6±1,2 л/с (p<0,01). На початкових стадіях захворювання, а також при доклінічній його формі (категорія 0/1) даним методом дослідження функціональні зміни легень не діагностуються (табл. 7).
Встанолено залежність прогресування рестриктивних змін функціонального стану легень від категорії ПК (рис. 1). Для показнику ЗО достовірними були відмінності вже між контрольною групою (2,4±0,4 л) та групою обстежених з доклінічною формою захворювання категорії 0/1 (2,2±0,1 л), (p<0,05). Для ФЗЄЛ, ЗЄЛ та DLCO подібні відмінності стають достовірними у пацієнтів з початковими ознаками ПК категорії 1/0: ФЗЄЛ – 3,0±0,5 л та 4,3±0,5 л (p<0,01); ЗЄЛ – 6,8±0,8 л та 7,2±0,6 л (p<0,01); DLCO 9,9±1,0 ммоль/хв/мм Hg та (p<0,01).
Дослідженням доведена неефективність методу спірометрії для діагностики ранніх порушень функціонального стану бронхолегеневої системи при ПК, оскільки патогенез дихальної недостатності при захворюванні обумовлений надлишковим розвитком сполучної тканини в паренхимі легень, що приводить до рестриктивних порушень, які даним методом обстеження не реєструються. Зниження показників статичних легеневих об’ємів та дифузійної здатності АКМ у хворих на початкові стадії ПК свідчать про можливість використання зазначених показників у якості біомаркерів ранніх порушень функціонального стану брохолегеневої системи при ПК.
Проведеними дослідженнями була доведена доцільність використання аналізу динаміки показника дифузійної здатності АКМ у тесті з фізичним навантаженням у якості біомаркера початкових змін функціонального стану легень при ПК. Стабільність показнику, або його зростання близько 6,5 від вихідного рівню свідчить про порушення проникливості АКМ, оскільки у здорових осіб фізичне навантаження приводить до значного (близько 20) збільшення DLCO (табл. 8).
Це пояснюється тим, що у хворих на ПК АКМ патологічно змінена у зв’язку зі збитковим розвитком в ній сполучної тканини, проникливість мембрани порушується і втрачається нормальна здатність забезпечувати належний газообмін.
Визначення інформативності візуалізаційних методів діагностики пневмоконіозу від впливу вугільного пилу, розробка системи комп’ютерно-томографічних ознак захворюваннята показань для проведення обстеження у хворих з підозрою на ПК. Дані рентгенологічного дослідження свідчили про превалювання у хворих на ПК інтерстиціальних змін категорії t (90,0±5,0), вузликові зміни q типу були домінуючими лише у 8,2±2,0 обстежених, у решти діагностувались змішані форми захворювання. Вторинні рентгенологічні ознаки, відмінні від основних, фіксувались у 41,9±3,7 обстежених. Серед них найбільшу долю складали вузликові утворення q-типу, що діагностувались у 25,5 ± 3,2 обстежених з підозрою на ПК. Решта ознак являли собою інтерстиціальні t (9,1±2,1)та s (7,3±1,9) утворення. Серед додаткових рентгенологічних ознак превалювали: потовщення міждольової плеври (31,8±3,5), переломи ребер (14,5±2,6), розширення коренів легень (10,0±2,2) та непневмоконіотичні кальциновані гранульоми (9,1±2,1 %).
Дослідженням була доведена більш висока ефективність методу КТВР порівняно з рентгенографією для діагностики початкових стадій ПК. При обстеженні 177 пацієнтів, яким за даними рентгенографії неможливо було встановити заключний діагноз у зв’язку з невираженістю ренгенологічних ознак, їх недостатньою для аналізу кількістю або нетиповістю, за даними КТВР діагноз ПК був встановлений у 110 з них, що становило 62,1±3,6.
В результаті дослідження були визначені основні та другорядні діагностичні КТ-критерії ранніх форм ПК від впливу вугільного пилу. До основних КТ-ознак віднесені: вузликові та інтерстиціальні зміни, симптом “матового скла, “сотова легеня”, емфізема легень. На відміну від загальноприйнятої думки про інтерстиціальний характер ураження легеневої тканини при ПК від впливу вугільного пилу, за даними КТВР була встановлена наявність вузликових змін (RO) у 83,6±3,5 випадків на початковій стадії захворювання (рис. 2). Найбільш типовими при цьому були вузлики типу Q (63,6±4,5) та Р (20,6±3,8).
Сумарний ступінь розповсюдженості вузликових змін типу P та Q був найвищим серед всіх КТ-ознак ПК і становив 7,9 (рис. 3). Найбільш типовими зонами локалізації вузликів P та Q були центролобулярні зони дорзальних відділів середньої та нижньої зон легень. У 8,2±2,6 обстежених з початковими стадіями ПК діагностувалось злиття вузликів (AX), найбільш характерне для верхніх і середніх зон легень, що за даними рентгенографії не діагностувалось в жодному випадку.
Вузликові утворення типу R діагностувались у незначної кількості хворих – 2,7±1,5, сумарний ступінь їх розповсюдженості також був значно нижчим, ніж для вузликів P та Q, становлячи 2,3. Інтерстиціальні зміни (IR) діагностувались у пацієнтів майже вдвічі рідше, ніж вузликові (47,3±4,7), сумарний ступінь розповсюдженості утворень був доволі високим – 7,1. На відміну від вузликових форм інтерстиціальні зміни діагностувались у рівних пропорціях у всіх легеневих зонах, а категорія 3 (діагностована у 5,8 хворих) була характерною виключно для нижніх зон. Зазначене спростовує загальноприйняте ствердження про домінування пневмоконіотичних утворень інтерстиціального характеру у верхніх долях легень.
Одним з патогномонічних для ПК від впливу вугільного пилу виявився симптом “матового скла” (GGO), діагностований у 69,1±4,4 хворих. Сумарний ступінь розповсюдженості досягав 6,0. Висока розповсюдженість ознаки у хворих на початковій стадії ПК свідчить про можливість її використання у якості біомаркера патологічного процесу при даній формі захворювання. Характерними зонами локалізації симптому “матового скла” визначені середня (81,6 серед всіх хворих з даною ознакою) та нижня (61,8). Симптом “сотової легені” (HC), діагностований у 15,4±3,4 обстежених, не характеризувався максимальним сумарним ступенем розповсюдженості (4,4), але наявність навіть його початкових категорій (а в даному випадку реєструвався також середній ступінь) є свідченням довготривалого патологічного процесу, що не має зворотнього перебігу і є загрозою для здоров’я працюючих. Одержані результати свідчать про те, що приблизно у
