УДК 616.233-002-036

МЕТОДОЛОГИЯ РАННЕГО ВЫЯВЛЕНИЯ

ХРОНИЧЕСКОГО БРОНХИТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ.

Сообщение 1. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭТАПОВ НА МАРШРУТЕ

НОРМА-ПАТОЛОГИЯ

В. П. ДОРОНИН*, М. Е. РОЖДЕСТВЕНСКИЙ*

1. Введение

Хронический бронхит (ХБ) по своему медико-социальному значению является фундаментальной проблемой пульмонологии, что обусловлено его тесной связью с другими заболеваниями органов дыхания и развитием инвалидизирующих осложнений [1, 2]. Обострения ХБ являются причиной 65% всех дней нетрудоспособности, связанных с обострениями хронических неспецифических заболеваний легких [3]. Попытки ранней диагностики этой распространенной патологии осуществлялись неоднократно, однако многолетние наблюдения не подтвердили диагностическую ценность отдельных форм кашля, изменений показателей форсированного выдоха в ранней диагностике ХБ [3]. С целью разработки рекомендаций по его доклинической диагностике мы попытались в настоящей работе установить наиболее существенные факторы риска (ФР) ХБ, определить численную значимость каждого и их сочетаний для количественной оценки индивидуального риска развития заболевания.

2. Материал и методы

При помощи специально разработанной анкеты, включающей вопросы о наличии наиболее известных ФР ХБ, причинах возникновения и продолжительности респираторных симптомов, обследовано 158 человек. На основании клинического осмотра было выделено 4 группы: 1) 43 - здоровые, 2) 17 - с угрозой развития заболевания - несколько ФР, 3) 20 - с предболезнью ХБ, отмечающие респираторные симптомы при дополнительных нагрузках на органы дыхания и имеющие несколько ФР, 4) 78 - больные ХБ с его осложнениями [1]. Проведено изучение корреляционных связей между величинами, характеризующими экспертную оценку по группам 1, 2, 3, 4 и отдельными ФР, численные значения каждого из которых были предварительно рассчитаны [4, 5, 6]* по формуле:

,

где KYXJ - коэффициент корреляции по признаку с номером j;

XJ - дисперсия признака j;

Y - дисперсия зависимой переменной;

- средние значения по выборке признака XJ и зависимой переменной соответственно;

N = 158 - число элементов в выборке.

Полученные коэффициенты корреляции представлены в табл. 1, из которой следует, что наибольшую значимость имели 6 признаков: частые острые респираторно-вирусные заболевания (ОРВЗ) (3 раза и более в год); возраст; острые заболевания легких (ОЗЛ), перенесенные к моменту обследования; ЛОР-патология; активное или пассивное курение; аллергическая конституция.


Таблица 1

Результаты расчетов коэффициентов корреляции для факторов риска развития хронического бронхита (N = 158)
Признак
Коэффициент корреляции
Частота ОРВЗ
0,474
Возраст
0,341
Острые заболевания легких по анамнезу
0,325
Патология лор-органов
0,308
Курение
0,299
Аллергия
0,209
Наследственность по ХНЗЛ
0,205

Рис. 1. Диаграмма распределения индекса риска в обследованной группе

условно здоровых лиц (N  = 134)

Коэффициенты корреляции показывают относительную значимость признаков, сравнение значений между собой и "тесноту" связи зависимой переменной, то есть экспертной оценки с независимой величиной (ФР) в линейном приближении. Последующее применение множественной регрессии методом "плоских вращений" [7] позволило связать количественное выражение ФР с вычислением индивидуального индекса риска (ИР) ХБ.

,

где bo, bi - коэффициенты регрессии;

Xi - независимые переменные (ФР);

Y - численное значение индекса риска.

Таким образом, была разработана программа вычисления индивидуального ИР ХБ, включающая характеристики экзогенных воздействий (курение), возраст пациента, формирование инфекционного и аллергического синдромов в косвенной зависимости от генофенотипических особенностей, условий производства, проживания, питания и др.

Разработанная программа применена при обследовании группы, состоящей из 134 условно здоровых лиц: 98 рабочих приборостроительного производства, характеристика которых представлена в табл. 2, и 36 служащих, не связанных с промышленностью. Вариационный ряд полученных результатов (-0,27 ... -5,37) представлен на рис. 1.

Таблица 2

Медицинская характеристика группы условно здоровых рабочих (N=98)

Признаки
Частота

встречаемости

абс.
отн.
Полмуж.
22
0,22

жен.
76
0,78
Возраст, лет18-24
20
0,20

25-44
64
0,66

45-60
14
0,14
Стаж работы, летдо 5
24
0,24

6-10
29
0,30

11-15
17
0,17

более 15
28
0,28
Курениеактивное
20
0,20

пассивное
48
0,49
Наличие ХНЗЛ у кровных

родственников

26
0,26
Заложенность носа или длительный насморк
49
0,50
ЛОР-патология
57
0,58
Ежегодная частота ОРВЗ однократно
26
0,26

2 раза
22
0,22

3 и более раз
40
0,41
Аллергические реакции
30
0,31
Острые заболевания легких в анамнезе
33
0,34
Избыточная масса тела
47
0,48
Наличие заболеваний внутренних

органов

17
0,17

Как следует из представленной диаграммы, значения ИР имеют характер кривой линии с наибольшим изломом в точках 1,00 и 3,00, между которыми график имеет вид прямой. Для дальнейшего рассмотрения с формированием групп сравнения по нарастанию риска линия была разделена на 4 участка: 1) до 1,00; 2) 1,00-1,99; 3) 2,0-2,99; 4) более 3,00.

Сравнение сформированных групп выявило следующее: группы различались по количеству программных ФР (табл. 3), III и IV группы отличались от I и II по полу и возрасту (табл. 4), стажу работы в промышленности (табл. 5). То есть определились достоверные отличия сформированных групп, особенно проявляющиеся на рубеже II и III. Соотношение численности групп были следующими: 1) 20 человек (14,9%); 2) 48 (35,8%); 3) 49 (36,6%); 4) 17 (12,7%).

Таблица  3

Сравнение групп риска по количеству признаков

(факторов риска) (N=134)
Номер группы
Среднее количество признаков (М m)
Количество признаков
1
2,0 0,12
1 - 3
2
3,28 0,11*
2 - 5
3
4,02 0,11*
3 - 6
4
5,0 0,22*
3 - 6

* - Достоверность различий (p<0,05) по отношению к предыдущей группе

Таблица 4

Сопоставление групп риска по возрасту и полу (Мm)
Номер группы
Средний возраст
Частота признака "мужской пол"
1
27,5 2,15
0,3 0,06
2
26,32 1,06
0,25 0,03*
3
34,39 1,61***
0,41 0,03***
4
37,63 2,18
0,29 0,07

*, *** - достоверность различий между группами по сравнению с предыдущей (p < 0,05; p < 0,001)

Таблица 5

Сравнительная оценка средних значений стажа работы на промышленном производстве по группам риска (М m)
Номер группы
Стаж работы, лет
1
5,05 2,28
2
5,65 0,99
3
10,5 1,49**
4
10,9 2,4

** - p < 0,01

3. Выводы

1. Разработка программы диагностики индивидуального ИР ХБ, базирующейся на количественной оценке его важнейших ФР, проведена на основе математического анализа с применением вычислительной техники.

2. Наибольшую значимость в формировании ХБ имеют частые ОРВЗ, возраст, перенесенные ОЗЛ, ЛОР-патология, курение, аллергия.

3. Применение разработанной программы для конкретного контингента рабочих и служащих позволило рассчитать индивидуальный ИР ХБ и сформировать четыре групып, отличающиеся друг от друга по числу программных признаков.

4. Заключение

Полученные данные позволили предположить существование четырех этапов на маршруте "норма-патология" при развитии ХБ и поставили задачу охарактеризовать их при помощи функциональных и лабораторных исследований для установления периода начала патологического процесса. Количественные соотношения условно здоровых лиц по группам выявили сопоставимость IV и I (12,7-14,9%), а также II и III (35,8-36,6%).

Литература

1. Кокосов А.Н. Хронический бронхит. Этапы развития, перспективы профилактики // Терапевт. архив.- 1986.- ¦ 6.- С. 80-83.

2. Сидорова Л.Д., Шапин И.А., Логвиненко А.С., Закирова М.А. Неспецифические заболевания легких в условиях Западной Сибири (социально-гигиенические аспекты) / Отв. ред. Е.Н.Мешалкин.- Новосибирск: Наука, 1984.- 222 с.

3. Путов Н.В. Хронический бронхит. Спорные и нерешенные вопросы. // Пульмонология.- 1991.- ¦ 1.- С. 9-15.

4. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров: Определения, теоремы, формулы / Пер. с англ. Изд. 2.- М.: Наука, 1970.- 720 с.

5. Рождественский М.Е. Хронический бронхит: Этапы формирования, доклиническая диагностика // Автореф. докт. дис.- С-Пб., 1992.- 34 с.

6. Рождественский М.Е. Доклиническая диагностика хронического бронхита в условиях экологической обстановки Омской области // Современные аспекты медико-экологической характеристики неспецифических заболеваний легких: Cб. науч. тр. / Под ред. Ю.В.Лешуковича, В.И.Тышецкого и В.А.Войнова.- С-Пб., 1993.- С. 90-99.

7. Мэйндональд Дж. Вычислительные алгоритмы в прикладной статистике / Пер. с англ. Под ред. Е.З.Демиденко.- М.: Финансы и статистика, 1988.- 350 с.

METHODOLOGY OF EARLY COMPUTER-AIDED DIAGNOSIS OF CHRONIC BRONCHITIS. The 1st report: MATHEMATICAL SIMULATION OF STAGES OF "NORMA-PATHOLOGY" ROUTE

V. P. DORONIN, M. E. ROZHDESTVENSKIY

Summary

The authors give their own methodology of investigating preclinical period of chronic bronchitis (CB), establishe the most significant risk factors of its development and find out an interaction between them. It allowed to find personal risk indexes in 134 healthy residents of Western Siberia (98 instrument-making workers and 36 white-collar workers). The authors differentiate four stages on the way from the norma to pathology (CB) and intend to characterise each of these stages with laboratory and instrumental research.

Доронин Владимир Павлович, 1948 года рождения. Окончил Томский политехнический институт в 1971 году. Кандидатскую диссертацию защитил в Институте катализа Сибирского отделения АН в 1978 году в области математического моделирования химических процессов. Ведущий научный сотрудник Омского филиала Институт катализа Сибирского отделения РАН, руководитель группы цеолитсодержащих катализаторов нефтехимии и нефтепереработки. Лауреат премии правительства РФ в области науки и техники за 1996 год. Область научных интересов - математическое моделирование в области химических и биологических систем, катализ, научные основы приготовления гетерогенных катализаторов.

Рождественский Михаил Евгеньевич, 1955 года рождения. Окончил Омский государственный медицинский институт; в 1989 г. окончил аспирантуру. Диссертацию кандидата медицинских наук защитил в ГНЦ пульмонологии (Спб) по теме: Хронический бронхит: этапы формирования, доклиническая диагностика. Является ассистентом кафедры физвоспитания и здоровья Омской государственной медицинской академии по курсу врачебного контроля и лечебной физкультуры. Автор свыше 50 опубликованных научных работ и методических пособий. Член координационного совета журнала ВНМТ; лауреат премии Омского комсомола в области науки и техники за 1987 год. Основные научные интересы: ранняя диагностика и профилактика заболеваний внутренних органов, пульмонология, адаптационная медицина, медицинские технологии, экология районов Западной Сибири.