Сучасні підходи до діагностики та профілактика пневмоконіозу у працюючих вугільних шахт як пріоритетна проблема професійної патології

Оцінка інформативності методу респіросонографії для аускультативної діагностики ПК у шахтарів. У дослідженні оцінена інформативність методу респіросонографії для діагностики ПК. Метод передбачає комп'ютерну обробку дихальних, що надає можливість перетворювати статистичні характеристики акустичних звуків дихання в поліхромні графічні малюнки (респіросонограми) та з їх допомогою виявляти характерні ознаки, властиві дихальним шумам у хворих на ПК. Результати дослідження показали, що у обстежених контрольної групи і здорових людей діапазон дихальних звуків більш широкий, його середні рівні становлять від 686±84,7 до 731±80,9 Гц, у той час, як у хворих на ПК показник не перевищує 665 Гц. Відносний рівень дихальних звуків у групі хворих складає 58,6±6,2 % від рівня дихальних шумів здорових людей і характеризується достовірною відмінністю як порівняно з показником в групі контролю (86,0±6,3 %), так і по відношенню до здорових осіб (100 %) (p<0,01). Відносна пауза між вдихом і видихом у групі хворих зменшується до 0,65±0,06, що достовірно відрізняється від аналогічного показнику у групі шахтарів без патології бронхолегеневої системи (0,95±0,03) і групі здорових осіб нешахтарських професій (p<0,01).Тривалість дихального циклу у хворих на ПК (3,64±2,3 с) мала тенденцію до зниження у порівнянні з групами контролю (4,49±3,7 с) та здорових осіб (4,52 ± 3,7 с), але виявлені відмінності не були статистично достовірними.

Таким чином, у ході дослідження були виявлені істотні відмінності у процесах генерації дихальних звуків у здорових людей і хворих на ПК. Подальші дослідження щодо визначення інформативності методу респіросонографії для діагностики ПК можуть надати більш точну характеристику особливостей аускультативної картини у хворих з зазначеною патологією і відкрити можливості для застосування методики у клінічних, діагностичних цілях та з метою вирішення експертних питань у професійній патології. Метод аускультативної діагностики може бути рекомендований у комплексі з іншими методиками для діагностики ПК від впливу вугільного пилу.

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.

На основі інтегральної оцінки існуючих та запропонованих за результатами дослідження методів діагностики ПК від впливу вугільного пилу був розроблений алгоритм діагностики захворювання, представлений на рис. 4.

ВИСНОВКИ

У дисертації зроблено теоретичне узагальнення і розв'язання актуальної проблеми галузі охорони здоров`я - удосконалена система профілактики пневмоконіозу у шахтарів вугільних шахт України на основі застосування сучасної системи діагностики захворювання.

1. В дисертації наведене теоретичне узагальнення та дано нове наукове рішення актуальної проблеми медицини праці - збереження здоров'я шахтарів, яке базується на розробці нових принципів і методів діагностики ранніх форм пневмоконіозу на основі молекулярно-генечитних та сучасних інструментальних діагностичних методів (комп'ютерної томографії високого розрішення, бодіплетізмографії, визначення дифузійної здатності альвеоло-капілярної мембрани, респіросонографії), що дозволило покращити надання медико-санітарної допомоги працівникам вугільної промисловості і функціонування профпатологічної служби в системі охорони здоров'я.

2. Доведено, що умови праці у вугледобувних шахтах України залишаються незадовільними: концентрації загального пилу (48,8±0,55 мг/м³) перевищують ГДК у 96,3 % відібраних персональних проб повітря робочої зони шахтарів, досягаючи 97,4 % на процесах видобутку. Концентрації респірабельної фракції пилу (3,7±0,45 мг/м³) перевищують нормативні значення в 74,4 % проб, на ділянках видобутку - в 87,2 %. Перевищення ГДК кварцу (89,4±0,49 мкг/м³) спостерігалось в 36,6 % проб повітря. Концентрації респірабельної фракції вугільно-породного пилу, на ділянках видобутку (5,27±0,42 мг/м³) перевищували аналогічний показник на прохідницьких ділянках (2,12±0,47 мг/м³) (p<0,01). Прохідницькі ділянки виявились найнебезпечними за показником концентрації респірабельного кварцу, що є найбільш небезпечною складовою етиологічного чиннику розвитку пневмоконіозу - 103,0±0,47 мкг/м³ порівняно з ділянками видобутку - 75,7±0,50 мкг/м³ (p<0,01). Встановлено, що концентрації загального пилу на ділянках видобутку корелюють в більшій мірі з концентрацією кварцу, на прохідницьких ділянках - з респірабельною фракцією пилу. Концентрації складових вугільно-породного пилу в персональних пробах повітря робочої зони не завжди залежать від рівню загального пилу, що є свідченням необхідності розглянути питання про можливість нормування респірабельної фракції пилу та кварцу при оцінці умов праці шахтарів в Україні.

3. Встановлено, що частота пневмоконіозу серед шахтарів Донецької області становить 19,2±1,5 % і залежить від стажу роботи в підземних умовах. Особливо високою частота захворювання була в групі шахтарів зі стажем більше 30 років (31,7±1,8 %), але достовірне зростання показнику відносно групи обстежених зі стажем менше 10 років (10,5±1,2 %) відмічалось у пацієнтів зі стажем 20 років (16,6±1,4 %) (p<0,01). Найбільш розповсюдженими скаргами у шахтарів основних професій є задишка при фізичному навантаженні (23,0±2,9 %), та кашель (17,4±1,5 %). Встановлено, що в групі шахтарів, що палили, частота кашлю (19,9±1,8 %), виділення мокроти (12,9±1,5 %), задишки (25,2±1,9 %), симптомів хронічного бронхіту (12,0±1,5 %) була достовірно вищою, ніж серед шахтарів, що ніколи не палили: відповідно 8,7±2,4 % (p<0,01); 5,8±1,9 (p<0,05); 15,7±3,1 (p<0,05); 5,1±1,9 (p<0,05).

4. Доведено, що спірометрія не є ефективним методом діагностики функціональних порушень бронхолегеневої системи при пневмоконіозі, особливо на ранніх стадіях його розвитку, оскільки для неускладнених форм захворювання нехарактерні обструктивні порушення, що діагностуються даним методом обстеження: обструктивні зміни у шахтарів, хворих на пневмоконіоз, виявляються тільки у випадку розвинених форм захворювання категорії 2/2 за показниками: ФЖЄЛ (4,1±0,4 л - в групі хворих та 4,6±0,6 л - в контрольній, p<0,01); ОФВ₁ (3,3±0,4 л/с та 3,7±0,5 л/с відповідно, p<0,01), ХОШ₅₀ (3,9±0,7 л/с та 4,2±1,2 л/с відповідно, p<0,05); і ХОШ_75/25 (2,8±0,6 л/с та 3,6±1,2 л/с відповідно, p<0,01).

5. Встановлено, що в патогенезі пневмоконіозу при формуванні дихальної недостатності провідну роль відіграє зниження дифузійної здатності альвеоло-капілярної мембрани, пов'язане з надлишковим розвитком сполучної тканини в паренхимі легень, при якому показник DLCO становить 7,4±2,2 ммоль/хв/мм Hg - 74,6 % від належного рівню, порівняно з контролем - 9,9±1,0 ммоль/хв/мм Hg - 94,4 % (p<0,01), що приводить до порушення функціонального стану бронхолегеневої системи за рестриктивним типом. Вперше в клінічних дослідженнях була доведена доцільність використання визначення динаміки дифузійної здатності альвеоло-капілярної мембрани у тесті з фізичним навантаженням у якості біомаркеру початкових стадій пневмоконіозу. Стабільність показнику DLCO, або його зростання на 6,5 % від вихідного рівню свідчить про порушення проникливості альвеоло-капілярної мембрани, оскільки у здорових осіб фізичне навантаження приводить до значного (близько 20 %) збільшення DLCO.

6. Запропоновано у якості біомаркерів функціональних порушень при початкових стадіях пневмоконіозу використовувати статичні легеневі об'єми, враховуючи високу чутливість методики на доклінічних стадіях захворювання (категорії 0/1 - 1/0): залишковий об'єм (2,4±0,4 л - у хворих порівняно з 2,2±0,1 л в контролі, p<0,05); функціональну залишкову ємкість легень (3,0±0,5 л та 4,3±0,5 л відповідно (p<0,01); загальну ємкість легень (6,8±0,8 л та 7,2±0,6 л відповідно, p<0,01); а також DLCO (9,9±1,0 ммоль/хв/мм Hg та 9,2±0,9 ммоль/хв/мм Hg відповідно, p<0,01). Встановлені достовірні відмінності (p<0,01) між показниками статичних легеневих об'ємів в групах хворих на ПК різних ступеней важкості.

7. Доведена залежність ступеню функціональних порушень рестриктивного типу при пневмоконіозі від стажу роботи в підземних умовах, концентрації пилу в повітрі робочої зони та вмісті в ньому SiO₂. Визначені фактори ризику розвитку ранніх ознак захворювання: підземний стаж більше 15 років, концентрація пилу в повітрі робочої зони більше 100 мг/м ³, вміст SiO₂ в пилу більше 8 %.

8. Встановлено, що метод спіральної комп'ютерної томографії високого розрішення характеризується значно вищою ефективністю для діагностики початкових стадій ПК від впливу вугільного пилу порівняно з рентгенологічним дослідженням. У 62,1±3,6 % обстежених шахтарів, яким за даними рентгенографії діагноз встановити було неможливо, за даними комп'ютерної томографії виявлялись ознаки пневмоконіозу. Визначені основні та другорядні КТ-ознаки захворювання, їх особливості та розроблені показання для застосування методики у пацієнтів з підозрою на пневмоконіоз. До основних ознак, що пропонуються у якості біомаркерів захворювання віднесені: вузликові утворення (RO), діагностовані у 83,6±3,5 % випадків, найбільш типовими при цьому є вузлики типу Q (діаметром 1,5-3 мм), діагностовані у 63,6±4,5 % хворих, що характеризувались найвищим сумарним ступенем розповсюдженості - 7,9; інтерстициальні зміни (IR) (переважно інтерлобулярної локалізації), діагностовані у 47,3±4,7 % випадків з сумарним ступенем розповсюдженості 7,1; симптом “матового скла” (GGO), визначений у 69,1±4,4 % випадків з сумарним ступенем розповсюдженості 6,0; симптом “сотової легені” (HC), діагностований у 15,4±3,4 % обстежених з сумарним ступенем розповсюдженості 4,4; емфізема легень (EM), визначена у 14,5±3,3 % хворих з сумарним ступенем розповсюдженості 3,7.

9. Доведена роль генетичної детермінанти у розвитку пневмоконіозу та виявлено 3 варіанти сполучень алельних поліморфізмів, що можуть бути використані у якості біомаркерів спадкової схильності або резистентності до пневмоконіозу у шахтарів вугільних шахт України. Встановлено, що генотип GSTM1(норма/норма) є біомаркером спадкової схильності до ПК; натомість генотипи GSTM1(0/0) та GSTM1(0/0);СС16(A38G)*А/А можуть використовуватись у якості маркерів резистентності до розвитку захворювання.

10. Визначено, що метод респіросонографії може слугувати допоміжним методом діагностики пневмоконіозу у комплексі з іншими при наявності ускладнень, що обмежують застосування класичних інструментальних методів обстеження хворих.

11. Запропонована удосконалена система ранньої діагностики пневмоконіозу на різних рівнях надання медичної допомоги для поліпшення диспансерного нагляду та вчасного застосування реабілітаційних заходів серед працівників вугільних шахт. Розроблений комплекс заходів щодо визначення ролі і місця профпатологічної служби в проведенні попередніх та періодичних профілактичних медичних оглядів та ранньому виявленні патології бронхолегеневої системи, диспансерного спостереження за станом здоров'я робітників вугільних шахт.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

Результати дослідження дозволяють рекомендувати:

· З метою покращення моніторингу умов праці в підземних вугільних шахтах України рекомендується розглянути питання щодо нормування в повітрі робочої зони респірабельної фракції пилу та кварцу, що мають вирішальну роль у розвитку пневмоконіозу.

· З метою удосконалення діагностики пневмоконіозу на ранніх стадіях його розвитку у разі наявності показань рекомендується застосування комп'ютерної томографії високого розрішення у індивідуальному порядку.

· З урахуванням патогенезу дихальної недостатності при пневмоконіозі для діагностики ранніх порушень бронхолегеневої системи рекомендувати визначення статичних легеневих об'ємів: залишкового об'єму, функціонального залишкового об'єму легень, загальної ємкості легень з застосуванням методу бодіплетізмографії.

· Враховуючи високу чутливість діагностичного методу визначення дифузійної здатності альвеоло-капілярної мембрани методом поодинокого вдиху з СО, рекомендується його застосування у шахтарів з підозрою на пневмоконіоз. Пропонується впровадження визначення показнику дифузійної здатності альвеоло-капілярної мембрани у тесті з фізичним навантаженням в групах ризику.

· Рекомендувати застосування методу респіросонографії, як додаткового, у комплексі заходів для діагностики пневмоконіозу.

· При наявності відповідних умов рекомендувати застосування генетичного тестування з визначенням біомаркерів спадкової схильності GSTM1(норма/норма), GSTM1(0/0) та GSTM1(0/0);СС16(A38G)*А/А при відборі у професію шахтаря підземних вугільних шахт.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Кундієв Ю.І., Нагорна А.М, Басанець А.В. Професійні захворювання, що виникають внаслідок впливу пилу // В кн. Професійне здоров'я в Україні / Ю.І. Кундієв, А.М. Нагорна. - К.: Авіцена, 2006. - С. 99-124. - Басанець А.В. є співавтором 4-го розділу монографії “Професійні захворювання, що виникають внаслідок впливу пилу”, автором проведений збір та обробка матеріалу, участь у написанні розділу.

2. Краснюк Е.П., Ткач С.И., Шкондин А.Н., Дорошенко А.Н., Лубянова И.П., Басанец А.В., Прилипская Н.И., Дынник В.И., Брыкалин В.И., Чернова С.Д. О классификации пневмокониоза // Лікарська справа. - 2001. - № 8. - С. 30-36. Басанець А.В. провела систематичний аналіз існуючих класифікацій пневмоконіозу, прийняла участь у написанні статті.

3. Басанец А.В. Хронические профессиональные заболевания бронхолегочной системы // Журнал практического врача. - 2002. - № 3. - С. 11-18.

4. Басанец А.В., Харченко Т.Д., Опанасенко Н.С., Ермакова О.В. Информативность метода диагностики по Накатани при использовании универсальной компьютерной системы “ТКМ 2d” в клинике профессиональных заболеваний // Сборник “Гигиена труда”. - 2002. - №33. - С. 327-331. Басанець А.В. проводила обстеження хворих, статистичну обробку та аналіз матеріалу, написала статтю.

5. Коуэн Р., Басанец А.В., Мухин В.В. Исследование угольной пыли и ее составляющих в персональных пробах на рабочих местах подземных шахтерских профессий // Сборник “Гигиена труда”. - 2003. - №34. - С. 238-246. Басанець А.В. приймала участь у відборі проб повітря, аналізувала матеріал, приймала участь у написанні статті.

6. Басанец А.В. К вопросу о классификации пневмокониозов: новая редакция международной Организации труда 2000 года // Украинский пульмонологический журнал. - 2003. - №4. - С. 61-64.

7. Басанець А.В. Проблема пневмоконіозу в Україні та за кордоном // Гигиена труда. - 2004. - № 35. - C. 411-419.

8. Басанець А.В. Діагностика пневмоконіозу // Украинский пульмонологический журнал. - 2004. - № 3. - С. 69-71.

9. Басанець А.В. Особливості порушень функціонального стану бронхолегеневої системи у шахтарів вугільних шахт в залежності від стажу роботи в підземних умовах // Журнал практичного лікаря. - 2005. - №4. - С. 36-42.

10. Басанець А.В. Переваги методу бодіплетізмографії і визначення дифузійної здатності альвеоло-капілярної мембрани для оцінки функціонального стану легень у хворих на пневмоконіоз // Український журнал з проблем медицини праці. - 2005. - №3-4. - С. 19-23.

11. Остапенко Т.А., Басанець А.В Особенности функциональных нарушений бронхолегочной системы у рабочих угольной промышленности // Український журнал з проблем медицини праці. - 2005. - №1. - С. 12-15. Басанець А.В. проводила обстеження пацієнтів, статистичну обробку і аналіз матеріалу, інтерпретацію результатів, приймала участь у написанні статті.

12. Горовенко Н.Г., Жураховская Н.В., Басанец А.В. Генетические исследования в области профессиональной патологии (обзор литературы) // Журнал АМН Украины. - 2005. - Т.11, №2. - С. 346-360. Басанець А.В. провела аналіз наукової літератури з питань генетичного тестуванні у професійній патології, написала статтію.

13. Мухін В.В., Передерій Г.С., Басанець А.В., Харковенко Н.М. Соціально-гігієнічний аналіз механізмів формування професійної захворюваності гірників вугільних шахт, заходи її профілактики // Український журнал з проблем медицини праці. - 2006. - № 2. - С. 63-73. Басанець А.В. приймала участь у зборі первинного матеріалу, аналізі даних та написанні статті.

14. Басанець А.В., Кускова О.В., Остапенко Т.А. Особливості змін функціонального стану бронхолегеневої системи в залежності від категорії пневмоконіозу // Український пульмонологічний журнал. - 2006. - № 4. - С. 14 -19. Басанець А.В. проводила обстеження пацієнтів, статистичну обробку даних, аналіз та інтерпретацію результатів, написала статтю.

15. Мухін В.В., Передерій Г.С., Харковенко А.М., Тимошина Д.П., Лубянова І.П., Басанець А.В. Про стан профзахворюваності працівників вугільної промисловості України // Вестник гигиены и эпидемиологии. - 2006. - Т.10, №1 (приложение). - С. 141-143. Басанець А.В. приймала участь у зборі первинного матеріалу, статистичній обробці даних, інтерпретації результатів та написанні статті.

16. Кундієв Ю.І., Нагорна А.М., Варивончик Д.В., Голубчиков М.В., Басанець А.В. Статистичний облік професійної патології в Україні на основі Міжнародної класифікації хвороб десятого перегляду // Український журнал з проблем медицини праці. - 2006. - № 4 (8). - С. 3-15. Басанець А.В. прийняла участь у аналізі існуючої класифікації професійних захворювань, у розробці системи іх статистичного кодування та написанні статті.

17. Горовенко Н.Г., Журахівська Н.В., Басанець А.В., Подольська С.В. Вивчення ролі деяких біомаркерів спадкової схильності та резистентності до пневмоконіозу шахтарів вугільних шахт України // Український журнал з проблем медицини праці. - 2007. - № 1 (9). - С. 3-8. Басанець А.В. провела обстеження пацієнтів, формування групи дослідження, прийняла участь у інтерпретації результатів та написанні статті.

18. Горовенко Н.Г., Журахівська Н.В., Басанець А.В., Подольська С.В. Роль поліморфізму гену СС16 у розвитку пневмоконіозу шахтарів вугільних шахт України // Збірник наукових праць “Актуальні проблеми акушерства і гінекології, клінічної імунології та медичної генетики”. - 2007. - випуск 4. - C. 241-248. Басанець А.В. провела обстеження пацієнтів, формування груп дослідження, прийняла участь у обробці даних, інтерпретації результатів та написанні статті.

19. Басанец А.В. Применение компъютерной томографии высокого разрешения для диагностики ранних стадий пневмокониоза от воздействия угольной пыли // Медицина труда и промышленная экология. - 2007 - №4 - С. 22-31.

20. Басанець А.В., Остапенко Т.А. Визначення дифузійної здатності альвеоло-капілярної мембрани як біомаркера ранніх ознак функціональних порушень у хворих на пневмоконіоз від впливу вугільного пилу // Український пульмонологічний журнал, 2007. - № 1. - С. 41-44. Басанець А.В. провела обстеження пацієнтів, статистичну обробку даних, проаналізувала матеріал та прийняла участь у написанні статті.

21. Басанець А.В., Макаренкова А.А. Особливості аускультативної картини у хворих на пневмоконіоз від впливу вугільного пилу при застосуванні респіросонографічного методу // Український журнал з проблем медицини праці. - 2007. - № 2 (10). - С. 62-66. Басанець А.В. приймала участь у формуванні груп та обстеженні пацієнтів, аналізі та інтерпретації результатів, написала статтю.

22. Басанець А.В. Вікові аспекти особливостей порушення функціонального стану бронхолегеневої системи у у шахтарів вугільних шахт України // Проблемы старения и долголетия. - 2007. - Т.16, №1 - С. 96-107.

23. Басанець А.В. Вплив пилового фактору на розвиток пневмоконіозу у шахтарів вугільних шахт України // Довкілля та здоров'я. - 2007. - № 2. - С. 55-58.

24. Басанець А.В. Вплив кремнію діоксиду на функціональний стан бронхолегеневої системи у хворих на пневмоконіоз від впливу вугільного пилу // Biomedical and biosocial anthropology. - 2007. - № 8. - С. 98-103.

25. Басанець А.В. Частота пневмоконіозу та його клінічні прояви у шахтарів вугільних шахт України // Вестник морской медицины. - 2007. - № 1. - С. 58-65.

26. Басанець А.В. Особливості рентгенологічної діагностики пневмоконіозу від впливу вугільного пилу // Вестник гигиены и эпидемиологии. - 2007. - Т.11, № 1. - С. 27-32.

27. Кундиев Ю.И., Краснюк Е.П., Лубянова И.П., Басанец А.В. Проблемы профессиональной патологии в Украине на современном этапе // Журнал практического врача. - 2002. - № 3. - С. 2-5.

28. Кундієв Ю.І., Басанець А.В., Вітте П.М. Інститут медицини праці АМН України - Центр, що співпрацює з Всесвітньою Організацією Охорони Здоров'я // Український журнал з проблем медицини праці. - 2006. - № 3 (7). - С. 6-9.

29. Басанець А.В., Остапенко Т.А. Особливості та переваги методів функціональної діагностики професійних захворювань бронхолегеневої системи // Журнал практичного лікаря. - 2005. - №4. - С. 16-18.

АНОТАЦІЇ

Басанець А.В. Сучасні підходи до діагностики та профілактика пневмоконіозу у працюючих вугільних шахт як пріоритетна проблема професійної патології. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук за спеціальністю 14.02.01 - гігієна. - Інститут медицини праці АМН України, Київ, 2007.

У дисертації зроблено теоретичне узагальнення і розв'язання актуальної проблеми галузі охорони здоров`я - удосконалена система профілактики пневмоконіозу у шахтарів вугільних шахт України на основі застосування сучасної системи діагностики захворювання.

Досліджені умови праці у вугільних шахтах України з визначенням концентрацій загального пилу, та його складових - респірабельної фракції пилу та кварцу в персональних пробах повітря, що відіграють головну роль у розвитку пневмоконіозу. Визначені частота та особливості клінічного перебігу захворювання у шахтарів вугільних шахт, фактори ризику його розвитку. Проведений порівняльний аналіз та з'ясована ефективність методів функціональної діагностики (спірометрії, бодіплетізмографії та визначення дифузійної здатності альвеоло-капілярної мембрани) для діагностики початкових ознак порушення бронхолегеневої функції при пневмоконіозі; запропоновані показники, що можуть слугувати у якості біомаркерів патологічних змін. Вперше запропоновано метод визначення дифузійної здатності альвеоло-капілярної мембрани у пробі з фізичним навантаженням для діагностики початкових порушень легеневої функції. Досліджена ефективність для діагностики ранніх стадій пневмоконіозу візуалізаційних методів обстеження: рентгенографії та комп'ютерної томографії високого розрішення. Розроблена система комп'ютерно-томографічних ознак захворювання з визначенням основних та другорядних критеріїв діагностики. Досліджена залежність порушень легеневої функції при пневмоконіозі від рентгенологічних змін. Визначені генетичні маркери ризику розвитку пневмоконіозу та обґрунтовані підходи щодо застосування молекулярно-генетичних методів дослідження для профілаткики захворювання серед працюючих в умовах впливу пилу.

Створена інтегративна система діагностики пневмоконіозу на різних рівнях медико-санітарного забезпечення працюючих в умовах впливу пилу.

Ключові слова: пневмоконіоз, шахтарі, вугільно-породний пил, діагностика, профілактика, біомаркери.

Басанец А.В. Современные подходы к диагностике и профилактика пневмокониоза у работающих в угольных шахтах как приоритетная проблема профессиональной патологии. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени доктора медицинских наук по специальности 14.02.01 - гигиена. - Институт медицины труда АМН Украины, Киев, 2007.

В диссертации сделано теоретическое обобщение и решение актуальной проблемы области здравоохранения - усовершенствована система профилактики пневмокониоза у шахтеров угольных шахт Украины на основе использования современной системы диагностики заболевания.

Исследованы условия труда в угольных шахтах Украины с определением концентраций общей пыли, и ее составляющих - респирабельной фракции пыли и кварца в персональных пробах воздуха, которые играют ведущую роль в развитии пневмокониоза. Определены частота и особенности клинического течения заболевания у шахтеров угольных шахт, факторы риска его развития. Проведен сравнительный анализ и выяснена эффективность методов функциональной диагностики (спирометрии, бодиплетизмографии и определения диффузионной способности альвеоло-капиллярной мембраны) для диагностики начальных признаков нарушения функции бронхолегочной системы при пневмокониозе; предложены показатели, которые могут служить в качестве биомаркеров патологических изменений. Впервые предложен метод определения диффузионной способности альвеоло-капиллярной мембраны в пробе с физической нагрузкой для диагностики начальных нарушений легочной функции. Исследована эффективность для диагностики ранних стадий пневмокониоза визуализационных методов обследования: рентгенографии и компьютерной томографии высокого разрешения. Разработана система компьютерно-томографических признаков заболевания с определением основных и второстепенных критериев диагностики. Исследована зависимость нарушений легочной функции при пневмокониозе от рентгенологических изменений. Определены генетические маркеры риска развития пневмокониоза и обоснованы подходы относительно использования молекулярно-генетических методов исследования для профилактики заболевания среди работающих в условиях воздействия пыли.

Создана интегративная система диагностики пневмокониоза на разных уровнях медико-санитарного обеспечения работающих в условиях воздействия пыли.

Ключевые слова: пневмокониоз, шахтеры, угольно-породная пыль, диагностика, профилактика, биомаркеры.

Basanets A.V. Modern approaches to diagnostics and preventioy of coal workers pneumoconiosis as a priority problem of occupational health. - Manuscript.

Dissertation for a Doctor's degree on the specialty 14.02.01 - Hygiene. - Institute for Occupational Health of АМS of Ukraine, Кyiv, 2007.

Theoretical generalization and solution of the actual problem on health protection are given in the dissertation - improving of pneumoconiosis prevention in Ukrainian coal miners on the basis of modern system of diagnostics.

Work conditions in ukrainian coal mines were investigated including total dust, respirable dust and quartz concentrations in personal samples being the most important factors in pneumoconiosis development. Levels of respirable coal mine dust and respirable quartz were not measured in Ukrainian coal mines before this investigation. The author concluded on unfavourable work condition in ukrainian coal mines. The total dust concentration exceeded MAC (Maximum Allowable Concentration) in 98 % samples, average level was 48,8±0,55 mg/m³. The total particulate concentrations were significantly higher during development than during mining, and during mining at the downwind locations compared with the upwind location. Respirable dust exposures exceeded the PEL (Permissible Exposure Limit) in 75% of samples with the average level 3,7±0,45 mg/m³. Respirable particulate concentrations were significantly higher during mining (5,27±0,42 mg/m³) than during development (2,12±0,47 mg/m³) (p<0,01). Respirable quartz exposures exceeded the PEL in 37% of samples with the average level 89,4±0,49 mkg/m³; their concentrations were significantly higher during development (103,0±0,47 mkg/m³) than during mining (75,7±0,50 мкг/м³). The author concluds that the Ukrainian method of total dust sampling is probably not providing an adequate assessment of risk for CWP without respirable dust and respirable quartz exposure measurements.

The prevalence of CWP in examination of 616 coal miners with X-ray, according to ILO International Classification 2000, was 19,2 ± 1,5 % and depended on the length of service in underground mines. The most important prevalence of CWP was in miners who worked in mines for more than 30 years - 31,7±1,8 %. The most frequent respiratory symptoms in patients with CWP were breathlessness (23,0±2,9 %), and caught (17,4±1,5 %). In smoking miners the prevalence of caught, expectoration, breathlessness and chronic bronchitis symptoms were significantly higher than in non-smokers.

The comparative analysis was made and effectiveness of functional diagnostic methods (spirometry, bodiplethismography and diffusion capacity of alveolar-capillar membrane) of early signs of lung function impairment in patients with CWP was estimated. The examination of 543 coal miners with CWP and 187 miners of the control group revealed obstructive changes only in patients with the developed stage of CWP. The diffusing capacity of alveolar-capillary membrane (DLCO by single breath with CO) and static lung volumes: RV (residual volume), FRC (functional residual capacity), TLC (total lung capacity) are a hightly informative method for diagnostics of early lung function impairment. The decrease of RV, FRC, TLC and DLCO in patients with CWP in comparison with the control group and predicted levels were revealed. It is proposed to use of DLCO along with an exercise test as a biomarker of lung function impairment in patients with the early stage of pneumoconiosis. The stability or the increase of DLCO in less than 6,5 % from the basic level after a physical test is the index of early lung function impairment; DLCO in patients without lung diseases in this test increases for more than 20 %.

In the investigation the relationship between RV, ITGV, TLC, DLCO reduction and the coal dust concentration in the respiratory zone, levels of SiO₂ in the dust, length of service in underground coal mines and CWP profusion was revealed. Risk factors for early signs of respiratory insufficiency in CWP patients established in the thesis were: length of service in underground conditions more than 15 years, dust concentration in the respiratory zone more 100 mg/m³, content of SiO₂ in dust more than 8 %.

The diagnostic effectiveness of visual methods (X-ray and Computer Tomography of High Resolution - HRCT) were investigated. CT-signs system of the CWP diagnostics was developed with primary and secondary criteria definition. 177 coal miners that were refused from CWP recognition after X-ray examination, CWP was recognized in 62,1 ± ± 3,6 % patients by results of HRCT. The prevalence of round opacities was 83,6 ± 3,5 % with domination of Q opacities (63,6±4,5 %). Irregular changes (IR) were revealed in almost half of patients - 47,3±4,7 %. In 69,1±4,4 % miners a ground glass opacity symptom (GGO) was diagnosed. One of the most prevalent HRCT symptom was honey combing (HC) revealed in 15,4±3,4 % patients and also emphysema (EM) - 14,5±3,3 %. Pleural thickening was revealed in 17,3 ± 3,6 % and bullae - in 23,6 ± 4,0 % miners. The author concludes that HRCT is a more effective method for CWP early stage diagnostics in comparison with X-ray.

Molecular-genetic markers of hereditary predisposition to coal workers pneumoconiosis have been determinated. The ratio between normal and null alleles of genes encoding glutatione-S-transferases M1 (GSTM1) ang gene polymorphisme of CC16 were investigated in 138 healthy miners and 112 miners with coal workers pneumoconiosis (CWP) who had minimum 10 years of the underground work experience. The presence of GSTM1 genes was determinated using PCR. The GSTM1 normal genotype is associated with the risk of CWP development, whereas the genotypes GSTM1 (0/0) and GSTM1 (0/0);CC16(A38G)*A/A proved to be biomarkers in the resistance to the disease development. The approaches have been substantiated on the use of predisposition genetic markers for prevention of disease in workers exposed to coal dust.

The integrated system for early diagnostics and prevention of coal workers pneumoconiosis at different levels of medical care has been developed.

Key words: coal workers pneumoconiosis, coal dust, diagnostics, prevention, biomarkers.

Размещено на Allbest.ru