Способ прогнозирования тугоухости у лиц, подвергающихся воздействию шума стрелкового оружия

Изобретение относится к медицине, а именно к оториноларингологии. Проводят аудиологическое обследование методом отоакустической эмиссии на частоте продукта искажения (ОАЧПИ) до выполнения стрельбы из огнестрельного оружия. Учитывают возраст стрелка, значение Сигнал/шум на частоте 4,2 кГц слева, значение отоакустической эмиссии на частоте 4,2 кГц слева. Затем вычисляют вероятность развития тугоухости ВРТ по заявленной формуле. При ВРТ<0.5 - низкий риск тугоухости при шумовом воздействии, при ВРТ>0.5 - высокий риск тугоухости при шумовом воздействии. Способ позволяет выделить группы риска развития тугоухости у лиц, подвергающихся воздействию шума огнестрельного оружия. 4 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к области медицины, а именно к оториноларингологии.

Акутравматическое повреждение органа слуха шумами высокой интенсивности отмечается у работников различных отраслей промышленности, но более характерно для военного труда.

Чаще всего оно возникает при воздействии импульсных шумов стрелкового оружия (автоматы, пулеметы) и средств ближнего боя. По данным литературы, акустическая травма наблюдается у военнослужащих как при ведении боевых действий, так и в мирное время (полевые выходы, учебные стрельбы и т.д.) [Хасиев Н.Д., Мячин Д.В. Профессиональная патология военнослужащих, обусловленная воздействием шума // Известия Рос. военно-медицинской академии. - 2020. - Т. 1., №S1. -С. 263-265; Yehudai N, Fink N, Shpriz M, Marom Т. Acute Acoustic Trauma among Soldiers during an Intense Combat. J Am Acad Audiol. -2017. - Vol 28, №5. - P. 436-443].

Высокая механизация, принятие на вооружение новых образцов оружия и военной техники, низкий уровень гигиенической компетентности личного состава в применении средств индивидуальной защиты органа слуха и недостаточное их количество приводит к снижению военно-профессионального потенциала и увеличению заболеваемости органа слуха военнослужащих [Логаткин С.М., Кузнецов С.М., Терентьев Л.П., Кузнецов М.С, Рыжиков М.А. Гигиеническая компетентность военнослужащих артиллерийских подразделений в области применения средств индивидуальной защиты органа слуха // Вестник Российской Военно-медицинской академии 2016. - Т. 55, №3. - 94-98.].

В трудах многих авторов отмечено, что травма слухового анализатора в у лиц молодого возраста (призывников), более остро влияет на состояние слуховой функций, и в дальнейшем (часто после окончания военной службы) приводит к прогрессирующему ее ухудшению. Причем, на основании экспериментальных исследований установлено, что однократное высокоинтенсивное шумовое воздействие в отличие от среднеинтенсивного, приводит к худшему прогнозу в отношении слуха с течением времени из-за развития кохлеарной синаптопатии [Xiong М., Yang С, Lai Н., Wang J. Impulse noise exposure in early adulthood accelerates age-related hearing loss // Eur Arch Otorhinolaryngol. -2014. - Vol. 271, №6. - P. 1351-4.; Kim S., Lim E.J., Kim Т.Н., Park J.H. Long-term effect of noise exposure during military service in South Korea // Int J Audiol. -2017. - Vol. 56, №2. - P. 130-136.].

К сожалению, диагностика и лечение данной патологии проводится несвоевременно и приводит к стойким нарушениям слуха и инвалидизации пострадавших. Причиной этому в большинстве случаев является ненадлежащие условия труда работников, а также несоблюдение профилактических мероприятий, в частности отсутствие или отказ от использования средств индивидуальной защиты органа слуха. Чаще всего от воздействия шумов высокой интенсивности страдает молодое, трудоспособное население, что имеет важное социальное значение [Балык О.А., Шешегов П.М., Харитонов В.В., Ахметзянов И.М., Зинкин В.Н. Профилактика неблагоприятного действия шума на здоровье военнослужащих // Вопросы оборонной техники. - 2018. - №5-6. -С. 141-150.]

Принцип мониторинга за состоянием слуха в нашей стране остается не достаточно разработанным в отличие от зарубежных программ сохранения слуха, а это является основой его профилактики. [Панкова В.Б., Федина И.Н. Профессиональные заболевания ЛОР органов: руководство под общ. ред. И.В. Бахтиярова, Н.А. Дайхеса. - М: ГЭОТАР-Медиа, 2021. - С. 294-304.; Силкина А.В., Накатис Я.А. Современный взгляд на проблему потери слуха, вызванную шумом (литературный обзор) // Российская оториноларингология. -2016. -№4 (83). -С. 97-102.]

Известен способ ранней диагностики профессиональной тугоухости, включающий проведение аудиометрических исследований у рабочих в расширенном диапазоне звуковых частот, которые выявляют степень воздействия шума на орган слуха и проявляются изолированным повышением порога слуха до 4-12 кГц. Изменения на частоте 4-12 кГц происходят раньше, чем на частотах обычного спектра (Профессиональные заболевания ЛОР-органов. Б.Е. Останкович, А.В. Брофман, Москва, "Медицина", 1982 г.).

Недостатком данного способа является его субъективность, а также временные затраты на объяснение пациенту методики исследования, что при массовых осмотрах играет важную роль.

Известен способ ранней диагностики профессиональной тугоухости путем проведения аудиометрии, отличающийся тем, что дополнительно проводят биомикроскопию конъюнктивы глазного яблока, офтальмоскопию и при наличии аудиометрических кривых, имеющих нисходящий характер с первоначальным зубцом на 4 кГц, а также при конъюнктивальном индексе выше 8 баллов у лиц до 40 лет и выше 12 баллов - старше 40 лет и при наличии ангиопатий сетчатки диагностируют ранние признаки профессиональной тугоухости (Волгарева, А.Д. Сосудистые нарушения в формировании производственно-обусловленной патологии органа слуха у горнорабочих / А.Д. Волгарева [и др.] // Всероссийская научно-практической конференция «Актуальные вопросы организации контроля и надзора за физическими факторами»: тезисы докладов. - Москва, 2017. - С. 71-74).

Недостатком данного способа является необходимость наличие специального оборудования, привлечения врача офтальмолога, который должен владеть данной методикой и правильно интерпретировать результаты исследования.

Существует способ диагностики нейросенсорной тугоухости, включающий отоларингологическое обследование, проведение лабораторных исследований крови, где в сыворотке крови определяют уровни интерлейкина-4, пролактина, свободного трийодтиронина и рассчитывают диагностические коэффициенты F1 и F2 по формулам с расчетом F1 (диагностический коэффициент для случая нейросенсорной тугоухости) и F2 (диагностический коэффициент, когда отсутствуют данные за нейросенсорную тугоухость). При F1 больше F2 диагностируют нейросенсорную тугоухость; при F1 меньше или равно F2 делают заключение об отсутствии данных за нейросенсорную тугоухость. Предлагаемый способ позволяет повысить точность диагностики при постановке диагноза НСТ. (RU 2657435, G01N 33/68, опубл. 13.06.2018).

Недостатком данного способа является необходимость выполнения инвазивных манипуляций (взятие крови), время на транспортировку биологического материала в лабораторию, наличие специальных реактивов для проведения исследования и лабораторного оборудования для получения его результатов.

Существует способ определения профессиональной сенсоневральной тугоухости путем аудиометрии в расширенном диапазоне частот, отличающийся тем, что определяют пороги слухового дискомфорта и при выявлении повышения уровня дискомфортной громкости и уменьшения величины слухового поля определяют доклинические формы профессиональной сенсоневральной тугоухости (RU2241648, А61В 5/12, опубл. 27.02.2011).

Недостатком данного способа является необходимость привлечения специалиста, владеющего данной методикой, временные затраты на ее выполнение и объяснение методики пациенту.

Известен способ контроля созревания слуховой функции у детей различного возраста гестации в течение первого полугодия жизни, выбранный за прототип. Изобретение относится к области медицины, а именно к оториноларингологии. Проводят аудиологическое обследование методом вызванной отоакустической эмиссии на частоте продукта искажения. Тональные акустические стимулы подают на частотах f1, f2, удовлетворяющих условию f2/f1=1,22; f1<f2, где f2=1; 2; 4; 6 кГц, а продукт искажения регистрируют на частоте fпи=2f1-f2. При этом у детей с возрастом гестации менее 28 недель обследование проводят в 2, 3 и 6 месяцев жизни, а с возрастом гестации более 28 недель в 3 и 6 месяцев жизни. Определяют среднеарифметическое значение уровня fпи для всех указанных частот акустических стимулов, вычисляют показатель К по формуле: K=А1-А2 в дБ, где: A1, А2 - среднеарифметическое значение уровня fпи текущего и предыдущего обследования. Заключение о задержке созревания слуховой функции детей, рожденных в срок гестации менее 28 недель, делают при значении К менее 0,55 дБ при обследовании между 2-3 месяцами и при значении К менее 1,56 дБ при обследовании между 3-6 месяцами, а для детей, рожденных со сроком гестации более 28 недель, - при значении К менее 0,29 дБ при обследовании между 3-6 месяцами. Способ позволяет на ранних этапах жизни ребенка выявить возможность развития тугоухости (RU 2502468, А61В 5/12, опубл. 27.12.2013).

Недостатком данного способа является то, что исследование проводиться несколько раз, и для интерпретации его результата необходимо находить разницу между текущими и предыдущими среднеарифметическими значениями на 4-х частотах. Оно имеет ограничения применения по возрасту - используется у детей. Необходимо также отметить временные сроки его проведения (в течение полугода), что неприемлимо для прогнозирования нарушения слуха при шумовом воздействии.

В основу изобретения положена задача получения более точного прогнозирования тугоухости у лиц, подвергающихся воздействию шума стрелкового оружия за счет использования бинарной логистической регрессии, который позволил построить модель на основе трех значимых предикторов: возраст, сигнал/шум слева, оптоакустическая эмиссия (ОАЭ) слева.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе прогнозирования тугоухости у лиц, подвергающихся воздействию шума стрелкового оружия, отличающийся тем, что проводят аудиологическое обследование методом вызванной отоакустической эмиссии на частоте продукта искажения (ОАЧПИ) до выполнения стрельбы из огнестрельного оружия, при этом учитывают возраст стрелка, значение Сигнал/шум на частоте 4,2 кГц слева, значение отоакустической эмиссии на частоте 4,2 кГц слева, затем вычисляют вероятность развития тугоухости (ВРТ) на основании математической модели, полученной с помощью метода бинарной логистической регрессии по формуле

BPT=1/(1+2,72^{-(18,462-0,747*возраст+0,504*ОАЭ_до_4,2_лев-0,409*сигнал/шума_до_4,2_лев)});

после решения уравнения делают вывод, что при ВРТ<0.5 низкий риск тугоухости при шумовом воздействии, при ВРТ>0.5 - высокий риск тугоухости при шумовом воздействии.

Оценка эффективности предлагаемого способа диагностики проводилась у 30 человек возрастом 22,8±3,2 года, подвергшихся действию шума огнестрельного оружия (АК - 74).

Для анализа показателей ОАЧПИ использовалась смешанная линейная модель с 3 фиксированными (ухо, частота, период: до-после) и одним случайным (субьект) эффектами. Результат анализа приведен в таблице 1 ниже. Как видно из таблицы, обнаружены значимые эффекты влияния факторов: период (р<0.001), ухо (р=0,014) и частота (р<0.001), эффектов взаимодействия факторов не обнаружено. Таким образом, сделать вывод о значимой зависимости показателя сигнал/шум от частоты, уха измерения и воздействия травмирующего фактора.

а. Зависимая переменная: сигнал/шум.

Для анализа показателей ОАЭ использовалась смешанная линейная модель с 3 фиксированными (ухо, частота, период: до-после) и одним случайным (субьект) эффектами. Результат анализа приведен в таблице 2 ниже. Как видно из таблицы, обнаружены значимые эффекты влияния факторов: период (р<0.001), ухо (р=0,001) и частота (р<0.001), эффектов взаимодействия факторов не обнаружено. Таким образом, сделать вывод о значимой зависимости показателя ОАЭ от частоты, уха измерения и воздействия травмирующего фактора.

а. Зависимая переменная: ОАЭ.

Для оценки вероятности потери слуха каждого пациента на основании предикторов ОАЧПИ, полученных до воздействия высокоинтенсивного шума, использовался метод бинарной логистической регрессии, который позволил построить модель на основе трех значимых предикторов: возраст, сигнал/шум слева, ОАЭ слева. ХИ-квадрат для построенной модели равен 22,775 при 2 степенях свободы, р<0,0001, что означает, что по крайней мере хотя бы один из предикторов связан с наступлением потери слуха. Таблица 3, приведенная ниже, представляет информацию о каждой переменной в модели.

Таким образом была получена формула для вычисления вероятности развития тугоухости (ВРТ):

BPT=1/(1+2,72^{-(18,462-0,747*возраст+0,504*_до_4,2_лев-0,409*сигнал/шум_до_4,2_лев)})

После введения данных пациента и решения уравнения возможно определение вероятности развития тугоухости (измеряется от 0 до 1): при ВРТ<0.5 низкий риск тугоухости при шумовом воздействии, при ВРТ>0.5 -высокий риск тугоухости при шумовом воздействии. Таким образом, с помощью метода бинарной логистической регрессии была получена математическая модель для оценки вероятности потери слуха у пациента по ОАЧПИ.

Данная модель при стандартном пороге классификации р=0,5 имеет точность - 83,3%, чувствительность - 79%, специфичность - 88%.

Для исследования прогностической ценности полученной модели был проведен ROC-анализ (receiver operating characteristic). Итоговые данные ROC-анализа представлены в таблице 4. Качество распознавания модели оценивалось по площади под характеристической кривой, при значениях от 0,9 до 1,0 качество модели определяется как «отличное» (Трухачева Н.В., 2012). Для полученной модели (1) площадь под характеристической кривой была равна 0,924 (0.834;1,0), что говорит о «отличном» качестве математической модели, таблица 4.

Пример 1

Пациент А.

ОАЭ_до_4,2_лев 12,9 дБ

Сигнал/шум_до_4,2_лев 15,6 дБ

возраст 19 лет

ВРТ=1 / (1+2,72^-4,3902);

ВРТ=0,98

ВРТ>0.5 - высокий риск тугоухости при шумовом воздействии

Пример 2

Пациент Б.

ОАЭ_до_4,2_лев 7,10 дБ

Сигнал/шум_до_4,2_лев 17,2 дБ

возраст 25

ВРТ=1/ (1+2,72^-(-3,6826))

ВРТ=0,024

ВРТ<0.5 - низкий риск тугоухости при шумовом воздействии

Способ прогнозирования тугоухости у лиц, подвергающихся воздействию шума стрелкового оружия, отличающийся тем, что проводят аудиологическое обследование методом отоакустической эмиссии на частоте продукта искажения до выполнения стрельбы из огнестрельного оружия, при этом учитывают возраст стрелка, значение Сигнал/шум на частоте 4,2 кГц слева, значение отоакустической эмиссии на частоте 4,2 кГц слева, затем вычисляют вероятность развития тугоухости ВРТ на основании математической модели, полученной с помощью метода бинарной логистической регрессии по формуле

ВРТ=1/(1+2,72^{-(18,462-0,747*возраст+0,504*ОАЭ_до_4,2_лев-0,409*сигнал/шум_до_4,2_лев)});

после решения уравнения делают вывод, что при ВРТ<0.5 - низкий риск тугоухости при шумовом воздействии, при ВРТ>0.5 - высокий риск тугоухости при шумовом воздействии.