Диагностика тиреоидной патологии у детей в условиях воздействия факторов природно-техногенного генеза (на примере Пермского региона)

В настоящее время все отчетливее проявляется влияние геохимических и техногенных факторов окружающей среды на состояние здоровья детей и зависимость показателей заболеваемости от территории проживания. Среди факторов, формирующих состояние здоровья, экологический является одним из ведущих (Г.Г.Онищенко, Ю. А. Рахманин, 1995;2005; А. И. Потапов, 1999; Т. Р. Коваленко, 2000; Н. В. Зайцева, 2002).

В последние годы широко изучается влияние факторов внешней среды на развитие заболеваний щитовидной железы (ЩЖ) у детей, так как разнообразная тиреоидная патология начинает формироваться в детском возрасте, имеет тенденцию к неуклонному росту и распространению и занимает ведущее место в структуре эндокринных заболеваний (Э.П.Касаткина, 1999; В. В. Утенина, 1999; И. И. Дедов и соавт., 1998;2000; Д. Е. Шилин, 2002 и др.). Особенно велика распространенность заболеваний щитовидной железы в регионах, имеющих дефицит содержания йода в биосфере. Дефицит этого микроэлемента на всей территории России очень велик и охватывает до 70% населения (А.А.Баранов, 1999; М. Б. Анциферов,. 1999).

В сочетании с широким распространением йодного дефицита, неблагоприятное воздействие на рост зобной эндемии оказывает антропогенное загрязнение окружающей среды (В.И.Князев, 1996; Л. А. Щеплягина, 1999; О. П. Ликашина, 2000; М. В. Велданова, 2001). При высокой техногенной нагрузке зобная эндемия приобретает специфические черты, обусловленные как прямым действием ксенобиотиков на организм ребенка, так и нарушением микроэлементного обмена в связи с повышением концентрации в окружающей среде различных химических агентов. (Л.П.Гульченко, Б. А. Ревич, Н. Д. Антипова, 1998).

Вышеуказанные факторы обуславливают комплексный характер поражения щитовидной железы у детей и различную нозологическую структуру тиреопатий. В последние годы наряду с увеличением распространенности, изменилась структура нетоксического зоба, доля аутоиммунного тиреоидита (АИТ) в которой значительно выросла и составляет от 10% до 32%, в зависимости от уровня обеспечения региона йодом и влияния различных антропогенных воздействий биосферы (Д.Е.Шилин, 2002; Н. В. Карташова, 2003). Ввиду региональных особенностей йодного обеспечения, наличия различных струмогенных факторов, разнообразия ксенобиальной нагрузки и микрои макроэлементного обеспечения, тиреоидная патология в каждом регионе имеет особенности формирования.

Пермский регион является промышленно развитой территорией Западного Урала и характеризуется йодным дефицитом легкой и средней степени тяжести в сочетании с неравномерным техногенным загрязнением и различной геохимической нагрузкой. (Н.В.Зайцева, 2002; М. А. Землянова 2002). Вместе с тем, распространенность тиреоидной патологии на территории Пермского региона, влияние комплексных техногенных факторов в сочетании с йодным дефицитом разной степени тяжести на формирование тиреопатий у детей изучены недостаточно.

Наиболее оптимальным для диагностики заболеваний щитовидной железы у детей является ультразвуковое сканирование, как метод с высокой информативностью, неинвазивностью, а также возможностью проведения широких профилактических осмотров и динамического наблюдения. (Г.А.Рюмин, 1997; М. И. Пыков, 2001). В связи с усовершенствованием ультразвукового оборудования диагностические возможности этого метода расширились, но, вместе с тем, остается актуальной дифференциальная диагностика нозологических форм тиреоидной патологии.

Патология ЩЖ у детей зачастую протекает бессимптомно и не имеет характерных клинических проявлений (Н.В.Криницкая, 1999). Требуют научного подтверждения факторы риска, влияющие на формирование тиреоидной патологии в Пермском крае, остается актуальной выявление взаимосвязи эхографических изменений с лабораторными параметрами, сопутствующими соматическими заболеваниями, а также с цитоморфологической диагностикой. Остаются неизученными научные аспекты мониторинга морфо-функционального состояния щитовидной железы и раннего выявления тиреоидной патологии у детей, проживающих на экологически неблагополучных территориях.

Цель исследования: охарактеризовать условия и механизмы формирования тиреоидной патологии и научно обосновать критерии ее ранней ультразвуковой диагностики у детей, подверженных воздействию геохимических и техногенных факторов риска, на примере Пермского региона.

Задачи исследования:

1. Определить источники и характер химической техногенной нагрузки территорий с различным уровнем природно-обусловленного йодного дефицита.

2. Оценить распространенность и структуру тиреоидной патологии у детей с учетом возрастного аспекта и территории проживания, на основании данных ультразвукового исследования (УЗИ).

3. Провести сравнительную оценку результатов углубленных химико-аналитических исследований детей с нарушенной эхоструктурой тиреоидной ткани, проживающих на территориях с высоким уровнем техногенной нагрузки и природно-обусловленным дефицитом йода, и детей с экологически благополучных территорий. Установить системные взаимосвязи между экспозицией химических соединений и иммунно-тиреоидной функцией.

4. Определить цитоморфологические аспекты нарушений эхоструктуры щитовидной железы по типу «малоизмененная ткань» у детей.

5. Предложить критерии ультразвуковой диагностики, характеризующие аутоиммунный процесс в тиреоидной ткани, клинически оценить сопутствующую патологию и состояние тиреоидного гормоногенеза у детей с контаминацией биосред тиреотропными соединениями.

Научная новизна работы.

Дана гигиеническая оценка и установлена эпидемиологическая особенность распространенности зобной трансформации (ЗТ) у детей с учетом возрастного аспекта в условиях неблагоприятного техногенного воздействия и природного йодного дефицита. Показано, что тиреоидная патология в йоднасыщенных техногенных районах или под влиянием монофакторного недостатка йода, достоверно менее распространена в отличие от территорий, сочетающих природный йодный дефицит и антропогенную нагрузку.

Выявлено повышенное содержание контаминантов в биосредах детей, имеющих минимальные нарушения эхоструктуры тиреоидной ткани по данным УЗИ. Показано гигиенически значимое негативное влияние повышенных концентраций марганца, свинца, никеля и хрома в крови на изменение лабораторных иммунологических параметров и тиреоидный гомеостаз у детей с измененной эхоструктурой ткани щитовидной железы.

На основании цитоморфологического исследования установлено, что минимальные изменения эхоструктуры тиреоидной ткани, выявленные при ультразвуковом сканировании, являются преимущественно следствием различных стадий аутоиммунного процесса в щитовидной железе, либо результатом гиперплазии на фоне эндемического зоба (ЭЗ) смешанного генеза.

Установлено, что нормальные значения тироксина (Т4), трийодтиронина (Тз), тиретропного гормона (ТТГ) и титра антител к тиреоидной пероксидазе (AT к ТПО) у детей не являются достаточным основанием отсутствия АИТ. В этой связи для оптимизации диагностики предложен комплекс и параметры ультразвуковых критериев аутоиммунного процесса в щитовидной железе у детей, определяемых при допплерометрии: снижение резистивных индексовповышение показателей скорости кровотока в мелких артериях тиреоидной тканиусиление васкуляризации тиреоидной ткани при цветовом допплеровском картировании (ЦДК).

Установлена взаимосвязь характера патологического процесса в щитовидной железе и степени увеличения тиреоидного объема: при АИТ под влиянием иммунопатологических механизмов, объем щитовидной железы увеличивается от верхней границы нормы в большей степени, чем при гиперпластических и гипертрофических процессах на фоне ЭЗ смешанного генеза.

Выявлена взаимосвязь аутоиммунного процесса в щитовидной железе у детей с другой аллергической патологией — преимущественно с аллергическими заболеваниями дыхательных путей, либо с аллергодерматозами.

Практическая значимость работы.

Оценка характера, объема и источников химической техногенной нагрузки, различных по йодному насыщению районов Пермского края, позволила определить территории, имеющие высокую степень риска возникновения патологии ЩЖ и включить их в планирование региональных целевых комплексных программ для использования в системах социально-гигиенического мониторинга и профилактики тиреоидной патологии у детей, проживающих в этих районах.

Установлено патологическое влияние тиреотропных контаминантов, содержащихся в биосредах, на иммунную и тиреоидную системы и выявлены патогенетически значимые взаимосвязи, провоцирующие аутоиммунные процессы в тиреоидной ткани у детей.

Определена целесообразность оценки допплерографических ультразвуковых параметров, позволяющих на начальном этапе заболевания дифференцировать характер патологического процесса в ЩЖ у детей и избежать инвазивного цитоморфологического исследования.

Использование в педиатрической практике предложенных дифференциально-диагностических критериев расширит возможности ранней диагностики тиреоидной патологии.

Внедрение в практику.

Внедрение материалов диссертационного исследования осуществлено в ряде методических документов:

• Областная целевая комплексная программа «Охрана окружающей среды Пермской области на 1998;2000 гг.», подпрограмма «Медико-экологическая реабилитация территорий и населения» (утв. Постановлением Администрации Пермской области от 13.03.1998 г.);

• Закон Пермской области об областной целевой комплексной программе «Охрана окружающей среды Пермской области на 2001;2005 гг.» (№ 16 390 263 от 12.07.2001 г.);

• «Ежегодный доклад о состоянии и охране окружающей среды в Пермской области» за 2000, 2001, 2002, 2003 гг.;

• Концепция «Разработка и реализация системы обеспечения экологической безопасности детского населения Пермской области на 20 012 005 гг.» (утв. Решением Госкомэкологии Пермской области от 26.12.2000 г.).

Ультразвуковые критерии диагностики, позволяющие дифференцировать аутоиммунные и гипертрофические процессы в тиреоидной ткани у детей, используются в практической деятельности поликлиники и стационара Пермского научно-исследовательского института детской экопатологии, городского эндокринологического отделения ГДКБ № 15 (Акт внедрения от 19.06.2006 г.). Результаты диссертационной работы используются в педагогическом процессе на кафедре лучевой диагностики детского возраста РМАПО.

Основные положения, выносимые на защиту 1. Сочетание техногенного загрязнения окружающей среды и природного йодного дефицита в сравнении с территориями монофакторного воздействия недостатка йода или техногенных струмогенов оказывает наиболее выраженное патологическое влияние на тиреоидную систему детей, что проявляется в росте числа гиперплазий щитовидной железы, изменений ю эхоструктуры, узловой патологии. Многофакторная техногенная нагрузка в большей степени оказывает влияние на распространенность ЗТ, чем природный йодный дефицит.

2. Биосреды детей, имеющих минимальные нарушения эхоструктуры тиреоидной ткани и проживающих на гигиенически неблагополучных йоддефицитных территориях, характеризуются многокомпонентным присутствием ксенобиотиков в крови (марганца, свинца, хрома, никеля), достоверно увеличивающих риск изменения иммунологических показателей и тиреоидного гормоногенеза.

3. Нарушение эхоструктуры щитовидной железы по типу «малоизмененная ткань», по данным цитоморфологического исследования, является преимущественно следствием различных стадий аутоиммунного тиреоидита, либо результатом гиперплазии на фоне ЭЗ смешанного генеза.

4. Дифференцировать патологические процессы в тиреоидной ткани позволяют ультразвуковые критерии кровотока в мелких артериях ЩЖ: АИТ характеризуется понижением резистивных индексов, повышением систолической и диастолической скоростей кровотока, увеличением значения цифрового кода ЦДК. Дополнительным диагностическим критерием АИТ является сопутствие аллергической патологии и более выраженное увеличение объема ЩЖ, чем при ЭЗ. Нормальный титр органоспецифических антител и нормальное функциональное состояние ЩЖ не являются показателем отсутствия аутоиммунного процесса.

Результаты исследований доложены и обсуждены:

— на международной конференции «Экология и здоровье» (Пермь-Казань, 2003);

— на всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы профилактической медицины, среды обитания и здоровья населения промышленных регионов России» (Екатеринбург, 2004);

— на четвертом Российском конгрессе «Современные технологии в педиатрии и детской хирургии» (Москва, 2005);

— на ежегодных региональных научно-практических совещаниях «Проблемы диагностики и коррекции экообусловленных нарушений состояния здоровья детей Пермской области» (Пермь, Березники, Губаха 2004;2006 гг.).

Апробация работы.

Апробация диссертации состоялась 30 июня 2006 года на объединенной научно-практической конференции сотрудников кафедры лучевой диагностики детского возраста РМАПО, кафедры эндокринологии детского и подросткового возраста РМАПО, Пермского научно-исследовательского клинического института детской экопатологии, сотрудников отделения лучевой диагностики Тушинской детской клинической городской больницы.

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ, из них статей в центральной печати — 3, в сборниках научных трудов — 2.

Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 190 страницах машинописного текста и состоит из введения, аналитического обзора литературы, главы, посвященной направлениям, объектам, объему и методам исследованиятрех глав собственных исследованийобсуждения результатоввыводовпрактических рекомендацийсписка литературы и приложений. Указатель литературы содержит 289 источников, из которых 229 опубликованы в отечественной и 60 в зарубежной литературе. Диссертация иллюстрирована 11 таблицами, 45 рисунками.

ВЫВОДЫ.

1. Гигиеническая оценка городов и районов Пермского региона определила, что источником загрязнения атмосферного воздуха урбанизированных территорий являются преимущественно предприятия химической, нефтехимической промышленности и машиностроительного производства. Ранговый анализ территорий позволил объективно выделить зоны, различные по йодному насыщению и санитарно-эпидемиологическому неблагополучию. Территории, имеющие высокую степень техногенной нагрузки, характеризуются присутствием зобогенных контаминантов с превышением ПДК от 2 до 4,7 раз.

2. Распространенность тиреоидной патологии у детей в условиях воздействия природно-техногенных факторов гигиенического риска при хроническом воздействии экотоксикантов и средней степени йодного дефицита достоверно выше, зобная трансформация у детей возникает в более раннем возрасте. На экологически неблагополучных территориях в структуре изменений по данным УЗИ выявлен достоверно (р<0,05) больший процент гиперплазий ЩЖ (34,16%), нарушений эхоструктуры тиреоидной ткани (13,77%) и узловых образований (0,53%).

3. Сравнительная оценка результатов углубленного химико-аналитического исследования биосред детей с нарушением эхоструктуры тиреоидной ткани, проживающих на техногенных йоддефицитных территориях Пермского региона, и биосред детей с экологически благополучных территорий выявила у первых достоверно (р<0,05) более высокий уровень концентрации токсичных металлов (от 1,1 до 2 раз) и органических соединений (от 2 до 10 раз) в крови и моче. Нарастание концентрации металлов в крови достоверно увеличивает риск снижения показателей гуморального, клеточного и фагоцитарного звеньев иммунной системы, увеличивает риск повышения дельта-аминолевулиной кислотымаркера химической интоксикации, повышает вероятность изменения тиреоидных показателей.

4. По результатам цитоморфологического исследования минимальные изменения эхоструктуры тиреоидной ткани являются показателем патологического процесса в ЩЖ. В 76,9% случаев диагностируется аутоиммунный тиреоидит, либо начальные его проявления, а в 23,1% случаев изменения связаны с гиперпластическим или гипертрофическими процессами, происходящими в ткани щитовидной железы на фоне ЭЗ.

5. Ультразвуковыми диагностическими критериями аутоиммунного процесса в щитовидной железе у детей, имеющих нарушение эхоструктуры тиреоидной ткани, являются снижение резистивных индексов, повышение показателей скорости кровотока, усиление васкуляризации тиреоидной ткани при ЦДК, нарастание тиреоидного объема по данным эховолюметрии.

6. Изменение функционального состояния щитовидной железы и продукция специфических А/Т к ТПО наблюдается только у трети детей с аутоиммунным тиреоидитом, что вероятно обусловлено начальным этапом хронического процесса, когда лимфоцитарная инфильтрация тиреоидной ткани еще не выражена. АИТ у детей почти в половине всех случаев сочетается с другой аллергической патологией, преимущественно с аллергическими заболеваниями дыхательных путей.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Рекомендуется на территориях Пермского региона, в условиях комбинированного влияния техногенного загрязнения и йодного дефицита, учитывая воздействие факторов экологического риска, проводить детям школьного возраста скрининговые профилактические ультразвуковые исследования щитовидной железы 1 раз в год.

2. У детей, имеющих изменения эхоструктуры тиреоидной ткани, необходимо провести углубленное ультразвуковое исследование с анализом допплерографических параметров кровотока. В комплекс диагностических мероприятий следует включать оценку тиреоидного гормоногенеза, иммунологических показателей, характеризующих фагоцитарное, клеточное и гуморальное звенья иммунитета, а также химико-аналитическое исследование биосред.

3. Для дифференциальной диагностики аутоиммунного либо гиперпластического и гипертрофического процессов у детей с измененной эхоструктурой тиреоидной ткани целесообразно использовать анализ допплерографических параметров кровотока. Диагностическими критериями аутоиммунного процесса являются следующие допплерографические показатели в мелких тиреоидных артериях: значение индекса резистентности менее 0,5, значение пульсационного индекса менее 0,7, повышение систолической скорости кровотока более 29 см/с, а диастолической скорости — более 10,8 см/с, увеличение кода ЦДК более 3.

4. Дополнительным диагностическим критерием аутоиммунного тиреоидита рекомендуется считать увеличение тиреоидного объема по данным эховолюметрии в 1,7−2 раза от верхней границы нормы, а также наличие сопутствующей аллергической патологии.