Этиология отравления химическими веществами

Отравление химическими веществами возможно при самых разных обстоятельствах. Чаще всего токсическое воздействие вызывают средства бытовой химии (для стирки, уборки, мытья посуды и т.д.) или удобрения — при неосторожном обращении с ними, а также лекарственные препараты, краски и химические соединения, применяемые на производстве.

Взрослые люди получают химические отравления при неправильном использовании опасных соединений, в результате нарушения техники безопасности по месту работы, либо в криминальных случаях – при покушении на убийство или суицидальной попытке.

Дети рискуют отравиться из любопытства, исследуя мир и не имея достаточных знаний о том, что можно и нельзя пить, нюхать, открывать и т.д., здесь речь практически всегда идёт о халатности и недосмотре взрослых.

Какие симптомы отравления?

Каким образом происходит отравление химическими веществами? Это зависит от того, какой тип самого вещества и каким путём оно попало в организм.

Таких путей несколько: дыхание, пищевод, кожа и слизистые. Поскольку во многих случаях это определяющий фактор для возникновения тех или иных симптомов, рассмотрим внешние признаки отравления в каждом из случаев.

Отравление химическими парами через дыхательные пути

При вдыхании ядовитых веществ поражаются в первую очередь верхние дыхательные пути, и наблюдаются такие симптомы, как:одышка и затруднённое дыхание, кашель, острая дыхательная недостаточность – замедление или остановка дыхания, химический ожог верхних дыхательных путей, заметная бледность или синеватый оттенок кожи, слезотечение или, напротив, сухость слизистой оболочки глаз, дезориентация, галлюцинации, потеря сознания, изменения в ритме работы сердца (замедление или ускорение сердцебиения).

Отравление химикатами через пищевод

При употреблении ядовитых химических веществ внутрь поражения зависят от характера самих химикатов: щёлочи и кислоты производят химический ожог, остальные соединения всасываются в желудке и кишечнике, начиная своё токсическое воздействие при попадании в кровь. В этих случаях наблюдаются следующие симптомы: сильная боль в горле и желудке, химический ожог слизистой оболочки рта, гортани, пищевода, желудки и кишечника, тошнота, рвота, в том числе чёрного цвета при внутреннем кровотечении в желудке или кишечнике, расстройство желудка и понос, чёрный кашеобразный стул при внутренних кровотечениях, обезвоживание организма из-за потери жидкости при рвоте и диарее.

Отравление химическими веществами, попавшими на кожу или слизистые

При попадании ядов на кожу характер поражения зависит также от природы химикатов: щёлочи и кислоты оставляют ожог, высокотоксичные поражающие вещества всасываются и проникают в кровь через кожу, воздействуя уже непосредственно на работу внутренних органов и систем. Могут наблюдаться следующие симптомы: следы ожога разной степени в месте попадания вещества на кожу (от покраснения до волдырей или разъедания кожи), аллергические проявления: покраснение, сыпь, пятна и т.д., сильная боль, нарушения дыхания и сердечного ритма.

Также отмечаются другие клинические проявления и симптомы отравления химическими веществами, общие вне зависимости от способа проникновения яда: токсический шок, анафилактический шок, нарушения работы центральной нервной системы, утрата сознания (возможна также кома), затруднения работы сердца вплоть до его остановки, разрушение эритроцитов и острая анемия, острая почечная недостаточность, острая печёночная недостаточность, панкреатит.

Первая помощь: что делать при химическом отравлении?

Все эти проявления могут развиться моментально или же проявиться постепенно, спустя часы или даже дни. Именно поэтому время всегда дорого – необходимо либо очень оперативно реагировать, либо не пропустить развития грозных последствий. А это значит, что адекватную доврачебную помощь в этом случае трудно переоценить.

Итак, что же делать при подозрении на химическое отравление?

Во-первых, немедленно обратиться за медицинской помощью, самолечение в данном случае может закончиться трагически. Опишите диспетчеру скорой признаки, которые вы наблюдаете, и выполните его указания, если они будут.

Во-вторых, надо осмотреть место происшествия, особенно если пострадавший без сознания, либо это маленький ребёнок, который не может объяснить, что именно случилось. Нередко не удаётся точно установить вещество, которое стало причиной отравления, а ждать результатов анализов в стационаре порой опасно – можно упустить время или неправильно начать оказывать помощь. Поэтому найденные поблизости упаковки, пузырьки, коробочки могут облегчить работу и медикам, и криминалистам (если это их случай).

В-третьих, необходимо сейчас же прекратить воздействие отравляющего вещества: вынести пострадавшего на воздух при отравлении химическими парами, либо смыть вещество с кожи при отравлении жидкими или кристаллическими химикатами.

Если отравляющее вещество попало внутрь, но оно неизвестно, обеспечьте: скорейшую доставку пострадавшего в больницу; рвоту и промывание желудка подсоленной водой или слабым раствором соды либо марганцовки (кроме случаев отравления кислотами и щелочами – рвота и промывание через рот только усугубят ситуацию); приём средств, обволакивающих слизистую желудка и пищевода (это необходимо для уменьшения их всасывающей способности и уменьшению поступления яда в кровь) – белка, молока, крахмала, Алмагеля, — кроме случаев отравления нефтепродуктами; приём абсорбентов, который свяжут и выведут токсины из организма (активированный уголь, Полисорб, Смекта и т.д.)

Если идентифицировать отравляющее вещество удалось, и вы точно знаете токсин, приступайте к первой доврачебной помощи, которая зависит от типа отравляющих веществ.

Меры профилактики отравлений химическими веществами

Обязательно соблюдать меры предосторожности при хранении, использовании и транспортировке потенциально опасных веществ, лекарственных средств, бытовой химии и т.д.

Предотвратить любую возможность доступа детей к подобным веществам, хранить аптечки, средства для уборки и чистки, уксус, спирт, бензин и так далее в безопасных, полностью закрытых местах; ни в коем случае не переливать опасные жидкие вещества в бутылки из-под напитков, которые дети могут выпить по ошибке.

Внимательно читать инструкции перед работой с опасными веществами или приёмом лекарств, и соблюдать все рекомендации, не пренебрегая ими.

Отравление угарным газом

Отравление угарным газом является одним из самых опасных, с которыми человек сталкивается в жизни. Этот газ не имеет цвета, запаха, он тяжелее воздуха. Легко распространяется через преграды, стены, окна, почву и даже респираторы могут не спасти от его распространения.

Угарный газ прочно связывается с гемоглобином и поражает эритроциты. В норме гемоглобин переносит кислород по всем тканям и органам. Связываясь с гемоглобином угарный газ препятствует снабжению организма кислородом, развивается кислородное голодание или гипоксия. Такое состояние опасно для жизни и при тяжелом отравлении может быть смертельным.

К первым симптомам отравления угарным газом относятся тошнота, рвота, головокружение, частый пульс, дезориентация. Возможно развитие обморока, эйфории, спутанности сознания.

При отравлении угарным газом первая помощь должна быть оказана до приезда скорой помощи. Необходимо принять следующие меры:

обеспечить поступление кислорода в организм. Снять верхнюю одежду, галстук, давящие элементы одежды (ремень, шарф и тд.);

уложить пострадавшего набок, обеспечить покой;

если человек в сознании, напоить его горячим сладким чаем или кофе;

дать понюхать ватку, смоченную нашатырным спиртом, для того, чтобы привести человека в сознание;

при необходимости сделать пострадавшему непрямой массаж сердца и провести искусственное дыхание.

Чем раньше пострадавшему будет оказана медицинская помощь, тем больше шансов на его выздоровление.

Для того, чтобы предотвратить отравление угарным газом нужно соблюдать несложные правила:

не ночевать в гараже;
не использовать газовую горелку или керосиновую лампу для отопления закрытого помещения;
не оставлять в гараже машину с включенным двигателем;
не спать в машине с включенным двигателем.

Пищевое отравление

Если вас выворачивает на изнанку от съеденного на вокзале пирожка сомнительного качества, то скорей всего вы имеете дело с пищевым отравлением.

С подобной ситуацией сталкивались многие, но не все знают, что делать. Пищевое отравление – это расстройство пищеварения, связанное с употреблением некачественных или токсичных продуктов и напитков.

Пищевые отравления бывают двух типов:

Токсические неинфекционные отравления – развиваются при попадании в организм различных токсинов, например, химикатов или ядовитых грибов и растений.

Симптомы обычно развиваются быстро. Если вовремя не принять меры, то интоксикация организма усиливается и может угрожать жизни человека. К характерным симптомам пищевого отравления относятся:

слабость, общее недомогание.

Кроме этих симптомов может подниматься температура до 39 °С и выше, учащаться пульс, развиваться слюнотечение. Эти симптомы являются признаками сильной интоксикации. В этом случае необходимо обратиться к врачу.

Первая помощь пищевого отравления должна включать:

Прием сорбентов. К сорбентам относятся препараты, которые активно поглощают токсины, не давая им всасываться в кровь. К наиболее известным сорбентам относится активированный уголь. Количество таблеток угля, которые необходимо принять рассчитывается по массе тела (1 таблетка на 10 кг массы тела). К другим, более современным сорбентам относятся препараты Энтеросгель, Лактофильтрум, Смекта и другие. Принимать их следует согласно инструкции.

Фосфорорганические вещества (тиофос, карбофос, дихлофос и др.)

Отравления возможны при поступлении яда внутрь, через дыхательные пути, слизистые оболочки и на поврежденную кожу.

При остром отравлении можно различить три стадии:

В первой стадии наблюдается психомоторное возбуждение, усиленная потливость, чувство стеснения в груди, одышка. Появляются влажные хрипы в легких, боли в животе, жидкий стул, повышается артериальное давление.

Во второй стадии возникают мышечные подергивания или генерализованные (общие) миофибрилляпии, клонико — тонические судороги, напряжение мышц грудной клетки, нарушение дыхания из — за усиленного выделения слизи в бронхах, одышка. Коматозное состояние.

Фосфорорганические вещества — Дихлофос спрей

В третьей стадии происходит угнетение дыхания до полной остановки, паралич дыхательных мышц, падение артериального давления, паралич сердца.

Промывание желудка через зонд;
В первой стадии 2 — 3 мл — 0,1 % раствора атропина подкожно, аминазин 2,5 % — 2,0 мл в/мышечно, магнезия 10 % — 10,0 в/мышечно;
Во второй стадии — 3 мл — 0,1 % раствора атропина п/кожно + 20 мл — 40 % глюкозы в/венно; 1 мл — 2,5 % бензогексония в/венно; 4 % — 1000 мл раствора соды;
В третьей стадии добавлять к вышеуказанному по 1 мл — 30 % 2 — ПАМ — хлорида, 150 мг дипироксима, сердечно — сосудистые препараты, гидрокортизон до 300 мг.

Бензин

Попадает в организм при дыхании или заглатывания. Могут наблюдаться как острые, так и хронические интоксикации.

Отравление организма бензином

При острых интоксикациях легкой и средней тяжести наблюдаются явления опьянения:

Психическое возбуждение;
Неустойчивая походка;
Эйфория;
Насильственный смех;
Головокружение;
Тахикардия;
Тошнота;
Рвота;
Повышение температуры.

Эти явления обратимы и через несколько часов проходят самостоятельно.

Иногда отмечается так называемая бензиновая пневмония, когда бензин попадает в легкие. В первый же день появляется высокая температура (38° — 39°), резкая боль в грудной клетке, кашель с выделением ржавой мокроты, дыхание становится поверхностным, до 50 — 60 в 1 минуту, пульс учащен до 100 — 120 ударов в 1 минуту.

При хронической интоксикации характерны функциональные расстройства нервной системы, периферические невриты, астенотическое (подавленное) состояние сменяется возбуждением, истерические реакции, частая головная боль, общая слабость, вялость, расстройство сна.

При острых интоксикациях — тепло, кислород, в/венно 5 % — 500 мл глюкозы, сердечно — сосудистые средства;
При пневмонии — антибиотики по схеме, сердечно — сосудистые средства, обезболивающие, жаропонижающие;
При хронической интоксикации — устранение источника бензиновых паров, общеукрепляющие средства (поливитамины, питание).

Окись углерода

Окись углерода (CO) является составной частью угарного газа. Проникает в организм через легкие. Она обладает способностью присоединяться к гемоглобину крови, образуется карбоксигемоглобин.

Химическое соединение окись углерода

При этом развивается гипоксия, т.е содержание кислорода в крови снижается и его не хватает организму. Основными симптомами отравления CO являются изменения центральной нервной системы:

Головная боль;
Головокружение;
Тошнота;
Рвота;
Оглушенное состояние;
Резкая мышечная слабость;
Затемнение сознания;
Потеря сознания;
Кома.

При этом отмечаются:

Расширение зрачков с вялой реакцией на свет;
Приступы судорог;
Резкая ригидность мышц (мышцы затвердевают);
Учащенное поверхностное дыхание;
Тахикардия.

Ингаляции кислорода, пострадавшего вынести на свежий воздух;
Внутривенное введение метиленового синего 1 % — 10 мл, можно при тяжелых случаях повторно;
В/венно 40 % — 20 — 30 мл глюкозы;
Лобелин, цититон 1 мл — 1 % раствора в/венно;
Кордиамин — 1 мл в/мышечно, кофеин 20 % — 2,0 в/кожно;
Новокаин 1 % — 20 мл в/венно.

Выделяется из различных хлорсодержащих химических веществ, проникает в организм через органы дыхания.

Хлорсодержащие химические вещества

В легких случаях острого отравления и при малых концентрациях развивается острый ларингит, трахеит, трахеобронхит: гиперемия (покраснение) слизистой оболочки верхних дыхательных путей, в легких редкие сухие хрипы — эти явления держатся 3 — 5 дней.

При отравлении средней тяжести появляются головная боль, сильное жжение, чувство стеснения и боль за грудиной, мучительный приступообразный сухой кашель, резь в глазах, слезотечение. Появляется резкая краснота верхних дыхательных путей, набухание слизистой с выделением жидкости, охриплость голоса, иногда до немоты. Дыхание учащенное, синие губы, частые сердцебиения.

При тяжелых случаях эти симптомы усиливаются, развивается токсический отек легких.
Хлор может вызвать чрезвычайно резкое ощущение удушья. Иногда 1 — 2 вдоха его приводят к рефлекторному спазму голосовой щели и дыхательных мышц, что приводит к молниеносной смерти.

Вывести пострадавшего из зараженной территории;
Обеспечить покой, тепло, дыхание кислородом (свежий воздух);
Ингаляции раствора соды (1 чайная ложка на стакан воды);
При кашле — кодеин в таблетках;
Промывание глаз 2 % содовым раствором;
Сердечно — сосудистые средства (см выше);
При спазме гортани — 1 мл — 0,1 % раствора атропина п/кожно.

Цианистые соединения

Наиболее распространенный — синильная кислота, весьма летуча, испаряется при комнатной температуре.

Ядовитое вещество — Синильная кислота

Путь поступления в организм — в основном через дыхание. Яды этой группы очень токсичны, сильнодействующие вещества, даже малая концентрация их может привести к смерти.

При острых, легких отравлениях обычно жалобы на горький вкус во рту, слюнотечение, чувство онемения слизистой полости рта, головную боль, мышечную слабость, шум в ушах, тошноту, рвоту, сердцебиение.

При больших концентрациях появляются:

Чувство стеснения в груди;
Боли в области сердца;
Редкое, глубокое дыхание;
Урежение пульса;
Потеря сознания;
Судороги;
Паралич дыхательного центра;
Смерть от остановки дыхания.

Свежий воздух;
Освободить от загрязненной одежды (полностью снять);
Вдыхание амилнитрита;
В/венно — 10 — 20 мл — 1 — 2 % р — ра нитрита натрия;
Антидоты:
№1 —Метиленового синего 10 % — 100 мл + 40 % — 40 мл глюкозы — вводят в/венно медленно, по 40 — 50 мл с перерывами 10 — 15 минут. №2 — Тиосульфат натрия 50 мл — 30 % раствора в/венно;
Лобелин, цититон 1 мл — 1 % раствора в/венно;
Сердечно — сосудистые средства: кофеин, кордиамин, камфора;
При падении сердечной деятельности — адреналин 1 мл — 0,1 % п/кожно;
При попадании отравляющего вещества внутрь — промыть желудок слабым раствором перманганата калия (марганцовкой цвета слабого чая); внутрь 1 столовую ложку раствора сульфата железа, 1 ч. ложку жженой магнезии на стакан воды через 15 мин., после промывания желудка.

О профилактике острых отравлений химической этиологии

Проблема острых отравлений в быту приобретает все большую актуальность в связи с тем, что отравления занимают ведущие места в статистике заболеваемости и смертности населения России, в первую очередь трудоспособного возраста.

В 2014г. Управлением Роспотребнадзора по Курской области продолжалось ведение токсикологического мониторинга.

Результаты ведения токсикологического мониторинга в целом по субъекту за 11 месяцев 2014г. по сравнению с аналогичным периодом предыдущего года позволяют сделать следующие выводы:

- в структуре острых отравлений по-прежнему наибольший удельный вес приходится на отравления спиртосодержащей продукцией (63,7%), из-за чрезмерного её потребления, далее следуют отравления лекарственными препаратами (24,4%) и другими мониторируемыми видами (9,7%);

- как и за 11 месяцев 2013г., наибольшее число пострадавших от острых отравлений – это молодые люди трудоспособного возраста от 26 до 39 лет;

- почти две трети пострадавших от острых отравлений химической этиологии –мужчины;

- в группу риска пострадавших от острых отравлений по социальному положению, попадают безработные (57,7%), работающие граждане (19,7%) и пенсионеры (12%), на остальные социальные группы населения приходится 10,7%;

- территорией риска по острым отравлениям химической этиологииостается г. Курск;

- из общего числа отравившихся 90,8% приходится на взрослое население, 3,1% - на подростков, 6,1% - на детей.

Приостановлена реализация85 партий алкогольной продукции, из них 33 импортного производства. Основными дефектами, по которым браковалась и изымалась из оборота алкогольная продукция, явились наличие осадка и посторонних включений, отсутствие необходимой информации о товаре.

С целью профилактики острых отравлений спиртосодержащей продукцией, как основной группы отравлений, Управлением Роспотребнадзора по Курской области проводится государственный санитарно-эпидемиологический надзор в области регулирования производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции лабораторным испытаниям подвергнуты 423 пробы образцов алкогольной продукции, реализуемой на потребительском рынке региона.

Исследования алкогольной продукции в лабораторных условиях не выявили опасной для жизни и здоровья продукции, только 1 проба не соответствовала требованиям безопасности.

Возможной причиной отравлений спиртосодержащей продукцией является не качество, а количество потребляемого алкоголя, что говорит об отсутствии чувства меры и способности вовремя остановиться при употреблении алкогольных напитков. Однако наряду с указанными причинами отравлений в быту, зачастую бывают и другие, которых вполне можно избежать: употребление недоброкачественных продуктов питания, медицинских препаратов, нарушение мер безопасности при использовании средств бытовой химии и удобрений, неосторожное обращение с приборами, содержащими ртуть, а также отравления наркотиками, угарным газом и другими химическими веществами.

Профилактика острых отравлений химической этиологии заключается в выполнении следующих простых правил:

- не злоупотребляйте приемом алкогольных напитков;

- не приобретайте и не употребляйте в пищу пищевые продукты в местах несанкционированной торговли;

- не храните пищевые продукты в таре, освободившейся из-под химических веществ;

- медицинские препараты, средства бытовой химии и другие опасные вещества храните отдельно от пищевых продуктов, в местах, недоступных для детей;

- не принимайте лекарственные препараты с истекшим сроком годности, так же как вместе с алкоголем и дозами, превышающими предписанные врачом;

- этиловый и метиловый спирт, а также изделия на их основе используйте только для медицинских и технических целей;

- средства бытовой химии применяйте только по назначению в строгом соответствии с инструкциями, в хорошо проветриваемых помещениях;

- не оставляйте детей без присмотра!

Отравление угарным газом наиболее опасно из-за его высокой токсичности и вероятности возникновения летальных исходов в результате отравления. Происходит оно при пожарах, в гаражах и ангарах, где работают двигатели внутреннего сгорания, а ворота и двери закрыты, в случае нарушения правил пользования отопительными системами.

В связи с чем следует:

- открывать дверь гаража перед тем, как завести машину;

- использовать газовую и другую бытовую технику по назначению. Во избежание отравления угарным или бытовым газом никогда не использовать газовую плиту или печь для отопления дома. Использовать портативные газовые плиты только на открытом воздухе.

- никогда не запускать генератор электрического тока, работающий на бензине или дизельном топливе в замкнутом пространстве, например, в подвале или в гараже;

- следить за исправностью ваших газовых приборов и камина. Убедиться, что вентиляция организована надлежащим образом. Никогда не оставлять маленьких детей без присмотра в помещении где используется отопительные приборы работающие на горючем.

Выполнение указанных правил не представляет особой сложности, однако позволит сохранить вам здоровье и жизнь свою и ваших близких. Будьте внимательны и аккуратны!

Отравления или интоксикации развиваются вследствие воздействия на организм различных токсических веществ. Чаще всего эти вещества применяются в быту и попадают в организм человека вследствие неосторожного обращения с ними. В настоящее время человек использует в своей деятельности огромное количество различных химических соединений, употребляет множество лекарственных препаратов, которые могут вызывать острые отравления. Симптомы отравления будут зависеть от природы химического вещества (щелочи, кислоты, пищевые токсины) и пути попадания его в организм (через рот, кожу, кровь). В зависимости от этого и будет определяться алгоритм оказания первой помощи пострадавшему.

Наиболее типичными признаками отравления служат: тошнота, рвота, боль в области желудка и кишечника, диарея, нарушение функций сердечно-сосудистой системы, психомоторное возбуждение или заторможенность. У больного могут наблюдаться тахикардия или брадикардия, нитевидный пульс, бледность кожных покровов, возможно состояние коллапса. При отсутствии своевременной помощи у больного может наблюдаться почечная недостаточность, что проявляется задержкой или полным прекращением мочеиспускания. При отравлениях разъедающими веществами (кислоты, щелочи) можно увидеть ожоги на слизистой оболочке рта и губах. При отравлениях ядами, действующими на центральную нервную систему, возможно нарушение дыхания вплоть до полного его прекращения.

Промывание желудка. Независимо от природы химического или токсического вещества, его количества и времени попадания в организм, помощь следует начать с промывания желудка большим количеством (3-4 л) воды комнатной температуры до чистых промывных вод. Для этого Вы должны попросить пациента выпить за один прием как можно больше тепловатой, чуть подсоленной воды и вызвать рвоту, нажимая пальцами на корень языка. Такую манипуляция Вы должны повторить 2 - 3 раза, после чего дать пациенту 2 - 3 столовые ложки размятого активированного угля и слабительное. Если Вы знаете, что Ваш пациент отравился кислотой, ни в коем случае не надо пытаться нейтрализовать действие этих веществ щелочью (например, раствором соды) и наоборот. Бурно выделяющиеся газы могут вызвать разрыв в стенке желудка и содержимое изольется в брюшную полость.

При наличии обученного медперсонала промывание можно осуществить с помощью желудочного зонда.

Очищение кишечника - это следующий этап при оказании помощи. Толстую кишку необходимо промыть от токсических веществ с помощью нескольких очистительных клизм до чистых вод. В общей сумме используют 4-5 л воды комнатной температуры (однократно можно вводить 1-1,5 л воды). Клизменный наконечник лучше снять, обильно смазать резиновый шланг вазелиновым маслом или детским кремом и глубоко (на 15-20 см) ввести его в прямую кишку пациента. Удобнее произвести эту манипуляцию, когда Ваш пациент будет лежать на левом боку с согнутыми коленями. Не забудьте подложить под область таза клеенку.

Если Ваш пациент преклонного возраста и не может удержать вводимую в кишку воду, его следует сразу же положить на судно и попытаться произвести промывание кишечника, не смущаясь тем, что вода будет тотчас изливаться из кишечника в судно. Вам просто потребуется доливать в кружку Эсмарха воду, не извлекая резинового шланга из кишечника. Вам следует помнить, что очистительная клизма - нелегкая для Вашего пациента процедура, учитывая общее его состояние. Поэтому позаботьтесь о его сердце. Может потребоваться ввести ему подкожно 4 мл сульфокамфокаина или кордиамина.

При наличии подготовленного персонала лучше поставить сифонную клизму. Для этого Вам надо приготовить: толстый желудочный зонд, воронку, ведро с водой комнатной температуры, пустое ведро, клеенку, судно, вазелиновое масло.

Инфузионная терапия. Как уже говорилось, при отравлении яды проникают в кровь и вызывают нарушение работы печени и почек, что проявляется уменьшением мочевыделения или полным его прекращением. Справиться с этой проблемой можно, только наладив форсированный диурез. Пациента следует наводнить солевыми растворами и ускорить выведение мочи.

В больничных условиях или при наличии подготовленного персонала на дому лучшим способом для этого будет введение солевых растворов и мочегонных препаратов через капельную систему. Поэтому пациента с тяжелым отравлением необходимо экстренно госпитализировать.

Даже если у Вас нет официнальных (аптечных) солевых растворов, такой раствор можно приготовить самостоятельно (ведь он не должен быть стерильным). Для этого в 5 л теплой кипяченой воды надо растворить 1 чайную ложку (без верха) пищевой поваренной соли, отобрать из этого объема 1 л в кружку Эсмарха. Далее все производить, как при очистительной клизме, только вводить раствор в прямую кишку очень маленькими порциями (по 10-15 мл), пережимая резиновый шланг вентилем или зажимом. Однако все эти способы используют лишь в том случае, если нет никакой возможности госпитализировать пациента с отравлением.

Автореферат диссертации по медицине на тему Алгоритмы распознавания этиологии отравлений химическими веществами

На правах рукописи

БУЛАНОВА Елена Владимировна

ЭТИОЛОГИИ ОТРАВЛЕНИЙ ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель — доктор медицинских наук,

Филатов Борис Николаевич.

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Ливанов Георгий Александрович;

доктор медицинских наук, старший научный сотрудник Федонюк Владимир Петрович.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института токсикологии.

Автореферат разослан £ ОК-ГХ^р^у 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук __/ Т.Н. Саватеева-Любимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

К настоящему времени в России острые химические отравления выходят в число ведущих причин, определяющих смертность населения от неинфекционных заболеваний. Во многих случаях химическое вещество, вызвавшее отравление, остается нераспознанным. В результате острые отравления лекарственными препаратами, пестицидами и другими химическими веществами могут быть зарегистрированы в рамках нозологической формы, сходной по клиническим проявлениям заболевания.

Особую проблему составляет и возможность применения химических веществ в террористических актах с целью массового поражения людей и животных, а также массовые острые отравления городского населения в результате техногенных катастроф. Чрезвычайное разнообразие химических веществ и реакций организма человека при отравлении ими приводит к необходимости их кластеризации для целей дифференцирования и лечения.

Проблема идентификации и распознавания образов в течение продолжительного времени привлекает внимание специалистов в области математики и кибернетики. Существенный вклад в становление и развитие данного направления внесли Л. Льюинг, Р. Фишер, А.Н. Колмогоров, А.Я. Хинчин и др. Анализ отечественной и зарубежной литературы показал, что во многих диагностических системах алгоритм принятия оптимального статистического решения основывается на использовании полной формулы Байеса с учетом априорных вероятностей. Широко известны работы в этом направлении Л. Ластеда, Е.В. Гублера, N.H. Edwards, А. Sonnenberg, J.P. van de Merwe.

Проблема выявления этиологического фактора при неясных отравлениях привела к необходимости разработки универсальной системы диагностики применительно к различным классам химических веществ, что подчеркивает актуальность данных исследований.

Разработка эффективных математических алгоритмов распознавания этиологии острых отравлений химическими веществами.

Основные задачи исследования

1. Создание базы данных по случаям острых отравлений лекарственными препаратами, пестицидами и боевыми отравляющими веществами.

2. Кластеризация исследуемых химических веществ.

3. Математическое моделирование химических интоксикаций. Разработка и обоснование метода и алгоритма распознавания класса химического вещества, вызвавшего интоксикацию.

4. Разработка программного обеспечения распознавания этиологии острых отравлений лекарственными препаратами, пестицидами и боевыми отравляющими веществами.

5. Практическая реализация программного средства.

Для решения поставленных задач были использованы методы системного анализа, теории вероятности, математической статистики и теории проектирования реляционных баз данных.

Исследования проводили на IBM-совместимых персональных компьютерах под управлением операционной системы Windows ХР в инструментальной среде разработки Borland Delphi 7.0.

Разработан и обоснован эмпирический алгоритм распознавания.

Модификация алгоритма распознавания с учетом совместного присутствия симптомов и признаков болезни, т. е. зависимости симптомов и признаков, приводит к уменьшению вариабельности коэффициента распознавания. Изменение алгоритма с учетом кластеризации и комплекса зависимых симптомов и признаков позволило повысить коэффициент распознавания болезни до 0,92.

Результатом проведенных исследований является компьютерная система DEFIT для определения химического вещества, вызвавшего острое отравление.

Предлагаемые методические подходы позволяют повысить эффективность работы врачей токсикологических центров, приемных отделений больниц и центров санитарно-эпидемиологического надзора при расследовании острых отравлений лекарствами, пестицидами и другими химическими веществами, случаев заболеваний неясной этиологии, а также при проведении судебно-медицинского освидетельствования больных.

Реализация и внедрение результатов исследований

На защиту выносятся следующие положения:

1. База данных по клиническим проявлениям острых интоксикаций химическими веществами должна формироваться на основе их кластеризации по химической структуре с учетом зависимости симптомов и признаков (сочетаемости по 3).

2. В основу распознавания класса, к которому принадлежит химический агент, вызвавший у человека острую интоксикацию, может быгь положен следующий алгоритм:

где £>у — апостериорная вероятность появления у'-го заболевания у больного;

N — число симптомов, наблюдаемых у больного;

Рщ — априорная вероятность появления к-то сочетания симптомов

(признаков) приу'-м заболевании; > — изменяется от 1 до N1 (N1 — количество заболеваний в базе); к — изменяется от 1 до N2 (#2 — количество пар симптомов в базе);

1 — при наличии к-го сочетания симптомов у больного; О — при отсутствии к-го сочетания симптомов у больного.

Алгоритм и программа прошли экспертизу на новизну и зарегистрированы в Центре государственной регистрации программ для ЭВМ, баз данных и топологии интегральных схем (свидетельство о Государственной регистрации № 920042). Министерством здравоохранения РФ выдано свидетельство (№ 003 от 26.02.1999 г.) о пригодности использования предлагаемого программного продукта.

Основные положения и материалы диссертации докладывались на:

— Втором Международном конгрессе по химическому, биологическому и радиационному терроризму (Дубровник, Хорватия, сент. 2003).

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, главы с описанием материала и методов исследования, трех глав основных результатов исследования, заключения, списка литературы. Работа содержит 143 страницы наборного текста, 28 рисунков, 27 таблиц, 15 формул. Список литературы включает 130 работ, в том числе 43 — зарубежных авторов.

Во введении обоснована актуальность работы, дана характеристика объекта и предмета исследования, сформулированы цель и задачи, изложена г научная новизна, определена практическая значимость работы.

Материалы исследований приведены во второй главе. В целях разработки эффективных алгоритмов распознавания химических веществ, вызвавших отравление, создана база данных клинических описаний интоксикаций по результатам стационарного обследования больных в первые 1—2 суток после госпитализации. Для исследований были отобраны лишь случаи отравлений, подтвержденные результатами химических анализов. Эти медицинские документы взяты в качестве исходного объективного материала.

Базы данных формировались из симптомов и признаков интоксикаций фосфорорганическими ядохимикатами и медикаментами синтетического и природного происхождения, наркотическими средствами. Материалом для исследований служили истории болезни лиц, поступивших в Волгоградский областной токсикологический центр в период с 1980 г. по 2000 г. Всего в обработку взято 2883 истории болезней.

В третьей главе приведено описание методов исследований.

Кластеризация историй болезней проводилась с использованием методов многомерного анализа (кластерный, факторный, дискриминантный).

Во многих диагностических системах алгоритм принятия оптимального статистического решения основывается на использовании полной формулы Байеса с учетом априорных вероятностей. Однако довольно продолжительное практическое применение этого подхода показало ряд его существенных недостатков:

— обрабатываемые симптомы и признаки должны быть независимыми;

— учет взаимозависимости признаков по формуле Байеса снижает быстродействие и требует увеличения объема памяти ЭВМ, а также повышает требование к объему и репрезентативности исходных данных, что часто делает расчеты практически неосуществимыми.

Универсально-эффективные алгоритмы распознавания в связи со сложностью и индивидуальностью практически значимой задачи в настоящее время отсутствуют, поэтому большое значение приобретают эмпирические алгоритмы решения отдельных задач, учитывающие специфику и объединяющие в себе знания и навыки высококвалифицированных экспертов.

Разработана информационная структура системы, которая состоит из 2 основных блоков:

— подсистемы хранения данных (справочный блок);

Для выбора среды разработки были выделены и сформулированы критерии и альтернативы. По результатам сравнения на первый план выходит альтернатива Borland Delphi. Поэтому данный программный продует был выбран для разработки автоматизированной системы. Разработаны минимальные системные требования, предъявляемые к ЭВМ для работы программы.

Четвертая глава посвящена разработке структуры баз данных.

На 1-м этапе исследований рассматриваемые истории болезней за 1980—1990 годы соответствовали острым отравлениям 40 химическими веществами (лекарственные препараты и пестициды), которые были объединены в 10 классов по фармакологической структуре. База содержала информацию об интоксикациях по 111 симптомам и признакам. Симптомы были отнесены к 10 функциональным системам организма человека.

На 2-м этапе исследований для расширения и пополнения базы данных использовали тотальную выборку за 1990—2000 годы, были добавлены исто-

рии болезней как по новым химическим веществам, так и по уже имеющимся в базе данных. Рассматриваемые истории болезней соответствовали теперь острым отравлениям 58 химическими веществами (наркотические средства, лекарственные препараты и пестицвды), которые были объединены в 16 групп по химической структуре. Увеличилось число симптомов и признаков до 142, которые отнесены к 10 функциональным системам организма человека.

Для расчета коэффициента диагностической эффективности алгоритмов методом случайных чисел были созданы 2 контрольные базы, состоящие на 1-м этапе исследований из 130 историй болезни, на 2-м этапе —• из 300.

После формирования таблиц баз данных и ввода исходной информации из историй болезни выполнен расчет вероятности появления симптомов при острой интоксикации химическим веществом и классом веществ. Для проведения расчетов с учетом зависимости симптомов и признаков сформированы новые таблицы данных сочетаемости по 2 симптома и по 3 симптома.

В пятой главе проведены анализ данных, оценка эффективности распознавания химических веществ врачами-экспертами и с помощью алгоритма Байеса, обоснованы новые алгоритмы распознавания химических веществ, изучена эффективность распознавания классов химических веществ с учетом сочетаемости симптомов.

Анализ данных. Кластеризация случаев отравления

Ретроспективный анализ медицинской документации показал, что среди отравлений пестицидами в основном фигурируют фосфорорганические инсектициды (ФОИ), довольно широко используемые в быту. Прошедшее десятилетие характеризуется наиболее выраженным ростом количества острых отравлений этими веществами среди взрослых, прежде всего — с суицидной целью или в связи с приемом их внутрь для потенцирования действия алкоголя.

Несколько менее существен рост количества отравлений медикаментами, острые отравления которыми в основном связаны с суицидами. Среди отравлений медикаментами ведущее место занимают психотропные средства, антигистаминные и антихолинергические препараты.

Изучались половые, возрастные и дозовые зависимости.

Статистическую обработку проводили по методу х-квадрат. Достоверность выборочного коэффициента ассоциации (Я„), по величине критерия К. Пирсона, оценивали для уровня значимости, равного 95%, и числа степеней свободы К = 1.

Читайте также: