Введение
Работы по прогнозированию изменения порогов слуха (ПС) с возрастом и при действии шума на орган слуха расчетными методами на основе математических моделей предпринимались учеными разных стран последние 50 лет [1—10]. Одной из самых распространенных в свое время была модель D. Robinson [5]. Модель со временем совершенствовалась, что послужило основой для разработки серии международных стандартов ISO 7029 и ISO 1999, выпускаемых в разные годы. Последние редакции этих стандартов были изданы в 2017 и 2013 г. соответственно. С принятием ГОСТ Р ИСО 7029-2011 «Акустика. Статистическое распределение порогов слышимости в зависимости от возраста человека» и ГОСТ Р ИСО 1999-2017 «Акустика. Оценка потери слуха вследствие воздействия шума» положения этих стандартов действуют в нашей стране [11, 12].
Стандарты ISO вместе с математической моделью, основанной на обширных многолетних аудиологических исследованиях на различных популяционных группах, которая позволяет определить вероятные ПС для определенных квантилей популяции в зависимости от пола, возраста, стажа работы и стажевой экспозиции шума, содержат следующие принципиальные положения:
— нельзя однозначно определить, какая часть наблюдаемой потери слуха (HL) обусловлена возрастом, и какая часть может быть вызвана другими факторами, например шумом для какого-либо конкретного человека;
— определяемые величины могут использоваться для оценки ПС определенного человека по отношению к их статистическому распределению для группы людей с одинаковым полом, возрастом, стажем работы и стажевой экспозицией шума.
Принятая в нашей стране стратегия развития медицинской науки предусматривает смещение акцента в сторону профилактических программ, ее научная платформа должна базироваться на информационных системах прогнозирования влияния экологических и производственных факторов на здоровье человека, в том числе базирующихся на гигиенических критериях оценки профессионального риска вреда здоровью работников. Эта стратегия подкреплена нормативными правовыми актами Российской Федерации. Анализ действующих нормативно-методических документов, регламентирующих оценку профессионального риска, показал, что в настоящее время существует острая необходимость в количественных методах определения риска здоровью при действии шума выше 80 дБА.
В эпидемиологической практике нашли широкое применение следующие основные показатели риска: абсолютный риск, относительный риск, атрибутивный или избыточный риск, отношение шансов [13]. В случае прогнозирования нарушений слуха риск определяют на заданном критериальном уровне, которым могут быть критерии диагностики потерь слуха для каждой из 1, 2 и 3-й степени потери слуха.
Абсолютный риск определяет частоту возникновения заболевания в данной популяции, т.е. вероятность заболевания, в нашем случае риск потери слуха соответствующей степени, от любых причин. Вероятность потери слуха именно от шума определяет атрибутивный или избыточный риск, который численно равен разности абсолютных рисков в однородных популяционных группах лиц, подверженных и неподверженных действию шума.
Показатель «избыточный риск», в англоязычной литературе − «excess risk» (ER), используется для оценки риска потерь слуха при действии шума в исследованиях NIOSH с 1972 г. [14—18]. Эти работы показывают, что величина избыточного риска при равных условиях (пол, возраст, стаж, стажевая экспозиция шума) будет зависима не только от расчетной модели определения вероятности потерь слуха, но и от используемого показателя потерь слуха и критерия его оценки (табл. 1 и 2).
Таблица 1. Показатели и критерии оценки риска потерь слуха при действии шума [16, 18, 19]
| Перечень профзаболеваний, Франция, (2003) [19] | NIOSH (1972) [16] | NIOSH (1972) [16] | NIOSH (1997) [16] (пересмотр) | ACGIH (2006) [16] | ILO (2013) Руководство по профотбору [18] |
| Профессиональная тугоухость >35 дБ | Критерий оценки избыточного риска 25 дБ | Критерий для оценки вредного действия шума | Критерий для оценки состояния слуха | ||
| Средний бинауральный порог слуха на частотах | |||||
| 0,5; 1,0; 2,0 и 4,0 кГц | 0,5; 1,0 и 2,0 кГц | 1,0; 2,0 и 3,0 кГц | 1,0; 2,0; 3,0 и 4,0 кГц | 0,5; 1,0; 2,0 и 3,0 кГц | 0,5; 1,0; 2,0 и 3,0 кГц |
| >35 дБ | 25 дБ | 25 дБ | 25 дБ | NITPS >2 дБ, возраст/стаж 60/40 лет | HTLAN >30 дБ |
Таблица 2. Сравнение оценок группового избыточного риска на частотах 0,5, 1,0 и 2,0 кГц для 60-летних мужчин, при стаже 40 лет и разных уровнях шума [15, 16]
| Уровень стажевой экспозиции, LA,EX,8,ст, дБА | Избыточный риск, %, для среднего бинаурального порога слуха на частотах 0,5; 1,0 и 2,0 кГц по критерию потерь слуха 25 дБ | ||||
| NIOSH (1972) [16] | ISO 1999 (1971) [15] | NIOSH (1978) [16]* | ISO 1999 (2013) | ISO 1999 (2013)** | |
| 80 | 3 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 85 | 15 | 10 | 8 | 1 | 5 |
| 90 | 29 | 21 | 25 | 4 | 12 |
| 95 | 43 | 29 | — | 14 | 27 |
| 100 | — | — | — | 37 | 52 |
Примечание. В исследовании применялся набор аудиометрических частот: * — 1,0; 2,0; 3,0 и 4,0 кГц; ** — 0,5; 1,0; 2,0 и 4,0 кГц.
В качестве показателя потери слуха обычно применяют величины среднего бинаурального порога слуха для определенного набора аудиометрических частот. Критерием оценки потери слуха (CrHL) является величина показателя, выбранная в зависимости от поставленной цели, например прогнозирование потери слуха соответствующей степени или ранних признаков действия шума на орган слуха.
Величина избыточного риска потерь слуха (ERHL) становится более чувствительной при использовании аудиометрических частот 3,0 и 4,0 кГц, так как потери слуха на этих частотах наступают раньше и более выражены, чем на частотах 0,5; 1,0 и 2,0 кГц.
Использование для диагностики потери слуха частот 4,0 и 6,0 кГц даст возможность оценить риск ранних нарушений слуха.
В зависимости от цели прогнозирования HL необходимо обосновать определенный набор аудиометрических частот (формат показателя), например:
— 3,0—6,0 кГц для прогнозирования ранних признаков потери слуха;
— 0,5—2,0; 0,5—3,0 или 0,5—4,0 кГц для прогнозирования потери слуха от воздействия шума соответствующей степени.
Для оценки риска снижения восприятия (разборчивости) речи применяется средний порог слуха с использованием индексов артикуляции [20, 21].
Таким образом, прежде чем использовать ER как оценочный показатель риска, необходимо определить формат показателя HL и критерии его оценки. Далее необходима разработка соответствующей шкалы оценки избыточного риска в зависимости от цели прогнозирования.
Цель исследования — определение оптимальных показателей и адекватных критериев потерь слуха для оценки группового избыточного риска с использованием метода расчета по стандарту ISO 1999:2013.
Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:
1. Разработка технологии расчета порогов слуха по модели третьей редакции стандарта ISO 1999 для процентилей популяции от 1 до 99% с шагом в 1%.
2. Расчет зависимости избыточного риска потерь слуха мужчин от возраста, стажа и уровня стажевой экспозиции шума с использованием различных показателей и критериев потерь слуха.
3. Выработка положения (правила) выбора оптимальных показателей и критериев потерь слуха для ранних признаков воздействия шума на орган слуха и риска потери слуха от воздействии шума.
4. Определение оптимальных показателей и критериев потерь слуха для выявления ранних признаков воздействия шума на орган слуха и определения риска потери слуха от воздействии шума.
Материал и методы
Технология определения ПС основана на модели третьей редакции стандарта ISO 1999 [12] в зависимости от пола, возраста, стажа и стажевой экспозиции шума и реализована в виде связанных таблиц MSExcell, включающих разделы, содержащие начальные условия, расчетные коэффициенты, формулы расчета изменений ПС с возрастом и при действии шума у различных процентилей популяции мужчин и женщин, критериальные величины и результаты расчетов в численном и графическом видах [22].
Величины ERHL рассчитывались для групп мужчин с возрастом/стажем от 25/5 до 65/45 лет, работавших в шуме от 80 до 100 дБА по следующим показателям среднего бинаурального ПС при оценочных критериях от 10 до 45 дБ с шагом 5 дБ:
— 0,5; 1,0 и 2,0 кГц (ГОСТ 12.4.062-78, МР №5864-вс-2007, NIOSH 1972 г.);
— 0,5; 1,0; 2,0 и 4,0 кГц (ФКР-2015, КР-2018);
— 1,0; 2,0 и 3,0 кГц (NIOSH 1972 г.);
— 1,0; 2,0; 3,0 и 4,0 кГц (NIOSH 1997 г.);
— 0,5; 1,0; 2,0 и 3,0 кГц (ACIGN 2006, МОТ 2013);
— 0,5; 1,0; 2,0; 3,0 и 4,0 кГц;
— 4,0 и 6,0 кГц;
— 3,0; 4,0 и 6,0 кГц
При анализе зависимостей ERHL от возраста, стажа и уровня экспозиции шума при различных показателях и критериях исходили из следующих положений:
— изменение величины избыточного риска с увеличением возраста, стажа и уровня экспозиции шума должно иметь непрерывно возрастающий характер;
— выбранный критерий должен обеспечивать достоверное различие величины избыточного риска в возрастных группах в наибольшем диапазоне уровней экспозиций шума;
— ER ранних признаков воздействия шума на орган слуха при выбранном показателе и критерии ПС должен расти при экспозиции шума >80 дБА и возрасте/стаже 25/5 — 40/20 лет;
— ER потери слуха, вызванной шумом, при выбранном показателе и критерии ПС должен расти при экспозиции шума ≥85 дБА и возрасте/стаже 40/20 — 65/45 лет.
Рассчитаны и проанализированы более 760 зависимостей ERHL.
Результаты
По результатам расчетов были построены зависимости ERHL(Y) для всех возрастных/стажевых групп, уровней шумовой экспозиции 80—100 дБА, выбранных показателей и критериев потерь слуха.
Зависимости ER потери слуха, вызванной шумом, при показателе, основанном на среднем бинауральном пороге слуха на аудиометрических частотах 0,5; 1,0; 2,0 и 3,0 кГц (рис. 1) и зависимости ER ранних признаков воздействия шума на орган слуха, при показателе на аудиометрических частотах 4,0 и 6,0 кГц (рис. 2) наиболее полно соответствуют принятым положениям.
Рис. 1. Зависимости ERHL(Y) у мужчин при различных LEX≥85 дБА и критериях потери слуха от 15 до 40 дБ для показателя 0,5; 1,0; 2,0 и 3,0 кГц.
Рис. 2. Зависимости ERHL(Y) у мужчин при различных LEX>80 дБА и критериях потери слуха от 20 до 45 дБ для показателя 4,0 и 6,0 кГц.
Для определения оптимальных величин критериев оценки показателей определения ER потери слуха, вызванной шумом, и ранних признаков воздействия шума были рассчитаны зависимости изменения этих показателей ERHL(LEX) от уровней экспозиции шума в различных возрастных группах (рис. 3 и 4).
Рис. 3. Зависимости ERHL(LEX) по показателю потерь слуха 0,5; 1,0; 2,0 и 3,0 кГц для различных критериев в различных возрастных группах.
Рис. 4. Зависимости ERHL(LEX) по показателю потерь слуха 4,0 и 6,0 кГц для различных критериев в различных возрастных группах.
Критерий ПС, равный 30 дБ, обеспечивал достаточное различие зависимостей ERHL(LEX) потери слуха, вызванной шумом, для формата показателя 0,5; 1,0; 2,0 и 3,0 кГц во всех возрастных группах. Для зависимостей ER ранних признаков воздействия шума на орган слуха для формата показателя 4,0 и 6,0 кГц достаточное различие обеспечивал критерий ПС, равный 20 дБ.
В данном исследовании расчеты производились для критериев потерь слуха с шагом 5 дБ, в дальнейших более подробных исследованиях величины критериев оценки могут быть уточнены.
Выводы
1. Показатель группового ERHL имеет преимущества перед другими статистическими показателями для оценки вероятности изменений ПС, так как отражает вероятность потерь слуха именно от воздействия шума.
2. Величина ERHL зависит от принятых для расчетов математической модели, выбранного показателя и заданного критерия потери слуха.
3. При определении избыточного риска потери слуха, вызванной шумом, следует использовать формат показателя среднего бинаурального порога слуха на аудиометрических частотах 0,5;1,0; 2,0 и 3,0 кГц при критерии 30 дБ.
4. При определении избыточного риска ранних признаков воздействия шума на орган слуха следует использовать формат показателя среднего бинаурального порога слуха на аудиометрических частотах 4,0 и 6,0 кГц при критерии 20 дБ.
5. Обоснование соответствующих шкал для оценки величины избыточного риска требует дополнительных исследований.
6. Прогнозирование потерь слуха для других целей оценки состояния слуховой функции может быть основано на других показателях и критериях.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.