CC BY
81
удк 616 - 056. 43 : 616- 084
Многофакторный дисперсионный анализ в оценке факторов риска развития профессионально обусловленных аллергодерматозов у рабочих химико-фармацевтических предприятий
Солошенко Э. Н., Чикина Н. А., Антонова И. В.
Институт дерматологии и венерологии АМН Украины, Харьков Национальный технический университет НТУ «ХПИ», Харьков
БАГАТОФАКТОРНИЙ ДИСПЕРС1ЙНИЙ АНАЛ1З В ОЦ1НЦ1 ФАКТОР1В РИЗИКУ РОЗ-ВИТКУ ПРОФЕС1ЙНО ОБУМОВЛЕНИХ АЛЕРГОДЕРМАТОЗ1В У РОБОЧИХ Х1М1КО-ФАРМАЦЕВТИЧНИХ П1ДПРИ-
емств
Солошенко Е.Н., Чикша Н.А., Антонова 1.В.
Представлено результати вивчення впливу внутршых чиннигав ризику на розвиток алергодерматозiв у роб-iтникiв в умовах хiмiко-фармацевтичного виробницт-ва. На основi аналiзу даних, отриманих у результатi обстеження робп"нигав i спiвробiтникiв пiдприeмства, виявлялися чинники ризику i робилися висновки про |'х роль у розвитку алергiчного захворювання.
THE MULTIPLE-FACTOR VARIANCE ANALYSIS IN THE ESTIMATION OF RISK FACTORS OF DEVELOPMENT OF THE PROFESSIONALLY CAUSED ALERGO-DERMATOSES AT WORKERS OF CHEMICAL AND PHARMACEUTICAL ENTERPRISES
Soloshenko E.N.,Tchikina N.A., Antonova I.V.
The results of studying the internal risk factors influence on development of allergodermatoses at workers in the conditions of chemical and pharmaceutical enterprise have been presented. On the basis of data got as a result of examination of workers and employees of the enterprise, the risk factors have been revealed and a conclusion has been drawn about their role in development of the allergic disease.
В условиях стремительного развития хи мико-фармацевтического производства и ежегодного появления новых лекарственных препаратов остро стоит вопрос о профессиональных заболеваниях работников, имеющих постоянный контакт с лекарственными препаратами растительного и химического происхождения, используемыми в химико-фармацевтическом производстве [1, 2]. Задачи прогнозирования возникновения профессионально обусловленных дерматозов и разработки рекомендаций по первич-
ной их профилактике решаются проще, если известны факторы риска, которые условно можно разделить на две основные группы [3]:
- внутренние (биологические);
- внешние (природные и социальные).
К первой группе относятся пол, возраст, конституциональные особенности, наследственность, тип высшей нервной деятельности.
Вторая, более обширная группа включает природные (географические, метеорологические, климатические, экологические и
др.) и социальные (производственно-трудовые, общественно-политические, социально-культурные, бытовые) факторы.
Поскольку первичная профилактика профессионально обусловленных дерматозов требует меньших экономических затрат, чем вторичная [4], она может явиться тем инструментом, который позволит сохранить здоровье работающих в условиях вредного производства путем формирования здорового образа жизни, здорового быта и развития личности [5].
Цель работы заключалась в изучении влияния внутренних факторов риска на развитие аллергодерматозов у рабочих предприятий химико-фармацевтической отрасли.
Материалы и методы. В качестве объекта исследования были выбраны рабочие и служащие фармацевтической фирмы «Здоровье» и фармацевтического предприятия «Эндокринное производство», которые обследовались в период проведения профилактических осмотров. Изучение влияния внутренних факторов риска на развитие аллергических заболеваний кожи проводилось с помощью многофакторного дисперсионного анализа.
Результаты исследования. Анализ проведенных исследований свидетельствует, что впервые аллергические заболевания (АЗ) у рабочих и служащих химико-фармацевтической отрасли проявляются в течение первых двух лет работы на предприятии. Далее возможны рецидивы заболевания, что впоследствии приводит к развитию профессионально обусловленных аллергодермато-зов. Задача ранней диагностики в аллергологии традиционно связана с анализом факторов риска [6], знание и оценка которых дает возможность с определенной степенью уверенности индивидуально прогнозировать возможность развития профессионально обусловленных аллергодерматозов.
Пусть для описания множества о , состоящего из т объектов А1,...,Аi,...,Ат}, используется п признаков (предполагаемых
факт°р°в риска): {{, Х2,..., X.Хп}. Каждому объекту Ал ( = 1, т) соответству-
кон-
или их
ет некоторое значение целевого признака Xо . Признаки Х^ (( = °п) измерены в порядковой или номинальной шкале. Целевой признак Х0 имеет к0 градаций, т.е. принимает к0 различных значений:
Х(1) Х (2) Х('о) Х(ко) . Тогда для решения поставленной задачи множество объектов
о необходимо разбить на к0 подмножеств Ор (р = 1, к0), таких, что
О ПО = 0, иО = О. Далее в каждом из
р ч р р
подмножеств Ор (р = 1, к0) важно определить частоты появления п(р) (р = 1, к0) тролируемых признаков X. (( = 1, п)
градаций X() (/ = 1, к 1) . Дальнейшее сравнение частот будет проводиться с помощью соответствующих таблиц сопряженности.
В настоящем исследовании все обследованные были разделены на 2 группы
(к0= 2):
- О1 - больные аллергодерматозами (или имеющие АЗ в анамнезе);
- О2 - практически здоровые (ПЗ) или
имеющие различные соматические заболевания.
Такое разбиение множества
о соответствует значениям целевого признака Х0 :
- х01) = „Больные АЗ";
- X02) = „ПЗ".
Существует несколько методов оценки влияния того или иного фактора риска на
целевой признак X0. Одним из таких методов является дисперсионный анализ. Общий
многофакторный дисперсионный анализ позволяет выявить наиболее информативные факторы риска из общего числа анализиру-
Дерматовенерология. Косметология. Сексопатология 3-4 (9)' 2006
емых признаков [7]. Существует формализованная процедура дисперсионного анализа, которая сводится к проверке гипотез относительно влияния рассматриваемых факторов. Гипотеза Н0 выдвигается тогда, когда можно предположить отсутствие указанного влияния. Если гипотеза отвергнута, то математическая статистика предлагает методы дальнейшего исследования, позволяющие определить те эффекты, которые вызвали отказ от гипотезы. Это, в свою очередь, позволит оценить влияющие факторы по изменчивости целевого признака Х0 . Таким образом, дисперсионный анализ следует рассматривать как метод предварительного исследования, позволяющий в принципе ответить на вопрос, оказывают ли влияние на целевую переменную рассматриваемые факторы или это влияние на имеющемся фактическом материале уловить не удается.
Исследование проводилось по следующему плану:
1) проведение однофакторного дисперсионного анализа с целью определения наличия влияния отдельного фактора на развитие АЗ;
2) проведение двухфакторного дисперсионного анализа с целью определения совместного влияния двух факторов на развитие АЗ;
3) анализ таблиц сопряженности для установления силы влияния (меры риска) фактора X или его градации
ции двух исследуемых факторов X и X ,
* ]
т.е. теперь в каждой ячейке таблицы данных, соответствующей I. -му уровню фактора Х{
и I -му уровню фактора X., будет находить-
ся не одно значение , а к0
значений t
¡.к
(к = 1, к0), где к0 - количество выборок.
Те факторы, для которых не выявлено влияние на целевой признак в процедуре однофакторного дисперсионного анализа, могут оказаться значимыми при различных их комбинациях. Совместное влияние каждой из комбинаций признаков анализируется с использованием двухфакторного дисперсионного анализа. Сумма квадратов ^ измеряющая совместное влияние двух факторов Xi и X. на целевой признак X0, определяется по формуле:
2
^=к ХХ(. -1
- t* .*+11
¡=1 .=1
X(()(/ = 1 к., . = 1 п).
В соответствии с приведенной схемой, однофакторный дисперсионный анализ выявляет факторы, влияние которых на целевой признак X0 значимо.
К двухфакторному анализу приводит ситуация, в которой сравниваемые совокупности наблюдений разбиты по двум признакам, анализируется же поведение третьего признака [8]. В случае двухфакторного дисперсионного анализа с повторениями предполагается, что имеется несколько двумерных выборок, в которых каждое выборочное значение соответствует одной комбина-
где tij*- значение по каждой ячейке; ti** - средние по строкам; t■*j■* - средние по столбцам;
t - общее среднее; г - размерность выборки для Xi;
5 - размерность выборки для X. ■ Для отобранных на основании одно- и двухфакторного дисперсионного анализа признаков определялась количественная оценка сравнения рисков - мера риска [9].
При расчете меры риска анализировали так наз. переменную риска, которая имеет две градации и указывает, произошло ли некоторое событие или нет. При этом независимые переменные, которые характеризуют переменную риска, должны быть дихотомическими. При аналогичных настоящим когортных исследованиях [9] с помощью меры риска определяется, в каких случаях данное событие произошло, а в каких нет, и различается ли риск наступления события между различными градациями независимой переменной.
При стандартной структуре и обозначе-
ниях частот в таблице сопряженности:
Фактор риска X. Да Нет
Значение ) а Ь
Значение ) с ё
коэффициенты (меры) относительного риска вычисляются по формулам:
д
а / (а + Ь ) . - ?
с / (с + ё )
= Ь / (а + Ь ) ^ = ё / (с + ё) Для настоящих исследований были отобраны следующие факторы, от которых могла зависеть возможность развития профессионально обусловленных аллергодер-матозов:
X =„Пол";
X2 = „Группа крови";
X3 = „Конституционные особенности" (с
градациями астеник, нормостеник, гиперсте-ник);
X4 = „Цвет волос" (с градациями блондин, брюнет, шатен); X5 = „Знак зодиака";
X6 = „Год рождения" по восточному календарю;
X7 = „Тригоны" (с градациями Воздух, Вода, Земля, Огонь).
Для проведения дисперсионного анализа по каждому из рассматриваемых факторов риска были сформированы соответствующие таблицы данных.
В результате однофакторного дисперсионного анализа было установлено влияние факторов, связанных с датой рождения: X5,
X6 и X7. Следовательно, признаки X5, X6
и X7 были расценены как факторы риска развития АЗ.
При исследовании влияния фактора X2, однофакторный дисперсионный анализ пока-
зал значимое различие в распределениях признака X2 в группах О1 и О2 по градациям
X2(1), X2(3) и X24), что соответствует группам крови 1 (0), 3 (В), 4 (АВ). В то же время оказалось, что влияние значения градации
X2(2), соответствующего группе крови 2 (А),
не значимо.
Поэтому, с целью использовать информацию о рабочих с группой крови 2 (А), был проведен дисперсионный анализ между теми
же группами О1 и О2 при условии объединения данных об обследуемых с различными группами крови. Значимое различие в распределениях оказалось лишь при условии объединения данных по правилам
{^иX2(3)} и {2)иX24)}. Результаты однофакторного анализа приведены ниже в Табл. 1 (а = 0,05).
Таблица 1 - Результаты однофакторного анализа
Внутренние факторы риска набл кр
Фактор X5 21,67 4,30
Фактор X6 14,44 4,30
Однофакторный дисперсионный анализ, к сожалению, не выявил значимого влияния на
развитие АЗ факторов X1, X2, X,,, X4 .
Поэтому для выявления возможного их попарного влияния был проведен двухфак-торный дисперсионный анализ с повторениями. Наиболее значимым оказалось влияние
сочетания факторов X1 и X4, а также, хотя
и менее значимым, сочетание X1 и X,. Результаты анализа этого взаимодействия признаков приведены в Табл. 2 (а = 0,05 ).
Таблица 2 - Результаты анализа взаимодействия признаков
Взаимодействие факторов набл кр
X и х4 13,40 5,14
X1 и х3 6,11 5,14
Дерматовенерология. Косметология. Сексопатология
3-4 (9)' 2006
Далее, для тех признаков, которые получили статус факторов риска по результатам однофакторного и двухфакторного дисперсионного анализа, определялись меры риска, позволяющие количественно оценить влияние градаций рассматриваемых факторов риска на развитие заболевания.
В данном исследовании в качестве порогового значения для меры риска были приняты значения меры, равные 2, т.е. шансы оказаться в состоянии „Больной АЗ" должны быть как минимум в 2 раза выше шансов остаться в состоянии „Практически здоровый". Как показал анализ проведенных исследований, на развитие АЗ у рабочих и служащих химико-фармацевтических предприятий значимое влияние оказывают следующие факторы:
ЛИТЕРАТУРА
1. Солошенко Э.Н., Чикина Н.А. Определение факторов риска развития аллергодерма-тозов у рабочих предприятий химико-фармацевтической промышленности с помощью математических методов / Тез. докл. науч.-практич. конф. „Метагигие-на-93" - 1993. - С. 137-138.
2. Отчет о НИР „Разработка комплекса мероприятий с автоматизированной системой управления по ранней диагностике, лечению и профилактике больных ал-лергодерматозами среди рабочих с вредными условиями труда". - № 01.9.10 050715, 1993 г.
3. Мавров И.И., Чикина Н.А., Каменев В.И. Анализ факторов риска заболеваемости сифилисом // Дерматология и венерология. - 2006. - № 4 (36). - С. 49-53.
4. Овчаров Е.А. Охрана здоровья нефтяников Западной Сибири в производственном объединении // Здравоохр. Рос. Федерации, - 1998. - № 4 - С. 29-31.
5. Выбор факторов риска и оценка их диагностической значимости / Мануйлова А.М., Воробьев Ф.П., Доильницына Л.П., Чикина Н.А. / Кибернетика и вычислительная техника.-1987.- Вып. 74.- С.33-35.
- дата рождения (факторы X5, X6 и X7);
- некоторые сочетания градаций факторов X и X,, X и X3, X и X4, X, и X4.
Выводы. Проведенные исследования показали, что среди биологических признаков существуют значимые внутренние факторы риска, роль которых в этиологии развития профессионально обусловленных аллерго-дерматозов возрастает на фоне как агрес-согенной среды по месту работы, так и общей экологической загрязненности города. Дальнейшее изучение выявленных факторов риска возможно с целью ранжирования их по силе влияния с использованием так называемых диагностических коэффициентов.
6. Миндлин Я.С., Калмыков А.А., Утенков А.В. Больные хроническими заболеваниями: образ жизни, состояние здоровья, профилактика и организация медицинской помощи. - М.: Медицина, 1991. - 208 с.
7. Кальман О .Г., Дарнопих Г. Ю., Христич 1.О., ЧМна Н.О. Кримшолопчш проблеми прогнозування економiчноl злочинносп, планування i координацп заходiв бороть-би з нею: Монографiя. - Харюв: 1нститут вивчення проблем злочинност Академп правових наук Украши, 2003. - 266 с.
8. Солошенко Е.М., ЧМна Н.О., Доыьнщина Л. П. Застосування математичних методiв аналiзу та обробки результаив досл^-жень в медицин i бюлогп: Навчально-ме-тод. пошбник. - Харюв: Харювський на-цюнальний ушверситет iм. Каразша В.Н., 2002. - 45 с.
9. Флетчер Р., Флетчер С., Вагнер Э. Клиническая эпидемиология. Основы доказательной медицины. - М.: Медиа Сфера, 2004. - 347 с.
