Some results of a study of the epidemiology of malignant lip tumours using mathematical modelling

Full Text

Одной из основных трудностей, встречающихся при эпидемиологическом изучении злокачественных новообразований, является наличие большого числа факторов, которые необходимо проанализировать. Причем следует учитывать, что все изучаемые факторы взаимосвязаны между собой и оказывают друг на друга разнообразнейшее влияние; значимость каждого фактора неодинакова.

Моделирование мы проводили по методике, разработанной в отделе эпидемиологии злокачественных опухолей (зав.—проф. А. В. Чаклин) и медико-кибернетической лаборатории (зав. — канд. тех. наук К. Н. Гурарий) Института экспериментальной и клинической онкологии АМН СССР на основании одного из принципов «обучения» ЭВМ классификации сложных ситуаций, предложенного Институтом автоматики и телемеханики АН СССР (принципа формирования обобщенного портрета класса, облеченного в форму стандартных алгоритмов и программ), где под сложной ситуацией понимается совокупность факторов с учетом их взаимовлияния и взаимосвязи, выбранных исследователем для выяснения роли этой совокупности в генезе одной формы рака (в данном случае злокачественных опухолей губы — одна ситуация) и в норме (контрольная группа — другая ситуация).

Изучение эпидемиологии злокачественных опухолей губы базируется на материалах ретроспективного (исследования онкоэпидемиологической информации, собранной с помощью программированных карт обследования 340 больных злокачественными опухолями губы и 402 здоровых лиц (контрольная группа).

Среди мужчин, больных раком губы, преобладали 60—69-летние; среди женщин большинство было в возрасте 70 лет и старше. Соотношение мужчин и женщин равно 17,9 : 1.

Изучение производственных условий показало, что 43,0% больных длительное время подвергались действию химических веществ, а 51,3% обследованных проживали в непосредственной близости от промышленных предприятий.

89,7% больных мужчин были злостными курильщиками табака, причем начало курения они относили к возрасту до 14 лет (25,5%) и 15—19 лет (45,7%), большинство курило более 20 лет (81,2%), причем 57,5% мужчин выкуривали в день более 20 папирос. Из 38 обследованных женщин курили 3.

У 12,5% обследованных злокачественными опухолями страдали кровные родственники (в том числе в 40,5% —родители) и супруги.

Анализ предшествующих заболеваний и патологических состояний губы показал, что наиболее часто раку губы предшествовали дискератозы (28,6%), лейкоплакии (17,9%), простой пузырьковый лишай (17,1%), травмы (17,5%), трещины (16,3%).

Обращает на себя внимание тот факт, что 87,1 % больных раком губы постоянно находились длительное время на солнце и ветру. Следует отметить, что у 2,9% больных были еще и другие виды новообразований: у мужчин —рак легкого, кожи, языка и мочевого пузыря, у женщин — меланома кожи лица, аденокарцинома толстого кишечника.

Изучение гистологических типов рака губы показало, что наибольший удельный вес имел плоскоклеточный ороговевающий рак (83,5%); плоскоклеточный неороговевающий рак составил 6,3%, начальные стадии развития опухоли губы (папиллома с малигнизацией) отмечались в 8,2%; относительно редко встречались другие морфологические виды рака — базальноклеточный рак с гиперкератозом, карцинома in situ, слизистый рак (по 0,5%).

С целью изучения роли интересующих нас факторов в возникновении злокачественных опухолей губы в программированной карте обследования был выделен 91 признак, могущий оказывать влияние на особенности распространения этого заболевания. После гистографирования дальнейшая обработка на ЭВМ М-220 велась по 57 признакам с применением многофакторного анализа.

В результате обработки этого материала было получено решающее правило в виде таблицы со значимостью (коэффициентом веса) каждого фактора в его взаимосвязи с остальными, которое послужило основой формирования многофакторной модели рака губы (см. табл.). Одновременно было определено так называемое «машинное пороговое значение» (Пм), равное 18050.

Многофакторная модель рака губы и «машинный» порог дают возможность отнести вновь заполненную по этим же признакам программированную карту на вновь обследуемых лиц к классу больных или здоровых (процент вероятности — 89,5; он был определен «экзаменом» по 309 картам обследования, не участвующим в процедуре «обучения» ЭВМ).

Методика классификации карты заключается в том, что в таблице отмечается наличие или отсутствие каждого из 57 признаков, а затем производится простое суммирование коэффициентов веса в соответствующих графах «да» или «нет». Полученная сумма, называемая индивидуальным пороговым значением (Пи), сравнивается с «машинным» порогом. Если индивидуальное пороговое значение больше «машинного» (Пи>Пм), новую карту обследования относят к классу больных, при Пм<Пм— к классу здоровых.

Анализ многофакторной модели рака губы показывает, что наибольшее значение в развитии этого заболевания имеет проживание в промышленных районах (коэффициент веса = 509), в непосредственной близости от химических и нефтеперерабатывающих предприятий (КВ = 365), складов химических продуктов и угольных (КВ = 357). Неблагоприятное действие этих факторов усиливается с увеличением_! длительности проживания в этих условиях (КВ = 494). Усиливает риск заболевания, наличие в семье родственников, больных злокачественными опухолями губы, а также заболевание другими злокачественными новообразованиями в анамнезе (КВ = 367).

При всех прочих равных условиях лица с белой кожей имеют большее предрасположение к раку губы (КВ = 431), чем более пигментированные (КВ = 373).

В возникновении рака губы большую роль играет курение, особенно сигарет (КВ = 729) и пользование мундштуком (КВ =471). Влияние курения усиливается; с увеличением его срока (20 лет и более — КВ =412) и интенсивности (20 штук и более вдень — КВ = 453). Увеличивает риск заболевания излишнее употребление алкоголя (КВ = 411).

Определенное значение в развитии рака губы имеет постоянный и длительный, контакт на производстве с различными химическими веществами (КВ = 328). Длительное пребывание летом (КВ = 448) на солнце (КВ = 385) и ветру (КВ = 448) в значительной степени склоняет чащу весов в сторону возникновения заболевания.

Молодой возраст, проживание в непромышленных районах (КВ = 295), своевременное и правильное лечение заболеваний зубов, смазывание губ нейтральными жирами (КВ = 264) снижают риск заболевания.

Моделирование онкоэпидемиологических ситуаций показало, что развитие злокачественных опухолей губы происходит в определенных условиях, возникающих под. влиянием взаимодействия комплекса факторов, участвующих в их формировании со своим весом, причем различные сочетания изучаемых факторов дают огромное число- состояний, способствующих или препятствующих развитию злокачественных опухолей.

Практический интерес представляет возможность использования моделирования онкоэпидемиологических ситуаций для выработки рекомендаций по профилактике злокачественных опухолей губы.

Решение этой задачи требует определения понятия управляемых и неуправляемых факторов. Под управляемыми понимаются факторы из всего рассматриваемого в модели их перечня, на которые можно как-то воздействовать в настоящем или будущем. На неуправляемые факторы воздействовать либо нельзя (пол, возраст), либо практически нецелесообразно.

В данном исследовании к числу управляемых отнесен 31 фактор, причем 18 факторов относятся к управляемым в индивидуальном порядке (связанные с привычками, обычаями и другими особенностями), 8 — к управляемым в результате проведения лечебно-профилактической работы (профилактика и лечение травм и хронических воспалительных заболеваний губы) и 5 —в результате санитарно-гигиенических мероприятий (охрана атмосферы, почвы и воды от выбросов промышленного производства, устранение профессиональных контактов с канцерогенными веществами и т. д.).

Поскольку в формировании решающих правил и обобщенного портрета класса больных злокачественными опухолями губы участвовало 340 ситуаций (по числу обследуемых больных), а по классу здоровых лиц — 402 ситуации, то и подбор комбинаций факторов, приводящих к желаемому результату, мы производили из числа управляемых и неуправляемых факторов, действительно существующих в исследовании.

С помощью оценочной формулы в контрольной группе были определены такие комбинации управляемых факторов, которые в сочетании с комбинациями неуправляемых факторов из числа раковых больных давали ситуации, характеризующие- класс здоровых лиц.

Моделирование конкретных онкоэпидемиологических ситуаций по такой методике- дало возможность выработать ряд рекомендаций по организации общественной и личной профилактики злокачественных опухолей губы.

Так, в группе здоровых лиц, составляющих контрольную группу по раку губы, была выделена реально существующая ситуация, в которой сумма составляющих ее управляемых факторов является конкретной рекомендацией по профилактике злокачественных опухолей губы. Для предупреждения развития новообразований губы в условиях Куйбышевской области мы рекомендуем следующие профилактические мероприятия: отказ от курения или значительное его ограничение при условии замены сигарет папиросами, отказ от пользования мундштуком, ежедневную чистку зубов,, снижение употребления алкогольных напитков (не чаще 1 раза в месяц), своевременное лечение больных и сломанных зубов, правильный подбор зубных протезов, смазывание губ нейтральными жирами или гигиенической губной помадой несколько раз в день. Соблюдение этих рекомендаций уменьшает риск заболевания (с вероятностью 88,8% для данного исследования) в группе лиц, постоянно длительно находящихся на ветру и солнце зимой и летом и подвергающихся действию химических веществ; (11 лет и более) при любой комбинации неуправляемых факторов.

Многофакторный анализ онкоэпидемиологической информации позволил построить пространственно-территориальную модель рака губы для Куйбышевской области, выработать методику определения «групп риска» населения и прогнозировать развитие злокачественных опухолей в районах нового экономического освоения.

Применение кибернетических методов обработки онкоэпидемиологической информации дало возможность подойти к анализу природы злокачественных опухолей губы применительно к условиям крупной промышленной области, абстрагируясь от конкретных причин элементарных процессов, физических или других факторов.

About the authors

V. I. Dolgintsev

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation

References

Supplementary files