ПРАКТИЧНІ КРОКИ ЩОДО УДОСКОНАЛЕННЯ ДІАГНОСТИКИ СПАДКОВИХ ХВОРОБ ОБМІНУ РЕЧОВИН У НОВОНАРОДЖЕНИХ ТА ДІТЕЙ СТАРШОГО ВІКУ В УКРАЇНІ

Рівень дитячої смертності в Україні прогресивно знижується протягом останнього десятиріччя, але лишається дуже високим у порівнянні з країнами Європейського Союзу. Показник смертності немовлят першого року життя в Україні у 2,5-3 рази вищий, ніж у країнах ЄС, при цьому рівень смертності новонароджених протягом першого місяця життя перевищує середньоєвропейський у 6,6 разів. Це свідчить про суттєве відставання нашої країни у впровадженні сучасних стандартів надання медичної допомоги як вагітним жінкам, так і новонародженим з використанням сучасних методологій діагностики та лікування. Одним з найбільш ефективних напрямків діяльності, яка забезпечила суттєве зниження рівня дитячої смертності та інвалідності у розвинутих країнах світу стало впровадження розширеного масового скринінгу новонароджених з метою виявлення спадкових хвороб обміну речовин (СХОР) – орфанних захворювань, які виникають внаслідок генетичних дефектів ферментів. Наявність СХОР, зазвичай, не вдається встановити при лікарському огляді новонароджених через відсутність клінічних симптомів. Діагностують СХОР двома способами: (і) по клінічним проявам у формі «катастроф неонатального періоду» та синдрому раптової смерті немовлят, (іі) по результатам біохімічного обстеження крові новонароджених (скринінгу). Затримка або помилки в діагностиці цих захворювань часто призводять до незворотних пошкоджень багатьох органів і, в першу чергу, головного мозку (неврологічні порушення, психічний регрес, слабоумство). Неонатальний скринінг – вимірювання у крові новонароджених концентрацій певного набору речовин, які характеризують ключові процеси білкового, вуглеводного та ліпідного обміну з метою раннього виявлення і початку лікування дітей зі СХОР та запобігання їх інвалідизації було розпочато у 60-х роках минулого століття у США з однієї хвороби – фенілкетонурії. Сьогодні програми неонатального скринінгу впроваджені більш, ніж в 50 країнах світу та забезпечують діагностику понад 45 СХОР. Значне (у 8-10 разів) розширення кількості СХОР, що можуть бути виявлені при дослідженні висушених на фільтрувальному папері плям крові, стало можливим завдяки впровадженню високопродуктивного методу тандемної мас-спектрометрії (ТМС) наприкінці 90-х років минулого століття. На відміну від імунофлюорометричного методу, який дозволяє визначати один показник в одній пробі крові, ТМС дозволяє вимірювати концентрації декількох десятків речовин в одній пробі крові. На теперішній час в Україні скринінг новонароджених впроваджено лише для 4 захворювань: фенілкетонурії, вродженого гіпотиреозу, адреногенітального синдрому та муковісцидозу, який проводиться з використанням низькопродуктивного імунофлюорометричного методу. В окремих випадках розширений скринінг новонароджених з використанням методу ТМС виконується на комерційній основі в зарубіжних лабораторіях. При цьому, згідно з Законом України № 2461 «Про забезпечення профілактики та лікування рідкісних захворювань» від 15.04.2014 та Наказами МОЗУ № 778 від 27.10.2014, № 919 від 30.12.2015 та № 731 від 29.06.2017, «Перелік рідкісних (орфанних) захворювань, що призводять до скорочення тривалості життя хворих або їх інвалідизації та для яких існують визнані методи лікування» включає більше, ніж 60 спадкових хвороб обміну речовин. Це свідчить про значне відставання нашої країни в питанні, яке, крім етичного та медичного, має важливе соціальне та економічне значення. Ключовим питанням впровадження розширеного скринінгу новонароджених з використанням високопродуктивного і точного методу ТМС в Україні є відсутність у державних медико-генетичних лабораторіях сучасного аналітичного обладнання та допоміжної інфраструктури, а також фахівців-аналітиків з певним рівнем підготовки. ТМС – технічно складний метод, який вимагає використання коштовного вакуумного та хроматографічного обладнання, спеціального програмного забезпечення, реагентів з ізотопними мітками, високочистих газів, сервісного обслуговування з залученням закордонних фахівців, а також кваліфікованого персоналу. З огляду на наявність приватної клініко-діагностичної лабораторії, яка виконує ТМС-аналізи в Україні, а не транспортує біоматеріал в закордонні лабораторії та здатна виконувати весь комплекс досліджень першого (масового) етапу скринінгу, а також уточнюючу діагностику СХОР з використанням методів газової хроматографії/мас-спектрометрії, високоефективної рідинної хроматографії, визначення активності ферментів та молекулярно-генетичні дослідження, у вересні 2017 р. було розпочато розробку Програми удосконалення діагностики спадкових хвороб обміну речовин у новонароджених і дітей старшого віку в Україні. Ініціаторами цієї Програми є Національна академія медичних наук України, ВГО «Асоціація педіатрів України», ВГО «Асоціація неонатологів України», ДУ «ІПАГ імені академіка О.М. Лук’янової НАМН України», медичні університети та регіональні лікувально-профілактичні заклади. Мета Програми – розширення до 29 нозологій переліку спадкових хвороб обміну речовин, які виявляються у новонароджених та дітей старшого віку, забезпечення своєчасного медичного супроводу та лікування виявлених хворих, що дозволить знизити рівень неонатальної, малюкової й дитячої смертності та інвалідності. Програма базується на наступних принципах: (і) чіткий розподіл відповідальності виконавців, регламентований робочими процесами та процедурами скринінгу; (іі) електронний документообіг з фіксацією руху біоматеріалу від моменту відбору до видачі результатів лабораторних визначень, документування результатів їх експертної оцінки та прийнятого рішення стосовно подальших дій; (ііі) документований зворотній зв'язок з замовником досліджень з повідомленням результатів та їх експертної оцінки; (iv) створення інформаційної бази даних для розрахунку граничних рівнів концентрацій маркерних сполук (cut-off) для української популяції з метою зниження кількості хибно-негативних та хибно-позитивних визначень. Фінансування Програми планується здійснювати за рахунок коштів регіональних бюджетів, позабюджетних фондів, власних коштів батьків. Виконання підготовчого етапу Програми було розпочато на весні 2018 року. Запуск пілотної частини Програми у 5 регіонах: м. Київ, Київська область, Луганська та Донецька області та м. Чернівці, – запланований у квітні 2019 р. Розширення Програми по всій території України планується завершити наприкінці 2020 року

Determining the Features of Temperature Influence on the Load-bearing Structure of A Hopper Car with A Composite Cladding When Transporting Pellets to Metallurgical Enterprises

This paper reports the improved load-bearing structure of a hopper car for transporting pellets and hot sinter. In order to increase the strength of the load-bearing structure of a hopper car under the influence of high temperatures from the transported cargo, the use of cladding made of composite material has been proposed. This solution also contributes to a 5 % reduction in the wagon's tare compared to the prototype car. The dynamic load on the load-bearing structure of a hopper car was determined. This study was carried out for the case where an empty wagon was moving over an irregularity between the rail joints. The calculations showed that the studied dynamics indicators did not exceed the permissible values. At the same time, the ride of a hopper car is rated as "excellent". The main indicators of the strength of the carrying structure of a hopper car were determined taking into consideration the proposed improvement. That took into account the temperature effect exerted on the load-bearing structure of a hopper car by hot sinter. It was established that the maximum equivalent stresses occur in the zone of interaction of the girder beam with the pivot beam and are about 290 MPa. At the same time, stresses in the cladding of a hopper car are about 200 MPa, which is 12 % lower than those in a regular structure. Modal analysis was carried out to determine the frequencies and shapes of the natural oscillations of the bearing structure of a hopper car with a composite cladding. The calculation results demonstrated that the first natural frequency exceeds 8 Hz. Therefore, the safety of the wagon is provided. The coefficient of fatigue resistance of the load-bearing structure of a hopper car was calculated. It was established that its value is almost twice as high as the permissible one. That is, the resistance to fatigue of the supporting structure is provided. The research reported here could contribute to ensuring the strength of the load-bearing structures of hopper cars, reducing the cost of maintenance, and increasing the efficiency of their operation

Determining the Features of Temperature Influence on the Load-bearing Structure of A Hopper Car with A Composite Cladding When Transporting Pellets to Metallurgical Enterprises

This paper reports the improved load-bearing structure of a hopper car for transporting pellets and hot sinter. In order to increase the strength of the load-bearing structure of a hopper car under the influence of high temperatures from the transported cargo, the use of cladding made of composite material has been proposed. This solution also contributes to a 5 % reduction in the wagon's tare compared to the prototype car. The dynamic load on the load-bearing structure of a hopper car was determined. This study was carried out for the case where an empty wagon was moving over an irregularity between the rail joints. The calculations showed that the studied dynamics indicators did not exceed the permissible values. At the same time, the ride of a hopper car is rated as "excellent". The main indicators of the strength of the carrying structure of a hopper car were determined taking into consideration the proposed improvement. That took into account the temperature effect exerted on the load-bearing structure of a hopper car by hot sinter. It was established that the maximum equivalent stresses occur in the zone of interaction of the girder beam with the pivot beam and are about 290 MPa. At the same time, stresses in the cladding of a hopper car are about 200 MPa, which is 12 % lower than those in a regular structure. Modal analysis was carried out to determine the frequencies and shapes of the natural oscillations of the bearing structure of a hopper car with a composite cladding. The calculation results demonstrated that the first natural frequency exceeds 8 Hz. Therefore, the safety of the wagon is provided. The coefficient of fatigue resistance of the load-bearing structure of a hopper car was calculated. It was established that its value is almost twice as high as the permissible one. That is, the resistance to fatigue of the supporting structure is provided. The research reported here could contribute to ensuring the strength of the load-bearing structures of hopper cars, reducing the cost of maintenance, and increasing the efficiency of their operation