Диагностика нарушений обоняния с использованием нового ольфакторного теста Panoramic Smell Test

Введение

Обонятельная дисфункция или дизосмия — это врождённое или приобретённое нарушение идентификации запахов по качественному или количественному признаку. Её оценка представляет собой значительную сложность ввиду отсутствия полностью объективных тестов, которые отражали бы степень нарушения обоняния. Субъективные тесты применяются в достаточно редких случаях и трудны в интерпретации, так как комплексно затрагивают когнитивные особенности личности, такие как уровень образования и жизненного опыта (знание сложных запахов), степень тревожности и депрессии, наравне с физиологическими различиями в строении обонятельного анализатора.

Дизосмия встречается у 2,7–24,5% населения [1], при этом до 74,2% пациентов в старшей возрастной группе (57–85 лет) не знают о наличии у них обонятельной дисфункции [2]. Причинами развития таких нарушений могут быть риносинусогенные (67%), постинфекционные (14%), идиопатические (8%), травматические (6%) и ятрогенные (3%) поражения [3]. В настоящее время накапливается всё больше сведений о развитии обонятельной дисфункции на фоне сахарного диабета 2-го типа [4] и нейродегенеративных заболеваний, таких как болезни Паркинсона [5] и Альцгеймера [6]. В 2020 году пандемия коронавирусной инфекции привела к развитию наиболее распространённой в новейшее время поствирусной дизосмии. По оценке разных авторов, частота обонятельной дисфункции у пациентов с COVID-19 составляла от 35% [7] до 43% [8], а в 7% случаев жалобы сохранялись в течение года [9].

Для диагностики дизосмии используются методы субъективной ольфактометрии и психофизические тесты. Субъективная оценка может проводится с помощью визуальной аналоговой шкалы или при помощи валидированных тестов:

— Синоназальный тест-22 или

— Адаптации корейского Опросника обонятельной дисфункции [10].

Психофизические тесты выполняются с использованием одорантов (пахучих веществ) и представляют собой пороговые, идентификационные или дискриминационные тесты. Широко используемыми и валидированными тестами являются:

— Бутаноловый пороговый тест,

— Тест на идентификацию запаха Университета Пенсильвании,

— Тест на межкультурную идентификацию запаха,

— Сниффин Стикс-тест (SST) — в настоящий момент является наиболее полным по структуре тестом, и одна из его версий (ODOFIN) может включать все три ступени ольфакторного тестирования [11, 12].

Учитывая указанные сложности, тестирование обоняния представляется необходимым как для практической работы врачей, так и для более глубокого понимания физиологических процессов, лежащих в его основе. Пандемия коронавирусной инфекции внесла свой вклад в изучение этой сенсорной модальности, так как в настоящий момент практически отсутствуют люди, не подвергшиеся воспалительному воздействию на обонятельный анализатор. Изучение этих особенностей и разработка новых диагностических тестов представляется важной и актуальной научно-­практической задачей.

Материалы и методы

В исследовании приняли участие 113 человек, в том числе 97 женщин (86%) и 16 мужчин (14%). 76 испытуемых были в возрасте от 18 до 35 лет, 20 — от 36 до 55 лет, 17 — старше 55 лет. Медиана возраста составила 34,5 (33;37) лет. Критерии включения: возраст от 18 до 75 лет, отсутствие симптомов ОРВИ или острых заболеваний ЛОР-органов на момент исследования, отсутствие жалоб на нарушение обоняния.

В качестве адсорбента одорантов использовался силикагель, расположенный в герметичных алюминиевых винтовых ёмкостях объёмом 10 мл. При подготовке к ароматизации 6 г сухого аромагеля (производитель ООО «ТПК «Леко Стайл») помещалось в ёмкость, куда добавлялось 2 мл растворителя (вода) с 5 мл фиксатора (изопропил миристат) или без него. Необходимость фиксации определялась характеристиками пахучих веществ. Одоранты выбирались из числа общеизвестных запахов.

Тестирование проводилось в хорошо проветренном помещении в спокойной обстановке. Испытуемый с закрытыми глазами садился напротив исследователя. Испытуемый не принимал пищу и не курил за 45 минут до исследования. Как испытуемый, так и проводящий испытание специалист не пользовались парфюмерией в день исследования. Исследователь чётко произносил номера ёмкостей с запахом и подносил их на расстоянии 2–3 см от носа последовательно к каждой ноздре на 2–3 секунды. Испытуемый получал инструкцию втягивать воздух носом активнее, чем при обычном дыхании. При проведении исследования выполнялись перерывы: между ёмкостями в триплете — 20 секунд, перерыв между триплетами — 30 секунд, перерыв между испытаниями — 10 минут.

Проводилось три этапа исследования. Пороговое тестирование проводилось для определения абсолютной обонятельной чувствительности. Исследование проводилось с закрытыми глазами. Для проведения порогового теста использовалось 6 ёмкостей с силикагелем, где постепенно снижалась концентрация разведённого цис-3-гексенола (табл. 1).

Перед проведением теста испытуемому предлагали определить, чувствует ли он запах в ёмкости № 1 с наибольшей концентрацией вещества. После знакомства с запахом тестирование начиналось с ёмкости № 5, в которой находился запах наименьшей концентрации. Ёмкость № 6 использовалась как контрольная, в ней находился неароматизированный гель. При отсутствии определения аромата в каком-либо из тестов, брался следующий по убыванию номер ёмкости до уверенного выявления запаха. При успешном определении порога запаха ёмкости меняли местами и проводили контроль не менее трёх раз до уверенного определения стимула.

Дискриминационный тест был направлен на выявление возможностей испытуемого различать запахи и состоял из 6 пронумерованных триплетов. Каждая ёмкость в триплете поочерёдно подносилась к каждой ноздре один раз. В триплете 2 ёмкости содержали одинаковое пахучее вещество, третья имела другой, отличный аромат. Исследование проводилось с закрытыми глазами. Положительным являлся ответ, при котором правильно был назван порядковый номер одной из трёх ёмкостей с отличным от остальных двух запахом. Сумма положительных ответов являлась количественным результатом исследования. Информация об одорантах для дискриминационного теста представлена в таблице 2.

Для определения возможности распознавания конкретного запаха проводился идентификационный тест. Тест состоял из 6 ёмкостей с часто встречающимися в быту ароматами. Испытуемому представляли по одной ёмкости для вдыхания запаха. Для ответа на выбор предоставлялось 4 варианта. Варианты ответов представлены в таблице 3.

Статистический анализ производился при помощи программы IBM SPSS Statistics. Применялся комплекс статистических методов, включавший описательную статистику с расчётом медианы, 25-го и 75-го квартилей, межквартильного размаха (IQR). Проверка нормальности распределения осуществлялась с использованием теста Шапиро — Уилка. Корреляционный анализ проводился с помощью коэффициента Спирмена. Использовались критерий Краскела — Уоллиса для дискриминационного теста и критерий Фридмана для идентификационного теста. Уровень статистической значимости принимался равным p ≤ 0,05. Средние величины рассчитываемых показателей были представлены в следующем виде: медиана (квартиль 25%; квартиль 75%).

Результаты

Основной задачей текущего этапа исследования являлась пилотная оценка теста для выявления его потенциально слабых мест и первичной оценки результатов. Также представлялось важным получить первичную оценку нарушений обоняния и выявить наиболее трудноразличимые запахи.

Пороговое тестирование проводилось на 16 испытуемых. Медианное значение верных ответов — 6,0 баллов, 1 испытуемый набрал 5 баллов из 6.

Дискриминационное тестирование было проведено с участием 113 испытуемых. Максимальное число баллов в тесте — 6,0, медианные значения участников — 4,0 (4,0;5,0) баллов. Сравнение возможности испытуемых различать запахи в разных триплетах имело важное диагностическое значение ввиду того, что указанные ароматы относились к различных группам. Изучение возможности различать предъявляемые стимулы различных групп может иметь как научное значение, так и прикладное, для оценки различения запахов в быту в постковидном периоде и построения индивидуальных реабилитационных программ. Результаты дискриминационного тестирования представлены в таблице 4.

Тесты 1 и 5 (где различалась пара ароматов «дёготь» и «грибы») проходили с наименьшим числом ошибок, по сравнению с другими парами одорантов, таких как жасмин и лимон, а также лак и гвоздика. Примечательно, что такие распространённые ароматы, как цветочные и цитрусовые, выявлялись хуже, чем аромат дёгтя, несомненно, значительно менее представленный в повседневной жизни современного человека. Значения р для дискриминационного теста представлены в таблице 5.

При анализе результатов дискриминационного тестирования подтверждено, что узнавание ароматов «дёготь — грибы» (тесты 1 и 5) по сравнению с остальными парами ароматов проходило наиболее успешно, с наибольшим количеством верных результатов, тогда как дифференцирование цветочных, цитрусовых, эфирных и пряных ароматов чаще вызывало у испытуемых выраженные затруднения.

Идентификационный тест прошли 113 испытуемых. Максимальное число баллов — 6,0, медианные значения — 4,0 (3,0;4,0) балла. Результаты теста представлены в таблице 6.

В среднем, испытуемым, несомненно, было сложнее называть аромат, а не просто обозначать различие в запахах, поэтому в идентификационном тесте предлагались варианты ответа. Как и на предыдущих этапах теста, наибольшее узнавание получил аромат грибов (единственный пищевой запах из предъявляемых ароматов). Более 60 процентов испытуемых верно распознали такие одоранты, как лак, жасмин и гвоздика. Аромат дёгтя вызвал ожидаемые затруднения, как наиболее редко встречаемый в повседневной жизни. Наконец, значительные сложности были связаны с идентификацией запаха лимона, что, вероятно, является патологическим в силу высокой распространённости аромата. Далее проводился сравнительный анализ с целью уточнения, какие из ароматов идентифицируются статистически чаще (табл. 7).

Согласно данным в таблице 7, аромат «грибы» статистически чаще идентифицировался по сравнению с другими ароматами. Затруднения вызывало дифференцирование цветочных ароматов между собой, а также с эфирным запахом, лаком. Лимон как цитрусовый аромат статистически выделялся хуже иных запахов, за исключением редко встречающегося дёгтя. Для того, чтобы выявить, какие из полученных показателей влияли на итоговые результаты теста, было проведён корреляционный анализ, результаты которого представлены в таблице 8.

Корреляционный анализ показал, что наибольший вклад в общий балл дискриминационного теста вносят такие пары ароматов как грибы и дёготь (r = 0,513; p = 0,0003), гвоздика и лак (r = 0,513; p = 0,0003) и обратная пара, лак и гвоздика (r = 0,505; p = 0,0006). Иными словами, именно отличие аромата грибов от дёгтя и гвоздики от лака имело наибольшее влияние на успешность выполнения второго этапа теста. Наименее важным для общего итога имело распознавание пары «жасмин — лимон», которая продемонстрировала лишь умеренную корреляцию с общим баллом (r = 0,211; p = 0,012). Примечательно, что результаты идентификационного теста имели слабые или статистически незначимые связи с общиим баллом дискриминационного теста (ОБД) (r ≤ 0,169; p > 0,05). Полученные результаты могут свидетельствовать о том, что для общей остроты обоняния более важно отличать пищевые и эфирные ароматы от похожих на них, чем уметь точно называть конкретный запах.

Обсуждение

Изучение обоняния, несмотря на кажущуюся простоту, представляет собой чрезвычайно трудную задачу, когда перед специалистами здравоохранения стоит цель оценить не только остроту распознавания запахов, но и выделить нарушения в конкретных группах ароматов, а также определить взаимосвязи между ними и, по возможности, объективизировать полученные результаты.

Проведённое исследование может позволить дополнительно оценить организацию обонятельной системы человека, выявляя чёткую стратификацию восприятия различных запахов согласно их эволюционному и функциональному статусу. Полученные данные подтверждают, что обонятельное восприятие не является однородным процессом, а, напротив, с большой долей вероятности организовано по принципу иерархии, определяемой как биологической значимостью, так и филогенетическим возрастом рецепторных систем.

Обращает на себя внимание высокая сохранность базовой сенсорной функции у обследованных: пороговые тесты показывали наиболее высокие медианные значения, тогда как уже на уровне дискриминации и особенно идентификации возникали выраженные различия между категориями запахов. Это наглядно иллюстрирует, что способность ощутить запах как таковой не гарантирует способности его различить или, тем более, идентифицировать, что важно учитывать при клинической оценке обонятельной функции. С другой стороны, результаты порогового тестирования, который успешно прошли все участники, требует дальнейшего изучения, так как распознавание 0,01% цис-3-гексенола по данным литературы отмечается только у людей с исключительно тонкой работой обонятельного анализатора и нечасто встречается в популяции. Вероятно, близкое нахождение ёмкостей в общей упаковке может влиять на пороговые концентрации тестируемого вещества. Данный раздел теста, по мнению авторов, нуждается в доработке и дополнительном исследовании.

Во-вторых, обнаружена выраженная иерархия на уровне как дискриминации, так и идентификации запахов. Так, «базовые» (древесные, горелые, мшистые) запахи — в частности, грибы и дёготь — демонстрируют наивысшие показатели успешной дискриминации (до 95% успешных выявлений для пары «дёготь — грибы»), что, вероятно, связано с их эволюционно ранней ролью в сигнализации о пищевой пригодности, опасности или состоянии окружающей среды. Интересно, что в идентификационном тесте, несмотря на успешное выявление аромата «грибы» (99%), аромат дёгтя был определён верно лишь в 40% случаев. Это указывает на различие между автоматической дифференцировкой базовых запахов на элементарном сенсорном уровне и сложностью их вербализации — феномен, уже описанный для эволюционно более древних сенсорных каналов [13, 14].

Средний уровень пирамиды заняли эфирные и пряные запахи, такие как «лак» или «гвоздика», в отношении которых продемонстрированы промежуточные показатели как дискриминации, так и идентификации. Это подтверждает концепцию о «переходных» ароматах, задействующих как древние, так и более молодые участки ольфакторной системы и обеспечивающих гибкость обонятельного восприятия в сложных пищевых и социальных ситуациях.

Самые низкие результаты и наибольшую уязвимость показали цветочные и фруктовые запахи (ароматы жасмина и лимона), ассоциированные с эволюционно поздними каналами и требующие более высокого уровня когнитивной обработки для идентификации. Особенно показателен результат по распознаванию аромата лимона: несмотря на общеизвестность и частоту встречаемости цитрусовых запахов, лишь 40% испытуемых смогли правильно его назвать. Возможно, это отражает повышенную восприимчивость соответствующих рецепторов к патологическим изменениям — об этом свидетельствуют многочисленные наблюдения постинфекционной гипо- и аносмии, в первую очередь затрагивающей именно восприятие и дифференциацию лимонных (цитрусовых) ароматов [15]. Таким образом, утрата способности к распознаванию запаха лимона может рассматриваться как потенциальный маркер ранних и избирательных обонятельных нарушений.

Примечательно, что пара «лимон — жасмин» оказалась наиболее информативной в дискриминационном тесте: успешность их различения коррелировала с общим баллом за тест, а неуспешность — с возможными латентными нарушениями обоняния. Это даёт основания рассматривать данные запахи как наиболее уязвимую при патологии и наиболее чувствительную к функциональным изменениям часть ольфакторной системы. В то же время, при нарушениях обоняния способность распознавать базовые запахи сохраняется дольше — что, вероятно, отражает их фундаментальное эволюционное значение и анатомическую прочность связей в лимбической системе.

Обнаруженные отрицательные корреляции между идентификацией жасмина и дёгтя, а также между дискриминацией пар «лимон — жасмин» и «жасмин — лимон», наводят на мысль о частичном функциональном антагонизме между эволюционно разнесёнными каналами, что соответствует современным моделям стратификации обонятельной системы по типу взаимоотношений ядра и периферии [16].

С практической точки зрения эти результаты могут помочь в дальнейшей разработке и уточнении подходов к диагностике обонятельных дисфункций — пирамидальной модели. Данная модель учитывает различную уязвимость запахов разных эволюционных уровней к патологическим изменениям и позволяет не только выявлять наличие и степень нарушений, но и уточнять их специфический характер. Например, при изолированной дисфункции распознавания «верхних нот» (лимон, жасмин) следует в первую очередь предполагать ранние стадии нейродегенеративных или постинфекционных изменений; генерализованное снижение восприятия «базовых нот» и «средних нот» свидетельствует о глубоком поражении обонятельной системы.

Таким образом, практическое значение пирамидальной модели далеко выходит за рамки научного интереса. Она позволяет строить более точные алгоритмы диагностики, прогнозировать динамику восстановления после терапевтических вмешательств (ожидая сначала возвращения «базовых», затем «средних» и только потом «верхних нот»), а также формировать рекомендации для стандартизации будущих тестов — с учётом стратификации запахов по эволюционным категориям. С учётом полученных данных следует уделять особое внимание распознаванию цитрусовых запахов (лимон), которые должны быть включены в обязательную панель сенсорных маркеров.

Заключение

Высокая распространённость и клиническое значение обонятельной дисфункции требуют совершенствования и стандартизации методов её оценки. Предложенная пирамидальная модель диагностики обеспечивает детальную стратификацию обонятельных нарушений и может быть интегрирована в клиническую практику для стандартизации тестов и разработки индивидуальных реабилитационных программ.

Финансирование: Авторы заявляют об отсутствии финансирования.
Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Вклад авторов: Все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.

Литература:

1. Yang J, Pinto JM. The Epidemiology of Olfactory Disorders. Curr Otorhinolaryngol Rep. 2016;4(2):130-141. DOI: 10.1007/s40136-016-0120-6. EDN: NSMOXX
2. Lechien JR, Chiesa-Estomba CM, De Siati DR, et al. Olfactory and gustatory dysfunctions as a clinical presentation of mild-to-moderate forms of the coronavirus disease (COVID-19): a multicenter European study. Eur Arch Otorhinolaryngol. 2020;277(8):2251-2261. DOI: 10.1007/s00405-020-05965-1. EDN: ZUJPSU
3. Borsetto D, Hopkins C, Philips V, et al. Self-reported alteration of sense of smell or taste in patients with COVID-19: a systematic review and meta-analysis on 3563 patients. Rhinology. 2020;58(5):430-436. DOI: 10.4193/Rhin20.185
4. Hannum ME, Ramirez VA, Lipson SJ, et al. Objective Sensory Testing Methods Reveal a Higher Prevalence of Olfactory Loss in COVID-19-Positive Patients Compared to Subjective Methods: A Systematic Review and Meta-Analysis. Chem Senses. 2020;45(9):865-874. DOI: 10.1093/chemse/bjaa064
5. Sui X, Zhou C, Li J, et al. Hyposmia as a Predictive Marker of Parkinson’s Disease: A Systematic Review and Meta-Analysis. Biomed Res Int. 2019;2019:3753786. DOI: 10.1155/2019/3753786
6. Gerkin RC, Ohla K, et al. Recent Smell Loss Is the Best Predictor of COVID-19 Among Individuals With Recent Respiratory Symptoms. Chem Senses. 2021;46:bjaa081. DOI: 10.1093/chemse/bjaa081
7. Parma V, Ohla K, Veldhuizen MG, et al. More Than Smell-COVID-19 Is Associated With Severe Impairment of Smell, Taste, and Chemesthesis. Chem Senses. 2020;45(7):609-622. DOI: 10.1093/chemse/bjaa041.
8. Vaira LA, Salzano G, Petrocelli M, et al. Validation of a self-administered olfactory and gustatory test for the remotely evaluation of COVID-19 patients in home quarantine. Head Neck. 2020;42(7):1570-1576. DOI: 10.1002/hed.26228
9. Wu SS, Cabrera CI, Quereshy HA, et al. Olfactory dysfunction incidence and resolution amongst 608 patients with COVID-19 infection. Am J Otolaryngol. 2023;44(5):103962. DOI: 10.1016/j.amjoto.2023.103962
10. Добрецов КГ, Каширский ДВ. Опросник обонятельной дисфункции: русскоязычная адаптация методики Olfactory Questionnaire (OQ, Чон-Вун Ким и др.). Российская ринология. 2023;31(3):201-205. [Dobretsov KG, Kashirsky DV. Olfactory dysfunction questionnaire: Russian-language adaptation of Olfactory Questionnaire (OQ, Chon-Woon Kim, etc). Russian Rhinology. 2023;31(3):201-205. (In Russ.)]. DOI: 10.17116/rosrino202331031201. EDN: BDBRLC
11. Seok HC. Clinical Diagnosis and Treatment of Olfactory Dysfunction. Hanyang Medical Reviews. 2014; 34(3):107-115. DOI: 10.7599/hmr.2014.34.3.107
12. Hummel T, Whitcroft KL, Andrews P, et al. Position paper on olfactory dysfunction. Rhinology. 2017;54(S). DOI: 10.4193/rhino16.248
13. Jinks A, Laing DG. A limit in the processing of components in odour mixtures. Perception. 1999;28(3):395-404. DOI: 10.1068/p2898
14. Stevenson RJ. An initial evaluation of the functions of human olfaction. Chem Senses. 2010;35(1):3-20. DOI: 10.1093/chemse/bjp083
15. Parma V, Ohla K, Veldhuizen MG, et al. More than smell-COVID-19 is associated with severe impairment of smell, taste, and chemesthesis. Chem Senses. 2020;45(7):609-622. DOI: 10.1093/chemse/bjaa041. Erratum in: Chem Senses. 2021;46:bjab050. DOI: 10.1093/chemse/bjaa041.Erratumin EDN: JFDBZE
16. Wilson DA, Sullivan RM. Cortical processing of odor objects. Neuron. 2011;72(4):506-519. DOI: 10.1016/j.neuron.2011.10.027