Статті

«Премудрости» медицинской метрологии

19/06/2017

Основной задачей метрологии является обеспечение единства и достоверности измерений. Однако особые требования к процессу измерения различных параметров предъявляются в том случае, когда предметом исследования является человек, поэтому существует медицинская метрология, которая учитывает эту специфику, чтобы полученные результаты были корректными

Измерения: как все начиналось

Потребность в измерениях возникла с незапамятных времен. Для этого использовали прежде всего подручные средства. Наш предок располагал только собственным ростом, реальной длиной рук и ног. Не мудрено, что части человеческого тела и стали самыми первыми мерами длины. Удивительно другое — некоторые из этих единиц измерения «дожили» до нашего времени. Так, например, в английской системе мер и сейчас существует «фут», а ведь это — длина ступни человека (англ. foot — ступня, нога). Впоследствии длина фута была уточнена с введением такой единицы длины, как «шток», имевшей формулировку: «длина ступней 16 человек, выходивших из храма от заутрени в воскресенье». Разделив длину штока на 16 равных частей, получали среднюю длину ступни, поскольку из церкви выходили люди разного роста. В метрической системе фут соответствует 30,48 см.

Английский ярд, введенный в 1101 г., также связан с размерами человеческого тела, но уже конкретного лица — короля Англии Генриха I, и равнялся расстоянию от кончика носа этого монарха до конца среднего пальца вытянутой им вперед руки. В метрической системе ярд соответствует 91,44 см.

До сих пор существует дюйм, название которого возникло от голландского duim — большой палец, а величина связана с размерами этого пальца. Однако значение данной единицы измерения было «уточнено» в Англии в 1324 г. королем Эдвардом II, который ввел «законный дюйм», равный длине трех сухих ячменных зерен, вынутых из средней части колоса и приставленных друг к другу своими концами.

А вот в обиходе Киевской Руси в качестве единиц измерения длины применяли: вершок — длина фаланги указательного пальца; пядь — расстояние между концами вытянутых большого и указательного пальцев; локоть — расстояние от локтя до конца среднего пальца.

Прошло время, и в процессе совершенствования знаний в области медицины человек из «источника» получения единиц измерения сам превратился в объект всевозможнейших измерений.

Медицинская специфика

По мере развития естественных наук возникла острая необходимость в унификации единиц измерения различных величин, что в результате привело к возникновению метрологии — науки об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Естественно, каждая из областей деятельности человека имеет свою специфику. Не является исключением и медицина, где существует своя метрология — медицинская, несколько отличающаяся терминологией, методологией и арсеналом приборов. Однако главной ее особенностью, а можно сказать даже проблемой, является значительная зависимость величины измеряемых показателей от прочих параметров объекта, когда этим объектом является человек. В одних случаях применяют принудительную стабилизацию параметров («Этот анализ необходимо делать только натощак!»), в других — выполняют измерения с усреднением. Если же параметры объекта существенно изменяются в соответствии со временем суток, состоянием сна-бодрствования и родом занятий, то именно эти изменения становятся информативными. В таком случае применяют длительное (на протяжении суток и более) наблюдение значений этих параметров, которое получило в медицине название «мониторинг». Чаще всего осуществляют мониторинг электрокардиограммы, показателей артериального давления (АД) и температуры тела, реже — внутримозгового давления, уровня глюкозы в крови.

Ныне служба медицинской метрологии, являясь неотъемлемой частью системы здравоохранения, продолжает развиваться как в техническом, так и в методологическом отношении, но, конечно же, с учетом того, что самым сложным объектом измерений остается живой человек, поскольку все мы — такие разные

Одним из основных вопросов любой метрологии, в том числе и медицинской, является установление пригодности средств измерительной техники к применению, основываясь на результатах контроля их метрологических характеристик. В мировой практике, в том числе и в Украине, в соответствии с действующим законодательством осуществляют государственный метрологический контроль и надзор как средств измерительной техники (диагностическое оборудование, весы, тонометры и др.), которые используют для получения данных о состоянии больного, так и медицинских аппаратов (для электрофореза, УВЧ, проведения магнитной и лазерной терапии, лазерные камеры, дефибрилляторы и др.), применяемых для физиотерапевтических процедур. Подлежит такой процедуре и вся аппаратура, имеющаяся в контрольно-аналитических лабораториях, осуществляющих контроль качества ЛС.

«Прибавление» в семействе термометров

Ныне медицинские учреждения оснащены такими сложными приборами, как томографы, рентгеновские аппараты, спектрофотометры, флуоресцентные микроскопы и т.д. Тем не менее остаются «в строю» и такие простые измерительные приборы, прослужившие «верой и правдой» многим поколениям людей, как, например, ртутный термометр. Однако возрастающие требования к оперативности, эффективности и безопасности оказания медицинской помощи привели к созданию термометров совершенно новых конструкций и модификаций, ведь часто необходимо измерить температуру тела как можно быстрее: при контроле большого количества пациентов, в экстренной ситуации, у маленького ребенка или плохо контролируемого пациента и т.д. Наконец, иногда необходим метод оценки пусть с меньшей точностью, но оперативный и совсем простой.

К наиболее безопасным и ударопрочным можно отнести электронный термометр. При измерении в подмышке электронный термометр надо держать примерно столько же времени, сколько и ртутный, но он сам измеряет скорость нарастания своих показаний и подает сигнал, когда его можно вынимать.

Самыми простыми в обращении считают контактные термометры на жидких кристаллах, представляющие собой ленту, опускаемую в воду (для измерения температуры ванны, где будут купать младенца) или прикладываемую ко лбу — при совсем грубой оценке температуры тела. В последнем случае погрешность оценки определяется нестабильным тепловым контактом с кожей и тем, что кожа имеет несколько более низкую температуру, чем тело человека.

subscribe

Весьма перспективной в медицине считают инфракрасную термометрию с пространственным разрешением в тысячные доли градуса. С помощью таких приборов, получивших название «тепловизоры», можно диагностировать множество недугов даже на ранней стадии, в том числе таких, как онкологическая патология, эндокринные нарушения, заболевания сердечно-сосудистой системы.

«Секреты» работы с тонометром

Что касается измерительных приборов для индивидуального пользования, которые можно приобрести в аптеке, то в основном это термометры, глюкометры и тонометры. Именно последние являются источником довольно частых ошибок при самостоятельном определении уровня АД из-за некорректного использования этих приборов. На невинный вопрос: «Как правильно измерить давление электронным тонометром?» большинство людей ответят: «Очень просто! Надел манжету и нажал кнопку!». В чем-то они правы — собственно, ученые, медики и инженеры несколько десятилетий работали над тем, чтобы сделать измерение тонометром простой гигиенической процедурой, которую каждый человек может провести самостоятельно. И эта цель была достигнута — измерять АД современным электронным тонометром можно абсолютно самостоятельно и так часто, как это необходимо: не только утром и вечером, но и в моменты перегрузок и каждые 10–15 мин после них, чтобы выяснить, как быстро организм восстанавливается.

Тем не менее иногда можно услышать: «У меня, по-видимому, тонометр врет: сколько не измеряй, все цифры разные!». Такое заявление свидетельствует, скорее всего, о непонимании этим человеком принципа работы данного прибора. А дело в том, что много раз в 1 мин (у кого 60, а у кого и 125!) сердце сжимается и выбрасывает новую порцию крови в замкнутую кровеносную систему. В этот момент сосуды получают дополнительную порцию крови и давление в них повышается. Давление в момент сжатия сердца называют систолическим. Когда же сердце разжимается, то давление в сосудах снижается — его называют диастолическим. Таким образом, АД меняется непрерывно, оно разное при каждом сокращении сердца, причем может изменяться в очень широких пределах: и 122 и 146 мм рт. ст. Это естественно и нормально!

Читайте також: Знай цифри свого артеріального тиску

При последовательных измерениях получаемые значения будут различны, причем кроме дрейфа, систематических и случайных погрешностей есть две причины закономерных периодических изменений. Во-первых, в такт с дыханием — на вдохе АД понижается, на выдохе — возрастает. Во-вторых, иногда наблюдаются более медленные повышения и понижения АД, каждое из которых охватывает несколько циклов дыхания. На уровень АД влияют физическая активность, волнение, еда, некоторые лекарства. Поэтому бороться за высокую точность отдельного измерения не имеет смысла, а вот путем тренировки измеряющего можно уменьшить часть систематической погрешности, благодаря стабилизации условий измерения — снизить частоту посторонних влияний, наконец, в результате усреднения нескольких измерений — свести к минимуму случайную погрешность.

Подготовил Руслан Примак, канд. хим. наук

“Фармацевт Практик” #6′ 2017

 

ПЕРЕДПЛАТА
КУПИТИ КНИГИ