Стандартные справочные данные. Специфика их применения в медицинских исследованиях

Введение

Актуальность работы. Современные медицинские организации производят и накапливают огромные объемы данных. От того, насколько эффективно эта информация используется врачами, руководителями и органами управления, зависит качество медицинской помощи, общий уровень жизни населения, уровень развития страны в целом и каждого ее территориального субъекта в частности. Поэтому необходимость использования больших, и до сих пор постоянно растущих, объемов информации при решении диагностических, лечебных, статистических, управленческих и других задач определяет создание информационных систем в медицинских учреждениях сегодня.
Объект исследования: стандартные справочные данные.
Предмет исследования: медицинские исследования.
Цель работы: рассмотреть стандартные справочные данные. Специфика их применения в медицинских исследованиях
Для осуществления поставленной цели необходимо решить задачи:
рассмотреть стандартные справочные данные;
описать специфику применения в медицинских исследованиях справочных данных
1. Стандартные справочные данные
При проектировании и изготовлении различных изделий необходимы сведения о свойствах веществ и материалов. Такие сведения взяты из справочников или другой нормативно-технической документации, которые быстро устаревают.
Для обеспечения достоверности данных, используемых при проектировании, была создана и функционирует Государственная система стандартных справочных данных (ГСССД).
Основными задачами этой службы являются:
установление точных значений физических констант;
разработка достоверных данных о свойствах веществ и материалов;
оценка достоверности, аттестация и стандартизация данных;
координация работ по получению достоверных данных;
унификация применения данных и форм их представления;
разработка единых принципов условных обозначений, терминологии и кодирования названий веществ, материалов и свойств;
создание автоматизированной системы научно-технической информации о физических константах и свойствах веществ и материалов;
информационное обслуживание народного хозяйства страны достоверными данными путем публикаций и с помощью автоматизированных систем.
Данные о свойствах веществ и материалов подразделяются на три категории:
стандартные справочные данные (ССД) достоверные данные о физических константах и свойствах важнейших веществ и материалов, обладающие наивысшей точностью и утвержденные Госстандартом;
рекомендуемые справочные данные (РСД) аттестованные органами ГСССД достоверные данные о свойствах веществ и материалов, точность которых удовлетворяет требованиям народного хозяйства;
справочные (информационные) данные (СД) данные о свойствах веществ и материалов, представленные в числовом, графическом или аналитическом виде, достоверность которых не оценена органами ГСССД.
ССД и РСД предназначены для применения в нормативно-технической документации всех видов, в научных исследованиях, а также при расчетах параметров, определяющих производительность, эффективность, надежность и эксплуатационные характеристики аппаратов, сооружений, конструкций, технологических процессов и др.
Справочные данные используются для разработки ССД и РСД, а также могут применяться во всех видах народного хозяйства при отсутствии соответствующих ССД и РСД.
Основой стандартных справочных данных являются данные, которые выходят отдельными авторами и публикуются обычно в виде статей. Задача ГСССД обобщение этой информации, определение ее достоверности и перевод ее из категории СД в категории РСД и ССД. Стандартные рекомендуемые справочные данные представляют в виде Таблиц ССД и РСД" специальных документов, утверждаемых Госстандартом или Всесоюзным научно-исследовательским центром Государственной службы стандартных справочных данных (ВНИЦ ГСССД).
Вся эта работа координируется Госстандартом и является одним из важных условий метрологического обеспечения.
Стандартные справочные данные-данные, опубликованные признанной авторитетной организацией, относящиеся к свойству материального объекта или явления или к системе компонентов известного состава или структуры, полученные из идентифицированного источника, критически оцененные и обоснованные по точности.
В России стандартные эталонные данные по значениям физических констант и показателям свойств веществ и материалов определяются Государственной службой стандартных эталонных данных и утверждаются федеральным Агентством по техническому регулированию и метрологии
В СССР существовало два типа справочных данных:
рекомендуемые справочные данные — РСД) сертифицированные государственной системой стандартных справочных данных (гсссд) достоверные данные о свойствах веществ и материалов, точность которых соответствует требованиям народного хозяйства;
стандартные справочные данные (ССД) — достоверные данные о физических константах и свойствах важнейших веществ и материалов, имеющие наивысшую точность и утвержденные государственным стандартом.
Твердотельные накопители были обязательны для использования во всех отраслях народного хозяйства. Было рекомендовано использовать РСД
2. Специфика применения в медицинских исследованиях стандартных справочных данных
Справочные данные, представленные стандартной терминологией, собственными кодами и настраиваемым контентом, составляют основу надежной аналитики, помогая организациям здравоохранения разбивать разрозненные данные и систематизировать информацию, поступающую из разрозненных источников. На примере диабета можно видеть, что различные идентификаторы могут представлять состояние в корпоративных системах, например коды диагнозов, лекарства или результаты лабораторных исследований. Справочные данные в форме отраслевых стандартов, таких как LOINC, RxNorm и SNOMED CT, позволяют организациям здравоохранения точно и полностью агрегировать все эти данные.
Ключом является уверенность в том, что справочные данные актуальны и точны и используются во всех системах фронт-офиса и бэк-офиса, поэтому все функции работают с единым источником достоверной информации серьезная проблема для многих медицинских организаций. Когда справочные данные не обрабатываются должным образом, медицинские организации могут получить несовместимые версии и использовать разные стандарты на предприятии.
Сбор данных для клинических исследований включает в себя сбор переменных, имеющих отношение к исследовательским гипотезам. Эти переменные («параметры пациента», «элементы данных», «элементы данных» или «вопросы») объединяются в формы сбора данных («формы отчетов о случаях» или CRF) для проведения исследования. Технический стандарт Международной организации по стандартизации / Международной электротехнической комиссии (ISO / IEC) 11179) определяет элемент данных как единицу данных, для которой определение, идентификация, представление и допустимые значения указаны с помощью набора атрибутов. К таким атрибутам относятся: внутреннее имя элемента, тип данных, заголовок, представленный пользователям, подробное описание и основная информация проверки, такая как проверки диапазона или членство в наборе.
Повторное использование элемента данных и CRF может сократить время выполнения исследования, а также облегчить совместное использование и анализ данных, агрегированных из нескольких источников.
Изучением физических констант и более точным их определением занимается обширный раздел метрологии — квантовая, или фундаментальная, метрология. Опубликовано множество статей, сборников и монографий, посвященных технике экспериментов, методам измерений и полученным результатам, имеют одну цель — повысить точность и улучшить наше знание физических констант. Много современных исходных средств измерений (исходные эталоны) созданы с использованием квантовых явлений. В этом содержании метрология приближается к решению задачи установления системы естественных единиц измерения. Все физические константы подразделяют на фундаментальные физические константы и универсальные постоянные. Фундаментальные константы это константы, которые реально существуют в природе и имеют вполне определенный физический смысл. К ним относятся: скорость света в вакууме, постоянная Авогадро, заряд электрона, масса протона, радиус Бора
Другая разновидность физических констант универсальные постоянные, которые появляются через произвольный выбор основных единиц в системе единиц и определяющих уравнений связи между основными и производными единицами.
От точности определения физических констант зависит погрешность эталонов единиц величин, использующих для расчетов эти константы, поэтому фундаментальной и квантовой метрологии придается такое большое значение.
Специально для метрологии в практику введено международное согласование констант, которое достигается путем самого серьезного анализа международного опыта в определении конкретной физической константы и приписывание константе рекомендованного числового значения для использования в расчетах при воспроизведении единицы какой-либо физической величины.
Разновидностью физических констант, используемых в метрологии, являются стандартные справочные данные (СДД), которые все-таки выделяют в отдельную категорию по нескольким причинам. Во-первых, СДД имеют частный характер и не относятся ко всей материи в целом; во-вторых, стабильность значений СДД, как правило, существенно ниже, чем в фундаментальных физических констант и универсальных постоянных; в-третьих, на значение СДД могут влиять условия при их воспроизведении. Стандартные справочные данные — это характеристики каких-либо объектов, предметов, материалов и веществ при различных внешних условиях. Такие объекты могут быть созданы искусственно или иметь естественное происхождение. В различных разделах метрологии могут быть использованы различные группы СДД.
В механике к ССД относятся механические характеристики различных веществ: плотность чистых веществ при разных температурах, упругость пару жидкостей, твердость минералов и сплавов. В электрических измерениях к СДД относятся изоляционные характеристики материалов, ЭДС гальванических элементов, термоэдс на границе раздела между двумя проводниками из разных материалов, пробивные напряжения шарового разрядника в зависимости от диаметра шаров и расстояний между ними и т.д.
В магнитных измерениях СДД это магнитные свойства сплавов. В пирометрии в качестве СДД используют коэффициенты поглощения и излучения веществ и материалов, характеристики абсолютно черного и абсолютно серого тела, спектры излучения нагретых тел

. В оптических измерениях — это спектральные линии атомов и молекул, энергии перехода атомов в возбужденное состояние, ширина спектральных линий при воздействии различных факторов и т.д. В физико-химических измерениях используются СДД о связи «состав — свойство различных веществ и материалов, свойства стандартных образцов, применяемых для аналитических измерений. К СДД относятся психрометрические таблицы, содержащие показания сухого и влажного термометров, для измерения относительной влажности воздуха.
Заслуга К. Рентгена перед историей заключается не только в открытии икс-лучей, но и в применении их в медицинской диагностике. Он первым увидел изображение контуров костей руки, которая была расположена между разрядной трубкой и экраном. Это было первое рентгеноскопическое исследование человеческого тела, которое провел и описал К. Рентген. А уже через год, в 1896 году в Российской империи было проведено рентгенологическое исследование скелета человека и с этого момента начинается стремительное развитие рентгеновских методов диагностики в медицине. В годы первой мировой войны выдающийся польский ученый Мари СкладовскаКюри предложила военным медикам методику поиска шрапнели в теле раненых солдат. Рентгеновские лучи давали возможность легко найти мелкий металлический объект в теле раненого. Впоследствии эти лучи начали использовать для поиска опухолей внутренних органов, переломов костей и многое другое. С развитием аппаратуры постепенно начинают появляться области диагностики для каждого раздела медицины: рентгеноостеология, рентгенокардиология, рентгеоангиология, рентгенопульмонология, рентгеногастроентерология, рентгеногепатология, нейрорентгенология, рентгеноурологія и др.
К недостаткам рентгенодиагностики можно отнести вредное влияние рентгеновского облучения на живую ткань, но сегодня новые цифровые технологии дают возможность в десятки раз снизить дозу облучения и повысить информативность изображения и улучшить его качество. За последние 40 лет альтернативой использованию рентгеновского излучения в медицинской диагностике стали ультразвуковые методики. С середины 40-х годов ХХ века ультразвук постепенно становится лидером в сфере отображения диагностической информации. Пионерами в этой области были немецкие ученые-исследователи братья Теодор и Фридрих Дуссик, которые в 1930-х годах сделали первые попытки использовать ультразвук для диагностики опухолей мозга. К сожалению, громоздкие и большие установки в то время не могли обеспечить нужного качества изображения и только в 1970-х годах появились переносные, удобные для использования приборы, которые обеспечивали оптимальные изображения
Основы оптического и теплового методов контроля были заложены еще в давние времена. Видимый человеческим глазом оптический спектр является небольшой областью электромагнитного спектра излучения. Он ограничен с одной 10 стороны коротковолновым ультрафиолетовым, а с другой – длинноволновым инфракрасным излучением. Первым был исследован оптический видимый диапазон электромагнитного спектра, потому что первым источником тепла и света, который знали люди, было солнце. Зависимость человека от Солнца побуждала вести за ним постоянные наблюдения, искать закономерности в его поведении. Инфракрасный (тепловой) диапазон электромагнитного спектра (невидимый) был открыт в 1800 году английским астрономом В. Гершелем. Основные его свойства были изучены в XIX ст. Открытие инфракрасного излучения стало предпосылкой создания сначала приборов для улучшения ночного видения, а затем и приборов для контроля и диагностики. Первые приборы для ночного видения созданы в 30-х годах XX века, когда был изобретен электронно-оптический преобразователь. Практическое использование тепловых методов для контроля и диагностирования в электротехнике, радиоэлектронике, ракетостроении началось с появления на рынке тепловизионной техники. Предпосылкой возникновения электромагнитных методов неразрушающего контроля стало открытие в 1825 году французским физиком Д. Араго вихревых токов, которые позже были исследованы его учеником Л. Фуко. В 1831 году английский ученый М. Фарадей открыл явление электромагнитной индукции и объяснил причину возникновения вихревых токов. Он установил, что сила и распределение этих токов в проводнике зависит от изменения магнитного поля и от физических и механических свойств этого проводника. Распределение этих токов также зависит от особенностей характеристик участка проводника (конструкции, геометрической формы, толщины, сплошности), которая находится в магнитном поле. Стало понятно, что с помощью вихревых токов можно выявлять аномалии в структуре металлического материала, измерять его толщину. Эти свойства и легли в основу элктромагнитного вихретокового метода неразрушающего контроля. И уже в 1879 г. англичанин Хьюз впервые использовал вихревые токи для целей неразрушающего контроля – он разработал прибор с трансформаторным вихретоковым преобразователем для сравнения параметров металлических объектов. Усложнение техники, которую человек начал использовать для контроля качества и надежности промышленных объектов и сооружений и широкие возможности ее применения в различных сферах включая медицину, объективно требует достаточно высокого уровня подготовки специалистов по неразрушающему контролю и технической диагностике, а следовательно требует применения новейших педагогических технологий для их подготовки и профессионального развития. В основе таких технологий должен находиться компетентностный подход поскольку именно компетентность специалиста сегодня может выступать залогом его эффективной профессиональной деятельности
До развития ультразвуковых технологий целостность металлических корпусов судов проверялась с помощью рентгеновского излучения. Этот процесс занимал много времени и был громоздким, поэтому было предложено использовать для таких целей ультразвук. В 1940 году ученый из университета Мичигана (США) Ф. Фаєрстоун первым предложил использовать для контроля целостности материалов эхо-импульсной метод, основы которого были разработаны еще в 1917 году французом Н. Ланжевеном. Эхо-импульсный метод отличался от теневого высокой чувствительностью. При этом методе регистрировалась количество отраженного ультразвука, а приемник и излучатель расположены на одной стороне образца
К сожалению, применение Эхо-импульсного метода контроля в то время тормозилось двумя проблемами, которые возникли при его практическом воплощении. Первая была вызвана необходимостью изменять длину волны ультразвукового излучения в широком диапазоне (от десятка килогерц до 14 мегагерц) для того, чтобы определить в металле дефекты с размером в несколько миллиметров. А вторая заключалась в невозможности измерения времени прохождения отраженной от дефекта волны, потому, что это время уменьшалось до микросекунд. Тогда технический уровень средств измерения не давал возможности это сделать. Ф. Файерстоун начал работать над решением этих проблем и в 1941 году он разработал прибор для определения дефектов в металлах, который он назвал „сверхзвуковой рефлектоскоп”. Одновременно с Ф. Файерстоуном в Канаде Дональд Спроул создал аналогичный прибор. Результаты их работы были опубликованы только после окончания Второй мировой войны, в 1946 году. Первые промышленные эхо-импульсные дефектоскопы для металла начали изготавливать в США и Великобритании с 1943г. С того времени они постоянно меняются и совершенствуются. В них первоначально использовались кварцевые преобразователи с прямым акустическим контактом. В 50-х годах прошлого века были созданы призматические преобразователи, которые возбуждали поперечные волны под определенными углами. В качестве пьезоэлемента вместо кварца начали применять материалы с более высокой чувствительностью. Серийной выпуск ультразвуковых эхо-импульсных дефектоскопов в СССР было освоено в 60-е годы ХХ века на заводе "Электро-точприбор" в г. Кишиневе. Эффективность и перспективность ультразвуковой диагностики и ее преимущества над рентгенодиагностикой, которая к тому времени имела широкое применение, были настолько очевидными, что уже в 30-е годы врачи начали эксперименты в медицине. Появилась идея применения ультразвука в медицине. В 1937 году немецкий психиатр и невропатолог Карл Теодор Дуссик и его брат физик Фридрих использовали ультразвуковой передатчик с частотой в 1,5 мГц для сканирования человеческого мозга. Они регистрировали затухания амплитуды ультразвуковой волны в биологической ткани, а полученные изображения назвали "гипер фонограммы". Принимая во внимание разницу в волновой передаче между опухолью и нормальной тканью, ученые предполагали, что 15 ультразвук может выявлять опухоли мозга. К сожалению, как было признано позже, эти изображения отображали лишь разницу в толщине костей. Первыми исследователями, которые использовали Эхо-импульсную методику в биологической ткани, были ученые из военно-морского медицинского научно исследовательского центра штата мэры Лэнд (США) К. Людвиг и Д. Струтерс. Они исследовали скорость распространения ультразвуковых волн в образцах говядины и человеческих конечностях и сделали важное открытие, что средняя скорость ультразвука в мягких тканях равна 1540 м/сек. Это достижение обеспечило основу для исследований двум известным врачам-исследователям в области ультразвука-Джону Уайлду и Дугласу Хаури. Дж. Уайлд был хирургом, получившим образование в Великобритании, и после Второй мировой войны работал в Соединенных Штатах. Он использовал ультразвук как средство диагностирования. Дж. Уайлд заметил, что злокачественная опухоль оказалась более лунагенною, чем доброкачественная, а это дало возможность выявлять опухоли желудочно-кишечного тракта. Используя ультразвуковой преобразователь на 15 мГц и отображение в амплитудном режиме, Дж.Уайлд измерил толщину стенки кишечника и сделал видимым три разных уровня кишечника в водяном резервуаре. Он также сумел разработать устройство для сканирования у пациенток рака груди. Результаты своих исследований Дж.Уайлд опубликовал в 1952 году. Вторым пионером 1940-х годов был Дуглас Хаури, который сыграл важную роль в развитии ультразвука и медицинских ультразвуковых приборов. Д. Хаури, в отличие от Дж. Уайльда, сконцентрировался на развитии оборудования и прикладной теории ультразвука, а не на ее клиническом применении