Файл: В. Гете Глава организация и управление медикобиологическими исследованиями.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 347
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Глава 1. ОРГАНИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИМИ ИССЛЕДОВАНИЯМИ
1.1. Задачи медико-биологических исследований
1.2. Оценка и управление состоянием биологического объекта
1.3. Медико-биологическое исследование как пример биотехнической технологии
1.4. Роль системного подхода в изучении методов медико-биологических исследований
“Надо стараться писать так, чтобы изучающий всегда мог видеть внутреннюю основу изучаемых им вещей, чтобы он мог во всем разобраться так, как если бы он это придумал сам”Г. Лейбниц“Опыт сначала приносит пользу науке, затем вредит ей, так как обнаруживает и закон, и исключение. Среднее между ними отнюдь не дает истинного.”В. Гете
В современной медицине и биологии широкое распространение получили специальные методы и технические средства, предназначенные для измерения различных медико-биологических показателей состояния живых организмов, а также для регистрации и анализа физиологических процессов, которые протекают в организме человека и других представителей животного мира. Кроме того, интенсивно развиваются методы управления состоянием биообъектов (в том числе и для лечебных целей), которые используют физические и информационные факторы воздействия, искусственно создаваемые с помощью специальных устройств. Это могут быть генераторы физических факторов (в виде вещества или энергии определенного типа), воздействие которыми осуществляется в особо организованных помещениях, а также средства информационного общения, позволяющие по параметрам поведения в ответ на воздействие судить об эффективности управления состоянием. При этом методы управления используются только при одновременном применении средств регистрации и анализа процессов, управлять которыми они предназначены. Выбор методов в значительной степени зависит от решаемых медицинских и биологических задач. Список этих задач постоянно расширяется, а, кроме того, они меняют свое содержание. Например, такая хорошо известная задача как “оказание медицинской помощи” за последние годы время претерпела значительные изменения содержания за счет расширения спектра услуг, предоставляемых потенциальным потребителям. В него включаются:- постановка диагноза и последующее лечение (клиническая и поликлиническая медицина);- ранняя диагностика патологических состояний (профилактическая медицина);- оценка работоспособности и утомления (производственная медицина);- поддержание уровня здоровья и его объективная оценка (физкультурно-оздоровительная медицина);- определение уровня физической тренированности и готовности к спортивному состязанию (спортивная медицина);- проведение специальных тренировок для выполнения работы в экстремальных условиях (авиационно-космическая и другая медицина);- контроль физиологической “стоимости” овладения навыками работы в определенной профессии и оценка профессиональной пригодности и т.д.Сложность оказания медицинских услуг часто превращает процесс их оказание в специфическое исследование индивидуальных особенностей организма конкретного человека, которые проводит медицинский персонал, перед тем как применить ту или иную технологию по выполнению услуги. Среди услуг медицинской помощи к разряду исследовательских процессов можно отнести:
- определение уровня здоровья, который зависит от многочисленных часто не контролируемых факторов и носит индивидуальный характер;- своевременное выявление патологических изменений, инфекций, генетической или приобретенной предрасположенности к патологиям;- прогнозирование развития патологических процессов, предсказание возможного состояния через определенный промежуток времени;- контроль текущего состояния человека, так как оно зависит от выполняемой работы и условий, в которых она выполняется;- реабилитация человека после выздоровления, связанная с выполнением человеком некоторых физических тестов, результаты выполнения которых могли бы подтвердить это выздоровление- выбор метода воздействия для лечения и реабилитации пациента, так как часто приходится учитывать индивидуальные особенности организма по чувствительности к тем или иным факторам и др. Количество разнообразных методик, достаточно обеспеченных на сегодня необходимым оборудованием (приспособлениями, приборами, комплексами и системами, снабженными расходными материалами и методическими рекомендациями по их использованию) и позволяющих быстро и эффективно решать перечисленные выше задачи, постоянно растет. Здесь прослеживается несколько тенденций, когда широко известные и зарекомендовавшие себя на практике методы диагностики и лечения дополняются новыми методами, реализация которых невозможна без специального методического и технического обеспечения. Еще Гиппократ утверждал, что “надежные диагностические суждения делаются посредством глаз, ушей, носа, рук и других известных способов, т.е. взглядом, осязанием, слухом, обонянием и вкусом”. И сегодня методы, использующие органы чувств человека, сохранили свое значение в медицинской практике. Такие врачебные методики проведения диагностических исследований как внешний осмотр и фиксация жалоб (анамнез), аускультация (прослушивание), перкуссия (простукивание) и пальпация (прощупывание), визуальный анализ крови, мочи и других выделений широко применяются в повседневной практике для оценки состояния организма. Сохранили свое значение и рекомендации по лечению, такие как постельный режим для больного, использование в качестве терапевтических воздействий тепла или холода, кровопускания, процедур с применением медицинских пиявок, лекарственные методы терапии. В то же время за счет освоения новых технологий электронной схемотехники, алгоритмов обработки сигналов и методических приемов появились и интенсивно развиваются технические методы исследования сосудисто-сердечной системы и гемодинамических показателей, дыхательного аппарата и желудочно-кишечного тракта, центральной нервной системы и системы анализаторов. Без стетафонендоскопа, методов механо- и электрокардиографии, методов косвенного изменения артериального давления и насыщения крови кислородом, рентгеновского или ультразвукового исследования, физиотерапевтических установок и другого многочисленного оборудования нельзя представить современное лечебно-профилактическое учреждение – клинику, поликлинику, амбулаторию и др.
Развитие биомедицинского приборостроения и внедрение достижений физико-математических и инженерно-технических наук в медицинскую практику позволили открыть совершенно новые возможности для исследования организма. Методы рентгеновской и ультразвуковой интроскопии (и томографии), тепловидение, радиоизотопная диагностика, современные газо-метрические методы, методы, основанные на введении в организм различных вещественных индикаторов, методы оптической и электронной микроскопии, биохимические исследования и многие другие направления значительно расширили диагностические возможности современной медицины. Широко используются методы исследования импульсной активности нейронов и техника внутриклеточных отведений, позволившие получать более точные заключения о состояния центрального нервной системы и головного мозга, а также методов изучения нарушений генетических закономерностей, которые могут быть причиной многих тяжелых заболеваний. Инструментальные методы проникли в психологию и психиатрию для исследования личностных свойств и характеристик эмоциональной сферы человека, оценки уровня его интеллекта, профессиональной пригодности, степени обученности. Известны их применения при решении медико-социальных задач, например, средства реабилитации инвалидов, исследовательские комплексы, предназначенные для выявления и развития интеллектуальных способностей, и т.п.Подобные изменения, связанные с развитием и совершенствованием лечебно-терапевтических методов и технических средств для их применения, можно зафиксировать и в лечебной практике. Кроме аппаратов направленного воздействия физическими полями различной природы, медико-технические разработки предлагают врачам принципиально новые методы и средства лечебно-диагностического назначения. Это и одновременное воздействие на пациента несколькими физическими полями (например, тепловым, магнитным и оптическим полями), а также воздействия на активные биологические точки. Широко используются аппараты временного или постоянного замещения органов, утративших (или имеющих функциональные ограничения) естественные функции (аппарат искусственного кровообращения, искусственная почка, системы принудительной вентиляции легких, кардиостимуляторы, биоуправляемые протезы конечностей и многое другое). Изменяется и техника хирургического вмешательства. На смену металлическому скальпелю приходят принципиально новые методы разрезания биологических тканей – лазерные и ультразвуковые “скальпели”, электрохирургический инструмент, другие виды режущих устройств, обеспечивающих высокое качество разрезания тканей: обеззараживание разреза, высокую точность, контролируемую глубину и обработку краев разреза. Уникальным является так называемый “водяной скальпель”, в котором в качестве режущего инструмента выступает струя воды малого диаметра под давлением более 100 атм.
Необходимо отметить, что по мере совершенствования медицинской техники, повышения ее надежности значительно ослабли требования к условиям, в которых возможно применение медицинской техники. Поэтому методы медико-биологических исследований широко используются не только в клинических и амбулаторных условиях, но и в курортно-санаторной практике и центрах реабилитации, оздоровительно-восстановительных центрах, непосредственно на производстве. Кроме традиционных медицинских применений, они оказываются необходимыми при оценке влияния среды, в которой живет человек, на его здоровье, изучении условий труда и связанных с ними профессиональных заболеваний, в инженерной психологии и эргономике, спортивной медицине. Без специального методического и технического обеспечения медико-биологических исследований невозможно проводить космические и подводные исследования; изучать работу водителя любого транспортного средства – пилота, машиниста, шофера; решать многие другие задачи, в которых решающая роль отводится человеку. В этих исследованиях эргономическая и инженерно-психологическая экспертиза автоматизированных информационных комплексов непосредственно связана с текущей диагностикой состояния человека-оператора, определением степени напряженности его труда и уровнем утомления. Системы контроля состояния работающего человека проникли и в сферу производства, где позволяют правильно организовать режим труда и отдыха, разработать рекомендации по безопасным приемам выполнения производственных функций, т.е. способствуют повышению производительности труда с сохранением высокой работоспособности трудящегося.Следует иметь в виде еще одну особенность, характерную для сегодняшнего состояния медико-биологических исследований. Даже в традиционных медицинских применениях приемы выполнения исследований для одного и того же метода могут различаться, если учесть условия проведения этих исследований. Так значительно отличаются методические приемы работы с однотипной медицинской техникой в условиях поликлиник, амбулаторий, в домашних условиях, с одной стороны, и в больницах и медицинских центров, с другой. Во время хирургических операций и в послеоперационный период, при выполнении человеком работы в наземных условиях и условиях космического полета и т.п. изменяется не только тип используемой медицинской техники, но и способы выполнения исследования одного и того же вида.
Глава 1. ОРГАНИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИМИ ИССЛЕДОВАНИЯМИ
1.1. Задачи медико-биологических исследований
Одним из перспективных и плодотворных направлений приложения инженерных знаний является применение различных методов и технических средств в отраслях народного хозяйства, связанных с биологией, медициной, экологией, агротехническим комплексом, сельским хозяйством. Это обусловлено несколькими причинами. С одной стороны, это связано с расширением области исследований, в которой в качестве изучаемого объекта выступают биологические объекты разных видов и, следовательно, с созданием систем, аппаратов и приборов для этих целей. С другой – с расширением сферы решения прикладных вопросов, связанных с разработкой новых методов, технических средств и технологий:- в практической медицины - для диагностики, лечения, профилактики и реабилитации;- в биологии – для проведения биологических исследований: контроля состояния животных, оказания дозированных воздействий, изучения предельных возможностей организмов и их поведения в экстремальных условиях, обработки экспериментальных данных и т.п.;- в экологии - для контроля состояния Окружающей Среды (ОС), а также прогнозирования возникновения чрезвычайных ситуаций и ликвидации их биологических и медицинских последствия;- в агротехническом комплексе и сельском хозяйстве – для оценки и управления состоянием животных и растений, оценки продуктивности сельскохозяйственных угодий, контроля качества животной и растительной продукции, оценки эффективности продукции биотехнологических производств и т.п.Хорошо известны также перспективные направления научных исследований в микробиологии, ботанике, зоологии и других биологических науках, прогресс в которых связан с совершенствованием технологий и технических средств их реализации. Необходимым условием эффективности таких исследований является оснащение лечебных и научных учреждений совершенными методами исследования и современным оборудованием.В современной медицине и биологии широкое распространение получили специальные методы и технические средства, предназначенные для измерения различных медико-биологических показателей состояния живых организмов, а также для регистрации и анализа физиологических процессов, которые протекают в организме человека и других представителей животного мира. Кроме того, интенсивно развиваются методы управления состоянием биообъектов (в том числе и для лечебных целей), которые используют физические и информационные факторы воздействия, искусственно создаваемые с помощью специальных устройств. Это могут быть генераторы физических факторов (в виде вещества или энергии определенного типа), воздействие которыми осуществляется в особо организованных помещениях, а также средства информационного общения, позволяющие по параметрам поведения в ответ на воздействие судить об эффективности управления состоянием. При этом методы управления используются только при одновременном применении средств регистрации и анализа процессов, управлять которыми они предназначены. Выбор методов в значительной степени зависит от решаемых медицинских и биологических задач. Список этих задач постоянно расширяется, а, кроме того, они меняют свое содержание. Например, такая хорошо известная задача как “оказание медицинской помощи” за последние годы время претерпела значительные изменения содержания за счет расширения спектра услуг, предоставляемых потенциальным потребителям. В него включаются:- постановка диагноза и последующее лечение (клиническая и поликлиническая медицина);- ранняя диагностика патологических состояний (профилактическая медицина);- оценка работоспособности и утомления (производственная медицина);- поддержание уровня здоровья и его объективная оценка (физкультурно-оздоровительная медицина);- определение уровня физической тренированности и готовности к спортивному состязанию (спортивная медицина);- проведение специальных тренировок для выполнения работы в экстремальных условиях (авиационно-космическая и другая медицина);- контроль физиологической “стоимости” овладения навыками работы в определенной профессии и оценка профессиональной пригодности и т.д.Сложность оказания медицинских услуг часто превращает процесс их оказание в специфическое исследование индивидуальных особенностей организма конкретного человека, которые проводит медицинский персонал, перед тем как применить ту или иную технологию по выполнению услуги. Среди услуг медицинской помощи к разряду исследовательских процессов можно отнести:
- определение уровня здоровья, который зависит от многочисленных часто не контролируемых факторов и носит индивидуальный характер;- своевременное выявление патологических изменений, инфекций, генетической или приобретенной предрасположенности к патологиям;- прогнозирование развития патологических процессов, предсказание возможного состояния через определенный промежуток времени;- контроль текущего состояния человека, так как оно зависит от выполняемой работы и условий, в которых она выполняется;- реабилитация человека после выздоровления, связанная с выполнением человеком некоторых физических тестов, результаты выполнения которых могли бы подтвердить это выздоровление- выбор метода воздействия для лечения и реабилитации пациента, так как часто приходится учитывать индивидуальные особенности организма по чувствительности к тем или иным факторам и др. Количество разнообразных методик, достаточно обеспеченных на сегодня необходимым оборудованием (приспособлениями, приборами, комплексами и системами, снабженными расходными материалами и методическими рекомендациями по их использованию) и позволяющих быстро и эффективно решать перечисленные выше задачи, постоянно растет. Здесь прослеживается несколько тенденций, когда широко известные и зарекомендовавшие себя на практике методы диагностики и лечения дополняются новыми методами, реализация которых невозможна без специального методического и технического обеспечения. Еще Гиппократ утверждал, что “надежные диагностические суждения делаются посредством глаз, ушей, носа, рук и других известных способов, т.е. взглядом, осязанием, слухом, обонянием и вкусом”. И сегодня методы, использующие органы чувств человека, сохранили свое значение в медицинской практике. Такие врачебные методики проведения диагностических исследований как внешний осмотр и фиксация жалоб (анамнез), аускультация (прослушивание), перкуссия (простукивание) и пальпация (прощупывание), визуальный анализ крови, мочи и других выделений широко применяются в повседневной практике для оценки состояния организма. Сохранили свое значение и рекомендации по лечению, такие как постельный режим для больного, использование в качестве терапевтических воздействий тепла или холода, кровопускания, процедур с применением медицинских пиявок, лекарственные методы терапии. В то же время за счет освоения новых технологий электронной схемотехники, алгоритмов обработки сигналов и методических приемов появились и интенсивно развиваются технические методы исследования сосудисто-сердечной системы и гемодинамических показателей, дыхательного аппарата и желудочно-кишечного тракта, центральной нервной системы и системы анализаторов. Без стетафонендоскопа, методов механо- и электрокардиографии, методов косвенного изменения артериального давления и насыщения крови кислородом, рентгеновского или ультразвукового исследования, физиотерапевтических установок и другого многочисленного оборудования нельзя представить современное лечебно-профилактическое учреждение – клинику, поликлинику, амбулаторию и др.
Развитие биомедицинского приборостроения и внедрение достижений физико-математических и инженерно-технических наук в медицинскую практику позволили открыть совершенно новые возможности для исследования организма. Методы рентгеновской и ультразвуковой интроскопии (и томографии), тепловидение, радиоизотопная диагностика, современные газо-метрические методы, методы, основанные на введении в организм различных вещественных индикаторов, методы оптической и электронной микроскопии, биохимические исследования и многие другие направления значительно расширили диагностические возможности современной медицины. Широко используются методы исследования импульсной активности нейронов и техника внутриклеточных отведений, позволившие получать более точные заключения о состояния центрального нервной системы и головного мозга, а также методов изучения нарушений генетических закономерностей, которые могут быть причиной многих тяжелых заболеваний. Инструментальные методы проникли в психологию и психиатрию для исследования личностных свойств и характеристик эмоциональной сферы человека, оценки уровня его интеллекта, профессиональной пригодности, степени обученности. Известны их применения при решении медико-социальных задач, например, средства реабилитации инвалидов, исследовательские комплексы, предназначенные для выявления и развития интеллектуальных способностей, и т.п.Подобные изменения, связанные с развитием и совершенствованием лечебно-терапевтических методов и технических средств для их применения, можно зафиксировать и в лечебной практике. Кроме аппаратов направленного воздействия физическими полями различной природы, медико-технические разработки предлагают врачам принципиально новые методы и средства лечебно-диагностического назначения. Это и одновременное воздействие на пациента несколькими физическими полями (например, тепловым, магнитным и оптическим полями), а также воздействия на активные биологические точки. Широко используются аппараты временного или постоянного замещения органов, утративших (или имеющих функциональные ограничения) естественные функции (аппарат искусственного кровообращения, искусственная почка, системы принудительной вентиляции легких, кардиостимуляторы, биоуправляемые протезы конечностей и многое другое). Изменяется и техника хирургического вмешательства. На смену металлическому скальпелю приходят принципиально новые методы разрезания биологических тканей – лазерные и ультразвуковые “скальпели”, электрохирургический инструмент, другие виды режущих устройств, обеспечивающих высокое качество разрезания тканей: обеззараживание разреза, высокую точность, контролируемую глубину и обработку краев разреза. Уникальным является так называемый “водяной скальпель”, в котором в качестве режущего инструмента выступает струя воды малого диаметра под давлением более 100 атм.
Необходимо отметить, что по мере совершенствования медицинской техники, повышения ее надежности значительно ослабли требования к условиям, в которых возможно применение медицинской техники. Поэтому методы медико-биологических исследований широко используются не только в клинических и амбулаторных условиях, но и в курортно-санаторной практике и центрах реабилитации, оздоровительно-восстановительных центрах, непосредственно на производстве. Кроме традиционных медицинских применений, они оказываются необходимыми при оценке влияния среды, в которой живет человек, на его здоровье, изучении условий труда и связанных с ними профессиональных заболеваний, в инженерной психологии и эргономике, спортивной медицине. Без специального методического и технического обеспечения медико-биологических исследований невозможно проводить космические и подводные исследования; изучать работу водителя любого транспортного средства – пилота, машиниста, шофера; решать многие другие задачи, в которых решающая роль отводится человеку. В этих исследованиях эргономическая и инженерно-психологическая экспертиза автоматизированных информационных комплексов непосредственно связана с текущей диагностикой состояния человека-оператора, определением степени напряженности его труда и уровнем утомления. Системы контроля состояния работающего человека проникли и в сферу производства, где позволяют правильно организовать режим труда и отдыха, разработать рекомендации по безопасным приемам выполнения производственных функций, т.е. способствуют повышению производительности труда с сохранением высокой работоспособности трудящегося.Следует иметь в виде еще одну особенность, характерную для сегодняшнего состояния медико-биологических исследований. Даже в традиционных медицинских применениях приемы выполнения исследований для одного и того же метода могут различаться, если учесть условия проведения этих исследований. Так значительно отличаются методические приемы работы с однотипной медицинской техникой в условиях поликлиник, амбулаторий, в домашних условиях, с одной стороны, и в больницах и медицинских центров, с другой. Во время хирургических операций и в послеоперационный период, при выполнении человеком работы в наземных условиях и условиях космического полета и т.п. изменяется не только тип используемой медицинской техники, но и способы выполнения исследования одного и того же вида.