5.3. Лечебно-диагностический процесс оценки и управления состоянием организма

Как показано выше, любые эксперименты с биологическими объектами складываются в некоторую технологию, в ходе выполнения которой исследователь должен получить всю интересующую его информацию о состоянии БО и провести намеченные мероприятия по управлению этим состоянием. Общий характер процесса, операции, входящие в него, последовательность их выполнения, наличие параллельных процедур, необходимых для поддержания основной последовательности операций, и многие другие характеристики зависят, прежде всего, от решаемой исследовательской задачи. Однако в не меньшей мере они определяются видом объекта исследования, его свойствами и параметрами, набором методов, которые можно применять к объекту. Последняя зависимость приобретает особое значение при проектировании процессов медико-биологических исследований, одним из которых является лечебно-диагностический процесс.

Лечебно-диагностический процесс (ЛДП) представляет собой последовательность действий, связанных с выявлением патологических изменений в организме человека и осуществлением оптимальных (с учетом текущего состояния) лечебных воздействий для подавления этих изменений. Он является основным среди исследовательских процессов медико-биологического назначения. К нему сводятся многие медико-биологические задачи, так как целью этого процесса является получение достоверной диагностической информации о функционировании различных систем организма и о качестве ОС, а также управление состоянием БО в заданном исследователем направлении. Принимая во внимание наличие двух классов биологических объектов, для которых различаются подходы к проведению исследований, необходимо различать и приемы выполнения исследований с ними.

Весь ЛДП как технологический процесс можно представить в виде двух относительно самостоятельных функциональных блоков – процесса выполнения диагностического исследования (ДИ) и процесса выполнения лечебно-терапевтического воздействия (ЛТВ) (рис. 1.2.) [6]. Эти два процесса (два блока) имеют разную направленность, но связаны друг с другом (пунктирная линия на рис. 1.2) и находятся под контролем врача (Исс на рис. 1.2), выполняющего этот процесс. Диагностическое исследование связано с получением диагностической информации от исследуемого биообъекта для исследователя, а лечебно-терапевтическое воздействие определяется исследователем и направлено на изучаемый биообъект. Эти связи не однозначны: как одно и тоже диагностические заключения можно сделать, используя различные методы, так могут быть разными и лечебные воздействия, приводящие к одному и тому же результату лечения. В то же самое время без процесса диагностики выбрать какой-либо метод лечения вообще невозможно, а оптимизировать лечебно-терапевтическое воздействие можно, только контролируя текущее состояние изучаемого биообъекта. Рассмотренное представление позволяет учесть взаимосвязь между двумя основными процессами, но при этом изучать обе схемы независимо.

Каждая технологическая схема включает последовательность операций с исходным объектом и другими объектами, необходимость в которых обусловлена выбранной методикой. Анализ технологических схем выполнения разных процессов будет дан в последующих главах. Здесь же следует отметить, что любой конкретной процедуре с БО предшествуют операции (группа операций) по доставке объекта исследования (Д) к месту проведения исследования, его подготовке к экспериментам (П) и приведению в контакт с техническими устройствами (КТУ). После их выполнения следуют операции по измерениям параметров состояния или воздействиями (И-В), сбору и обработке информации (С и ОИ), а также интерпретации (Инт) полученных результатов (рис. 1.3). Фигурной скобкой на рис. 1.3 выделена непосредственно исследовательская часть (ИЧ ЛДП), охватывающая частично его подготовительный (ПЭ) и исполнительный (ИЭ) этапы. Именно эта часть ЛДП является наиболее сложной в методическом и техническом обеспечении; она является основным объектом изучения при разработке биотехнических технологий выполнения исследований с биологическими объектами.

Вертикальная линия, нанесенная на блоке КТУ, разделяет подготовительный и исполнительный этапы, при этом качество контакта с техническими устройствами определяет качество выполнения, как того, так и другого этапов. Объединение операций по измерению параметров состояния или воздействий (блок И-В) также не случайно - в диагностической и лечебной практике эти операции часто совмещаются.

Следует отметить, что те части ЛДП, которые находятся как бы вне ИЧ ЛДП, также важны для обеспечения качества исследования. Они оказывают существенное влияние на итоговые результаты, поэтому их необходимо тщательно изучать и учитывать при интерпретации получаемых результатов.

Выше уже было отмечено, что разные группы методов диагностических исследования существенно отличаются по методическим приемам подготовки БО к эксперименту. Перечень операций, которым могут подвергаться пробы биологических сред в процессе аналитических исследований, значительно шире аналогичного перечня для подготовки организма к физиологическим и психологическим исследованиям.

Для физиологических и психологических исследований качественное выполнение подготовительного этапа имеет большое значение. Операции по подготовке организма выбираются исходя из требований минимизации влияния на процессы жизнедеятельности этого объекта, и пренебрежение этим этапом может привести к значительным искажениям результатов. Можно привести десятки примеров подобных подготовительных операций практически для каждого физиологического или психологического метода. Например, при проведении электрофизиологических исследований, связанных с регистрацией биопотенциалов, особое значение приобретает качество наложения электродов, причем необходимо учитывать сразу несколько факторов, связанных с этим наложением – место наложения, тип электродной пасты, материал самого электрода и т.п. При организации рентгенологических исследований иногда требуется применение специальных веществ, поглощаемых человеком – например, бариевая “каша”; только с ее помощью удается получить изображения требуемых внутренних структур с высоким качеством. Подготовка пациента к психологическим исследованиям также имеет большое значение, особенно, если результат этого исследования может повлиять на дальнейшую судьбу человека. Здесь используются различные приемы – предварительное ознакомление с процедурой и тестами, дружеское обсуждение задач и целей исследования, прием успокоительных лекарственных препаратов и т.п.

Подготовительный этап при анализе биопроб дополняется целым рядом специфических для лабораторного анализа операций: дозирование, перемешивание, термостатирование, фракционирование, химическая трансформация и т. д. Известны специальные приемы и инструменты, приспособленные для взятия, содержания и хранения биопроб из ВС организма – пробоотборные устройства и системы, дозаторы, мешалки, кюветы, пробирки, контейнеры разного назначения и т.п. При отборе некоторых проб в методиках выполнения исследования оговариваются время отбора, параметры внешних условий, состояние пациента. Например, кровь для общего биохимического анализа берут натощак, до завтрака, так как процессы пищеварения могут исказить результаты анализа. После взятия биопробы оценка влияния этих операций на конечный результат исследования затруднена, а во многих случаях практически невозможна, что приводит к необходимости использования иных методов оценки результатов на измерительном этапе [7].

Принципиальные отличия для физиологических, психологических и аналитических исследований имеет и исполнительный этап. При использовании измерительных преобразователей, на выходе которых формируются электрические сигналы, в этот этап включаются различные операции по обработке сигналов.

В физиологических исследованиях обязательно участвует изучаемый организм. К нему подключаются измерительные преобразователи, рассчитанные на регистрацию определенного вида физических полей, несущих информацию о физиологических процессах. При этом необходимо учитывать, что подключение преобразователей может повлиять на процессы жизнедеятельности и привести к искажению результатов.

Психологические исследования выполняются только при участии испытуемого, однако измерить физические эквиваленты личностных свойств невозможно, поэтому измеряются косвенные показатели, через которые проявляются изучаемые свойства. В качестве таких показателей выступают параметры поведения, двигательной активности, приемы и результаты выполнения тестовых заданий и др. Следует также отличать психофизиологические исследования, при которых изучаются изменения физиологических процессов, вызванные изменениями психологического состояния человека, - психофизиологические исследования. Большое значение психологические и психофизиологические исследования имеют для оценки возможностей исследователя, отвечающего за весь лечебно-диагностический процесс, так как качество диагностики и принятия решений по лечебно-терапевтическим воздействиям, прежде всего, зависит от его состояния и подготовленности.

Для аналитических исследований биопробы помещаются в так называемые “реакционные объемы” (колбы, пробирки, ячейки и др.), свойства которых также могут повлиять на точность результатов. В научной деятельности и в практике исследования биопроб изучение факторов, влияющих на нее, выявление формы проявления и степени подобного влияния, выяснение все возможных последствий от воздействия на биопробу - являются распространенными задачами. В то же время можно разрабатывать специальные реакционные объемы, подобрать оптимальные материалы, изучить взаимовлияние характеристик материалов и биопробы, а затем учесть все это при проведении измерений. Возможности подобных действий для физиологических исследований существенно ограничены.

В медицинском лабораторном анализе определяются характеристики биологических субстанций, которые участвуют в процессах, протекающих в организме. Чаще всего целью анализа является определение наличия конкретного компонента или диагностически значимого отклонения в его содержании. Например, для диагностики анемии значимым является отклонение в содержании гемоглобина и эритроцитов в крови, которые всегда присутствуют в организме. Для многих заболеваний уже само наличие некоторого компонента свидетельствует о патологии, например присутствие белка или эритроцитов в моче. Для биопроб, взятые из ОС, интерес представляет, прежде всего, определение количественного содержания (концентрации) компонентов вещества, опасных для здоровья человека.

Другой блок ЛДП, отражающий лечебно-терапевтические воздействия, также предусматривает этап подготовки объекта к воздействию, исполнительный этап, в ходе которого и осуществляется само воздействие, а также этап оценки результатов. Важным отличием структуры этого блока является обязательное включение в него этапа контроля текущего состояния объекта, подверженного воздействию. Этап контроля необходим на протяжении всей лечебно-терапевтической процедуры, особенно при оценке результатов ее применения. Как и для диагностического блока, этапы этого блока ЛДП характеризуются своими особенностями выполнения, их учет позволяет получить надежные результаты по коррекции состояния исследуемого организма.

Детальный анализ всех этапов ЛДП будет проведен в последующих главах. В результате выполнения диагностических процедур получают записи физиологических процессов (ФП), измерения медико-биологических (физиологических и аналитических) и психологических показателей (МБиПП). По результатам лечебно-терапев­тических воздействий дается оценка произошедших в организме изменений.