Component
2.5.4 Sai số phơng pháp và dụng cụ trong đo lờng y-sinh
Những yêu cầu vừa đợc trình bày trên đây đối với các TBBĐ khẳng định yếu tố quan trọng nhất trong tổ chức đo lờng y-sinh là bảo đảm tiếp xúc của thiết bị biến đổi với đối tợng sinh học. Tiếp xúc này chính là yếu tố chủ yếu gây nên các sai số phơng pháp đặc thù cho các khảo sát y-sinh.
Nói chung các sai số có thể biểu hiện trong sự tơng tác giữa dụng cụ đo và đối t- ợng sinh học, trong việc thực hiện không chính xác các thủ tục đo, trong sự thay đổi
tính chất của bản thân đối tợng và trong các loại nhiễu lọt vào kênh đọ.vv. Bảng 2.4 chỉ ra các yếu tố hình thành nên sai số phơng pháp. Các sai số do ảnh hởng lẫn nhau của dụng cụ và đối tợng có thể đợc chia thành hai nhóm:
Nhóm thứ nhất - sai số tơng tác kiểu “dụng cụ - đối tợng” là sự lệch của tham số vật lý khỏi giá trị thực của nó do việc đấu nối TBBĐ vào ĐTKS.
Nhóm thứ hai - sai số tơng tác kiểu “đối tợng - dụng cụ” liên quan tới sự thay đổi đặc trng của TBBĐ do ảnh hởng của đối tợng.
Sai số phơng pháp Sai số do tơng tác Nhiễu
nội bộ Các tính chất riêng Cách thức chuẩn bị Liên hệ chức năng Yếu tố tâm sinh lý Dụng cụ - Đối t- ợng Đối tợng - Dụng cụ
Bảng 2.4-Cấu trúc của các sai số phơng pháp trong khảo sát y-sinh
Loại sai số tơng tác nằm trong bất kỳ phơng pháp khảo sát y-sinh nào nhng đồng thời sự thể hiện cụ thể của chúng phụ thuộc rất nhiều vào nguyên tắc vật lý làm cơ sở cho phơng pháp. Dới đây sẽ minh họa điều này dựa trên ví dụ khảo sát các sai số tơng tác của nhóm phơng pháp điện sinh lý:
Trong nhóm này, việc đấu nối đối tợng sinh học vào thiết bị đo đợc thực hiện nhờ điện cực. Mặc dù phơng pháp đấu nối đơn giản nhng nhóm sai số tơng tác ở đây vẫn tơng đối điển hình. Trong nó bao gồm:
- Sai số trở kháng: sụt điện thế trên trở kháng của khu vực “da - chất điện phân - điện cực”.
- Sai số trung bình hóa: điện thế đo dới điện cực đợc trung bình hoá do kích thớc hữu hạn của bản thân điện cực. Điện thế của điện cực đợc tính trung bình phụ thuộc vào phân bố điện trờng trong khu vực nằm dới điện cực.
- Sai số làm lệch: việc đặt điện cực dẫn điện với kích thớc hữu hạn lên bề mặt thân thể làm lệch sự phân bố điện trờng tại chỗ đặt nó.
Dới đây sẽ nêu ra và phân tích tóm tắt một số loại sai số phơng pháp:
• Sai số do chuẩn bị đối tợng sinh học không đúng với thủ tục chuẩn dẫn đến sự thay đổi của các chỉ tiêu và gây khó khăn cho đánh giá kết quả đo lờng thực hiện trong các điều kiện khác nhaụ Các yếu tố liên quan tới đại lợng sai số này gồm các yếu tố xử lý da, lắp đặt và định hớng TBBĐ, sử dụng các loại kem dẫn điện có tính chất khác nhaụ.vv.
• Có vị trí đặc biệt đó là sai số do các yếu tố tâm sinh lý ảnh hởng bởi môi trờng và khung cảnh bệnh viện, của bản thân biên chế y bác sĩ, của kiểu dụng cụ và trang bị gây nên sự sợ hãi trớc khi khám bệnh, khả năng xuất hiện các cảm giác đau đớn..vv. Các yếu tố này có đặc tính ngẫu nhiên cho nên rất khó chuẩn hóa và đánh giá.
• Sai số do các tính chất cá nhân của đối tợng sinh học xuất hiện bởi các đặc điểm giải phẫu và sinh lý của cơ thể, đó là: sự khác nhau trong cấu trúc cơ thể, sự bố trí các cơ quan nội tạng, thành phần và tính chất của da, mô, sự phối hợp khác nhau trong vận hành của các hệ thống sinh lý..vv.
• Sai số “nhiễu nội bộ” do bản thân đối tợng sinh học gây ra nh tiếng khò khè của phổi khi ghi âm tâm đồ, điện thế sinh học của cơ bắp đan chồng lên tín hiệu điện tâm đồ..vv. Ngoài ra còn do cảm ứng trờng điện từ bên ngoài tại đầu vào máy điện tâm đồ qua điện dung giữa cơ thể và dây điện.
• Sai số quan hệ chức năng: trong thực tế y học sử dụng rộng rãi các phơng pháp đo gián tiếp, trong đó tham số quan tâm của quá trình vật lý liên hệ với các tham số khác bằng mối quan hệ chức năng. Trên thực tế không phải lúc nào cũng biết chính
xác mối liên hệ này mà thờng xấp xỉ bằng các biểu thức gần đúng. Bản thân các ph- ơng pháp đánh giá gián tiếp tham số lại đợc tiến hành khác nhau nên dẫn đến sự xuất hiện sai số quan hệ chức năng.
• Một lớp sai số khác đi kèm theo quá trình thu nhận tín hiệu điện chứa thông tin về hoạt động của cơ thể là các sai số dụng cụ. Có thể phân chia sai số dụng cụ thành ba loại có các phơng pháp đánh giá và khắc phục khác nhau: sai số tái hiện, sai số xấp xỉ và sai số do nhiễu bên ngoài:
- Sai số tái hiện: là do sự không trùng của đặc trng thang đo với hàm biến đổi danh định.
- Sai số xấp xỉ: liên quan tới việc các điều kiện đo thực tế và các tham số của dụng cụ đo lờng bị lệch khỏi các giá trị danh định đã đợc chấp nhận khi thiết kế và khi kiểm định dụng cụ.
- Sai số do các nhiễu loạn bên ngoài: xuất hiện khi các thiết bị kỹ thuật khác cùng hoạt động, lọt vào tuyến đo cùng với tín hiệu có ích hoặc ảnh hởng tới đặc trng của các khối trong các khâu trung gian của dụng cụ. Chúng có thể có phổ tần đan xen với giải tần của thiết bị dụng cụ và vì vậy gây ảnh hởng tới kết quả đo lờng. Khi đánh giá sai số dụng cụ có thể sử dụng một cách hiệu quả các ph- ơng pháp và phơng tiện đã biết trong kỹ thuật.
Trên đây trình bày tóm tắt đặc điểm các loại sai số phơng pháp và sai số dụng cụ trong đo lờng y-sinh. Để phát hiện và đánh giá chúng cần phải tiến hành khảo sát thực nghiệm trên diện rộng với sự tham gia của các phơng pháp quy hoạch thực nghiệm và xử lý thống kê các kết quả đo lờng. Cũng có một số loại sai số phơng pháp đợc đánh giá bằng các phơng pháp nghiên cứu lý thuyết dựa trên việc phân tích các mô hình toán học của nó và trên thực tế cũng có một vài cách để tiếp cận với các loại sai số dựa theo tính chất đo lờng. Tuy nhiên chúng vẫn cha đợc phân tích đầy đủ trong các tài liệu kỹ thuật. Nhiều vấn đề bảo đảm đo lờng, ví dụ nh các phép đo y-
sinh vẫn còn ít đợc nghiên cứu, thiếu các hớng dẫn thực tế để thống kê và hiệu chỉnh các loại sai số.