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应用计量学概念改善伤口测量的准确性

慢伤前沿 2020-11-25 14:25:19

 

伤口测量一直被认为是辅助临床伤口评估和治疗决策的有效工具。关于伤口测量已有很多综述(Plassmann et al, 1994; Fette, 2006; Shaw et al, 2007)。然而,至今还没有一种标准化的伤口测量方法,同时具备可量化、客观、可重复、经济和实用等特点。因此,临床需要一种简单明了和有效的伤口测量方法,能够用于所有的伤口诊疗情况。通过对计量学的一些基本概念的了解,本文对临床医师改进伤口测量准确性的方法进行了探讨,认为可以通过将工程学中的标准化计量技巧转化用于伤口管理来建立一种高效的伤口测量方法。

 


伤口治疗并非现代话题。很多古代典籍,例如古埃及的Smith纸莎草书(公元前1650年)和泥简(前2200年),均纪录了古代人如何治疗伤口,包括沐浴、局部制剂和各种用作敷料的材料(Forrest, 1982; Shah, 2011)。对于很多古代被用来治疗伤口的药用物质(如蜂蜜、金属、植物和草药提取物),今天我们的使用方法并没有很大变化。这一点对于伤口测量来说亦是如此,尽管今日的科技已经很发达,但我们今天最常用的伤口测量方法仍然是最简单的方法,即用尺子测量(Bryant and Nix, 2016)。

 

尽管人们倾向于常规使用简单化的方法,但认识到好的伤口测量的重要性很关键,因为好的测量可以提供强大的信息,除了可以帮助医师进行清晰和量化的评估及纪录外,还可以辅助临床诊断、治疗方法选择和伤口管理策略的制定(Flanagan, 2003; Gethin, 2006; Cardinal et al, 2008)。伤口测量还可以为评估伤口愈合提供科学证据,以及预测愈合结果(Lavery et al, 2008; Chaby et al, 2013)。伤口管理领域的专家目前正在努力确保在获得准确测量数据的同时,通过引入循证解释诊断工具来促进临床医师对于数据的有效使用(Milne, 2015)。

 

伤口测量方法可以分为两大类:

 

手工方法/器具:估(计)算、尺子、Kundin伤口计量器(Kundin, 1989)、伤口描图/醋酸透明塑胶片(手工平面测量方法)。


 


数字方法:数字平面测量法、摄影测量法、偏折法、干涉测量法等,这些均需要用到特殊仪器,如MavisPlassmann and Jones, 1998 )、EykonaBowling et al, 2009)、SilhouetteKieser and Hammond, 2011)和Visitrak伤口测量仪器(Sugama et al, 2007)。


 


尽管在过去20年中随着技术的进步,出现了一些非接触伤口测量仪器,可以客观和准确地对伤口进行测量,但似乎都没有被广泛采用。Foltynski等(2015)认为高成本和费时阻碍了其应用。此外,新方法的可用性和实用性、应对临床实践的适应性和被接受度都是需要考虑的因素。因此,伤口测量目前所处的状态仍然是:没有一种通用的标准化方法,可以很好地满足不同伤口专家和临床环境的特定要求,提供准确和可比的测量结果。

 

本文将就计量学如何帮助伤口专家来减少目前的各种临床测量误差水平,以及发展有效的循证伤口测量方法进行探讨。

 

讨论:伤口计量学Wound Metrology

 

什么是计量学?

 

计量学是测量的科学及其应用,诞生于古埃及时代,当时的腕尺(cubit)是已知的较早的度量标准,腕尺是法老(Pharaoh)肘部至中指尖的长度(Stout, 1998)。计量学在近现代得到了长足发展,在现代生活发挥着重要的作用,很多方面都有标准化的测量,如重量、里程和时间。标准化的测量依靠严格校准的工具,其设计和检测遵循计量学的概念和过程。简单来说,计量学支撑了人类社会的标准系统,以确保测量在全世界的一致性和可比性。

 

计量学的基本概念和术语

 

为了确保信息的准确沟通,每个学科都必须建立一套具有准确定义的术语。包括医学和伤口管理,有时会因为使用术语的不同而影响临床结果。因此,理解用于伤口测量的计量学术语是确保临床伤口测量可比性和沟通的基础。




 

现有伤口测量方法存在的问题

 

最常用的伤口测量方法常仅能提供初步的估计,因此准度较低(Plassmann et al, 1994; Fette, 2006)。此外,临床实践中常规使用的高度主观的方法会导致不同程度的误差,造成了测量固有的高度不确定性、低精度和低准度。上述误差产生的原因包括:对于准度和精度的混淆(图1)、重复性问题(如不同测量时患者发生移动)、再现性问题(时间、位置、评估人员和技巧的不同)、测量因素(测量过程/程序,即选择的方法、计算和设备)、环境因素(如温度)、和人/个体误差因素(如测量视角和测量点选择的不同)。

 


伤口测量中需要克服的最复杂的主观性挑战之一与伤口边缘准确定义的困难有关,当使用非数字化方法时,完全依靠评估者的主观判断。此外,人体的个体化差异和高度可变的特性、以及难以复制测量环境(条件),使得再现性问题变得非常复杂。这些影响测量准度的因素叠加在一起,导致所获测量数据不具有可比性,使得测量结果的可用性大打折扣。

 

如何用计量学概念来获得更加准确的伤口测量?

 

要想获得更准确的伤口测量,关键一步是掌握一些基本的计量学概念,充分理解造成测量误差和不确定性的因素。下面列举了一些常见的影响临床伤口测量准确性的因素:

 

a.    测量的不确定性或差错(Uncertainty and error

所有测量都有发生差错的可能。所有定量测量均由数值和估计的相关不确定性水平组成,这是确定测量是否满足要求和具有可比性的前提。因此,考虑与伤口测量方法相关的潜在不确定性水平很重要。

b.   估计差错(Estimation error


长方形法和椭圆形法


一些测量方法仅能提供近似估计值。这可能与设备(如低分辨率)或计算方法有关。如图2所示,在测量伤口面积时,长方形估算法相比椭圆形估算法得出的结果会有大得多的估算差错(Schultz et al, 2005)。除了认识到这些计算方法会高估伤口面积,还须意识到不同评估者用不同方法得出的结果值间不具有可比性,因为存在不同的差错水平。


c.    主观性(Subjectivity



伤口测量方法通常有很强的主观性。此外,临床中常会出现多个评估者共同参与一个患者诊疗的情况,这多会导致重复性和再现性的问题。当使用最常用的伤口测量方法时(尺子),须由评估者决定取哪个点(测量位置)进行测量。不同临床人员可能会采用不同的方法进行测量点的选择,如最大长度和垂直宽度或钟表法(取12-69-3的线性坐标轴);除了所选方法,两个评估者选择相同测量点的可能性非常低。另外一个长期存在的问题是如何确定伤口边界(Wound edge),尺子、描图和摄影等方法完全依赖评估者的主观判断来确伤口边界。




d.   个人感知(Personal perception

众所周知,人的眼睛有时会相同大小的物体产生不同的感知,例如图3中的红色圆圈和线段,尤其是在周围物体和环境不同时(Doherty, 2008)。有趣的是,研究发现对尺寸的感知会随着距离和年龄(Gori, 2012)、文化(Doherty, 2008)和性别(Peterson, 2014)的不同而不同。因此,我们有理由相信不同个体对伤口大小的感知存在差异,尤其是当对伤口边缘的感知不同时。




e.    视差(Parallax

视差是从不同位置观察物体时产生的位置或方向上的差别(图4)。在伤口测量中,如果测量时带有角度则容易产生视差相关的误差。为了避免此类差错,测量器具(如尺子或相机)须垂直于伤口表面。数字方法进行测量时也会产生视差相关差错,尤其是当伤口位于肢体,且环绕肢体(Santamaria, 2002)。




f.     可比性(Comparability

所有可能引起测量误差的因素,均应在评估测量结果可比性时予以考虑。例如,不同方法计算得出的伤口面积(e.g. 长方形 vs 椭圆形),尽管所用参数相同,但也不具有可比性,因为不同方法的误差水平不同。不同方法获得的测量结果和/或不同评估者得出的结果亦不适宜进行比较,因为不同系统的准度和精度差异非常大。

 

从伤口计量学的观点来说,其它需要考虑的重要因素包括校准(Calibration)、可追溯性(Traceability)和容忍度。这些与所用设备和过程相关。具体的定义可以参见文章开始部分的表1。容忍度对于检测所需的准度水平很重要,因此临床医师必须谨慎决定选择什么方法,确保获得有价值的数据,满足临床需求。

 

结论

 

“好的”伤口测量数据可以为伤口专家预测伤口愈合提供有价值的工具,辅助伤口管理和清晰记录伤口愈合过程。伤口测量方法有很多,然而,在伤口测量过程中可能会出现大量的差错,影响和限制数据的准度和可用性。越简单和常用的临床测量方法尤其容易出现差错。了解一些基本的计量学概念后,伤口专家可以通过改善伤口测量过程以减少常见的可识别差错,最终提高测量结果质量。

 


能够提供客观的测量和具有很高准度的先进的伤口测量仪器目前还不太亲民。为了在不同的伤口诊疗环境下改善测量实践和收集有用数据,我们需要有一种标准化的方法,在合适的容忍度内提供准确的伤口测量值。进一步围绕如何将计量学概念用在伤口管理领域进行研究的需求是明确的,这也体现了计量学在医学学科中的重要性不断被人们所认识(Kessler, 2015)。此外,计量学适用于所有好的测量,因此所有以坚实计量学原则为基础的临床测量方法都应该可以提供有价值的结果。


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