Вариация (variation)

Результаты клинических измерений одного и того же явле­ния могут быть распределены в некотором диапазоне значений, в зависимости от условий проведения этих измерений. Для того чтобы избежать ошибочных выводов из таких результатов, врач должен учитывать возможные причины их вариации в конкретной ситуации и знать вклад каждой из этих причин в общую вариацию.

Общая вариация - это сумма вариаций, связанных с процес­сом измерения, биологическими изменениями, происходящими в организме в течение времени, и биологическими различиями меж­ду разными индивидуумами (табл. 2.2).

Таблица 2.2 Источники вариации

Вариация измерений

Любые наблюдения подвержены вариациям, обусловленным работой приборов и действиями людей, производящих измерения. Условия измерения могут привести к смещенному результату (низкая достоверность) или к случайной ошибке (низкая воспро­изводимость). Эти источники вариаций можно свести к миниму­му, производя измерения тщательно и следуя стандартному про­токолу. Однако, если результаты измерений оцениваются челове­ком, а не машиной, вариация может стать очень существенной и ее будет трудно контролировать.

Пример, Частота сердечных сокращений (ЧСС) у плода часто оценивается с помощью аускультации, которая подвержена ошибке. Электронный прибор показывает истинную ЧСС. Необычно высо­кая или низкая ЧСС указывает на гипоксию плода и, возможно, на необходимость более раннего родоразрешения.

Day В. et al. [2] сравнивали ЧСС плода, оцененную с помощью ау­скультации и при электронном мониторинге (рис. 2.2). Когда истин­ная частота сокращений находилась в пределах нормы, ее значения при аускультации равномерно распределялись около истинного значения, т.е. присутствовала только случайная ошибка. Однако при патологически высокой или низкой истинной ЧСС ее значения при аускультации оказывались ближе к норме. При низкой ЧСС имелась тенденция к завышению, а при высокой - к занижению ис­тинного значения ЧСС.

Это исследование иллюстрирует как случайную, так и систе­матическую ошибку в клинических наблюдениях. В данном слу­чае смещение в сторону нормальных значений могло возникнуть из-за склонности медицинского персонала надеяться на то, что с плодом все в порядке и незачем предпринимать активное вмеша­тельство, основываясь только на данных о слишком низкой или высокой ЧСС.

Вариации, обусловленные измерением, возникают также по­тому, что измерения проводятся на выборке, которая может быть неадекватна общей популяции. Часто включенная в выборку доля общей популяции очень невелика. Например, образец ткани, по­лученный при биопсии печени, соответствует только 1/100 000 части всей печени. При исследовании такой малой части целого вероятность отличия одной пробы (выборки) от другой весьма су­щественна.

Если измерения выполняются в разных условиях (разные ла­боратории, персонал или методы), то некоторые результаты могут быть невоспроизводимы и/или систематически отличаться от ис­тинных значений, способствуя разбросу получаемых данных.

Биологическая вариация

Вариация возникает также вследствие биологических изме­нений в организме, которые происходят с течением времени. Большинство биологических параметров изменяется во времени. Измерение, проведенное в определенный момент времени, пред­ставляет собой выборку из всех возможных измерений в течение данного периода и может давать результат, не соответствующий обычному значению показателя.

Пример. Оценка частоты желудочковых экстрасистол помогает решить вопрос о необходимости лечения и судить о его эффектив­ности.

Рис. 2.3. Биологическая вариация Число желудочковых экстрасистол (ЖЭС) у нелеченого больно­го при холтеровском мониторировании в течение трех последовательных суток

ляя пульс за 1 мин или просматривая ЭКГ (запись в течение 10 с). Однако у одного и того же больного частота экстрасистол варьиру­ет в течение времени. Для того чтобы получить более представи­тельную выборку частоты экстрасистол, иногда используют холте­ровское мониторирование ЭКГ. Тем не менее даже продолжитель­ный мониторинг может давать ложные результаты. На рис. 2.3 пока­зан типичный пример результатов мониторирования у пациента с желудочковыми экстрасистолами [3]. В течение 3 сут частота экс­трасистол варьировала от менее чем 20 в час до 380 в час в разные дни и в разное время суток. Авторы сделали вывод: "Чтобы при сравнении только двух мониторных записей ЭКГ, сделанных в тече­ние 24 ч, отличить снижение частоты желудочковых экстрасистол, обусловленное лечением, от биологических или спонтанных вариа­ций, снижение частоты должно превышать 83%".

Вариация возникает также из-за имеющихся индивидуальных различий между людьми. Биологические различия играют сущест­венную роль во многих ситуациях. Например, в нескольких иссле­дованиях показано, что регистрируемый при однократном случай­ном измерении высокий уровень артериального давления, хотя и может быть результатом вариации, однако все же связан с последу­ющим развитием сердечно-сосудистого заболевания.

Общая вариация

Эффекты различных источников вариации накапливаются. На рис. 2.4 это продемонстрировано для результатов измерения

артериального давления. Вариация, обусловленная измерением, здесь относительно невелика, хотя диапазой различий оценки дав­ления разными наблюдателями достигает 12 мм рт.ст.

время посещения врача. Конечно, в первую очередь нас интересу­ет, как значения артериального давления у данного пациента соот­носятся с уровнем давления у лиц, составляющих контрольную группу, особенно, если речь идет об осложнениях артериальной гипертензии или оценке эффективности лечения.

Влияние вариации на результат измерений

Другая особенность вариации касается ее влияния на досто­верность и воспроизводимость измерений и того, каким образом это влияние можно контролировать.

Случайные вариации, например из-за нестабильности работы прибора или участия разных наблюдателей, приводят к разнона­правленным смещениям, которые имеют тенденцию нивелировать друг друга; в итоге, если произведена серия измерений, то истинное значение измеряемого параметра не искажается. Однако индивиду­альные измерения могут быть ошибочны. Неточность, обусловлен­ную случайной вариацией, можно уменьшить, увеличив выборку: подсчитав большее число клеток в мазке крови, увеличив число просматриваемых полей при исследовании осадка мочи, обследуя большее число пациентов. Кроме того, случайную вариацию мож­но оценить статистическими методами (см. главу 9).

C другой стороны, смещенные результаты систематически от­личаются от истинных значений, независимо от числа повторных измерений. Допустим, что мы обнаружили у больного повышение активности щелочной фосфатазы в сыворотке и подозреваем у не­го наличие объемного образования в печени. В зависимости от рас­пространенности патологического процесса, мы можем получить при биопсии результат, который приведет нас к ошибочному за­ключению о том, что заболевание отсутствует. Так, если у больного имеется метастаз в левой доле печени, то при выполнении биопсии в стандартном месте (правая доля) поражение будет обязательно пропущено. В то же время, при милиарном туберкулезе, когда вся печень поражена множеством мелких гранулем, биопсия может дать отрицательный результат только в силу случайной вариации. Еще один пример случайной вариации был представлен ранее (см. рис. 2.3, стр. 42): все высокие значения частоты желудочковых экс­трасистол были регистрированы в 1-е сутки, а низкие - в основном на 3-й сутки. Смещенные оценки частоты экстрасистол в разные дни объясняются случайными вариациями показателей.