Метод расчета соотношения и пропорции дозы – StatPearls
Тэмми Дж. Тони-Батлер; Самар Николя; Лэнс Уилкокс.
Информация об авторе и организациях
Последнее обновление: 23 июня 2022 г.
Введение
Существуют три основных метода расчета дозировок лекарств; Анализ размеров, соотношение пропорций и формула или желаемый метод. Мы собираемся более подробно изучить метод соотношения и пропорции, один из этих трех методов.
Метод отношения-пропорции позволяет нам сравнивать числа, единицы измерения или значения.[1][2][3]
Клиницисты должны определить соотношение и пропорцию. Соотношения, часто выражаемые в формате дробей, представляют собой математические произведения искусства, разработанные в виде шаблонов отношений, которые исследуют сравнения между единицами измерения, словами и числами. Как и в любых отношениях, ключевые игроки создают связь, чтобы сделать ассоциацию более сильной или управляемой. Пропорции — это ключевые игроки, образованные равенством соотношений. Сложные отношения упрощаются за счет использования и стратегического размещения ключевых игроков с одинаковыми единицами или объемами. Соотношения и пропорции, выраженные в виде дробей, аннулированные путем перекрестного умножения или деления, облегчают решение задач с использованием этого метода расчета лекарств.
Числители (верхние) числа или знаменатели (нижние) числа, умноженные и разделенные после того, как одни и те же единицы сокращаются. Некоторые уравнения или формулы обозначаются двоеточием (:) или обратной косой чертой (/), чтобы указать на деление и его последующее применение в этом методе решения задач.
Для удобства вычислений числитель дроби следует ставить слева от двоеточия или косой черты. В завершение этого отношения знаменатель ставится справа от косой черты или двоеточия. Неизвестные количества, неизвестные количества или неизвестные желаемые количества изображаются как (x) в уравнении и решаются. Размещение символа (x) находится слева от уравнения, что делает перекрестное умножение и деление для (x) простым делом. Принимая во внимание фундаментальный принцип, касающийся одних и тех же единиц измерения, числа или единицы в верхней и нижней части дроби обладают способностью компенсировать друг друга. [4] [5]
Оборудование
Работники здравоохранения обычно используют калькулятор для расчета дозировок лекарств. Калькуляторы могут быть полезны для уменьшения ошибок при лечении, связанных с проблемой расчета, но бесполезны для распознавания концептуальной ошибки (Savage, 2015).
Одно исследование, проведенное Бойлом и Иствудом, выявило (40%) концептуальные ошибки, (60%) арифметические ошибки и (25%) вычислительные ошибки среди участников исследования в бумажной анкете расчета лекарств двадцати парамедиков, где не было калькулятора. допускается (Boyle & Eastwood, 2018).
В этом исследовании подчеркивается необходимость в модулях непрерывного обучения для улучшения базовых арифметических навыков, например, правильного использования формул, умения составлять математические уравнения и выполнять деление в длинное число без использования калькулятора. Калькуляторы не всегда доступны на догоспитальном этапе, а покрытие сотовой связи с использованием приложений может быть в лучшем случае неравномерным. Исследование пришло к выводу, что базовые знания о ручном расчете лекарств должны быть частью учебных модулей преподавателей (Boyle & Eastwood, 2018).
Использование 1 из 3 описанных выше методов расчета лекарств облегчит выполнение расчетов лекарств вручную; Соотношение и пропорция, желательное значение или формула, а также размерный анализ. Какой бы метод ни использовал поставщик медицинских услуг, второй метод может использоваться в качестве проверки первого метода. Вторая проверка дополнительно снижает вероятность ошибки лечения, связанной с неправильным расчетом дозировки.
Техника
Метод соотношения и пропорции
Метод соотношения и пропорции существует уже много лет и является одним из старейших методов, используемых при расчете лекарств. Принципы сложения — это техника решения проблем, не имеющая отношения к этим отношениям; только умножение и деление используются для решения проблемы соотношения и пропорции, а не сложения. Пример, приведенный ниже, поможет нам дать лучшее объяснение, используя формат дроби или двоеточия:
Медицинский работник заказывает лоразепам 4 мг внутривенно (в/в) толчком для оценки CIWA 25. В наличии у клиницистов есть флаконы 2 мг/мл. . Сколько миллилитров требуется для выполнения заказанной дозы?
В формате двоеточия вы должны использовать H:V::D:X, а умножение означает DV и Extremes HX.
Hx = DV, x = DV/H, 2:1::4:x, 2x = (4)(1), x = 4/2, x = 2 мл
Желаемый вместо метода Have или Formula
Желаемое вместо метода Have или Formula Метод использует формулу или уравнение для нахождения неизвестной величины (x), что очень похоже на соотношение пропорций. Расчеты лекарств требуют использования коэффициентов пересчета, например, при переводе фунтов в килограммы или литров в миллилитры. Упрощенный по конструкции, этот метод позволяет нам работать с различными единицами измерения, конвертируя коэффициенты, чтобы найти ответ (цитируется по Boyer, 2002) [Lindow, 2004]. Полезно для проверки точности других методов расчета, упомянутых выше, таким образом действуя как двойная или тройная проверка.
Базовая формула, определяющая x, помогает нам составить уравнение: D/H x Q = x, или желаемая доза (количество) = количество заказанной дозы/количество на руках x количество.
Например, поставщик запрашивает лоразепам 4 мг IV Push для пациента с тяжелой алкогольной абстиненцией. В наличии у клинициста есть флаконы по 2 мг/мл. Сколько миллилитров нужно набрать в шприц, чтобы ввести нужную дозу?
Помните, что единицы измерения, такие как миллилитры и миллилитры, должны совпадать, иначе вам нужно будет преобразовать их в аналогичные единицы измерения. В приведенном выше примере заказанная доза была в мг, а доза была в мг; оба сокращаются, оставляя миллилитры (ответ требует миллилитров), поэтому дальнейшее преобразование не требуется.
Метод размерного анализа
Заказ, размещенный поставщиком для лоразепама 4 мг IV PUSH для оценки CIWA 25 или выше, следуйте протоколу CAGE для последующих дозировок на основе оценки CIWA.
В наличии есть флаконы по 2 мг/мл в автоматическом дозаторе.
Сколько миллилитров необходимо для получения заказанной дозы?
Желаемая доза помещается в 1 помните, (x мл) = 4 мг/1 x 1 мл/2 мг x (4)(1)/2 x 4/2 x 2/1 = 2 мл, клиницист продолжал умножать/делить, пока не получил желаемое количество, 2 мл в этом примере задачи 9.0003
Обратите внимание, что дробь была настроена так, чтобы мг и мг были размещены стратегически так, чтобы одинаковые единицы могли уравновешивать друг друга, что облегчало решение уравнения для желаемой единицы или миллилитров.
Нули можно аннулировать так же, как и аналогичные единицы. Посмотрите на приведенный ниже пример для пояснения:
1000/500 x 10/5 = 2, 2 нуля в числе 1000 и 2 нуля в числе 500 можно вычеркнуть, так как единицы в числителе и знаменателе оставляют 10/5, гораздо проще дробь решить, и ответ имеет смысл.
Обратившись к нулям, рассмотрим 1.
Если число умножить на 1, то число не изменится.
Напротив, если вы умножаете число на ноль, число становится равным нулю.
Ниже приведены примеры: 18 x 0 = 0 или 20 x 1 = 20.
Клиническое значение
Ошибки при лечении могут быть вредными и дорогостоящими для пациентов. Расчет лекарств и базовые математические навыки играют важную роль в безопасном приеме лекарств. Детская популяция особенно уязвима к ошибкам при приеме лекарств из-за необходимости расчета доз с учетом многих факторов; рост, вес, площадь поверхности тела, уровень роста и развития. Чем выше сложность математических расчетов, тем выше потенциальный риск ошибок расчета дозы.
Согласно исследованию медсестер интенсивной терапии (ОИТ), проведенному в 2016 году, 80 % медсестер считают, что знания о расчете дозировки лекарств необходимы для уменьшения ошибок при приеме лекарств во время приготовления лекарств для внутривенного введения.
В опубликованном в 2018 году исследовании группы медсестер отделения онкологии в 3 швейцарских больницах обсуждается процесс перепроверки и его ограничения в текущей среде здравоохранения, в частности, повышенная рабочая нагрузка медсестер и нехватка времени, отвлекающая обстановка и нехватка ресурсов. Исследование пришло к выводу, что медсестры онкологического отделения твердо верили в эффективность перепроверки лекарств, несмотря на сообщения об ограничениях этой процедуры в клинической практике.
Улучшение результатов работы команды здравоохранения
Препараты высокого риска, такие как гепарин и инсулин, часто требуют повторной проверки дозировки более чем одним поставщиком перед введением препарата. Соблюдайте правила и рекомендации учреждения по повторной проверке расчетов дозы другим лицензированным поставщиком.
Контрольные вопросы
Доступ к бесплатным вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.
Комментарий к этой статье.
Ссылки
- 1.
Тони-Батлер Т.Дж., Николас С., Уилкокс Л. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 23 июня 2022 г. Желаемый расчет дозы по методу формулы. [PubMed: 29630214]
- 2.
Özyazıcıoğlu N, Aydın Aİ, Sürenler S, Çinar HG, Yılmaz D, Arkan B, Tunç GÇ. Оценка знаний учащихся о расчетах педиатрических дозировок. Медсестра Образовательная Практика. 2018 янв; 28:34-39. [В паблике: 28942096]
- 3.
Тони-Батлер Т.Дж., Уилкокс Л. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 23 июня 2022 г. Метод факторно-меточного анализа для расчета дозы. [PubMed: 28613475]
- 4.
Wunderli JM, Pieren R, Habermacher M, Vienneau D, Cajochen C, Probst-Hensch N, Röösli M, Brink M. Коэффициент прерывистости: показатель, отражающий краткосрочные временные колебания воздействия транспортного шума. J Expo Sci Environ Epidemiol. 2016 ноябрь;26(6):575-585. [Бесплатная статья PMC: PMC5071543] [PubMed: 26350982]
- 5.
Plagge H, Ruppen W, Ott N, Fabbro T, Bornand D, Deuster S. Расчет дозы при чередовании опиоидов: электронный калькулятор и ручной расчет. Int J Клин Фарм. 2011 февраль;33(1):25-32. [PubMed: 21365390]
- 6.
Kohtz C, Gowda C. Обучение расчету лекарств в медицинском образовании: сравнительное исследование. Медсестра Воспитание. 2010 март-апрель;35(2):83-6. [PubMed: 20173596]
Как математика используется в здравоохранении?
Когда вы идете к врачу, они говорят с вами цифрами. Они измеряют ваше кровяное давление, температуру и вес. Они берут кровь и определяют, есть ли у вас правильное сочетание клеток крови, достаточно ли высоки ваши уровни определенных соединений, таких как железо и белок, и так далее.
Медицина и математика идут рука об руку, но сколько математики используют медицинские работники за кулисами? Если вы думаете о поступлении в медицинскую школу или о работе в сфере здравоохранения, например, о медицинском уходе, вот что вам нужно знать.
Нужно ли хорошо знать математику, чтобы стать врачом?
Независимо от профессии, всегда полезно уметь выполнять базовые вычисления в уме. Тем не менее, врачам и студентам-медикам не обязательно быть математическими волшебниками. Практических знаний простой математики часто более чем достаточно, чтобы преуспеть в области медицины.
Какой математикой занимаются врачи?
Некоторые примеры того, когда врачи могут использовать математику, включают:
- Расчет дозировок лекарств
- Интерпретация медицинских исследований
- Компьютерная томография и рентген
- Хирургические операции
- Прогнозирование результатов лечения
Расчет дозировок лекарств
Это, возможно, наиболее распространенное применение математики в повседневной медицине. Каждый раз, когда врач прописывает лекарство пациенту, он должен рассчитать, сколько лекарства пациент должен получать и как часто.
Фармакология использует метрическую систему, поэтому большинство инструкций по дозировке относятся к миллиграммам на килограмм (мг/кг) массы тела. Однако большинство американских врачей измеряют вес пациентов в фунтах. Врачи должны конвертировать мг/кг в миллиграммы на фунт, что требует практического знания:
- Соотношений или дробей
- Умножение
- Подразделение
Интерпретация медицинских исследований и данных
Врачи используют клинические данные для обеспечения наилучшего лечения своих пациентов. Это означает чтение большого количества медицинской литературы, которая в значительной степени опирается на статистику, проценты и вероятность.
Одним из распространенных применений математики является понимание вероятности успеха лечения. Скажем, исследовательская работа сообщает о частоте ответа на определенное лечение в 80%, но только 50% этих пациентов не болели год спустя. Затем врач подсчитал, что из 100 пациентов примерно 40 останутся здоровыми после лечения.
Врачи используют эти математические навыки, чтобы взвешивать варианты лечения, объяснять вероятность различных диагнозов и интерпретировать результаты скрининговых тестов.
Компьютерная томография и рентгеновские снимки
Компьютерная томография (КТ) и рентгеновские снимки позволяют визуализировать тело с использованием различных оттенков серого в зависимости от плотности ткани тела. Эта визуализация основана на математических функциях.
Представьте, что конструкторы машин и разработчики программного обеспечения должны понимать и реализовывать правильные математические функции. Многие ученые-компьютерщики и специалисты в области биотехнологий несут ответственность за современные технологии медицинской визуализации:
Dive Deeper: Calculus in Diagnostic Imaging Technology
CAT-сканеры преобразуют необработанные рентгеновские данные в реконструированные изображения путем решения нескольких линейных уравнений. Если вы хотите понять, что происходит внутри компьютера, вам понадобятся знания в области дифференциальных уравнений и основ физики.
Если вы хотите создавать медицинские технологии, вам потребуются знания вычислительных алгоритмов, а также сложные математические знания, такие как исчисление. Однако врачи учатся интерпретировать результаты визуально. Рентгенолог, просматривающий компьютерную томографию, редко будет использовать математику более сложную, чем базовая арифметика и геометрия.
Проведение операций
Операционные работают, потому что анестезиологи могут быстро и точно выполнять математические расчеты. Они используют математику, чтобы определить:
- Правильные дозы каждого наркотика.
- Сколько разбавлять активные химикаты.
- Какое количество каждого лекарственного средства следует вводить в зависимости от индекса массы тела пациента.
Математика, связанная с этим отделом, в основном состоит из алгебры и простой статистики.
Если лечение более сложное, врач должен немного больше рассчитывать. Например, онколог-радиолог использует геометрию и алгебру для точного нацеливания на опухоль, не подавляя при этом здоровые клетки.
Прогнозирование результатов
Врачи редко имеют только один вариант лечения для пациента. Чтобы выбрать правильный, они используют базовое математическое моделирование для прогнозирования результатов для каждого варианта.
Математическое моделирование — это использование математических понятий, формул и терминов для описания процесса — системы организма, механизма заболевания, химической реакции и т. д. Для врачей в этой области математика обычно так же проста, как базовая алгебра.
Какую математику используют медсестры?
Как и врачи, медсестры ежедневно выполняют базовые математические вычисления. Практикующие медсестры (NP) прописывают лекарства и разрабатывают планы лечения, поэтому им нужны те же навыки алгебры и статистики, что и врачам.
Прочие медсестры, включая лицензированных практических медсестер и зарегистрированных медсестер, выполняют предписания врача. Они используют математику средней школы, но редко что-то более сложное, чем:
- Измерения и преобразования
- Дроби и проценты
Базовая арифметика
Измерения и преобразования
Медсестры используют математику, чтобы дать каждому пациенту нужное количество лекарства. Представьте себе медсестру, работающую в отделении, где есть определенное лекарство в таблетках по 100 и 250 мг. Если врач говорит медсестре давать полграмма этого лекарства каждые шесть часов, медсестра должна:
- Подсчитать, сколько миллиграммов содержится в половине грамма (500)
- Определите, сколько таблеток давать (две таблетки по 250 мг или пять таблеток по 100 мг каждые шесть часов)
Медсестра уже использовала деление, умножение и метрические преобразования. Если лекарство вводится внутривенно (IV), медсестра также должна учитывать такие факторы, как скорость потока, объем мешка и время лечения.
Дроби и проценты
Медсестрам часто приходится рассчитывать дозировку на основе массы тела. Эта работа особенно важна в педиатрии, где дозировка сильно различается для разных возрастов.
Чтобы убедиться, что дети и взрослые получают нужное количество лекарств, медсестра должна уметь работать с дробями, десятичными знаками и процентами.
Базовая арифметика
Медсестры следят за состоянием пациентов, наблюдая за их жизненно важными показателями: температурой тела, частотой пульса, частотой дыхания и т. д. Им нужно знать, когда показания нормальные, тревожные или в опасной зоне. Для этого требуется способность выполнять базовые вычисления с целыми числами, дробями и десятичными знаками, а также сравнивать положительные и отрицательные числа.
Наилучшие математические навыки для медицины
Медицинские работники каждый день используют базовую арифметику, а простую геометрию и алгебру реже.
Если вы уже давно не использовали эти навыки, начните со следующего:- Предварительная алгебра
- Геометрия
- Статистика
- Вероятность
Если вы хотите помочь в разработке медицинских технологий, рассмотрите возможность изучения более сложной математики, такой как исчисление и линейная алгебра.
Если у вас мало времени, сначала выберите одну тему для изучения. Статистика будет наиболее полезна, если вы учитесь на медицинском факультете или учитесь на медицинском факультете.
Знаете ли вы?
Многие медицинские курсы и программы edX, включая анатомию и базовую человеческую биологию, не имеют предварительных требований по математике. Вы изучите любую математику, которую вам нужно знать в контексте, и сможете применить полученные знания в других областях здравоохранения, таких как питание и биомедицинская визуализация.