基于臨床決策支持系統智能護理交班系統的研發(fā)與應用

李昕華，陸瑤，孫玉嬌，史婷奇

(1.南京大學醫(yī)學院附屬鼓樓醫(yī)院 運動醫(yī)學與成人重建外科，江蘇 南京 210008；2.南京大學醫(yī)學院附屬鼓樓醫(yī)院 普外科；3.南京大學醫(yī)學院附屬鼓樓醫(yī)院 內分泌科；4.南京大學醫(yī)學院附屬鼓樓醫(yī)院 護理部)

臨床決策支持系統(clinical decision support system，CDSS)是針對半結構化或非結構化醫(yī)學問題，通過人機交互方式改善和提高臨床決策效率的計算機系統[1]。交接班是護士日常的工作任務，體現了護士對患者問題、措施、結局的持續(xù)評估結果，其質量高低取決于護士能否高效地訪問、處理、使用一系列相關信息。為幫助護士提高交接班時信息收集、整理、分類、過濾的能力，促進其做出最佳的臨床決策，提升護理交接班質量，我院護理部聯合計算機專業(yè)人員開發(fā)了基于CDSS多問題多點支持型的智能護理交班系統。本文對該系統的研發(fā)及應用進行介紹。

1 資料與方法

1.1 護理智能交班系統模型 護士交班活動受組織特征、技術特征、科學經驗、環(huán)境特征、臨床特征、患者特征等6大特征影響。交班時護士需要的有效信息來源于各臨床信息系統，如臨床護理、醫(yī)囑處理、電子病歷、醫(yī)學影像、檢驗檢查、手術麻醉系統等。我院研發(fā)的智能護理交班系統模型，包括智能交互平臺和終端設備。智能交互平臺用于接收來自各臨床信息系統的患者數據，并將患者數據與知識庫知識進行分析、整合、對比，通過推理機生成可視化人機交互端的交班信息。終端設備用于顯示交班信息，包括護士站電腦PC端和移動手持PDA端，交班信息以3種形式呈現：(1)護士站電腦PC端的智能交班報告；(2)護士站電腦PC端的全病區(qū)信息看板；(3)移動手持PDA端單患者信息看板。見圖1。

圖1 護理智能交班系統模型圖

1.2 方法

1.2.1 護理智能交班系統的研發(fā)與應用

1.2.1.1 成立系統開發(fā)研究小組 系統開發(fā)研究小組由6名成員組成，包括護理管理專家1名、臨床護理專家1名、護理信息干事2名、計算機工程師2名，年齡30～45歲；職稱：高級2名，中級4名；學歷：碩士2名，本科4名。護理信息干事負責現有護理交班場景的調研、文獻檢索、會議記錄、資料整理、數據分析、系統測試、應用評價等；臨床護理專家和護理管理專家主要負責護士交班知識庫的構建，界面的設計；計算機工程師負責開發(fā)及測試。

1.2.1.2 交班場景和交班信息項的初步確定 首先，運用現況調查法分析護士交接班場景和各場景的交班內容，選取全院內科、外科、婦產科及老年科中各一個護理單元對護士交接班過程展開調研，每個單元參與2次交接班。歸納我院護士交班場景主要有3個：(1)在護士站閱讀紙質交班報告；(2)在護士站進行全病區(qū)總體情況的口頭交接；(3)在患者床邊進行單患者交接，同時記錄各場景下護士交班的主要信息項。其次，檢索國內外主要文獻數據庫：中國知網、維普、萬方以及PubMed、SpringerLink等，主要檢索詞有“護士”“交接班”“信息”“場景”“nursing”“shift report”“information”“scene”，挖掘護士交班場景和交班信息。最后，由研究小組開會討論護士不同交班場景的信息需求，形成PC端和PDA端交班信息項的雛形。

1.2.1.3 召開專家論證會議確定智能護理交班系統的功能框架 邀請13名專家召開論證會，包括護理部主任1名、科護士長2名、病區(qū)護士長2名、總責護士4名、責任護士2名，計算機軟硬件工程師2名；年齡36～54歲；職稱：高級6名，中級7名；臨床工作年限>20年3名，11～20年6名，5～10年4名；學歷：碩士4名，本科9名。各專家應用循證的理念，結合現況調研、本人的知識、經驗和意愿，對護理交班過程進行分析整合，逐項討論不同場景下交班的信息項目，每項信息的具體呈現內容、數據來源、呈現方式等因素。經會議討論達成共識：確定不同場景下交班信息項，界面的設計方案，信息項的數據來源，論證人機交互的信息結構等。

1.2.1.4 形成護理智能交班系統 最終形成的護理智能交班系統，以2種智能模塊輔助護士交班。(1)智能輔助書面交班信息記錄模塊。主要功能包括：①系統具備多個終端可同時輸入交班信息的功能，這使得不同的責任護士可以同時記錄。②系統輔助護士書寫單個患者的記錄時，可自動提取患者基本信息(床號、姓名、住院號、主要診斷)和患者流信息(入院、出院、手術等)，并根據患者的交班類別提供匹配的交班組句輔助護士決策，護士也可直接調用該患者電子病歷記錄中的生命指標類數據(如生命體征、癥狀體征記錄、檢驗檢查結果等)，以及主要診療記錄(如醫(yī)生、護士執(zhí)行記錄等)。③系統可自動統計、顯示，每班次交班患者的匯總信息。④提供書面交班頁面的編輯、保存、刪除、查閱、打印等功能。(2)智能信息化看板輔助交班模塊[2]。主要包括兩個部分：①實時的護士站PC端全病區(qū)信息化看板，見圖2。登錄看板即可獲取護理視角關注的病區(qū)關鍵信息，分別為本單元當日患者流(入院、出院、手術、各級護理人數等)和患者關鍵信息(如壓力性損傷評估高風險、氣管通路、入組臨床路徑人數等)，點擊相應的關鍵信息項出現該類患者簡卡，再點擊簡卡以 “鼠標懸浮”或“鉆取”方式查看某患者明細信息，方便護士快速了解當前的關鍵患者。②移動手持PDA端單患者信息看板，見圖3。頁面分為4個區(qū)域(基本信息區(qū)、評估信息區(qū)、重要狀態(tài)信息區(qū)和備注區(qū))，除備注區(qū)信息可由護士手工錄入，如?？铺厥饨话鄡热?。其余3個區(qū)域信息均由智能交互平臺根據知識庫規(guī)則自動收集、整理、分類、過濾、呈現。

圖 2 護士站PC端全病區(qū)信息化看板結構圖

圖 3 移動手持PDA端單患者信息看板結構圖

1.2.1.5 開發(fā)測試與應用 開發(fā)完成后，先由計算機工程師進行內部測試，經研究小組成員復測通過后，于2018年8月上線小規(guī)模試用。試用期間護理信息干事深入試用病區(qū)調查和了解系統的操作速度、穩(wěn)定性，數據提取和篩選的準確性，以及對護士交接班的支持效果，發(fā)現問題及時與信息工程師共同解決優(yōu)化，直至系統穩(wěn)定。2018年9月系統推廣應用至所有普通病區(qū)。

1.2.2 評價方法

1.2.2.1 書寫交班報告耗時 選取4個試用護理單元的系統應用前(2018年7月)和應用后1個月(2018年9月)在崗的、工作5年以上的N2～N3級護士共52名。對在系統應用前和應用后1個月進行連續(xù)28 d的每日白班交班報告耗時進行記錄。由護理單元護士長負責統計，記錄期間如有間斷，耗時需累加。

1.2.2.2 交班報告的合格率 收集4個試用護理單元，系統應用前2018年第1季度手寫紙質版交班報告120份，系統應用后2018年第4季度護理智能交班報告120份。由研究者分別分析其合格率。若交班報告中出現漏項、漏字、錯字、涂改、格式不符，數據不符、順序錯誤等問題均為不合格，全部正確為合格。

1.2.2.3 臨床護士對智能交班系統的使用滿意度評價 以D&M模型[3]為理論框架，循證類似研究[4]設計滿意度調查問卷，從信息準確、運行穩(wěn)定、容易學習、滿足需求、保護隱私等方面了解護士對系統的滿意度。該問卷共包括17個條目，采用Likert 4級評分法，“不滿意”計1分、“一般”計2分、“滿意”計3分、“非常滿意”計4分，得分越高表示護士對系統的滿意度越高。采用立意取樣法對2019年4月(系統上線半年后)上線病區(qū)臨床護士進行橫斷面調查，共發(fā)放問卷140份，回收有效問卷137份，有效回收率為97.9%。

1.2.2.4 現場詢問使用體驗 2018年12月，對我院普通病房使用智能護理交班系統的20名責任護士和護理管理者進行現場詢問。在詢問開始前制訂詢問提綱：(1)您認為智能交班系統能否提供準確、完整的交接班信息？(2)您認為智能交班系統能否提供及時有效的臨床決策支持？(3)智能交班系統的使用體驗是否令您滿意？(4)系統維護人員是否可以及時解決系統軟硬件問題？(5)您認為智能交班系統有何缺點？(6)您對智能交班系統有何優(yōu)化建議？

2 結果

2.1 書寫交班報告耗時的比較 系統應用后，書寫交班報告耗時為(32.96±6.07)min，與應用前比較[(57.04±7.63)min]，差異有統計學意義(t=14.96，P<0.01)。

2.2 交班報告合格率的比較 系統應用后，交班報告合格率為97.63%，應用前為88.54%，兩組比較，差異有統計學意義(χ2=7.134，P<0.05)。

2.3 護士對智能交班系統的滿意度 137名護士對智能交班系統的滿意度總均分為(3.27±0.27)分，各條目得分均值>3分，說明護士對智能交班系統各方面的滿意度均較高。

2.4 智能交班系統的使用體驗 智能護理交班系統在準確、便捷、智能決策支持等方面的優(yōu)勢，得到了訪談者的一致認可。研究對象A：“智能交班系統大大縮短了我書寫交班報告的時間?！毖芯繉ο驜：“使用PDA端單患者信息看板進行床邊交接班時，我再也不用翻看小紙條，再也不擔心漏交重要信息了?！毖芯繉ο驝：“我不再擔心年輕護士交班內容不完整、不準確了。”研究對象D：“護士站信息化看板，可以讓我在接班時快速、準確掌握全病區(qū)的總體情況?！痹L談者也提出優(yōu)化建議，希望網絡信號覆蓋全面，網速加快。

3 討論

3.1 智能護理交班系統提升護士交班信息的質量及交班效率，提升護士交班滿意度 本次研究結果顯示，應用智能護理交班系統完成交班報告的耗時短于應用前(P<0.01)，這與王泠等[5]報道的信息化護理交班系統錄入交班的時間顯著低于手寫交班報告的結果相一致。同時，應用護理智能交班系統后，交班報告的合格率高于應用前(P<0.05)。有研究[6]表明，主觀或不完整的交班報告是造成患者信息遺漏的重要原因，超過一半的醫(yī)療差錯事件是因醫(yī)護人員之間信息傳遞的缺失導致的。本系統利用數據抽取、轉換和加載技術(extraction-transformation-loading，ETL)自動提取患者數據，避免了護士因人工查閱導致的交班信息遺漏和錯誤；利用知識庫進行數據的分析、整合、對比，通過推理機生成的輔助交班決策，減少了護士因個體差異導致的交班決策失誤。護士對智能護理交班系統的滿意度調查結果顯示，滿意度各條目均值及總均分均高于3分，說明護士對系統各方面的體驗滿意度高，這可能與本系統構建時采用參與式設計理念[7]，實際應用中系統能夠提供準確、完整、及時的交班信息有關。

3.2 智能護理交班系統實現了多點多問題的決策支持輔助護士交班 近年來，CDSS在護理領域的應用陸續(xù)開展，如壓力性損傷分期評估[8]等，這些研究多聚焦于單問題單點支持。應波等[9]開發(fā)的“數據同源護理交班報告軟件”，通過多個系統的數據整合提高了交班報告書寫效率，但缺少對床邊一對一交班場景的信息支撐，僅實現了多問題單點支持。我們設計的智能護理交班系統充分考慮護士工作場景、工作流程的多元性，通過系統的“神經突觸”目前實現了多問題兩視角下的決策支持輔助護士交班：(1)全病區(qū)視角下的“神經突觸”，即實時的護士站信息化看板?？蓭椭o士快速、全面、準確識別全病區(qū)高風險人群，進行最適宜的交接班決策；可幫助護理管理者合理調配人力資源。(2)單患者視角下的“神經突觸”，即PDA端單患者信息看板?？蓪崿F在床邊交接班時信息傳遞的準確、完整、便捷的服務目標，幫助護士認識患者的當前狀態(tài)，識別護理問題，預防和應對并發(fā)癥。

3.3 本研究的不足與展望 (1)低估了ETL技術開發(fā)與應用的難度。ETL屬于成熟技術，但目前在醫(yī)療領域的應用遠遠低于其他領域，這與醫(yī)療信息數量大、數據維度多、非結構化數據多、數據質量不高等特點有關。一開始獲得的看板關鍵信息并非我們想要的數據或者維度，經過梳理發(fā)現主要是臨床知識與計算機本體知識轉換之間仍存在鴻溝，隨后采用信息護士與工程師逐項分步充分討論并記錄的方式加強溝通，順利獲得需要的看板信息。(2)本系統智能化程度仍屬于初級階段，書寫交班報告主體由護士承擔，系統僅僅通過結構模板、數據調用等方式實現輔助功能，看板信息也是固定的信息項，并未能做到針對不同?？频膫€體化顯示。(3)推廣應用過程中，改變1600余名護士的使用習慣是一個難點，多種方式的培訓和不斷地“獎賞”，以及受益者言傳身教均是有效的推廣方式。隨著信息技術的進一步發(fā)展，醫(yī)院信息化程度的日益提升，進一步提升系統的人機交互能力，是我們下一步的研究方向。