如何制定和实施抗菌药物管理的计算机决策支持系统集成?从两个瑞士医院系统的经验

介绍

抗菌素耐药性(AMR)仍然是一个主要的全球公共卫生的威胁二十一世纪初,尽管目前缺乏详细的数据,一个可能是加剧了当前COVID-19大流行。SARS-CoV-2相似,尽管速度要慢得多,AMR是病原体的流行新耐药克隆继续出现和全球传播,威胁我们的治疗常见传染病的能力,最终导致长期患病、残疾,甚至死亡的风险增加(1)。抗生素的使用为AMR的传播是一个关键的驱动程序。虽然抗生素已经极大地改变了许多常见的预后严重的细菌感染,他们是世界范围内最被误用和滥用药物。

抗菌药物管理(AMS)项目使用不同的干预影响处方的行为更加理性和合理使用抗菌素改善病人护理和保护这种资源为未来病人和代(2,3)。

在过去的几十年里,信息技术(IT)已成为现代医学的重要组件,大大影响了交货的卫生保健。电子健康记录(EHR)现在通常把电脑医生订单输入(CPOE)系统,不仅保证跟踪能力和文档的处方,但也可能使计算机决策支持系统(cds),支持医生和其他卫生保健工作者(卫生工作者)来优化他们的决策。

众多,通常是复杂的,有时高(对病人和社会)决定在时间压力是日常生活的一部分,世界各地的卫生工作者。这些决定往往特别的在接触病人,病房轮或多学科会议根据医学知识和病人信息和访问的卫生工作者在当时的决定。信用违约掉期提供卫生工作者的可能性来补充信息缺失和以证据为基础的建议更新的护理。cds已证明,它能减少医疗错误,增加遵守的指导方针,最终提高患者安全(4,5)。

约30 - 50%的病人会收到抗菌素住院期间(6)和处方通常由医生没有特定的训练在传染病,通常只有基本的知识适当的抗菌素的使用。此外,流行病学中致病微生物的快速发展和变化的设置,使它具有挑战性的非传染性疾病(ID)专家保持更新当改变位置或当新版本发布的指导方针。

现代医疗保健交付的时间和经济的限制使它不可能有抗菌处方由ID专家评估。作为AMS项目的一部分,post-prescription抗菌药物处方的审核专家已经证明改善抗生素处方,但不能广义资源密集型和(7)。cds直接集成到电子医疗纪录有可能促进合理使用抗菌素通过与病人相关的实时提供处方,处方决定时提醒和建议,不需要干预专家。

指南针工具是一个信用违约掉期的环境中开发指南针审判,集群随机,parallel-arm,开放性,优越性试验旨在评估综合计算机抗菌管理干预的有效性(8)。指南针信用违约掉期是2017年和2018年之间在两个医院组织在瑞士2018年实施:日内瓦大学医院(拥抱)和提契诺地区医院(转换端)。电子病历在医院内部系统,提供灵活地开发新组件(如信用违约掉期直接进入CPOE集成。

客观的

在本文中,我们的目标是描述开发一个信用违约互换的过程为目的的AMS clinician-investigators的观点的。我们报告我们遇到的一些挑战和分享我们的教训(表1)。在第一部分我们描述问题相关的规划和发展阶段,在第二部分我们目前实施和评估有关的问题。

主要部分

指南针cds住院医师临床管理提供指导。当处方抗菌素住院病房,医生必须选择每个抗菌素的迹象;此后他们提供indication-specific治疗建议根据当地的指导方针。经过3天的治疗医生收到一个提示的自导的评价处方。作为指南针的干预研究的一部分,医生在病房工作,信用违约掉期也得到了实施季度反馈定性抗生素使用的信用违约掉期数据。

规划和发展阶段

消息1:信用违约互换作为草案算法和使用一个标准化的格式

指南针项目是一个由瑞士国家科学基金会资助的研究者发起的项目上下文中的国家抗菌素耐药性研究项目(9)。

临床调查人员(BH、GC、EB)信息但没有背景的一些基本知识。当设计一个信用违约掉期的一个关键挑战是临床医生和信息专家未必共享相同的语言和概念。至关重要的第一步,当设计一个信用违约掉期是开发工具所需的功能和算法的概念和分享它与软件开发人员在早期评估的可行性和必要的修改。我们使用简单的算法和描述在一个模式(Omnigroup中创建的OmniGraffle,西雅图,美国)提供一个清晰和简洁的轮廓我们预期的功能。一个标准化的格式,如业务流程模型和符号(BPMN) (http://www.bpmn.org/)可用于这一目的。这些格式尤其有用代表工作流和规则的临床决策支持工具(图1一个)。使用图形符号和给他们描述过程的能力,这些程序标准化的方式进行沟通。他们也有用的文档流程备查。

另一个有用的工具是电子加速器包(驿站)由世界卫生组织(世卫组织)将叙事准则转化为标准化格式,可以更容易地数字化和集成到决策支持系统。驿站的标准化文档包含数字的基本组件的客户记录,包括常见的工作流,核心数据元素,决策支持算法和调度逻辑,度量和报告指标。驿站的设计确保循证指南内容准确地反映在数字系统,国家采用。使用标准化的图形演示组件等提出的驿站或BPMN格式有助于使这个过程透明,临床医生和软件开发人员可以理解。这也使得信用违约互换可读的利益相关者没有参与最初的发展阶段的进一步发展或改编的信用违约掉期(10)。

图1 b介绍了罗盘的初始算法工具,因为它被项目的π和构思图1一个最后算法绘制合作业务建模和软件开发者的发展阶段。回顾,我们认为我们可以节省时间和避免误解通过使用一个标准化的格式和涉及人的技能图形演示信息流程的早期发展阶段。

信息2:设置一个多学科小组汇集有开发经验的信息技术(IT)专家,临床医生熟悉“真实”流程在病房和清晰地进行沟通与项目成员和相关的利益相关者

许多信用违约掉期是由软件开发人员没有临床医生的早期介入。临床医生有一个亲密的理解医疗交付,有花了数千小时的时间在训练和实践在临床设置。有一个好的理解的电子健康档案工作从终端用户的角度来看,如何准确的处方工作流是关键,当设计一个信用违约掉期目标处方行为。它允许一个有效的验证反馈回路在每个开发步骤,使cds符合临床工作流。这一点是密切相关的决策支持系统的能力改善临床实践(11)。每一步可以测试和验证用户感知现实生活中可能出现的问题。另一方面,临床医生缺乏必要的背景了解可行性和时间来实现特定的功能。

指南针项目开发两个不同地点(提契诺和日内瓦)两个独立的团队由它与开发专业知识和临床研究者(ID医生)。这两个工具都是基于相同的算法和两队之间的通信在开发经常发生。在一个研究中,三个成员的团队也背景医疗医生和药剂师。他们发挥关键作用,在临床医生和后端开发人员之间的接口。我们意识到有时有误解和沟通问题,由于涉及的不同背景的专家。因此,我们强烈建议涉及的人有专长的项目在早期在临床医学和谁都可以了解两种语言和不同专家之间的“翻译”。德尔福面板的最近发表研究结果强调了附加值的混合位置混合责任,知识,经验和临床质量,患者安全、信息(12)。

在我们的信用违约掉期的发展,其中一个研究地点是在建立的过程中工作流验证信息项目。因此发生的决策的调查人员与It团队后来投入问题由一个不同的实体。关键我们学到的教训是,保证频繁的沟通,确定并暗示所有相关合作伙伴和清晰的建立从一开始就对对方的任务和职责是关键的成功开发这样一个复杂的项目。

信息3:让医生和底层的决策过程透明简单的开始

在定性研究的实现之前,我们进行了罗盘试验(13),我们发现,透明度如何信用违约掉期使输出CDSS接受医生的决策是一个关键因素。医生不愿意相信一个“黑箱”系统,如果他们无法评估途径导致他们从诊断到命题。医生了解电脑的建议是基于更愿意接受(14)。我们的系统是基于一个相对简单的算法(建议基于选择的迹象的处方),适合在一个屏幕上。我们所有的预先存在的抗菌素指南转化为信用违约互换。当几个选项存在特定的指示(基于同样的病原体不同的敏感性资料),所有命题都显示给医生的规则条件的自由文本提到的选择特定的箱子。医生决定选择基于他/她的病人的特点(如以前的微生物学的结果)。研究表明,简单的干预往往效果最好(15)。

我们还发现,为应用提供建议的来源问题。我们的信用违约掉期是基于当地传染病部门建议建立,已经可以通过一个小册子或PDF。因此,大多数用户已经熟悉命题的信用违约掉期,我们明确表示,在信用违约掉期和我们提供的训练,建议在小册子和信用违约掉期相似,唯一的例外,信用违约互换可以更新更频繁。PDF的链接也创建的信用违约掉期。

在设计你的信用违约掉期我们建议保持基础流程简单,可见为最终用户和明确的内容来自哪里。

4:消息之间找到合适的平衡力和说服力

有信用违约掉期积极使用的处方,因此能够评估其影响,至关重要的是选择一个适当的触发或入口点。在我们的例子中我们选择的触发输入CPOE的抗菌素的订单。这个触发器集成到临床工作流自从医生被接收后建议立即采取决定开一个抗菌。最近的一项研究回顾大集成的基于规则的临床决策支持内容交付网络发现”订单输入触发占94%的所有触发器研究临床规则和38%的所有临床规则类型(16)。

在COMPASS中每次医生下令抗菌素(从列表中选择抗菌素基于ATC代码;艾滋病病毒药品如除外),他或她被迫使用信用违约互换。

集群随机设计使得这条规则更加复杂:最初的信用违约掉期在日内瓦发展医院系统不允许自动触发cds的病人转移到一个干预单位不干涉的单位在单位已经规定的抗菌素。为了使用信用违约互换在这些情况下,医生不得不“手动”停止抗菌素和开一遍通过信用违约互换在自愿的基础上。在这种情况下一个重要的抗菌药物处方比例并不通过信用违约互换由于许多患者抵达干预单位规定的抗菌素急诊室和医生感知时间的停止/ re-prescribing损失。提到,这是值得注意的问题是“人造”的审判。事实上,如果信用违约互换实现每单位的医院,包括急诊室,所有抗菌素会规定通过信用违约掉期从一开始和停止/ re-prescribing抗菌素不会是必要的。

这最初的低吸收的cds威胁的有效性研究自重大的未充分利用的工具将不允许评估工具本身的有效性(不使用一个工具,不能指望有影响)。执行一个额外的发展为解决这一问题几个月后的初始启动和使用信用违约掉期的患者在干预单位和已经接受抗菌素成为强制性的。相比之下,从一开始就在提契诺这个功能实现的实现。

另一方面,由于安全原因,我们决定不让自己重新评估处方的强制性的。而不是自动停止处方不评估3天后,处方是在灰色的横幅和标记为“重新评估”(图2)。这显示一直持续到重新评估任务完成但没有直接影响处方,这意味着没有任何处方将继续按原计划行动。我们观察到一个有说服力的极限系统重新评价的作用是由最终用户。

有说服力的和限制性的策略之间的平衡是难以实现。被限制太多,迫使或阻塞处方,一个风险限制他们的自治太多,从而减少系统的可接受性(17)。过于宽容,只提供建议,变革阻力可能导致药剂师不使用该系统,从而排除任何影响的机会。我们建议仔细选择你需要强制干预的一部分能够正确评估其影响。

发布策略鼓励处方数据进行自动导向的评估抗生素方案报告,这些策略应该包括具有说服力或促使执行。如果没有这样的机制,这些干预措施可能影响最小(3)。最近发现与有说服力的成功实施干预(相关的因素18)。作者报告,提供教育应该多通道的干预,包括一个有说服力的战略的一部分。有趣的是,病人集成和赋权也成功实现。我们可以想象,这提示重新评估可能引发讨论与患者或他的家人在抗生素的策略。

重新评估警报的覆盖医生可能会有其他的解释除了兼性方面,如设计拙劣的响应机制。认为系统仅仅是给一个评估(“你的处方必须重新评估”)不推荐操作,并提供一种方便的方法来执行或漠视被描述为一个inneffective办法改变行为(19)。更复杂的决策规则,如“你的病人已经接受口服药物,改用口服抗生素请点击这里”或“你的病人被治疗了超过5天的肺炎,来阻止它请点击这里“可能会得到较高的接受。

当设计一个多通道的干预,我们建议结合限制性和有说服力的策略与处方医生教育和参与的病人和家庭。

消息5:谨防计划谬误

我们已经面临在整个项目的什么通常被称为”计划谬误”,即。,the tendency for humans to “underestimate the time it will take to complete a future task, despite knowledge that previous tasks have generally taken longer than planned” (20.)。计划谬误可以对任何项目产生有害的影响,这是我们遇到的一个主要障碍。项目为我们的指南针,在最初的时间表,信用违约掉期将于2018年4月,最终实现在提契诺在2018年9月和2018年12月在日内瓦。

事后最初的时间表显然是过于乐观。除了一些“幼稚”的假设调查人员,迅速实施研究项目的资助机构的压力和获得的结果,和有限的预算肯定也起到一定的作用在这个最初的时间表。另一方面,我们的医院信息部门(在提契诺和日内瓦)面临许多竞争项目和维护任务,不能post-poned,现实的临床调查人员不一定知道。

在早期识别的潜在原因延误,与来自所有涉及领域的专家讨论可以帮助减轻计划谬误。定性研究发现15个潜在社会技术挑战导致延迟CPOE和信用违约互换实现(21)。他们从战术内部延迟区分意外延误。战术的延迟是由于战术决策来提高长期采用和优化系统的使用。

如果有一些策略可以减轻部分项目延迟(如详细规划,获得更好的知识系统,并逐步实现策略),许多其他的延误是不可避免的,这开始时应牢记医学信息项目。简单的和不切实际的假设在项目的早期阶段是无益的决策规划医疗技术项目,导致各方沮丧。必须花足够的时间和精力在项目早期阶段,捕获需求的短期和长期用户,系统效益和实现策略。

我们的建议是让一个明确的计划大纲的每一步任务和可交付成果的项目定期评估,以确保每个人都在同一页上的需求和现实的假设资源可用性和最后期限。

信息6:使用标准化的术语和限制自由文本的使用

之间有一个权衡使用结构化信息和自由文本,用户可以进入信用违约掉期。从分析的角度来看,自由文本会引起相当大的额外的工作负载重新分类信息分为结构化术语。两个医院系统的不同的体验参与指南针很好地说明了最终用户的行为对这个方面。在指南针cds开药者的第一步是选择一个抗菌他/她规定的指示(图2)。在一个中心,进入自由文本,开药者必须类型“其他”,然后会出现一个新的框,他/她可以自由文本显示类型。由于这种“伎俩”,使进入自由文本很难找到,我们最终用很少的自由文本显示输入在一个中心。在其他中心更容易进入自由文本,导致更高比例的非结构化的迹象(回顾迹象时,很大一部分是可用的结构化信息,但最终用户无法找到或没有努力去找到它)。

相反,在自由文本显示的中心是隐藏的,理由偏离的建议列表包含列表中的“其他”直接可见以下6其他命题(图2)。自由文本理由的数量远远大于自由文本。这说明,用户通常会支持自由文本时可用的工作因为它成本低于从预定义列表搜索指示。

我们建议限制可能进入自由文本在设计自己的信用违约掉期,但是找到合适的概念从预定义列表应该尽可能容易。一个医院(日内瓦)~ 50000医学术语编码的清单和有关国际术语如icd - (22)。由于不同的数据库之间的通信问题,实现这个列表在我们自己的系统是不可能的。我们选择传染病方面从列表中每一项和索引所有可能的别名(例子图2)。最后列表包含500多个适应症(包括许多别名)在日内瓦和大约200在提契诺。用户之间的一项调查结果显示,在10个用户输入评论迹象,6人抱怨没有足够的迹象显示或显示他们正在寻找并没有出现在列表中;另一方面4用户表示,有太多太多的别名和迹象,他们难以找到合适的一个。事实,那么许多终端用户抱怨太多关于太少的迹象表明,我们可能发现了一个很好的平衡。

我们建议限制使用自由文本,也适应随着时间的推移你的工具(例如,包括在列表中提供的迹象表明没有发现和自由文本)。

消息7:可用性测试计划并定期在开发过程的早期

可用性指的是易于使用的接口,定义的易学性、效率、情怀、满意度,和潜在的错误。对于采用信息化产品的可用性是至关重要的终端用户(23,24)。可用性测试是现在的一部分,通常称为用户体验(UX),指的是在设计过程中提高易用性的方法,通常与代表用户测试。通常,在一个测试中,参与者将努力完成典型任务而观察家看,听和做笔记(“自言自语”法)(25)。目标是确定任何可用性问题,收集定性和定量数据和确定参与者的满意产品。

有效的信用违约掉期通常是一个交互式的产品设计过程基于可用性评估和重新设计。尽管这个过程可能被视为耗时和费力,可能发现重大问题,大大提高用户的满意您的系统。可用性技术并不需要复杂的方法或正式的实验室设备,但需要提前计划和预算。理想情况下,应该执行可用性测试在设计过程的早期和整个开发周期(15)。

在开始我们的项目,内部信息化产品的可用性测试并不是经常在我们的机构中实现我们的感觉,可用性测试工具只能执行一次该工具几乎准备好了。然而,在开发过程中测试你的产品太迟了可能会让你时刻修正会更加昂贵。此外,作为临床医生参与开发工具,我们成为用于其缺陷和“技巧”来绕过他们,因此测试自己变得有些误导,并不一定反映出“真实”。

当我们终于准备启动工具,延迟发展和时间压力的背景下研究使我们绕过一个广泛的可用性测试。之前实现我们与用户进行测试验证,他们能够使用工具的经典场景,但是没有正式的测试与“自言自语”方法或深度分析测试人员遇到的问题进行了评估。在这个阶段的任何变化设计或算法会花费我们一些额外的几个月的延误。事后看来,我们认为重要的是,虽然不一定是耗费时间的变化可以在采用终端用户有重大的影响,这将是值得投入更多的时间和资源可用性测试。例如,框允许开处方药物添加到建议方案不够清晰可见的第一个版本的工具。发射后仅几个月,稍加修改,这个盒子的布局是由开处方者更容易找到。这种类型的“错误”可能是通过基本的可用性测试和发现从开始纠正。

我们强烈建议仔细计划和预算可用性测试在设计自己的信用违约掉期。

实施阶段

消息8:认为额外的挑战之前相关的研究设计,请继续关注在干预阶段快速反应

集群随机试验被认为是最好的研究设计评估AMS干预有几个原因(26):他们减少污染的风险干预,可提高合规集群内的干预,允许评估特定的结果如抗菌素耐药性集群级别。

实现一个计算机决策支持系统在集群随机试验中增加了额外的挑战可以物流和金融挑战固有的这种类型的设计。

信用违约掉期的访问必须限制医生和病人在特定单位。这意味着,当病人从干预转移到控制单元,信息相关的信用违约掉期(抗菌处方指示)必须隐藏。为了避免prescriber-fatigue,理想情况下这些信息应该保持和再现,以防病人转口的另一个方向。例如看来,对于短的病人呆在operatory房间里从一个干预病房,所有的指示数据都丢失了,再开处方者必须重新输入数据(然后re-prescribe药物)病人时回来。这种类型的事件可能产生相当大的挫折的处方。他们需要未雨绸缪,不断监测和快速纠正。

在实现信用违约掉期的一项研究的背景下,小错误在实现阶段可以妥协的整个研究。在研究期间,你需要特别提醒小中断事先没有计划和维护一个常数与开发人员和最终用户沟通发现问题在早期和快速反应,适当的纠正措施。

消息9:计划适当的培训

无论其self-learnability,所有新系统有一个学习期,所以基线评估用户的技术能力可能是合适的。进一步训练可以促进充分利用信用违约掉期提供功能或者更明确的指导纳入信用违约掉期的推荐自己。这些信息可以作为信息按钮实现无干扰。又有过多的信息按钮,会打扰终端用户之间的权衡和不够不允许那些不接受特殊培训充分利用信用违约掉期的潜力。如前所述在最近的一次系统的回顾,研究需要调查的用户体验改进增加信息按钮使用和有效性(27)。

我们观察到,我们的系统没有完全直观允许全面的使用没有额外的培训。面对面训练和on-ward面对面支持了在这两个研究地点在第一个星期。在提契诺,面对面训练是强制性的。在日内瓦,我们创建了大量的附加培训材料,如一个局域网网站,经常问问题文档,和小演示视频。尽管如此,我们觉得很少有人能看这些信息。人们习惯于很高性能电子工具如智能手机、平板电脑在日常生活和他们的期望对信息化产品高。他们想要一个工具直观的足够熟悉不需要额外的努力。从这个意义上说,上面提到的可用性测试可以通过微小的变化有很大的影响。

评估阶段和适应

消息10:提前计划维护、适应性和相关的金融挑战

维护和不断适应信用违约互换是他人的挑战,可以在最初的阶段(经常被忽视16)。维护是至关重要的两个主要原因:(1)临床规则的内容需要经常适应底层循证知识,这本身就是发展快,(2)技术的调整可能是必要的因为更新或新功能的EHR或CPOE。

定期更新内容,我们建议建立一个系统,允许一定程度的自治对临床医师。在我们的例子中,一个基于网络平台的设计,允许修改订单集由临床医生负责这个项目。任何修改本地指南的内容在传染病部门的责任和验证由团队负责当地传播之前指导方针。这个平台集成到生产版本的电子健康档案,因此可以快速发布的任何更改在生产中没有一个漫长而令人沮丧的验证过程。然而,为了跟上变化的步伐在当地的医学知识和指导方针需要时间。

关于新功能,提示药物之间的相互作用和肾剂量改编计划实现两个机构的电子处方系统启动后的指南针。这些新特性需要非常小心评估新功能也将通过指南针系统处方时有效。用户正在快速熟悉这些额外的功能,而不是让他们可以令人沮丧。

然而,即使能找到解决方案的维护和适应,他们的成本是另一个挑战。在我们的例子中,信用违约互换的发展是一个研究项目的一部分由瑞士国家科学基金会资助。这意味着预算研究项目结束后结束。证明成本效益或改善说服机构领导人的关心是至关重要的质量保持融资的维护和进一步发展。

消息11:使具有潜力的协同效应与其他信息化项目

信息学发展在医院环境应该是在一个广泛的视角。子组件的罗盘cds已经重用其他信息化发展例如COVID-19危机期间创建本地多组分的指导方针和类似工具针对处方抗菌剂在日内瓦在儿童医院住院的孩子。之间的协同效应也可以创建其他信息化项目针对医疗处方。通过准备和意识到伴随信息项目开发自己的机构,您可以创建桥梁和利用开发其他项目执行。

结论

发展我们自己的信用违约掉期抗菌管理是一个非常激动人心的,还具有挑战性的经验。拥有我们自己的内部电子健康记录给我们(越来越少)机会建立一个信用违约掉期集成到我们医院的电子处方。如今,大型商业电子医疗纪录正在取代本地内部系统限制的可能性增加新的功能适应当地需求和实践。开发一个信用违约掉期与IT团队合作是一个多方面的经验,一些不可预见的挑战。

评估这些工具是关键的实际影响和文学是明显缺乏。我们期待共享集群随机试验的结果。

指南针研究小组

卡洛•Balmelli斯特凡诺布吕尼,Magali深渊Emmanuel杜兰,Laurent Kaiser Damien Grauser,斯蒂芬Harbarth,克利斯朵夫马蒂,Virgini Prendki和杰罗姆Stirnemann。

数据可用性声明

生成原始的贡献本文研究包括/辅料,可以针对相应的作者进一步询问。

作者的贡献

GC和黑洞:概念化。GC:原创作品。作者:writing-review和编辑。

资金

这项工作是由瑞士国家科学基金会(批准号407240 _167079)在瑞士国家的背景下,研究项目72抗菌素耐药性(www.nfp72.ch)。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

引用