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现代重症监护病房(ICU)环境复杂多变,患者病情可能迅速恶化,需要持续监测和及时干预。ICU患者常面临多器官功能障碍,需要生命支持性治疗,如机械通气、升压药物、输血和连续性肾脏替代治疗(又称连续性血液净化)等。此外,ICU环境中的噪音、睡眠干扰、长期制动、镇静剂使用和机械通气等因素会加重患者的认知障碍和谵妄。谵妄是一种急性神经认知障碍,表现为注意力、意识和定向能力的紊乱,是重症医学中的一个重要挑战,影响高达61%的成人ICU患者,并与住院时间延长、死亡率增加和认知功能障碍相关。尽管谵妄的发病率很高,但其诊断常常被低估,且药物治疗效果有限,这突显了指导预防性和非药物干预的重要性。

本研究旨在通过与ICU临床医生的合作设计会议,迭代改进一个人工智能(AI)驱动的临床决策支持系统,用于实时动态模型中整合电子病历数据、可穿戴设备数据、视频和环境数据,以量化患者临床恶化和谵妄的风险,并提供可操作的预警,优化ICU中的临床决策。

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本研究采用半结构化焦点小组讨论和个别访谈的方式,对ICU医生、中级医护人员和护士进行了访谈。研究地点位于美国东南部一家拥有1000多张床位的三级医院。研究人员通过电子邮件直接联系目标人群进行招募,并采用目的性抽样方法,以确保参与者的角色多样性。访谈内容涵盖了临床医护人员对人工智能驱动的临床决策支持系统的看法、系统偏好以及对当前用户界面原型的反馈。访谈记录经过定性分析,以识别与系统效用、界面设计特征、预警偏好和实施考虑相关的关键主题。

共有10名临床医护人员参与了8次研讨会。参与者包括护士、医师助理、住院医师、研究员和主治医师。定性分析结果揭示了五个主要主题:(1AI的计算效用;(2)工作流程优化;(3)对患者医护的影响;(4)技术考虑;(5)实施考虑。

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AI的计算效用方面,临床医护人员高度评价了该系统进行多模态连续监测的能力,以及AI实时处理海量数据、识别患者风险因素并提出可操作建议的能力。他们特别强调了该系统在谵妄检测和促进非药物性谵妄预防措施方面的独特价值。可操作性和信息的可直观解释性被认为至关重要。然而,关于AI提供的指导程度,参与者之间存在差异。一些人更倾向于获得可操作的建议和临床指南,而另一些人,特别是经验丰富的医护人员,更倾向于根据模型识别的主要风险因素自行制定行动方案。
工作流程优化方面,参与者认为该系统可以优化个人工作流程,减少信息过载,尤其对经验较少的医护人员而言。系统能够识别高风险患者、总结关键数据并提供建议。此外,该系统还能促进团队合作,鼓励医护人员就患者状态或风险因素进行讨论,提高对谵妄预防措施的依从性。一些参与者建议,风险评分可以更有效地分配资源,让临床医生能够更早地优先进行干预或让更多团队成员参与。然而,参与者也提醒,由于风险评分升高而采取的强制性行动可能会导致临床医生做出他们原本不会做出的决定,从而导致不必要的检查或过度治疗。

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对患者护理的影响方面,参与者认为该系统能够持续收集超出标准护理范围的数据(例如视频和环境数据),识别出常规检查中可能被忽略的临床重要事件。他们认为该系统可以作为繁忙ICU环境中的第二双眼睛。在谵妄管理方面,该系统能够持续监测细微的认知变化,从而实现早期干预和预防。此外,AI对谵妄亚型进行表型分类的潜力,可以提高诊断准确性,并促进更量身定制的管理方法。对于无法言语沟通的患者,该系统能够通过分析面部表情、活动数据和生理数据来检测疼痛和谵妄的迹象。
技术考虑方面,所有参与者都强烈希望该系统能够与现有的电子病历(EHR)系统集成。他们担心,缺乏集成会导致工作流程中断,并增加遗漏检查风险。参与者还对预警疲劳表示担忧,并强调需要针对不同角色提供个性化的通知。他们建议,床旁护士应收到与可操作干预措施相关的预警,而主治医生则应仅在患者状态发生重大变化时才收到通知。此外,参与者还讨论了预警阈值的重要性,以及如何找到合适的阈值以减少预警疲劳。

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实施考虑方面,参与者认为,通过医院政策强制执行是实现系统广泛采用的最有效途径。然而,他们也强调,易用性和对患者益处的证明将是自愿采用的关键因素。他们建议,试点项目、现场培训和研讨会以及自主学习的在线模块等实施策略可以提高参与度。一些实施挑战也得到了识别,包括在每个病房安装系统的可行性以及床旁护理人员工作量增加的可能性。参与者还对风险评分的下游影响表示担忧,特别是关于其对出院决定、ICU转运和后急性期护理安排的影响。法律影响的可能性(例如在预警被忽略或未被注意的情况下产生的责任)也被提及。

总而言之,这项研究强调了AI驱动的决策支持系统在提高ICU工作流程效率、患者监测和跨学科沟通方面的潜力。该系统通过利用AI的计算能力,同时保持临床医生的自主性,为改善患者预后提供了一种有前景的工具。然而,为了确保该系统能够增强而非扰乱临床实践,需要仔细地实施和持续的评估。未来的工作应优先考虑以用户为中心的设计改进,并解决未决的伦理和后勤问题,以优化其在临床实践中的适用性。

如需要《用于重症监护评估的临床决策支持系统的、以用户为中心的迭代设计:与重症监护病房临床医护人员的联合设计研讨会》(英文,共22页),请在本微信公众号中赞赏(点喜欢或稀罕作者后按本公众号设定打赏)后,发来email地址索取。

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