Система поддержки принятия клинических решений ( CDSS ) — это информационная технология здравоохранения , которая предоставляет врачам, персоналу, пациентам и другим лицам знания и персональную информацию для помощи в здравоохранении и здравоохранении. CDSS охватывает множество инструментов для улучшения принятия решений в клиническом рабочем процессе. Эти инструменты включают в себя компьютеризированные оповещения и напоминания для поставщиков медицинских услуг и пациентов, клинические руководства, наборы заказов, специфичные для состояний, целевые отчеты и резюме данных пациентов, шаблоны документации, диагностическую поддержку и контекстно-релевантную справочную информацию, среди прочих инструментов. CDSS представляют собой важную тему в области искусственного интеллекта в медицине .
Система поддержки принятия клинических решений — это активная система знаний, которая использует переменные данных пациента для выработки рекомендаций относительно медицинской помощи. Это подразумевает, что CDSS — это просто система поддержки принятия решений, ориентированная на использование управления знаниями .
Основная цель современной системы CDSS — помогать врачам на месте оказания медицинской помощи. [1] Это означает, что врачи взаимодействуют с системой CDSS, чтобы помочь проанализировать и поставить диагноз на основе данных пациентов о различных заболеваниях.
В ранние дни CDSS были задуманы для принятия решений за клинициста буквально. Клиницист вводил информацию и ждал, пока CDSS выведет «правильный» выбор, а клиницист просто действовал на основе этого вывода. Однако современная методология использования CDSS для помощи означает, что клиницист взаимодействует с CDSS, используя как свои знания, так и CDSS, чтобы лучше анализировать данные пациента, чем человек или CDSS могли бы сделать самостоятельно. Как правило, CDSS дает рекомендации для клинициста, и ожидается, что клиницист выберет полезную информацию из представленных результатов и отбросит ошибочные предложения CDSS. [2]
Два основных типа CDSS — основанные на знаниях и не основанные на знаниях: [1]
Примером того, как врач может использовать систему поддержки принятия клинических решений, является система поддержки принятия диагностических решений (DDSS). DDSS запрашивает некоторые данные пациентов и в ответ предлагает набор соответствующих диагнозов. Затем врач берет выходные данные DDSS и определяет, какие диагнозы могут быть релевантными, а какие нет, [1] и, при необходимости, назначает дополнительные тесты для сужения диагноза.
Другим примером CDSS может быть система рассуждений на основе случаев (CBR). [3] Система CBR может использовать данные предыдущих случаев, чтобы помочь определить соответствующее количество пучков и оптимальные углы пучка для использования в радиотерапии для пациентов с раком мозга; затем медицинские физики и онкологи рассмотрят рекомендуемый план лечения, чтобы определить его жизнеспособность. [4]
Другая важная классификация CDSS основана на времени ее использования. Врачи используют эти системы в месте оказания помощи, чтобы помочь себе, когда они имеют дело с пациентом, при этом время использования может быть либо до диагностики, во время диагностики, либо после диагностики. [ требуется цитата ] Системы CDSS до диагностики помогают врачу подготовить диагнозы. CDSS помогают просматривать и фильтровать предварительные диагностические выборы врача для улучшения результатов. Системы CDSS после диагностики используются для добычи данных с целью получения связей между пациентами и их прошлой историей болезни и клиническими исследованиями для прогнозирования будущих событий . [1] По состоянию на 2012 год было заявлено, что поддержка принятия решений начнет заменять врачей в общих задачах в будущем. [5]
Другой подход, используемый Национальной службой здравоохранения в Англии, заключается в использовании DDSS для сортировки медицинских состояний вне часов работы, предлагая пациенту подходящий следующий шаг (например, вызвать скорую помощь или обратиться к врачу общей практики на следующий рабочий день). Предложение, которое может быть проигнорировано как пациентом, так и телефонным оператором, если здравый смысл или осторожность подсказывают иное, основано на известной информации и неявном выводе о том, каким, скорее всего, будет наихудший диагноз; оно не всегда сообщается пациенту, поскольку оно вполне может быть неверным, и не основано на мнении человека с медицинским образованием — оно используется только для целей первоначальной сортировки. [ необходима цитата ]
Большинство CDSS состоят из трех частей: базы знаний, механизма вывода и механизма для связи. [6] База знаний содержит правила и ассоциации скомпилированных данных, которые чаще всего принимают форму правил ЕСЛИ-ТО. Если бы это была система для определения взаимодействия лекарств , то правило могло бы быть таким: ЕСЛИ лекарство X принято И лекарство Y принято, ТО оповестить пользователя. Используя другой интерфейс, продвинутый пользователь может редактировать базу знаний, чтобы поддерживать ее в актуальном состоянии с новыми лекарствами. Механизм вывода объединяет правила из базы знаний с данными пациента. Механизм связи позволяет системе показывать результаты пользователю, а также иметь входные данные в систему. [2] [1]
Для выражения артефактов знаний в вычисляемой форме необходим язык выражений, такой как GELLO [ требуется разъяснение ] или CQL (язык клинического качества). Например: если у пациента сахарный диабет, и если последний результат теста на гемоглобин A1c был менее 7%, рекомендуется провести повторное тестирование, если прошло более шести месяцев, но если последний результат теста был больше или равен 7%, рекомендуется провести повторное тестирование, если прошло более трех месяцев.
В настоящее время рабочая группа HL7 CDS сосредоточена на развитии языка клинического качества (CQL). [7] Центры США по услугам Medicare и Medicaid (CMS) объявили, что планируют использовать CQL для спецификации электронных показателей клинического качества (eCQM). [8]
CDSS, которые не используют базу знаний, используют форму искусственного интеллекта , называемую машинным обучением , [9] , которая позволяет компьютерам учиться на прошлом опыте и/или находить закономерности в клинических данных. Это устраняет необходимость в написании правил и экспертном вкладе. Однако, поскольку системы, основанные на машинном обучении, не могут объяснить причины своих выводов, большинство врачей не используют их напрямую для диагностики, надежности и соображений ответственности. [2] [1] Тем не менее, они могут быть полезны в качестве постдиагностических систем, для предложения закономерностей, которые врачи могут изучить более глубоко.
По состоянию на 2012 год, три типа систем, не основанных на знаниях, — это машины опорных векторов , искусственные нейронные сети и генетические алгоритмы . [10]
Примером не основанной на знаниях системы CDSS является веб-сервер, разработанный с использованием машины опорных векторов для прогнозирования гестационного диабета в Ирландии. [11]
В 1999 году Институт медицины опубликовал отчет « Человеку свойственно ошибаться» , в котором основное внимание уделялось кризису безопасности пациентов в Соединенных Штатах, указывая на невероятно большое количество смертей. Эта статистика привлекла большое внимание к качеству ухода за пациентами. [ необходима цитата ] Институт медицины (IOM) продвигал использование медицинских информационных технологий, включая системы поддержки клинических решений, для повышения качества ухода за пациентами. [12]
С принятием Закона о восстановлении и реинвестировании Америки 2009 года (ARRA) был дан толчок к широкому внедрению технологий медицинской информации через Закон о медицинских информационных технологиях для экономического и клинического здравоохранения (HITECH). Благодаря этим инициативам все больше больниц и клиник интегрировали электронные медицинские записи (EMR) и компьютеризированный ввод врачебных назначений (CPOE) в свои процессы обработки и хранения медицинской информации. Несмотря на отсутствие законов, поставщики CDSS почти наверняка будут рассматриваться как имеющие юридическую обязанность заботиться как о пациентах, которые могут пострадать из-за использования CDSS, так и о врачах, которые могут использовать эту технологию для ухода за пациентами. [ необходима цитата ] [ необходимо разъяснение ] Однако правовые нормы, регулирующие обязанности по уходу, пока четко не определены. С принятием Закона HITECH, включенного в ARRA, поощряющего внедрение ИТ в здравоохранении, более подробные судебные решения для CDSS и EMR все еще были [ когда? ] определяется Управлением национального координатора по информационным технологиям здравоохранения (ONC) и утверждается Департаментом здравоохранения и социальных служб (HHS). Определение «Значимого использования» еще не опубликовано. [ необходимо разъяснение ]
Доказательства эффективности CDSS неоднозначны. Существуют определенные заболевания, которые получают больше пользы от CDSS, чем от других заболеваний. Систематический обзор 2018 года выявил шесть медицинских состояний, при которых CDSS улучшил результаты лечения пациентов в больничных условиях, включая управление уровнем глюкозы в крови, управление переливанием крови, профилактику физиологического ухудшения, профилактику пролежней, профилактику острой почечной недостаточности и профилактику венозной тромбоэмболии. [13] Систематический обзор 2014 года не обнаружил преимуществ с точки зрения риска смерти при сочетании CDSS с электронной медицинской картой . [14] Однако могут быть некоторые преимущества с точки зрения других результатов. [14] Систематический обзор 2005 года пришел к выводу, что CDSS улучшили работу практикующих врачей в 64% исследований и результаты лечения пациентов в 13% исследований. Функции CDSS, связанные с улучшением работы практикующих врачей, включали автоматические электронные подсказки, а не требующие активации системы пользователем. [15]
Систематический обзор 2005 года показал, что «системы поддержки принятия решений значительно улучшили клиническую практику в 68% испытаний». К функциям CDSS, связанным с успехом, относятся интеграция в клинический рабочий процесс, а не отдельный вход в систему или экран, электронные, а не бумажные шаблоны, предоставление поддержки принятия решений во время и в месте оказания помощи, а не до нее, и предоставление рекомендаций по уходу. [16]
Однако более поздние систематические обзоры были менее оптимистичны относительно эффектов CDS, а в одном из них, опубликованном в 2011 году, говорилось: «Существует большой разрыв между постулируемыми и эмпирически доказанными преимуществами [CDSS и других] технологий электронного здравоохранения ... их экономическая эффективность еще не доказана». [17]
Пятилетняя оценка эффективности CDSS в реализации рационального лечения бактериальных инфекций для управления противомикробной терапией была опубликована в 2014 году; по словам авторов, это было первое долгосрочное исследование CDSS. [18]
Многие медицинские учреждения и компании-разработчики программного обеспечения приложили немало усилий для создания жизнеспособных CDSS для поддержки всех аспектов клинических задач. Однако, учитывая сложность клинических рабочих процессов и высокие требования к рабочему времени персонала, учреждение, внедряющее систему поддержки, должно проявлять осторожность, чтобы гарантировать, что система станет неотъемлемой частью клинического рабочего процесса. Некоторые CDSS имели разный успех, в то время как другие страдали от общих проблем, препятствующих или снижающих успешное внедрение и принятие.
Два сектора сферы здравоохранения, в которых CDSS оказали большое влияние, — это секторы фармацевтики и выставления счетов. Обычно используемые системы фармацевтики и заказа рецептов теперь выполняют пакетную проверку заказов на предмет негативного взаимодействия лекарств и сообщают предупреждения специалисту, оформляющему заказ. Еще один сектор успеха CDSS — это выставление счетов и подача претензий. Поскольку многие больницы полагаются на возмещение расходов Medicare , чтобы оставаться в рабочем состоянии, были созданы системы, помогающие изучить как предлагаемый план лечения, так и текущие правила Medicare, чтобы предложить план, который пытается решить как проблему ухода за пациентом, так и финансовые потребности учреждения. [ необходима цитата ]
Другие CDSS, нацеленные на диагностические задачи, добились успеха, но часто очень ограничены в развертывании и области применения. Система Leeds Abdominal Pain System начала работать в 1971 году в больнице Университета Лидса. Сообщалось, что она ставила правильный диагноз в 91,8% случаев, по сравнению с показателем успешности клиницистов в 79,6%. [ необходима цитата ]
Несмотря на широкий спектр усилий учреждений по производству и использованию этих систем, широкое внедрение и принятие все еще не достигнуто для большинства предложений. Одним из основных препятствий на пути к принятию исторически была интеграция рабочего процесса. Существовала тенденция сосредотачиваться только на функциональном ядре принятия решений CDSS, что приводило к дефициту планирования того, как врач будет использовать продукт на месте. CDSS были автономными приложениями, требующими от врача прекратить работу в своей текущей системе, переключиться на CDSS, ввести необходимые данные (даже если они уже были введены в другую систему) и изучить полученные результаты. Дополнительные шаги нарушают поток с точки зрения врача и стоят драгоценного времени. [ необходима цитата ] [19]
Системы поддержки принятия клинических решений сталкиваются с серьезными техническими проблемами в ряде областей. Биологические системы чрезвычайно сложны, и клиническое решение может использовать огромный спектр потенциально релевантных данных. Например, электронная система доказательной медицины может потенциально учитывать симптомы пациента, историю болезни, семейный анамнез и генетику , а также исторические и географические тенденции возникновения заболеваний и опубликованные клинические данные об эффективности терапии при рекомендации курса лечения пациента.
С клинической точки зрения, серьезным препятствием для принятия CDSS является интеграция рабочих процессов.
Хотя было показано, что врачам требуются объяснения CDSS на основе машинного обучения, чтобы иметь возможность понимать и доверять их предложениям [20] , в целом наблюдается явное отсутствие применения объяснимого искусственного интеллекта в контексте CDSS [21] , что создает еще одно препятствие для принятия этих систем.
Другим источником разногласий со многими системами медицинской поддержки является то, что они выдают огромное количество предупреждений. Когда системы выдают большой объем предупреждений (особенно тех, которые не требуют эскалации), помимо раздражения, врачи могут уделять меньше внимания предупреждениям, в результате чего потенциально критические предупреждения могут быть пропущены. Это явление называется усталостью предупреждений. [22]
Одной из основных проблем, с которой сталкивается CDSS, является сложность включения огромного количества клинических исследований, публикуемых на постоянной основе. В течение года публикуются десятки тысяч клинических испытаний. [23] В настоящее время каждое из этих исследований должно быть вручную прочитано, оценено на предмет научной легитимности и включено в CDSS точным образом. В 2004 году было заявлено, что процесс сбора клинических данных и медицинских знаний и приведения их в форму, которую компьютеры могут обрабатывать для помощи в поддержке клинических решений, «все еще находится в зачаточном состоянии». [24]
Тем не менее, для компании более целесообразно делать это централизованно, даже если это не полностью, чем для каждого врача пытаться быть в курсе всех публикуемых исследований. [ необходима цитата ]
Помимо того, что это трудоемко, иногда бывает трудно количественно оценить или включить новые данные в существующую схему поддержки принятия решений, особенно в случаях, когда различные клинические статьи могут показаться противоречивыми. Правильное разрешение подобных несоответствий часто является предметом самих клинических статей (см. метаанализ ), на завершение которых часто уходят месяцы. [ необходима цитата ]
Для того чтобы CDSS предлагала ценность, она должна наглядно улучшать клинический рабочий процесс или результат. Оценка CDSS количественно определяет ее ценность для улучшения качества системы и измерения ее эффективности. Поскольку разные CDSS служат разным целям, ни одна общая метрика не применима ко всем таким системам; однако такие атрибуты, как согласованность (с экспертами и с ними), часто применяются в широком спектре систем. [25]
Критерий оценки для CDSS зависит от цели системы: например, диагностическая система поддержки принятия решений может быть оценена на основе согласованности и точности ее классификации заболеваний (по сравнению с врачами или другими системами поддержки принятия решений). Система доказательной медицины может быть оценена на основе высокой частоты улучшения состояния пациентов или более высокой финансовой компенсации для поставщиков услуг. [ необходима цитата ]
Внедрение EHR было неизбежной проблемой. Эта проблема связана с тем, что это относительно неизведанная область, и на этапе внедрения EHR возникает много проблем и осложнений. Это можно увидеть в многочисленных проведенных исследованиях. [ необходима цитата ] Однако проблемы внедрения электронных медицинских карт (EHR) получили некоторое внимание. Тем не менее, о переходе от устаревших EHR к более новым системам известно меньше. [26]
EHR — это способ сбора и использования данных в реальном времени для предоставления высококачественного ухода за пациентами, гарантируя эффективность и рациональное использование времени и ресурсов. Совместное включение EHR и CDSS в процесс медицины может изменить способ обучения и практики медицины. [27] Было сказано, что «высшим уровнем EHR является CDSS». [28]
Поскольку «системы поддержки принятия клинических решений (CDSS) представляют собой компьютерные системы, предназначенные для оказания влияния на принятие врачами решений в отношении отдельных пациентов в тот момент времени, когда эти решения принимаются» [27] , очевидно, что было бы полезно иметь полностью интегрированную CDSS и EHR.
Несмотря на то, что преимущества очевидны, полная реализация CDSS, интегрированной с EHR, исторически требовала значительного планирования со стороны медицинского учреждения/организации для того, чтобы CDSS была успешной и эффективной. Успех и эффективность можно измерить по увеличению объема оказываемой помощи пациентам и сокращению количества неблагоприятных событий . Кроме того, будет экономия времени и ресурсов, а также выгоды с точки зрения автономии и финансовых выгод для медицинского учреждения/организации. [29]
Успешная интеграция CDSS/EHR позволит предоставлять пациенту наилучшую практику и высококачественную помощь, что является конечной целью здравоохранения. Три области, которые могут быть решены с помощью внедрения CDSS и электронных медицинских карт (EHR), это:
Системы CDSS будут наиболее полезны в будущем, когда медицинские учреждения станут «на 100% электронными» с точки зрения информации о пациентах в режиме реального времени, что упростит количество изменений, которые необходимо внести для обеспечения того, чтобы все системы были в курсе событий.
Измеримые преимущества систем поддержки принятия клинических решений для эффективности работы врачей и результатов лечения пациентов остаются предметом постоянных исследований.
Внедрение электронных медицинских карт (ЭМК) в учреждениях здравоохранения сопряжено с трудностями; наиболее важными из них являются поддержание эффективности и безопасности во время внедрения [30], но для того, чтобы процесс внедрения был эффективным, понимание перспектив пользователей ЭМК является ключом к успеху проектов по внедрению ЭМК. [31] В дополнение к этому, внедрение необходимо активно поощрять с помощью подхода «снизу вверх», ориентированного на клинические потребности. [32] То же самое можно сказать и о CDSS.
По состоянию на 2007 год основными проблемами при переходе к полностью интегрированной системе EHR/CDSS были: [33]
а также ключевые аспекты ввода данных, которые необходимо учитывать при внедрении CDSS, чтобы избежать возникновения потенциальных неблагоприятных событий. Эти аспекты включают:
В качестве технического средства устранения некоторых из этих барьеров была предложена сервисно-ориентированная архитектура . [34]
По состоянию на июль 2015 года запланированный переход на EHR в Австралии сталкивается с трудностями. Большинство медицинских учреждений по-прежнему используют полностью бумажные системы; некоторые находятся на этапе перехода на сканированные EHR или движутся к такому этапу перехода.
Виктория попыталась внедрить EHR по всему штату с помощью своей программы HealthSMART, но проект был отменен из-за неожиданно высоких затрат. [35]
Южная Австралия (SA) однако немного более успешна, чем Виктория, в реализации EHR. Это может быть связано с тем, что все государственные организации здравоохранения в SA управляются централизованно.
SA находится в процессе внедрения «Enterprise patients administration system (EPAS)». Эта система является основой для всех государственных больниц и медицинских учреждений для EHR в SA, и ожидалось, что к концу 2014 года все учреждения в SA будут подключены к ней. Это позволит успешно интегрировать CDSS в SA и увеличить преимущества EHR. [36] К июлю 2015 года сообщалось, что только 3 из 75 медицинских учреждений внедрили EPAS. [37]
С крупнейшей системой здравоохранения в стране и федеративной, а не централизованно управляемой моделью, Новый Южный Уэльс последовательно продвигается к внедрению EHR по всему штату. Текущая итерация технологии штата, eMR2, включает функции CDSS, такие как путь сепсиса для выявления пациентов с риском на основе данных, введенных в электронную запись. По состоянию на июнь 2016 года, 93 из 194 учреждений, находящихся в зоне охвата для первоначального развертывания, внедрили eMR2. [38]
Служба поддержки принятия клинических решений EBMEDS, предоставляемая Duodecim Medical Publications Ltd, используется более чем 60% врачей финского общественного здравоохранения. [39]
В Индии было много недавних инициатив по продвижению цифрового здравоохранения. В Индии появляются новые платформы, такие как Eka.care, Clinisio, Raxa и т. д., которые обеспечивают интегрированную поддержку клинических решений EHR. [40]
Исследование в Великобритании протестировало Salford Medication Safety Dashboard (SMASH), веб-приложение CDSS, помогающее врачам общей практики и фармацевтам находить в своих электронных медицинских картах людей, которые могут подвергаться угрозам безопасности из-за ошибок в рецептах. Панель инструментов была успешно использована для выявления и оказания помощи пациентам с уже зарегистрированными небезопасными рецептами, а позже она помогла отслеживать новые случаи по мере их появления. [41] [42]
{{cite book}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link)В сегодняшнем быстро развивающемся ландшафте здравоохранения системы поддержки принятия клинических решений (CDSS) играют ключевую роль в улучшении ухода за пациентами, улучшении клинических результатов и поддержке медицинских работников в принятии обоснованных решений. В этой статье рассматриваются концепция, преимущества, проблемы и будущие перспективы CDSS.
Система поддержки клинических решений (CDSS) — это компьютеризированный инструмент, разработанный для помощи поставщикам медицинских услуг в принятии клинических решений путем интеграции медицинских знаний с данными пациентов. Эти системы используют алгоритмы, базы данных и информацию о пациентах для предоставления персонализированных рекомендаций, оповещений и напоминаний медицинским работникам в месте оказания помощи.
1. **База знаний**: содержит медицинские рекомендации, протоколы, передовой опыт и клинические правила.
2. **Интерфейс данных пациента**: интегрируется с системами электронных медицинских карт (ЭМК) для доступа к демографическим данным пациента, истории болезни, результатам анализов и текущим лекарствам.
3. **Механизм вывода**: анализирует данные пациентов и применяет клинические правила для генерации предложений или оповещений на основе предопределенных алгоритмов.
4. **Пользовательский интерфейс**: предоставляет рекомендации, оповещения и соответствующую информацию поставщикам медицинских услуг в удобном для пользователя формате.
1. **Улучшение процесса принятия клинических решений**: CDSS предоставляет основанные на фактических данных рекомендации, сокращая количество ошибок и вариативность в клинической практике.
2. **Повышенная безопасность пациентов**: оповещения о взаимодействии лекарственных препаратов, аллергиях и потенциальных нежелательных явлениях помогают предотвратить врачебные ошибки и улучшить результаты лечения пациентов.
3. **Эффективность**: оптимизирует рабочий процесс, обеспечивая быстрый доступ к необходимой информации, сокращая время, затрачиваемое на ручной поиск и анализ данных.
4. **Экономическая эффективность**: помогает оптимизировать использование ресурсов, сокращая количество ненужных тестов, процедур и госпитализаций.
5. **Непрерывное образование**: выступает в качестве инструмента обучения, информируя поставщиков медицинских услуг о последних медицинских исследованиях и рекомендациях.
1. **Сложность интеграции**: интеграция CDSS с существующими системами EHR и рабочими процессами может оказаться сложной и трудоемкой.
2. **Качество данных и совместимость**: зависимость от точных и полных данных имеет решающее значение для эффективности CDSS.
3. **Принятие пользователем**: сопротивление изменениям и незнание новых технологий среди поставщиков медицинских услуг.
4. **Усталость от оповещений**: перегрузка медицинских работников чрезмерными оповещениями и напоминаниями, что приводит к десенсибилизации.
5. **Правовые и этические вопросы**: опасения относительно ответственности, конфиденциальности и сохранения конфиденциальности данных пациентов.
1. **Искусственный интеллект и машинное обучение**: передовые алгоритмы для предиктивной аналитики , персонализированной медицины и принятия решений в режиме реального времени.
2. **Мобильные и облачные решения**: удаленный доступ и бесшовная интеграция в различных медицинских учреждениях.
3. **Обработка естественного языка**: расширение возможностей CDSS для интерпретации неструктурированных данных, таких как клинические заметки и отчеты по визуализации.
4. **CDSS, ориентированная на пациента**: вовлечение пациентов в процессы принятия решений и персонализированное управление здоровьем.
Системы поддержки принятия клинических решений представляют собой преобразующую технологию в здравоохранении, предлагающую существенные преимущества в клинической практике, безопасности пациентов и эффективности здравоохранения. Хотя остаются проблемы в реализации и принятии, продолжающиеся достижения в области технологий и предоставления медицинских услуг готовы еще больше расширить возможности и влияние CDSS в улучшении общих результатов здравоохранения.
В заключение следует отметить, что CDSS являются важнейшими инструментами в развивающемся ландшафте медицинских технологий, позволяя медицинским работникам эффективно использовать аналитические данные и медицинские знания на месте оказания медицинской помощи, что в конечном итоге приводит к улучшению результатов лечения пациентов и повышению качества оказания медицинской помощи.