基于大数据的急性中毒抢救信息平台的开发及应用

顾鹏 朱保锋 陈建荣 沈君华

急性中毒是临床急诊抢救的主要危重病因之一,在急诊医疗工作中所占的比例也越来越大,成为我国一个重大的公共卫生与社会问题[1]。由于地域、城乡等因素的差别较大,使得大量的研究结果缺乏统一性。为清楚地了解一定范围内急性中毒的流行病学特点及变化趋势,帮助医护人员减轻工作负担、提高工作效率,南通大学第二附属医院通过3年时间,研发了相关的计算机软件,如动脉血气分析软件[2]、突发农药中毒事件快速诊治专家系统[3],并获得了良好的评价。笔者尝试采用网络化方法结合流行病学调查结果,开发出了以大数据为基础的中毒抢救信息平台,这将对指导急性中毒的院前和院内临床快速处置、病例资料的收集统计和开展后续研究工作有极大帮助。

一、急性中毒抢救信息平台的设计

(一)软件功能模块

将收集的资料分别汇总整理,通过计算机技术建立急性中毒查询功能模块、中毒病例统计模块,另外还配有软件使用说明书及研发情况介绍,主要功能和结构如下:

1.急性中毒查询功能模块：该中毒信息平台操作简便,结构清晰,能很好的满足急诊科中毒救治的需要,具有广泛的应用前景。查询系统数据库结构以目前常规数据库的建立方法为基础,参考经典书籍及期刊杂志,确定该查询系统的主要内容。查询结果包括毒物通用名及各种商品名、毒理作用、化学结构式、中毒症状、辅助检查、毒物检测方法、治疗措施(特效解毒剂、对症和支持治疗,包括血液净化、血液灌流、血液置换等)、护理要点、预防措施以及急性中毒导致急危重症的救治和监护要点[7]。

2.中毒病例统计功能模块：该模块构建了医院就诊的急性中毒患者信息数据库,其目的为了规范收集统一、完整的中毒患者各项信息和检查资料等,包括:(1)基本信息:个人信息、家庭信息。(2)病史资料:门诊病史、中毒抢救记录表、住院病史、检测报告、辅助检查、诊断信息、用药情况、手术记录。(3)统计查询:年龄、体重指数、职业、触毒至急诊室时间间隔、毒物分类、食物毒物分类、药物毒物分类、农药毒物分类、化工毒物分类、糖皮质激素类型、洗胃液量、急诊至洗胃时间间隔、活性炭使用剂量、并发症类型。大量中毒患者信息资料的规范收集、积累,可以了解和掌握中毒疾病谱和抢救成功率的变化趋势等流行病学特点,对中毒的防治工作意义重大。

(二)软件界面

图1 中毒病例上报界面

图2 流行病学统计结果界面

二、急性中毒院前院内抢救信息平台实操与应用

(一)关键技术环节

1.中毒抢救记录表：该表由笔者自行设计,其所含主要项目包括:患者的一般信息,基础情况(既往服毒自杀史、高血压、糖尿病、冠心病、消化性溃疡、哮喘、精神神经系统疾病、风湿免疫系统疾病、恶性肿瘤及脏器功能不全等),生命体征的初步评估,毒物分析(中毒途径、明确成分、服毒量、毒物鉴定与否),急救处理措施,后续处理及患者去向等。

2.中毒信息平台：网络技术人员采用Visualstudio 2005和SQL Server2008软件编写,使用基于窗口和面向对象的编写方法,与Windows操作系统紧密结合,在“中国慢病网”网络平台中搭建医院急性中毒病例信息管理系统,该系统下辖急性中毒查询、中毒病例统计两大功能模块。中毒病例统计模块中中毒信息录入平台包括患者一般信息、基础情况、生命体征的初步评估、毒物分析、急救处理、后续处理等。其操作步骤为:(1)点击菜单中“病史资料”目录下的“中毒抢救记录表”(图3)。(2)点击界面子模块功能栏的“新增中毒抢救记录”按钮(图4),弹出新增中毒抢救记录界面。(3)进入新增中毒抢救记录界面(图1),根据相应的数据类型填写数据项,“*”为必填项目。填写完成后保存(提交),如果保存成功,则跳转至查看页面(图5),否则不能保存(提交)。

图3 中毒抢救记录表按钮

图4新增中毒抢救记录按钮

图5 查看中毒抢救信息记录

3.中毒查询数据库：数据库由南通大学医学院信息部进行软件编程,同时参照《毒理学辞典》[4]《实用药物中毒急救》[5]《中毒急危重症诊断治疗学》[6]等权威专业书籍,定期检索各类期刊杂志和官方权威专业网站发表的相关报道,随时对中毒查询数据库的内容进行不断更新,做到与时俱进。

(二)临床操作方法

本课题参照国内外急性中毒流行病学研究思路以及急性中毒登记相关法律法规,与江苏省苏中、苏南、苏北3地区具有代表性的9家医院联盟,每家医院安排固定的中毒上报人员使用“中毒抢救记录表”对所有在急诊科就诊的急性中毒患者进行格式化登记,并通过急性中毒信息平台,按设定好的格式完成收集资料的全数据录入。由中毒查询数据库汇总后获得的数据经Excel软件进行统计分析,从而快速得出柱状图或饼形图,数据及百分比准确可靠,并从横断面对急性中毒进行前瞻性、描述性流行病学统计分析。

(三)质量控制

联盟的9家医院均有专门的中毒上报员,所有数据上报员均经过集中培训后授予信息平台的用户名和密码。初步数据录入完成后,将对应形成唯一的病例ID号,再由专业人员对每一份病例进行核查,将需要修改的内容在软件中反馈给用户,最终上传并保存。

(四)临床应用

根据以上的思路和方法成功构建的急性中毒抢救信息平台,在临床应用过程中通过建立的“中毒抢救记录表”对中毒患者的病例上报进行了内容、格式与要求的统一规范,使在统计查询中所得出的结果准确而可信,确保了该系统在中毒患者的诊治、论文写作、病例随访等方面发挥的重要作用。乔莉等[7]利用该信息平台收集并分析2015年6月至2016年9月江苏省1 965例中毒患者,其中男性893例,女性1 072例。结果显示:院内病死率为1.73%;最常见的中毒原因为自杀(54.96%);最常见的毒物种类为农药(35.83%),占中毒死亡患者的70.59%,其中以百草枯最为常见(12.37%);最常见的中毒途径为口服(93.18%);38.27%的中毒患者接受了洗胃治疗,22.34%接受了拮抗剂治疗,12.62%接受了糖皮质激素治疗,18.83%接受了血液灌流治疗,1.37%接受了血液透析治疗。

三、讨论

随着农业和工业水平的快速发展,毒物的种类也趋于多样化和复杂化,人们接触的机会也随之增多,中毒的数量仍居高不下,仍是急诊科的常见病种[8]。急性中毒的抢救既是急诊医师的责任,又是急诊医师专业发展的主要方向,故有必要建立以中毒救治为特色的急诊方向。因各种毒物的毒理学性质、吸收途径、代谢特征等因素差异,导致急性中毒的临床状况复杂多样。如果急诊医师对罕见的中毒特征不够熟悉,又缺乏查找相关诊治信息的途径,将导致部分重症中毒患者得不到及时处理,快速进展的病情得不到有效控制,那么这类患者的死亡率将会很高[9]。本课题将中毒相关知识由书面资料转变为网页形式,实现了信息资源的充分利用、快速检索、准确对应、精确查找,达到了简便查询的目的,帮助医务人员选择相应的诊断要点及抢救措施,最终提高抢救的成功率。同时,该信息系统的建立还可以联合多家中毒急救中心,实现病例资料实时互联与共享,从而进行基于大数据的多中心统计分析。

相比较其他中毒查询软件,本软件具有以下优点和特色:(1)界面清楚,操作方便。以网络平台为基础,采用全视窗风格,目录树结构管理。整个操作系统有详细说明书,每家医院有固定的用户名、密码,登录以后界面清晰易懂,即使对电脑操作很陌生的医师,也能快速掌握要领,轻松的操作该平台。(2)中毒查询功能强大。可用毒物的各种商品名、化学名、拼音进行查询。查询可选择模糊查询或精确查询两种方式,模糊查询则出现包含有查询主题词内容的条目,精确查询只出现与查询内容完全匹配的条目。信息查询的结果在分类树状结构下一目了然,查询操作快捷方便,该系统利用数据库的优势,可以在极短的时间内找到所需要的相关内容。另一重要特色是可以输入中毒症状得出一系列可以引起此症状的毒物,该功能得到试用医院的强烈好评。(3)网络上报实时、便捷、规范。急性中毒患者常首先到各级医院急诊科进行急救,病例资料的收集非常有价值,是反应中毒、自杀情况的重要信息来源,故网络上报要求以抢救室为单元,对所有中毒病例一律全部上报,并加强网络报告工作的规范管理[10]。(4)质量控制严格,及时用户反馈。定期对上报人员进行培训,并对该时段上报的病例问题进行汇总,对典型病例进行分析讲解,做好反馈工作。提高报告能力,保证数据的真实性和全面性,对其后续的统计工作提供切实可行的依据。(5)流行病学数据可靠、覆盖面广。既往纸质上报的形式既耗费大量人力物力,又不能实现及时上报,且后期统计工作同样费时又费力。而网络上报信息平台是反映中毒的极佳窗口,可推广到整个县、市甚至省级地区,从而快速初步了解更大地域范围内的中毒流行病学特征,为政府相关行政部门提供可靠的参考数据,为提高急性中毒整体诊治水平、制定综合防治措施提供科学依据[11]。(6)助力论文写作。根据该信息平台可以调取任意时间段、数家医院的急性中毒的各种统计数据,对论文的写作提供切实可靠的数据来源,为相关部门的流行病学调查提供良好保障。

总之，积极发展中毒救治网络规范化建设,发挥网络特长,对提高抢救成功率具有非常重要的价值。南通大学第二附属医院成立了专业的中毒小组,对长期大量的临床和科研资料进行了收集、核查与整理,并与中毒上报人员及使用该中毒软件医师进行广泛交流,征求其意见并不断优化信息平台的内容及操作流程。但由于信息平台开通的时间有限和实践工作中所暴露出一些问题(如网络直报工作人员不稳定、硬件配置不足、诊治信息不全等),这些客观问题都不同程度地影响了网络上报工作的及时性、准确性。针对以上问题,笔者将持续加强对网络上报用户的督促和管理,定期组织业务培训,提高相关人员的上报信息的质量。将来还可以不断扩展合作单位范围,将应用覆盖范围扩大到全省。随着大量规范的数据整理和收集,中毒患者信息数据库的不断增加,该信息平台将在中毒的抢救和相关部门预防工作中起到重要作用。