利用基于人工智能的临床决策支持系统提升住院医师规范化培训质量

贾 茜 李小莹

(首都医科大学宣武医院医务处,北京100053)

我国住院医师规范化培训于2013年启动实施,是医学生毕业后成为一名合格临床医生的重要的教育组成部分。毕业生经过住院医师培训成长为具有能够独立、规范、准确地处理临床常见问题能力的住院医师。在培训期间的临床工作过程中,病历书写是住院医师的日常工作,应按照病历书写规范进行书写,这是住院医师必须掌握的基本功。但实际工作中发现外科病历质量情况甚为堪忧。周雅莉[1]进行调查128份外科住院病案病历,诊断病名不规范和未验证诊断较为常见,所占比例分别为12.95%和11.40%;病历书写中出现的主要诊断选择错误,其所占比例仅为1.04%。倪俊[2]分析了100份病历,发现病历中出现诊断缺陷354个,主要的诊断缺陷包括病例特点未归纳(21.47%)、诊断依据未归纳或不充分(18.93%)、未验证诊断(13.84%)、诊断病名不规范(11.30%)、未补充诊断(9.32%)等。但是这些住院师病历书写中诊断缺陷的分析,都是事后进行的质控分析,病历书写缺陷或者疾病诊疗的欠规范已经形成,为提升住院医师病历疾病诊疗、病历书写规范性,保证医疗质量和住院医师培训质量,我院通过建立人工智能的CDSS系统,实现对疾病诊疗规范性、电子病历书写及病案首页的填报的实时智能提醒,及时发现病历书写缺陷,提高住院医师规范化诊治水平。

1 建立基于人工智能的CDSS系统

1.1 概 述

临床决策支持系统(clinical decision support system,CDSS)可以说是医院信息化建设的核心系统[3],随着研究不断增加,提示 CDSS对于规范医生诊疗行为,提升医疗质量和管理水平具有重要意义[4]。人工智能(artificial intelligence,A I)是通过计算机技术来实现模拟人类的智能[5],主要包括有智能机器人、专家系统、机器学习、知识获取和处理及自动学习等内容,是现代社会一门多学科、多领域交叉的前沿学科[6]

1.2 制定质控规则

1.2.1 制定疾病规范诊治质控指标

在疾病规范诊治方面,医疗质量委员会专家依据国家卫生健康委发布的急性心肌梗死、心力衰竭、肺炎、脑梗死、髋、膝关节置换、冠状动脉旁路移植术手术期预防感染和肺炎(住院)、剖宫产、慢阻肺急性加重、围术期预防深静脉血栓特定(单)病种质控指标和10余个专业质控指标,包括:《麻醉等6个专业质控指标(2015年版)的通知》《呼吸内科和产科专业医疗质量控制指标(2019年版)》《肝脏、肾脏、心脏、肺脏移植技术医疗质量控制指标(2020年版)》《神经系统疾病和肾病专业医疗质量控制指标(2020年版),结合我院实际收治病种共制定相关疾病质控指标。

1.2.2 制定电子病历书写及病案首页填报质控规则

病案委员会专家依据《病历书写基本规范》(卫医政发[2010]11号)、《医疗机构病历管理规定(2013年版)》(国卫医发[2013]31号)、《电子病历共享文档规范》(国卫通[2016]12号)、《住院病案首页数据质量管理与控制指标(2016版)的通知》(国卫医办发[2016]24号)《关于印发住院病案首页数据填写质量规范(暂行)》以及我院相关病历书写制度要求制定质控规则。质控检查规则包括电子病历的形式审核和内涵审核两部分。形式审核主要针对对病历的时效性、完整性,如手术记录是否及时提交、病例特点是否已总结、是否按照三级医师查房规定的记录病程记录、是否存在将空白病程提交情况等。内涵审核包括疾病诊断术语是否规范;病程中是否存在大量复制粘贴的情况;是否存在逻辑错误,比如:患者神志处于昏迷状态,查体无法合作,但是入院记录体格检查部分中需要患者进行配合方能进行的内容有检查结果记录;患者为女性但出现男性器官情况描述;危急值报告平台提示的危急值是否在及时病程中记录分析、判断、处理;以及开具检查、检验后是否有相关报告记录,并联合临床药师进行合理用药审核。病案首页方面目前主要集中在入院病情选择是否正确;主要诊断、主要手术/操作是否选择准确;是否有其他诊断遗漏等方面。

1.2.3 建立基于人工智能的CDSS系统

信息中心工程师将基于AI理念的CDSS与电子病历系统相集成,采用插件式的设计理念,利用自然语言处理技术(natural language processing,NLP)进行实时数据流处理,完成患者离散数据的整合、结构化医疗文本数据,包括主诉、现病史、既往史、病程记录、手术记录、出院记录等。通过建立医学术语词库,NLP按照分句、分词、语义分析、形成文本摘要等步骤,把自然语言分割为不同的实体概念、逻辑、关系,转化为机器可读的语言,完成AI质控指标的关键信息获取[7]。实现无缝嵌入到电子病历系统中,并收集我院相关信息平台包括医院信息系统(hospital information system,HIS)、实验室信息管理系统(laboratory information management system,LIS)、医学影像存档与通讯系统(picture archiving and communication system,PACS)、电子病历系统数据,利用实时流计算对多源异构数据进行清洗、存储、整合。去构建机器深度学习预测的模型。系统通过与电子病历系统进行实时交互,获取电子病历文等信息,完成质控指标的数据元素自动采集和医学逻辑判定。并且做到使用时不影响诊疗业务,操作过程中对病历进行流程性检查,一旦病历记录中有不符合质控规则,就会自动触发系统的知识库规则引擎,系统将在病历文书页面弹出对话框实时提醒住院医生处理规范诊治。例如:按国家单病种管理要求,非心源性栓塞患者,无禁忌证时要进行强化降脂,CDSS在医生诊疗过程中,智能解析患者病历文书、检验检查数据等病历内容,一旦识别缺少这类医嘱,将在电子病历系统医生端弹出对话框实时提醒。系统实现了电子病历实时质量控制,病案质控人员在线审核病历,系统实时提供病历缺陷信息。病案质控人员阅读提示后,进行审核,审核意见即刻返回到临床医生工作站,提醒住院医生及时完成病历修改通过实时环节监测与事中干预,及时纠正诊治过程中医疗行为缺陷,实现患者入院到出院的全过程疾病管理。同时系统支持在病历书写界面弹窗中进行文献检索,便于住院医师书写病历时及时更新完善专业知识。

2 基于AI的CDSS系统应用效果

基于AI的CDSS系统实现全院电子病历书写及病案首页填报过程全部实时质控。具备数据查询和统计功能,能够提供多层面、多维度的住院病历质量评价情况,从医生维度获取数据,每一名住院医师的每一项质控指标达标情况,整体质控指标达标情况,每一份电子病历缺陷分析,住院医师自己都可以调阅,科室或病案质控员可以掌握科室每一名住院医师的数据,从而不断进行总结反馈,制定改进措施提升诊疗规范性和病历书写准确性。

2.1 病种规范化诊治

应用A I系统一个月时间,通过全程动态监测,实时提醒功能,神经内科住院医师快速提升治疗规范性,急性脑梗死多项质控100%达标,吞咽功能评估率由之前的35.37%提升至95.24%。神经内科急性脑梗死11项指标达成率从70.19%提高至 93.85%,提升了 23.66%。应用系统质控后3个月,与去年同期相比慢性阻塞性肺疾病综合评估率由原来的10.8%提升至57.4%,关节置换的术前疼痛评估由37.5%提升至78.1%,急性心肌梗死出院前评估由26.3%提升至55.2%。根据患者病情变化进行实时监测、事中管理、事后追溯。最终实现实时化、全程化、自动化、客观化的疾病诊治规范化质量控制要求,保证疾病诊治质量。

2.2 电子病历质控平台

使用AI系统3个月,全院乙级病案率降低43.20%,丙级病案率0.00%,病历评分提升18.65%。特别是外科系统病历评分提升27.63%。病案首页的主要诊断、主要手术/操作与疾病诊断相关分组(diagnosis related groups,DRGs)密切相关,通过CDSS对临床的数据输入进行实时校验与逻辑判断,从源头提升病案数据质量,提高DRGs分组准确性,为未来的DRGs付费奠定基础,在上级管理部门组织进行的病案首页检查中,获得一等奖。不久前,在国家卫生健康委继续教育中心组织的现代医院管理制度案例评选入选质量安全维度典型案例。

3 讨 论

3.1 提升住院医师疾病诊治规范性,形成环节质控,保证医疗质量

在医学领域,住院医师规范化培训是医学生毕业后教育的重要组成部分[8-9],住院医师的培训质量对未来成长为高层次高水平的医师起着至关重要的作用。单病种管理、临床路径都是通过形成规范化的诊治流程保证医疗质量的有效工具。疾病诊治的规范化对住院医师来讲是形成一种良好的工作习惯,从而对医疗质量的不断提升产生积极影响。住院医师的病历书写、疾病诊治、病历书写规范性检查多为上级医师查房或病案质控员在终末病历抽查时进行。质控人员重形式轻内涵现象屡见不鲜。质控人员很多仅仅能做到形式上的质控,即对一些病案组成部分的缺失或者时限进行判断,而最为关键的病案内涵缺陷却无能为力。同时部分外科住院医师缺乏对病历在医疗、教学、科研、支付、医疗纠纷法律依据中重要性的认识,存在认为书写病历占用时间过多、对提高临床技能作用不大、重参加手术轻病历书写的麻痹思想。而有时外科带教老师由于临床工作繁忙,未能及时发现住院医师病历书写缺陷。而当前国内外医院医疗质量管理,正在从传统人力监管模式向信息化质量控制模式转变,从结果统计分析向环节质量实时监控转变,从事后补救、被动管理向前瞻防控、主动管理转变,从现场检查反馈为主向信息化实时监控反馈为主、现场检查为辅转变[10]。借助人工智能技术,应用智慧医疗手段,通过将医疗质量管理与控制关口前移至临床端,切实改变质量控制模式,扭转了部分住院医师诊疗欠规范、病案检查质量不尽如人意的状况,有效地完善医疗环节质量控制手段、提升了以病种为基础的诊治过程质量水平,提高了病历内涵质量以及病案首页填报的准确性。运用基于A I的CDSS系统从疾病规范化诊治、病历规范化书写实现了住院医师培养过程中的质量控制,并且这种质控是全面的、实时的、动态的,实现了精细化质量管理,突出重点,极大地提升了培养质量。

3.2 实现了患者住院流程中质量控制的闭环管理,全方位保证患者安全

在患者住院期间,住院医师需要进行疾病诊治、住院病历书写、病案首页填报。住院医师在临床培训学习疾病诊治思路与规范化治疗方法,病历书写是将这些思考进行梳理、记录。系统通过诊疗过程事件预警,诊疗缺陷事中干预、病历质控,建立从患者入院到出院的动态、智能管理生态,为规范诊疗、提升救治能力赋能增效。

3.3 提供了住院医师获取专业文献的新途径

CDSS系统纳入了国内外大量顶级医院的优质医疗案例,自身含有完整巨大的专业知识库,住院医师在诊疗过程中,不需额外登录便可快速实时查询国内外专业文献资料。边书写病历边学习,十分便利,提高了对疾病规范诊治的认知,帮助他们“记住该记的事”。通过基于 A I的CDSS系统实时的智能提醒,锻炼住院医师的临床思维,查阅文献更加深入地了解疾病,强化诊治规范化训练,减少了诊断缺陷导致临床误诊、漏诊及延误诊断,减少治疗决策失误。对于处于成长期的住院医师医生来说,本系统大大降低了学习成本,缩短学习成长曲线。

同时,本系统具有可复制、可推广的优势,有助于住院医师培训质量的同质化。培养同质化、高水平的临床医师是住院医师培养、加强医学人才队伍建设、提升医疗质量、保证患者安全的重要手段。