医院VTE智能防治预警系统构建及应用效果分析

郭志明 单思源 杨 扬 梁少华

郑州大学第一附属医院 河南郑州 450002

静脉血栓栓塞症(venous thromboembolism,VTE)是指包括深静脉血栓形成和肺动脉血栓栓塞症在内的一组疾病,是仅次于心肌梗塞和脑卒中的第三大血管疾病,其发病隐匿、临床症状不典型,容易误诊、漏诊,致死和致残率高,是医院内非预期死亡及围手术期死亡的重要原因之一,同样是很多医院医疗纠纷的主要根源,已成为医院管理者和临床医务人员面临的严峻问题[1-3]。

我国平均每天有六百多万例内科和外科住院患者面临院内获得性VTE风险,有研究发现,住院患者中 VTE 高危人群占比达45.2%,外科住院患者53.4% 伴有 VTE 高风险,尤其骨科手术和减肥手术风险最高,VTE患病率在ICU患者中占27 .0%, 在脑卒中患者中占12 .4%～21 .7%,但有效预防率仅 10.3%,现状严峻[4-6]。通过构建院内VTE智能化防治管理体系,确立规范的筛查与防治流程,建立医院VTE智能防治预警系统,早期甄别高危人群,实施规范的个体化防治策略,有效预防血栓或延缓其进展,降低发病率和死亡率,有效改善患者预后,降低患者医疗负担,全面提升医院VTE的诊治水平。

1 研究背景

早期,医院对参与VTE防治人员的职责不明确,尽管大部分医院已经定期组织开展静脉血栓栓塞症的相关培训、讲座、疑难病例讨论等活动,但由于医务、护理、质控、信息等职能部门职责不明确,没有固定的组织形态;另外,临床医务人员对 VTE 的风险认识不足,各临床专科 VTE 防治观念薄弱,造成 VTE 风险、出血风险的动态评估和预防措施的实施不到位[7];不同级别的医院 VTE 防治水平存在较大差距,特别是基层医院在 VTE 的规范化防治方面仍有较大提升空间;VTE确诊患者和 VTE中、高风险患者出院后健康指导和随访缺失,出院后发生的医院相关性 VTE 事件很难追踪[8-9]。

此外,近几年VTE 相关信息化建设虽然发展迅猛,但因起步较晚,患者VTE风险等级的记录、采集以及质量控制存在较大困难,且多数医院的VTE评估是护士在护理系统采用电子评估量表进行评估,护理系统与HIS医嘱系统和病历系统的评估信息经常无法共享互通,导致医生较难把控患者的VTE评估情况,无法全流程数据闭环管理[10-12]。患者在医院的诊疗过程中,产生的大量临床诊疗相关信息数据,对于患者后续的治疗具有关键的意义,但该信息中非结构化数据占比达到85%以上,诊疗信息的医学用语也存在用语不规范、不统一、医学编码不一致等问题,导致临床诊疗信息数据不能很好的被挖掘利用。

2 构建VTE智能化防治体系

2.1 重点分层,完善管理制度与机制

医院成立VTE 防治管理委员会,整体推动VTE防治体系的建设,根据相关的政策文件,结合医院的实际情况,定期修订、更新、完善管理制度;成立VTE项目管理与临床救治两个小组,管理小组由医务联合护理、信息及临床重点科室组成;从“制度、机制、系统”三个方面着力,编写医院VTE防治管理手册、医护工作手册,制订VTE防治的奖惩方案,明确21个VTE防治高风险和18个低风险科室,进行分层管理;建立危重症VTE处理应急预案,完善VTE评估和诊治的会诊和转诊机制;建立智能防治预警系统,实现高风险科室和人群的重点管理监测与预警,降低肺栓塞致死率。临床救治小组由呼吸、心内、心外、神经介入科、血液内科等VTE诊治相关专科专家组成,两个小组建立定期例会及联合质量评估机制。

2.2 持续优化评估流程及治疗方案

建立覆盖VTE风险评估流程相关的量表,统一院内评估标准,集成入院记录、病程记录、手术申请、病案首页、检验、检查、手术记录等15种病历内容;覆盖败血症(1个月内)、不明原因或习惯性流产、充血性心力衰竭(1个月内)、大手术(1个月内)、恶性肿瘤(既往或现患)、肺功能异常COPD、辅助生殖、高血压急性心肌埂塞等161项评估项;实现手术VTE风险评估(Caprini)、围产期VTE风险评估(产前与产后)、非手术VTE风险评估(Padua)、手术出血评估、PE可能性评估、妇科VTE风险评估、非手术出血评估、DVT可能性评估等9种类型的评估量表。

实现评估流程的电子化“人机结合评估”,辅助医护人员进行风险评估,实现VTE评估、防治及医嘱联动。对科室和全院患者VTE防治情况进行实时统计汇总,为中高危患者数、出血高危患者数、出血低危患者数、已评分人数、医生已确认人数、当前在院病人数等质量改进和持续提升提供数据支撑。

采用实时与事后反馈相结合的方式对VTE防治流程及结果进行质量控制,临床救治小组每月组织两次VTE病例多学科讨论,加强VTE相关知识的学习;管理小组每月召开月度质控和典型病例分析会,对全院的评估、预防措施落实情况进行通报,对典型病例进行质控分析。

2.3 针对性专题培训,全院全员学习

由于VTE可能发生在医院内、外、妇、儿等各个科室,其发生与发展常贯穿于患者整个诊治过程,然而不同科室的医护人员对VTE的认识参差不齐,防治观念与水平差异较大,血栓患者得不到及时、规范的诊治情况时有发生,因此进行针对性培训尤为重要[13-15]。由项目管理小组牵头定期组织VTE防治专题培训,包括医务管理人员、VTE临床救治小组成员、高风险科室和低风险科室医护人员以及基层医院培训等。

3 建立VTE智能防治预警系统

建立VTE智能防治预警系统,如图1所示,实现VTE的识别、预警、辅助决策等功能。在临床应用中,智能防治预警系统根据VTE临床诊疗规范,整合相关病历,自动提取VTE风险因素,智能判断患者VTE风险等级,并结合循证医学知识库来推荐恰当的预防措施或治疗方案。同时系统通过信息汇总,利用AI的大数据处理能力,掌握VTE防治的过程指标和终末指标,帮助医院管理者对院内VTE防治进行有效监管和质控。

图1 VTE智能防治预警系统信息交互图

3.1 数据信息互通、风险因素自动提取

智能化VTE防治预警系统通过企业服务总线(ESB)的标准化消息[16],实时的将各个业务环节信息发布并共享,相关业务系统通过消息监听实现实时的信息获取,并保证互联互通标准化。实现的消息机制主要有如下内容:VTE评估自动推荐治疗方案,医嘱系统可配合自动下医嘱,医嘱执行后VTE预防系统也会收到信息作为VTE监控的基础;VTE的评估报告也会通过标准化格式发布,电子病历系统会对有VTE风险的患者做重点标识并建立VTE病程,同时护理系统收到VTE风险提示,即时提示给风险患者做出必要的护理措施。

3.2 智能分析与风险提醒

利用自然语言处理、机器学习等人工智能技术,对患者离散的病历数据进行整合、后结构化处理、术语映射等,自动抽取提入院患者VTE风险因素,实时完成患者风险评估并推送评估结果及危险因素病历原文来源;为保证风险评估的及时性和准确性,一旦系统智能判断与人工评分出现不一致的情况,将为医生和护士进行提醒确认,避免遗漏潜在的危险因素。

3.2.1 患者VTE评估动态化 构建静VTE智能防治预警系统贯穿于患者住院的整个诊疗过程,系统每天自动解析病历内容更新相关患者的VTE风险评分,并在入院、术后、转科、出院等不同节点24小时根据病历内容变化,主动提示医生进行动态评估,实现了院内VTE防治的动态智能化、全程化、系统化、闭环化[17-18]。

3.2.2 预防医嘱质控提醒 VTE风险评估结果为中高危患者,系统进一步提示出血风险评估,根据患者风险等级分层智能推荐合适的预防措施和评估说明书,推荐生成相应医嘱,医护人员根据智能辅助决策确认相关操作,大大减轻工作量、便捷易操作。

3.3 多维度、全方位监控VTE防治情况

系统事后大数据统计分析平台可按照不同权限和维度查看VTE防治的过程指标和结果指标,包括是否进行防治,院内VTE相应事件发生率等;通过实时抓取体现评估及时性的相关指标,统计临床VTE防治的执行情况,通过每日分析、及时督导,确保评估的及时性;并通过统计诊断、治疗等各类指标,对终末病例进行质控,保证诊治的规范化;此外,建立区域VTE防治数据平台,实现区域内医疗机构的VTE防治统一监控与管理,助力防治水平的整体提升。

4 应用效果与讨论

VTE智能化防治体系及预警系统构建完成后,不仅能获取出院患者的情况,同时在院期间也可获取评估干预情况。本系统自2021年11月开始建设,目前已上线VTE风险评估机器学习模型及VTE风险智能预警系统。系统基于构建的VTE专科数据平台,对Caprini评估表中22个危险因素、Padua评估表中10个危险因素等进行自动提取和结构化,实现患者自动评分及重要节点的人工复核。

4.1 评估和预防流程闭环化

通过VTE智能防治预警系统,实现VTE评估的强制执行和实时提醒,确保评估和预防措施及时有效落实。通过对VTE评估情况监控与分析,医院新入院及住院患者的实时VTE风险评估率、出血风险评估率均超过92%,预防措施实施率超过85%,治疗率提升18.5%;其中,118个病区的出院患者VTE风险评估率从不足50%持续提升至92%以上,呼吸与危重症医学科、感染性疾病科、咽喉头颈外科等25个病区提升至100%,风险筛查覆盖全院所有科室住院患者。

4.2 质控管理指标信息化

通过实时抓取相关VTE质控指标,并进行分析督导,对终末病例进行质控,系统上线后,医护人员对VTE院内防治的关注度明显提升,VTE智能评估后的医师复核确认率也达到91%左右上升43%;院内药物抗凝率上升13.21%,VTE发生率下降14.52%,并发症发生率下降近0.1%,VTE风险管理具有明显的积极作用。

4.3 人工智能助力VTE防治智能化

在前期反复调试过程中,医院纳入真实病例对该信息化防治系统进行评测,采取人工手动评估与人工智能评估同步运行和比对,当双方评估结果不一致时,系统会自动提示,再经专家组复核进行修正。人工智能评估系统通过学习和继承,准确性不断提高,目前其预测VTE风险中高危患者的准确率在91%以上。

4.4 MDT会诊实现VTE防治专业化

依托医院多院区业务智慧协同MDT会诊系统,通过移动端+PC端会诊相结合,规范VTE快速反应团队诊疗信息流程化,确保在多院区跨科室会诊的同质化,24小时会诊完成率达到89%以上。

该系统目前已正式在院内上线运行,采用AI自动评估后重要节点人工复核的模式,进行全时全域分析覆盖,自动生成评估结果和防治推荐方案,辅助临床进行诊疗、护理,提供后台纵向分析及横向对比数据。为医院完成VTE早评估、早预防、早诊断和早治疗的目标提供有力支撑,实现患者评估、预防、诊断、治疗等全流程的科学质控,保证了医疗管理同质化和不同临床科室VTE防治的一致性,为降低VTE导致的病人疾病负担,持续提高医疗质量而助力。