规培笔记:健康信息技术的互操作性、系统设计、用户界面和易用性

文摘   2024-11-09 06:50   江苏  

作者:史晨阳 徐州医科大学2024级硕士研究生

审校:赵林林 徐医附院麻醉科

互操作性

健康信息数据采集和管理系统通常由核心应用程序(计算机程序)和扩展功能的独立模块应用程序或数据源(包括医疗机构内外)组成。一些医疗机构是采取主导模块协同多个供应商提供的独立模块(如实验室系统、医嘱系统)的工作模式,以满足其对健康信息技术的需求。当功能大部分集中在同一个通用应用程序时,一个组织就可以说是拥有一个企业级系统。

各种模块、外部应用程序以及数据源之间的相互沟通能力,称之为互操作性。高水平的互操作性可以使医疗机构在使用不同类型或不同版本的健康信息技术时共享数据。互操作性可在不同的层次上运用:应用程序软件①可与内置功能共享信息,②可以使用标准化格式(例如,HL7)或应用程序编程接口 (application programming interfaces,API) 在应用程序之间共享数据,或③可以通过 HIE进行远程接口,HIE 是一个大型数据存储系统,可以聚合来自各类医疗机构的数据。互操作性可取代低效的纸质工作流程和减少重复检查和用药错误。互操作性也可以促进更好地进行预防保健和慢病管理,同时可以改善医疗从业人员之间的沟通。

为了满足“有效性使用(meaningful use,MU)”规则要求,模块化软件应用程序必须能够交换和使用电子健康信息,而无须用户付出特别的努力。美国国家卫生信息技术协调员办公室(ONC)设计了一个“互操作性线路图”,用于指导当前和未来健康系统学习的发展。

互操作性还包括多个设备整合,使得EHR可以自动捕获来自生理监护仪、麻醉机、呼吸机、静脉输液泵、药品分配器以及其他电子设备的数据。物联网(internet of things, IOT)是互操作性更广泛的外延,许多电子设备(包括家用电器、车辆、个人健康设备)可以互联,快速催生了更多新的功能(同时也增加了安全风险)。

互操作性是一个极具挑战性和占用大量资源的过程,但它是未来健康信息技术的一个前途无量的关键特性。

系统设计、用户界面和易用性

患者电子病历(electronic health record,EHR)包含众多医疗数据,诸如实验室检查和影像结果、人口统计信息、计费和合规性数据、调度、材料管理、药房数据、生理数据和临床医学文书等。为了完成患者的临床评估,用户可能需要在多个屏幕、在同一应用程序中的不同级别或在多个应用程序之间查找信息。“跟着界面来寻找信息”的方法或以妨碍整体理解的方式呈现数据都会给用户造成巨大的记忆和认知负担,而且没有考虑人为因素

除了降低效率外,糟糕的用户界面和数据可视化设计可能会妨碍有效的模式识别、临床评估和准确的文档记录。更广泛地说,糟糕的用户界面和系统设计不仅会妨碍临床医生了解患者的情况,还会妨碍医师汇总信息,预判未来事件并为其做准备,这一现象称为情景感知。这个概念最早出现在航空领域描述中,目前已经应用于麻醉,情景感知定义为团队的集体功能,适用于涉及临床医生和围手术期医疗计算机系统的复杂系统。

在计算机科学和信息学中,用户界面呈现出可与用户交互的信息设备的所有特点,包括系统何时、如何邀请以及如何响应交互。良好的健康信息技术用户界面能促进临床医生快速、安全、高效地理解和处理大量信息。用户界面会受到健康信息技术系统总体设计的限制。因此,系统的总体设计必须遵循人机交互的原则。

人因工程是考虑到技术使用者能力和现实需求的实践——期望人类像人一样行动——也就是说,在与技术的日常互动中会犯错,认知能力和记忆会受限于资源。提高人机系统性能的一种技术是用户为中心的设计——一种迭代的技术开发工作流程——在这种工作流程中,设计和原型开发的周期由早期基于用户评估决定,例如在开发过程中对用户界面的模拟和评估。尽管这样的迭代工程实践前期花费可能会更多,但随着推出用户更易接受的技术和避免了昂贵的“重做”,可能会有很显著的节省。

除计算机科学和航空以外,其他行业的设计原则也可以成功地应用到健康信息技术。控制层级的工业安全概念已应用于医疗保健和麻醉信息技术,在这一概念中,按照从最有效到最不有效的顺序描述了消除危害的干预水平。那些简单地消除风险的控制是最有效的控制措施,即绝不可能发生不好的结果。一个典型的例子是强行停止原则,不允许开具致命剂量的药物医嘱。

下一个干预级别是替换,即用一个危险程度较低的过程替换危险的过程,例如用标准浓度预充注射器替换麻醉药物,或者在健康信息技术系统中,用特定的复选框或按钮替换自由文本。控制工程是指通过系统设计使得规避危险变得更加容易。例如,为了降低在 EHR 中填错患者信息(charting on wrong patient in EHR, COWPIE),我们可以在各种 EHR 关键屏幕上显示患者身份照片信息,或在进行关键医疗行为如输血前需要扫描识别腕带条码。

下一级危险规避是建立在管理或组织实践和教育基础上,例如执行程序前的检查表(可以构建到AIM 工作流程中)。

最无效的控制是在个人层面,比如训练员工在开始一个病例之前总是点击一个链接来检查过敏。在可能的情况下,计算机麻醉信息管理系统(Computerized Anesthesia Information Management Systems, AIMS)工程师和管理成员应尽可能在更高控制级别上防止危险(如患者安全、合规性问题、账单问题),并与临床和机构领导合作,消除、替换或设计规避风险。

易用性是指一项技术能在多大程度上,在其工作环境的约束和复杂性范围内,以令人满意、有效和高效的方式帮助用户实现目标。美国医疗信息协会(American Medical Informatics Association, AMIA)推荐了构建 EHR 的易用性原则。其中有些原则尤其适用于在围手术期环境中推出的技术:极简主义(快速访问核心功能的能力)、可逆性(撤销简单用户错误的功能)和存储(减少内存负载,减少操作系统的认知负担,保持核心任务的内存容量)。

AMIA 对灵活性的建议强调了系统定制的可用性。显然,根据用户偏好和角色来定制界面可以提高可用性。然而,根据当地和国家规范,标准化用户界面和系统行为也有其好处,所以,健康信息技术开发人员必须谨慎地权衡定制和标准化的好处。尽管目前还没有一个公认的工具来评估健康信息技术的可用性,但标准化的问卷调查、模拟、屏幕和视频记录已经可用来评估用户满意度、图表准确性、情景感知(有效性),以及在新旧版本AIM 之间完成一项任务(效率)的“点击”次数。这类测试应在实施前和推出后定期进行,目的是评估和指导改进人员与整个系统的硬件、软件和人工工作流程的交互。

可用性的必然结果涉及用户的弹性。当面对低可用性但被授权使用健康信息技术系统时,尽管系统存在局限性,医疗专业人员通常仍会找到实现其目标的方法。在这种情况下,尽管看起来健康信息技术系统可能运行得很成功,但其对用户的记忆和注意力的需求(例如依赖系统“变通方法”或将他们的“脸埋在计算机屏幕上”)不仅可能导致操作效率降低,而且会导致情景感知能力、临床工作表现和用户满意度下降。

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