Challenges of Automated Decision Making in Healthcare

醫療保健自動化決策的挑戰

本文作者：亞峰

按：本文譯自哈佛商業評論，三位作者均為梅奧診所的資深醫學專家：Vitaly Herasevich（麻醉學與圍手術期醫學副教授）、Brian Pickering（ICU 麻醉科副教授）、Ognjen Gajic（重症護理專家、醫學教授）。

眾所皆知，衛生保健部門經常需要依靠電子健康記錄（EHR），從無數的實驗室測試和醫療設備、觀察、治療和診斷代碼中，收集重要的醫學資料。

醫療機構非常依賴它，以至於我們把 EHR 當做與自己一起工作的一員。

但在重症加強護理病房裡，由 EHR 產生的微小錯誤也會造成嚴重後果，使得醫生超負荷工作。EHR 的龐大資料，能否在重症加強護理病房（ICU），和急診醫學部門等複雜環境中良好運作，無疑面臨著巨大挑戰。

個體臨床醫生往往需要篩選超過 50000 個資料點，來尋找關鍵資訊，資料的激增既有意義也沒有意義，而 EHR 系統額外增加的工作量，是臨床醫生職業倦怠的關鍵原因之一。與此同時，患者的安全隨之增加了新的風險。更重要的是，僅僅依靠 EHR 資料，也極大地限制了人工智慧演算法，和大數據分析的洞察力。

梅奧診所決定用環境智慧（注：環境智慧概念其基本目標，是在智慧終端機設備與環境之間，建立一種共生關係，透過對環境的感知，建構一個統一平台，提供各種設備間的無縫連接，從而形成一個相互協作的工作關係，使得人機和環境協調統一）來解決海量資料問題：一套分析臨床醫生目標、工作環境、優勢和性能限制等，資料的洞察工具。

在現有資訊基礎設施的基礎上，環境智慧系統可以在雜亂的場景中，對資訊進行結構化處理，將正確資訊傳遞給臨床醫生，在病床上有效地使用。

為此，我們團隊建立了一個由臨床醫生、研究人員和臨床資訊學專家，組成的多學科團隊，設計和測試資訊技術工具。我們採用的環境智慧方法，優先考慮了臨床醫生的工作方式，以及他們面臨的環境因素。透過「NASA任務負荷指數」評估，我們發現臨床醫生，有著很高的心理和認知負荷，因為他們需要不斷地從雜亂的綜合環境中，過濾出重要的資訊。

隨後的兩年時間裡，我們對梅奧診所的臨床醫生，進行了 1500 次訪談。收集了這些資訊後，我們發現在成千上萬的 EHR 資料中，大約只有 60 個是臨床醫生需要快速獲得有效治療的關鍵資訊。這些資訊包括預期的資料點，如血壓和藥物。也包括不那麼明顯但重要的資訊，如咳嗽強度或先前氣管插管困難。

接下來，我們需要找到一種更好的方式，將這些關鍵資訊傳遞給臨床醫生。

我們在重症加強護理病房中，為臨床醫生建立了一個 EHR 介面，稱之為環境預警和響應評估(AWARE)，我們於 2012 年，將其引入在明尼蘇達州羅切斯特市的重症加強護理病房，在 2014 年引入費尼克斯、斯科茲代爾和傑克遜維爾的校園中。

這是一個基於規則的、環境智慧的應用程式，能夠過濾掉那些無意義的資料，並即時向臨床醫生提供具體的、高價值的資訊。它包含超過 1000 條規則，透過資料持續運行，並根據臨床醫生和患者的觀察，情況不斷自我豐富。資料是圍繞著熟悉的臨床概念來組織的，需要即時和準確決策。

IDVIEW 不只是縮時攝影

例如，傳統的 EMR 顯示器上，充斥著無關的資料，使得我們很容易忽略血紅蛋白、血小板和凝血因數的變化 —— 這些都是辨識和治療急性出血的關鍵。透過對儀錶盤上的資料元素進行排序，以顏色編碼來說明，特定糾正干預措施的嚴重性和緊急程度，同時也可以讓重症監護室的病人瞬間，辨識出嚴重出血併發症。

AWARE 系統提供了梅奧診，所每一個重症加強護理病房的即時概況，以視覺化的形式呈現，使其易於掃描和辨識需要緊急干預的病人。每個患者都由一個帶有圖示的正方形表示，這些圖示表示所需要的測試、掃描和過程狀態。它提供了一個全面的敏銳度圖像，臨床醫生可以深入到每個病人的資料，到每個器官系統。

傳統 EHR 中的警報產生時，其實這些警報大多是無意義的噪音，工作人員也不會理會這些警報，使得這些噪音在繁忙中消失。而 AWARE 智慧警報，則可以被整合到臨床醫生的工作流程中，只有當臨床醫生的行為不符合病人的情況時，它們才會通知臨床醫生潛在遺漏，從而最大程度地減少有害中斷的可能性。

舉個例子，我們的「VILI(呼吸器引起的肺損傷)嗅探器」為患者提供了一種自動監測工具，只要呼吸機的設置不符合基於性別、身高和急性呼吸窘迫綜合症的病人情況，就會發出通知。另一個例子則是應用在敗血症中，系統不斷地在急診部門和重症加強護理病房，對病人進行檢測，即時、準確地實施最佳（乳酸、抗生素、液體）診斷和敗血症治療。除此之外，

另一個例子是特定于上下文的智慧檢查表，類似 Ambient Clinical 公司的 CERTAIN 產品 (急性疾病早期辨識檢查表)，該功能的重點是完成繁忙環境中，偶爾被忽略或遺漏的常見護理過程。

與標準的 EHR 介面相比，AWARE 提高了決策者的認知能力、效率和可靠性。它可以每天為每個病人節省 3 到 5 分鐘的時間，而每個重症加強護理病房醫生，平均每天要解決 15 名患者的問題，這樣就即可節省出一小時，這些時間可以再次加以利用，改善經常不充分的共用決策。

隨後的一項研究，是關於 AWARE 實現與提高患者的治療效果，和降低重症加強護理病房的費用有關。經疾病嚴重程度調整後，重症病人的住院死亡率降低一半。此外，重症加強護理病房的住院時間減少了 50%，住院時間減少了 37%，住院費用也減少了 30%（住院費用為 43745 美元）。

作為一個在緊急和重症加強護理病房環境中，使用的環境智慧應用程式的案例，AWARE 提供的結果清楚地顯示，人類洞察力和創造力，在為臨床醫生開發資訊技術方面的重要性。先進的環境智慧應用，和人機合作的結合，有可能幫助我們解決，一些最有意義和挑戰的醫療保健問題。

資訊披露：梅奧診所將這篇文章中提到的部分技術，授權給環境臨床分析公司（Ambient Clinical Analytics），該公司向醫院和重症護理提供者，出售臨床決策支援和警報工具。