临床决策支持系统在ICU抗菌药物管理中的应用

□ 朱丽雅 ZHU Li-ya 邵朝朝 SHAO Chao-chao 何贵清 HE Gui-qing 胡陈婵 HU Chen-chan 苏菲菲 SU Fei-fei

抗菌药物耐药性已成为全球公共卫生领域面临的重大挑战，合理使用抗菌药物以减少其耐药性备受关注[1]。2014年，世界卫生组织对全球一百多个国家细菌耐药监测报告显示，医院内感染及常规抗菌药物多重耐药菌正在以较快速度在全球范围内蔓延、传播，对人类生命健康造成严重威胁[2-3]。我国细菌耐药监测网近10年来连续发布的细菌耐药数据显示，国内的耐药细菌也日益严峻[4]。重症监护室(ICU)作为救治危重症患者生命的重要场所，患者接受侵入性诊疗手段及使用广谱抗菌药物治疗的几率较高，加之患者多数免疫功能低下[5-6]，应用大量抗菌药物虽可杀灭病原菌，但使用不当易致病原菌多重耐药，导致ICU多重耐药菌高发，造成患者医院内感染风险增高。如何促进ICU抗菌药物合理使用，有效遏制细菌耐药性成为目前临床急需解决的难题[7]。研究发现，临床决策支持系统(clinical decision support system，CDSS)在基层抗菌药物合理使用中有明确效果[8]，CDSS属于一种利用计算机辅助推理、诊断及决策的软件，参照临床指南及专家共识等循证医学建立的CDSS可有效辅助临床医师对疾病的合理准确诊疗，对提高医疗质量十分重要[9]。本研究采用常规方法和CDSS分别应用于ICU抗菌药物的综合管理，对比不同管理方法ICU病房抗菌药物使用情况、多重耐药菌感染检出率和病房内交叉感染率等方面的差异，探讨CDSS在ICU抗菌药物综合管理中的应用与效果。

资料与方法

1.基本情况。选取2019年3月—2021年3月医院ICU病房收治的患者为研究对象。(1)纳入标准：符合《中国重症加强治疗病房建设与管理指南》[10]有关收治标准；患者及其家属知晓本研究，签署书面知情同意书；患者具备自主交流沟通能力。(2)排除标准：长期或反复ICU住院；严重精神疾病；合并恶性肿瘤或细菌性腹泻或肺炎；同时参与其他临床项目研究。共收治86例患者，依据入院时间分为对照组(2019年3月—2020年6月入院，42例)及观察组(2020年7月—2021年3月入院，44例)。收集两组患者性别、年龄、入住ICU时间、入院时急性生理学及慢性健康状况评分系统APACHEⅡ评分(acute physiology and chronic health evaluation scoring system，APACHEⅡ)[11]、原发疾病类型、是否应用呼吸机等资料。

2.研究方法。(1) CDSS构建：包含知识库、推理机(为知识库与患者信息整合比较分析)及人机交流接口(包含输入及推理结果)，示意图如图1。(2)建立知识库，包含国家有关法律法规(如抗菌药物分级管理和医生处方权限分级管理和药师调剂资格管理等)、诊断症候群与抗菌药物、抗菌药物知识库(如预防性抗菌药物时机及品种和持续时间，治疗性抗菌药物，包含诊疗方案和治疗时间)、辅助检查知识库及循证知识库。(3)建立规则引擎，基于ICU管理规范开发规则引擎，首先利用流程技术定义诊疗流程，创建诊疗流程操作图形化模型，定义及控制操作顺序，并建立诊疗流程。(4)CDSS的应用，参照抗菌药物安全监管措施、药品说明书、《处方管理办法》和《医院处方点评管理规范(试行)》等有关准 则，利用知识库有关逻辑关联进行临床决策支持，由本院计算机工程师设计CDSS，集成临床医生经验及抗菌药物使用工作流程，其中抗菌药物抗药性采用监控系统，保证医护人员为患者使用最有效且安全的抗菌药物，开具抗菌药物处方后及需治疗的疾病名称和患者具体参数，该系统可自动分析患者潜在危险(如药物过敏或是否出现肾功能受损等)，此外该系统会建立合适的抗菌药物及治疗方案，一旦患者病情恶化或后续测试结果出来，这些被保存至电子处方系统中的建议将被更新。

图1 CDSS构建流程图

对照组ICU病房采用常规方法综合管理，参照ICU病房内抗菌药物使用规范对患者抗菌药物使用进行管理。观察组实行CDSS综合管理。

3.病原菌鉴定和药敏试验。采集ICU患者痰液或创面组织标本，参照第二版《全国临床检验操作规程》要求采集菌株，培养20小时后，划线接种在琼脂平板，35℃恒温箱培育20小时后，经涂片及革兰氏染色及镜检，应用Microscan Walk-Away-96 细菌鉴定药敏分析仪检测分析。应用琼脂纸片扩散(K-B)法，参考《美国临床试验室标准化委员会(NCCLS)》标准对药敏结果进行判断。质控菌株包含大肠埃希菌ATCC 25922以及铜绿假单胞菌ATCC 27853。

4.统计学方法。应用统计学软件SPSS20.0分析处理研究数据，计数资料用率(%)表示，组间比较采用χ2或连续校正χ2检验；计量资料用(±s)表示，组间采用独立样本t检验，以p＜0.05为差异有统计学意义。

结果

1.患者基本情况。两组患者性别、年龄等基本情况差异无统计学意义(p＞0.05)，具有可比性，见表1。

表1 患者基本情况

2.两组ICU患者主要病原菌。经病原菌分离培养与鉴定，观察组患者44份标本共检出病原菌51株，对照组患者42份标本共检出病原菌49株，两组主要病原菌分布比较差异无统计学意义(p＞0.05)，但观察组革兰阴性菌占比稍有下降，见表2、图2。

表2 两组患者主要病原菌[n(%)]

图2 ICU患者感染病原菌情况

3. ICU患者主要病原菌耐药情况。两组ICU患者主要病原菌耐药率差异无统计学意义(p＞0.05)，观察组病原菌耐药率略低于对照组，见表3和表4。

表3 ICU患者革兰阳性菌耐药情况

表4 ICU患者革兰阴性菌耐药情况

4.两组抗菌药物使用情况、多重耐药菌感染检出率和病房内交叉感染率比较。观察组抗菌药物使用时间明显短于对照组，抗菌药物使用强度低于对照组，多重耐药菌感染检出率和病房内交叉感染率明显低于对照组(p＜0.05)，见表5。

表5 患者抗菌药物使用与耐药菌感染情况

讨论

ICU患者病情多危重，通常需机械通气治疗或深静脉穿刺治疗等，成为病原菌侵袭的重要场所，目前ICU抗菌药物使用管理尚无规范化的指南依据[12]。朱榕生[13]研究结果显示，采用CDSS辅助管理可较好地指导医院抗菌药物合理使用，赵永信等[14]研究发现，CDSS在协助急诊科护士诊断和管理不明原因儿童发热具有积极意义，利于护士在最短时间内快速对小儿不明原因发热进行护理诊断，较大程度上提高临床诊疗效率和降低不良事件风险。黄娜等[15]研究则表明CDSS在妊娠期糖尿病管理中的应用可辅助临床人员做出最佳决策；Jha B等[16]研究发现CDSS在老年患者医学诊疗中同样有较高临床应用优势。自20世纪70年代，CDSS首次被开放应用以来，研究指出其可协助护士对环境中复杂因素进行评估，指导护士制定合理的护理计划，近年来主要应用于护理评估和护理诊疗、护理计划实施、智能提醒等[17-19]。CDSS作为提升医疗质量的重要手段，其主要目标是评估、提高医疗质量、减少医疗差错等，但当前对于CDSS在ICU抗菌药物使用综合管理中应用有无优势还未可知。

本研究结果显示，观察组44份标本共检出病原菌51株，对照组42份标本共检出病原菌49株，两组主要病原菌分布比较差异无统计学意义，但观察组革兰阴性菌占比稍有下降，与上述朱榕生的研究结果大体类似，说明CDSS在ICU抗菌药物综合管理中可在一定程度上减少革兰阴性菌感染风险，但关于CDSS的应用对辅助病原菌检测是否有临床指导意义还需进一步大样本量数据支持。ICU内不合理使用抗菌药物是引发交叉感染和院内感染的重要原因，有研究证实CDSS在基层医院抗菌药物合理使用管理中可发挥较好的干预作用，对降低普通门诊抗菌药物合理使用有指导意义[20]，Nageeti T等[20]研究提出CDSS利于抗菌药物处方的规范化，对指导抗菌药物合理使用十分重要。本研究发现，观察组革兰阴性菌耐药性普遍略低于对照组，与上述研究不同的是，本结果未证实两组耐药性存在明显差异，原因可能与本研究样本量小及本医院抗菌药物使用更为严格有关，但由本研究结果推测CDSS在ICU抗菌药物综合管理中可一定程度降低病原菌耐药性，CDSS在ICU抗菌药物综合管理中借助于系统的临床知识及患者病情信息，基于临床知识库对患者信息进行收集、整理、分类及加工，并参照逻辑关联知识点，利用警告提醒和信息按钮、组成医嘱、文档管理和数据表达等，快速对疾病进行诊疗、合理用药等的决策支持，在加强医疗有关决策及行动的同时，明显提高医疗质量及医疗服务水平。但鉴于本研究中两组耐药率差异并不明显，未来可以此为基础进一步开展大样本多中心数据研究，以明确CDSS应用对ICU抗菌药物合理使用的指导价值。本研究结果还显示，观察组抗菌药物使用时间短于对照组，抗菌药物使用强度低于对照组，多重耐药菌感染检出率和病房内交叉感染率明显低于对照组(p＜0.05)，说明CDSS在ICU抗菌药物综合管理中的应用能够规范患者抗菌药物合理使用，缩短抗菌药物的使用时间及使用强度，降低病房内交叉感染的风险。CDSS在ICU抗菌药物管理应用中，可将患者信息与计算机知识库相互匹配，借助于软件算法生成患者特定的诊疗护理意见，协助并支持医护人员快速决策，体现了人工智能应用于医疗管理的优势。

综上所述，CDSS在ICU抗菌药物管理应用中，对辅助病原菌检测、规范抗菌药物合理使用、降低病原菌耐药性及病房内交叉感染风险方面有明确干预作用。但本研究未对CDSS应用潜在的医疗风险进行分析，未来还需进一步完善。