“我们不知道该怎么办!”这是任何重症监护医生都不想听到的几个字。但在 2020 年初,当 John Fraser 教授收到有关新型冠状病毒感染的报道时,他听到这些令人不安话语的频率让人震惊。
“我们从同事那里听说,这似乎不像是一场瘟疫,”澳大利亚布里斯班昆士兰大学 (UQ) 重症监护研究小组负责人 Fraser 教授说,“肺部的表现有所不同。患者出现肾衰竭和奇怪的谵妄。来自亚太地区各地的朋友和同事因查房而精疲力尽,每天晚上都打电话问我,‘在这种情况下你会怎么做?’”
当时,Fraser 教授没有合理的答复可提供。他以前从未见过这种疾病。缺乏针对新冠病毒感染(现在对该病毒的称呼)的临床治疗信息让他感到震惊。“缺乏信息的无力感确实让我们走到了一起,”Fraser 教授说,“在疫苗和治疗方法问世之前,我们现在必须做点什么。我们怎样才能帮助我们的朋友照顾最危重的病人?”
早些时候,随着新冠疫情从一个国家蔓延到另一个国家,急诊室和重症监护室的临床医生依赖着五花八门的治疗信息来源,其中包括一大摞电子表格、医学期刊、各种在线资源,还有像往常一样火速建立社交媒体群与同事们即时商讨。但现有和过时的临床参考资源很快就显露出问题来。
超过 50 个国家或地区的 370 多家参与医院和医疗中心
包含 3,600 多例去识别化病例的 ICU 新冠患者数据库
在快节奏的 ICU 环境中,临床医生通常没有足够的时间深入了解每个患者病例所需的具体信息。由于这是一种新出现的疾病,治疗数据库往往不完整,许多数据库是为从事研究计划的学者建立的,而不是为临床医生在 ICU 不断回应“统计信息”建立的。
但后来,Fraser 教授找到了一个解决方案。“我意识到我们可以使用一些武器,因为那里已经有 20,000 份重症监护患者病历了,”他说,“如果我们能够以某种方式将这些数据整合在一起,那将确实对我们有帮助。”
2020年初,新冠重症监护联合会 (COVID Critical) 启动了 2019 新型冠状病毒急性呼吸系统疾病体外膜肺氧合治疗 (ECMOCARD) 研究。ECMOCARD 研究了参与医院对新冠患者的治疗方法和治疗效果。ECMOCARD 数据库是全球最大的 ICU 新冠患者信息存储库,已获得世界卫生组织和美国疾病控制与预防中心的认可。如今,该数据库收录了 3500 多名符合条件的患者,并为昆士兰科技大学 (QUT) 同僚主持的手稿统计分析提供支持。
随着世界各地的 ICU 病房开始挤满新冠患者,有关患者治疗和结果的数据也相应增长。“但是我们的理解并没有增强,因为我们无法利用所有这些独立且不同的数据源的力量,”Fraser 教授说,“查看存储这些信息的地区和国家孤岛,我们问道,‘我们如何才能更好地了解情况并更好地进行理解?’”
Fraser 教授认为这个挑战是一个需要解决的难题。“如果您有成千上万条数据分布在世界上不同的地方,您就无法了解整体概况,”他说,“但是,如果我们将这些碎片信息拼凑在一起,我们就能了解整体概况。”
当新冠疫情袭击亚太地区时,Fraser 教授正在进行一项研究,寻找在运输过程中保存捐赠心脏的更好方法。他立即着手提出创建专为 ICU 临床医生设计的新冠治疗数据库的想法。2020 年 3 月,Fraser 教授与澳大利亚新闻媒体讨论了该项目。此后不久,澳大利亚布里斯班的 IBM 团队在当地报纸上看到了这篇报道,并寻求了解 IBM 如何帮助 Fraser 教授开展“新冠重症联盟”计划。
一开始,Fraser 教授和他的团队每天会收到来自世界各地的 1000 多封电子邮件问询。他还开始每周召开一系列由全球数百名临床医生参加的视频电话会议,以确定哪种治疗信息工具在 ICU 环境中最有用。
来自澳大利亚悉尼的两名 IBM® iX 设计研究人员通过“Empathy Safari”开始了设计探索,以了解临床医生在这些电话中遇到的情况。这两名研究人员向小组成员回放了他们的录音发现,确认所有原型和地区均已包含在内。
最初,IBM 应要求增强现有的“健康研究”原型,该原型由昆士兰大学理学院的一个学者团队开发。此仪表板使用数千行代码来管理数据,虽然它奠定了关键的基础,但此仪表板更适合有更多时间研究和编辑大量数据的研究人员。对于每天连续工作 14 至 18 小时、睡眠不足的 ICU 临床医生,需要一种新的仪表板显示屏。数据需要快速显示出来,并由需要 20 分钟才能穿脱个人防护装备 (PPE) 的临床医生在床边使用。
通过使用 IBM® Enterprise Design Thinking™ 和敏捷方法,Fraser 教授、新冠重症联盟和 IBM iX 设计师很快开始从他们的研究中形成关键洞察分析。临床医生提出了以下“希尔声明”,指导仪表板从开始到部署的整个过程的构建:
"作为一名 ICU 临床医生,无论是在床边还是在中午的会议上,我都希望能够输入与 ICU 患者流程关键里程碑日期相关的去身份化患者数据,并通过筛选与我的患者相似的国家或地区、年龄组、疾病严重程度、主要疗法或合并症等具体情况,将其与来自全球的新冠汇总结果进行比较。
Empathy Safari 设计探索期间,IBM 建议对 ICU 临床医生的真实体验以及他们需要的信息保持公正的看法。在仪表板设计过程中,COVID Critical 考虑到了语言障碍以及高、中、低收入国家/地区之间的临床医生体验差异。COVID Critical 还首次提出了这种说法:“我们正在构建无国界数据。就算我们不能到处走动,为什么数据也不能呢?”
“我们认为,可以跨多个设备动态显示的仪表板是一种最简单、最快速的方式,可以每天更新信息并指导临床医生自行决策,”Fraser 教授说,“当我们开始设计发现时,IBM 问道,‘我们如何才能最好地展示这一点?’IBM 团队变得和临床医生一样充满热情。”
五大核心设计支柱为未来的所有设计开发决策奠定了基础,它们分别是:
为了将工作仪表板原型交到临床医生手中并在新的新冠 ICU 环境中为他们提供支持,IBM iX 设计师和临床医生快速迭代了反映最新研究的仪表板设计。
自 2020 年 1 月以来,已发表超过 23,000 篇与新冠疫情相关的论文。发表的论文数量每 20 天翻一番,这是历史上最大规模的科学文献激增时期,导致信息过载和“渠道疲劳”。此外,许多报告失效并被撤回,这使得获取最新信息比以往任何时候都更加重要。
及时了解最新的新冠疫情数据的首选数据源和渠道包括值得信赖的科学和医学出版物以及每日管理简报。社交媒体还用于与值得信赖的同事进行交流,包括 Twitter 等平台以及 WhatsApp 和 Viber 等可信网络中的私人聊天组。
时光一点一滴地流逝,神秘的致命病毒继续在世界各地蔓延,我们的时间紧迫,但重要的临床数据终于丰富起来,可供我们使用。
八周内,新冠重症联盟临床医生与 IBM 设计师和开发人员合作,开始测试一款名为“患者结果指标仪表板”的新“互联临床医生”应用程序。此仪表板采集由昆士兰大学数据科学团队编写的处理代码清理的数据。
此实时显示仪表板与大多数主要网络浏览器兼容,可在手机、平板电脑和台式机上使用,通过五个关键要素提供快速、高度可视化的用户体验:
IBM Consulting® 设计并开发了仪表板应用程序,IBM Cloud® 充当高度安全且可扩展的平台即服务 (PaaS) 开发平台。在工具开发过程中,IBM Security® 提供了加密和保护敏感数据的工具。
此外,IBM 业务部门无偿提供了时间和专业知识,并继续与新冠重症联盟合作,继续改进解决方案。
如今,世界各地的 ICU 临床医生都在使用 COVID Critical 应用程序治疗新冠患者,并根据 COVID Critical 成员医院提供的数据获取信息。“它使我们能够将自己的 ICU 患者与世界各地的患者进行对比,这样我们就能跟踪并了解个别患者可能发生的情况,”宾夕法尼亚大学麻醉与重症监护系 Asad Usman 博士表示。
临床应用程序的最初重点是与机械通气和透析相关的治疗数据。随着更多数据的收集和分析,该应用程序将扩展到记录和共享与肺部、心脏病、神经和肾功能相关的临床特征。
尽管临床应用程序的主要重点是在关键时刻为临床医生提供支持,但从患者数据库中获得的信息还提供与医院床位资源和预测相关的影响统计数据。例如,一名新冠患者的机械通气费用估计为每天 20,000 美元,住院总治疗费用为 42,000 美元至 500,000 美元。
平均而言,新冠患者在 ICU 中需要度过 24 天。数据分析还揭示了另一项令人担忧的统计数据:2020 年初新冠重症联盟启动时,ICU 死亡率为 80%,这也是新冠重症联盟工作紧迫性的另一个原因。
“医生和护士是数据驱动的生物,”Fraser 教授说,“我们想知道下一步该怎么做,因为风险非常高。我们需要这些数据来尽可能地帮助您的妈妈和爸爸。”
随着每家新医院加入新冠重症联盟,以及将每条新的去身份化患者病历输入新冠数据库中,新冠重症联盟背后的创始愿景受到越来越多的关注。“我们创造的不是无国界的医生,而是无国界的技术,”Fraser 教授说。
通过向全球 50 多个国家或地区(这一数字还在不断攀升)的临床医生提供这些应用程序,高收入国家/地区的研究成果也能惠及低收入国家/地区。此外,所有参与国/参与地还可以就这一不断变化、不分国界的病原体分享全球治疗见解。
当 ECMOCARD 研究结束时,更多的新冠治疗经验教训将在临床和研究环境中得以广泛分享。
将来,该应用程序背后的技术为其他临床研究主题以及其他医疗技术(包括可穿戴设备和专为监控和更新而设计的袖珍技术)带来了巨大的希望。随着收集的数据越来越多,有可能促进 AI 的使用,以加速生成精选知识和分享洞察分析。
除了跨各个大洲以及公共和私营部门之间的合作外,新冠重症联盟和 IBM 还消除了专业孤岛之间的障碍。“传统上,医学和计算机工程这两个行业之间的合作就像油和水一样,”Usman 博士说,“重症监护医生、昆士兰大学数学家、数据科学家和 IBM 专家共同带头快速设计和开发了一款应用程序,可以为医生提供支持,并在关键时刻传播洞察分析。”
“COVID Critical 携手 IBM 开创了一个公平的竞争环境,让不同国家的每个人都能以相同方式进入这个环境,”Fraser 教授表示,“如果使用得当,数据和技术将有助于预防感染、治疗患者并帮助我们重新开始工作、娱乐、出行和学习。巧妙利用技术和数据是未来的发展方向。”
新冠重症监护联盟(ibm.com 外部链接)(文中简称“新冠重症联盟”)总部设在澳大利亚布里斯班的昆士兰大学,成立于 2020 年 1 月,旨在提供有关治疗危重新冠患者的洞察分析。超过 370 家医院已加入新冠重症联盟,该组织还支持新型冠状病毒急性呼吸系统疾病体外膜氧合 (ECMOCARD) 研究。
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2020 年 12 月在美国制作。
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