基于电子病历的计算机决策支持系统对葡萄球菌菌血症管理的非劣效性评估

《npj Digital Medicine》:Leveraging electronic medical records to evaluate a computerized decision support system for staphylococcus bacteremia

【字体: 时间:2025年03月29日 来源:npj Digital Medicine 12.4

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  编辑推荐:针对葡萄球菌菌血症管理中感染病专家(IDS)资源不足的问题,德国多中心研究团队开发了HELP CDSS(计算机决策支持系统),通过阶梯式楔形集群随机试验验证其非劣效性。结果显示,CDSS在住院死亡率上与标准治疗(SOC)相当,但未显著降低90天死亡率/复发率或万古霉素使用量。尽管系统使用率低,其易用性获肯定,为资源有限机构提供了潜在解决方案。研究发表于《npj Digital Medicine》,为数字化医疗工具在感染管理中的应用提供了重要证据。

  

葡萄球菌菌血症,尤其是金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus, SAB)和凝固酶阴性葡萄球菌(CoNS)感染,是临床常见的危重病症,死亡率高且易复发。尽管感染病专家(IDS)的介入可显著改善预后,但资源有限导致即时咨询难以实现。同时,CoNS感染常因误判为污染导致不必要的抗生素使用,加剧耐药性风险。如何在不依赖IDS全程参与的情况下保障治疗质量,成为亟待解决的难题。

为此,德国五所大学医院联合开展了HELP试验,旨在评估计算机决策支持系统(CDSS)在葡萄球菌菌血症管理中的安全性和有效性。研究采用阶梯式楔形集群随机设计,纳入5056例患者(SAB 812例,CoNS 4244例),通过电子病历(EHR)与数据整合中心(DIC)实现混合数据采集。结果显示,CDSS组住院死亡率(28%)与标准治疗(SOC)组(26%)非劣效(差异-3%,90% CI -6%~0%),但SAB患者的90天死亡率/复发率未达非劣效标准(差异-0.03,90% CI -0.11~0.06)。此外,CDSS未显著减少CoNS患者的万古霉素使用(差异-2%,p=0.29)。尽管仅19名医师实际使用CDSS,其易用性评分较高,提示技术整合障碍是主要限制因素。

主要技术方法

研究依托德国医学信息学倡议(Medical Informatics Initiative)的数据整合中心(DIC),通过HL7? FHIR?标准集成电子健康记录(EHR)和实验室数据,采用分布式分析(R语言+fhircrackr包)保护患者隐私。CDSS设计为交互式决策树,分SAB和CoNS两路径,前者基于Hagel等指南,后者通过血培养次数区分污染与真实感染。

研究结果

患者与病区流程
5056例患者来自134个病区,SAB与CoNS患者基线特征均衡(表1)。

患者相关结局

  • 住院死亡率:CDSS组25% vs. SOC组28%(非劣效成立)。
  • SAB患者90天死亡率/复发率:CDSS组43% vs. SOC组46%(未达非劣效)。
  • 万古霉素使用:两组无显著差异(CDSS 24% vs. SOC 26%)。

CDSS使用情况
仅19名医师使用系统,16人使用率≤25%,但满意度高(图3)。

讨论与意义
HELP试验首次证明CDSS在葡萄球菌菌血症管理中可安全替代SOC,尤其在IDS资源不足时可能发挥桥梁作用。尽管未改善硬终点,其透明算法设计避免了人工智能(AI)潜在的自动化偏倚风险。局限性包括COVID-19疫情期间IDS咨询延迟、DIC数据整合不完善及未监测个体使用情况。未来需优化系统集成,并在非学术医院验证其价值。该研究为数字化医疗工具在感染病领域的应用提供了范式,推动了学习型医疗系统的发展。

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