基于智慧醫聯體平臺的腦卒中區域性管理新模式的建立

張書凡 韓 翔, 吳丹紅 崔修濤 王惠英 王永明 任傳成

(1復旦大學附屬上海市第五人民醫院神經內科 上海 200240; 2復旦大學附屬華山醫院神經內科 上海 200040;3中電科軟件信息服務有限公司 上海 200233)

缺血性腦卒中是最常見的腦卒中類型,占腦卒中的60%～80%[1]。國內研究結果顯示,缺血性腦卒中發病率為91.3～263.1/10萬,年平均發病率為145.5/10萬,復發率為8.47%[2]。一項為期6年的隨訪研究顯示,首次腦卒中的病死率為74.3%(919/1 237),年平均病死率為12.3%[3]。腦卒中的高發病率、高復發率、高致殘率和高病死率嚴重威脅著人類的健康,也使其成為醫療工作者們一直以來關注的重點。腦卒中是可防、可控、可治療的,但從第一級預防到急性期救治再到第二級預防的跨度較大,臨床實際管控起來費時費力,效率不高。信息化技術的發展為實現跨時間跨空間管理腦卒中患者提供了新的契機。目前,已有研究對信息化技術應用于移動查房、電子病歷、一卡通付款、院內實時查詢、無線射頻(radio frequency identification devices,RFID)條碼腕帶識別、社區監測、遠程康復、智慧養老等進行了探索[4-7],但如何整合這些零散的信息化技術,從而更高效地對腦卒中患者進行全程管理,尚未有明確的指導經驗。

“智慧醫療”的概念源于IBM公司提出的“智慧地球”發展戰略[8],指在電子健康檔案的基礎上,綜合運用云計算、大數據、物聯網、人工智能等新型信息技術,構建醫療信息共享交互平臺以及跨區域的醫聯體平臺,以患者為中心,實現各方互聯互動,將有限的資源充分利用起來,以期改善醫療服務流程,提高醫療服務質量,甚至突破時間空間限制,完成以往人力不能實現的診治任務[9-10]。其中,云計算技術是實現信息化管理的基礎,具有非常強大的計算模式,以及很強的運算能力和數據存儲能力,可將眾多服務器連成一片進行快速運算和海量存儲,同時通過專門的軟件對運算資源和存儲資源進行自動管理。用戶可以通過數據適配器接入數據中心以利用數據[11]?；颊叩暮Ａ啃畔⒃谠破脚_內被分類、歸納、整理,并以最小信息單元的形式被有序化存儲,從而可按需作出響應,使用者可輕松獲得所需的關鍵數據信息。

對腦卒中患者的全程管理包括卒中前第一級預防、卒中時快速救治和規范化管理、恢復期第二級預防和康復教育。我們擬利用信息化技術,依托基于混合云的智慧醫聯體平臺,在國內率先探索智慧醫聯體平臺的腦卒中區域性新型管理模式,以期為腦卒中單病種規范化慢病管理提供新的思路。

資 料 和 方 法

研究對象及入選標準選取2017年6月至2018年3月在上海市閔行區顓橋、馬橋、吳涇和江川4個社區衛生服務中心篩查出的腦卒中高危患者200名,以及復旦大學附屬上海市第五人民醫院確診為腦卒中的患者200名。腦卒中高?；颊呷脒x標準:(1)長期居住于上海,居住地屬于上述4個社區,可以配合使用相關智能設備。(2)符合腦卒中高?；颊呷巳鹤R別標準[12]:即具有腦卒中、短暫性腦缺血發作或存在至少3項危險因素者。危險因素包括:高血壓、糖尿病、心房顫動、血脂代謝異常、明顯超重或肥胖、吸煙、缺乏運動、腦卒中家族史。其中,只要有高血壓、糖尿病、心房顫動之一者,都歸為中危人群。腦卒中診斷標準[13]為:(1)急性起病;(2)局灶性神經功能缺損,少數為全面神經功能缺損;(3)腦CT或MRI有責任梗死病灶時,癥狀體征持續時間不限,腦CT或MRI無責任病灶時,癥狀體征持續24 h以上;(4)排除非血管性病因;(5)腦CT或MRI排除腦出血。

腦卒中患者新型管理模式構建方案

第一級預防篩查 我們自主研發了“卒中助手”應用程序,可在手機終端直接下載使用,給社區人群提供篩查和健康指導服務。200名入組的腦卒中高危患者(即來自4個社區的社區居民)均在個人智能手機上免費安裝使用了該應用程序。該程序的客戶端界面為簡單易懂的問卷形式,使用者只需在程序的提示下輸入自己的真實情況即可一鍵獲取卒中風險評分和風險等級,并得到個性化的健康指導意見。同時,所采集的受試者健康數據可通過應用程序終端上傳并存儲在該應用程序的云平臺中,與本項目所建設的醫聯體平臺實現數據共享。

120急救 本項目與閔行區120院前急救中心建立了緊密聯系。急診患者若送往五院,患者上車后即可由120急救中心隨車醫師使用國際公認的辛辛那提院前卒中量表(Cincinnati Prehospital Stroke Scale,CPSS)[14]對患者狀況進行評估,并通過互聯網與五院及華山醫院卒中團隊進行實時溝通?；颊叩竭_五院后,等候在急診科大門的卒中團隊醫師以最快速度進行接診。五院現已實現全年365天24小時實施時間窗內靜脈溶栓和動脈取栓。

治療管理 腦卒中患者入院后立即進入卒中路徑,啟動規范化治療。假如入組患者需進行血管內治療或在住院期間出現病情加重,則立刻啟動華山-五院遠程視頻會診,進一步對患者進行評估或治療指導。由復旦大學附屬華山醫院神經內科專家通過華山-五院專用光纖云平臺查看患者基本信息、所有病程記錄、相關生化檢查結果和各種影像學圖片等,影像資料可無損失傳輸,保證遠程診斷的準確性。兩方醫師通過視頻實時溝通,可基本達到面對面交流的效果。華山-五院專用光纖對所有數據保密,可最大程度地保護患者的隱私。另外,遠程會診系統加入了由科大訊飛公司設計的醫療無線麥克風(型號:IMI-B20)和多模態輸入套件(臺式)(型號:IMI-G100麥克風+XCM-10鼠標),會診過程可實現全程語音錄入,會診結束則會診記錄和病案也相應生成。

腦卒中TOAST分型[15]中重要的一類為心源性卒中。房顫是心源性卒中的重要危險因素,長程心電圖監測是腦卒中患者病因檢查的常規項目,若檢測出房顫,則對治療方案和二級預防策略的制定有非常重要的意義,但是部分患者為陣發性房顫,一次24小時心電圖監測不一定能監測出陽性結果。我們對所有入組的腦卒中患者免費配備南京熙健信息技術有限公司提供的掌上心電監測儀(型號:E-A08/E-U08/E-H19),每天定時監測5～6次心電圖。具體操作流程為:患者用自己的手機下載掌上心電APP并使用自己的手機號碼注冊APP賬號。插線式心電設備通過插入手機的音頻端口使設備與患者手機相連,設備另一端的紅色采集點扣入電極片后貼到身體右側鎖骨下方,白色采集點需扣入電極片貼到左下腹。手持式心電設備則只需打開手機藍牙與相應型號的設備自動配對成功即可使用。連接完成后打開手機APP,手機上會顯示心電圖,待圖像穩定后點擊開始記錄按鈕,即可自動采集1分鐘心電圖?；颊咴谧≡浩陂g可以反復多次應用該設備采集心電圖,上傳心電數據后,由專家在后臺專門閱讀心電圖并出具報告,患者的床位醫師在掌上心電云平臺注冊后,患者即可在手機客戶端搜索到該醫師,點擊發送報告給指定醫師,醫師即可在醫師端平臺查看結果并通過平臺回復患者。所有記錄的心電圖數據都將被存儲在云端隨時調用,該模式簡單可行,反復操作,可以進一步提高房顫的檢出率。

第二級預防隨訪 所有入組的200例腦卒中患者出院后皆錄入隨訪名單,進入后續隨訪階段以保證落實出院患者的二級預防。此階段,我們自主研發并建立了一個微信公眾號——心腦健康管理平臺。該平臺操作簡單,易于被患者接受?；颊呒捌渲辽僖晃患覍僭卺t師的指導下關注并使用該公眾號。公眾號分為兩個模塊,分別為科室鏈接和患者管理平臺。在科室鏈接模塊中,患者可以即時查閱科室醫師介紹和門診排班表,并進行網上門診預約,還可以通過留言功能與醫師密切聯系;在患者管理平臺中,我們設計了隨訪記錄、檢查報告、用藥提醒、復診提醒4個分項。隨訪記錄以可由醫師設計和更改的問卷形式展現,內容主要包括身高、體重、血壓、血糖、飲食、吸煙、飲酒、服藥情況、改良Rankin量表(modified Rankin Scale,mRS)評分等。檢查報告則是一個開放的患者端,患者有權利把自己分享給科室,主要由患者主動上傳在其他醫院所做的各種檢查結果,醫師對此做出判斷后給與相應的回復。用藥提醒功能既可由患者根據自身實際情況設定和使用,醫師也可通過醫師生端選定所管理的患者,幫助其設定提醒。復診提醒則由醫師端單向操作,患者會按醫師設定的時間收到復診消息。此外,該模塊中還單獨設置了每日血壓血糖記錄表,用以提醒患者每日按時監測并記錄。在患者管理平臺中也同樣有醫患交流窗口,醫師可由此向患者發送醫囑。另外,醫患實時交流功能附加了基于知識庫的AI疾病咨詢,醫師可以親自回復,即使不在線時也可由電腦自動檢索回答。然而腦卒中患者中有一大部分是高齡患者,不會使用微信,為解決這個問題,我們應用科大訊飛公司專門設計的自動電話采訪系統,通過云端最多可同時撥打800個號碼,利用提前設計好的問題(共3～5 min)進行智能語音對話,可隨訪身高、體重、血糖、血壓、用藥情況、患者目前癥狀、mRS等簡單但重要的數據,5 min同時撥打800個隨訪電話,對話完畢,所有患者數據自動整理成Excel表格同步完成,大大提高了工作效率,為臨床隨訪工作和科研數據整理提供重要信息。整個隨訪過程產生的所有數據最終傳至云平臺存儲共享。

華山-五院醫師教學培訓我們在構建腦卒中新型管理模式的同時,也利用醫聯體信息平臺積極推進臨床教學活動:每周1名華山醫院專家來五院指導查房;每周1次由華山醫院專家對五院神經內科11名醫師進行視頻教學講課;定期由華山醫院放射科專家針對特定病例對五院神經內科11名醫師進行影像讀片分析教學。華山醫院內部教學活動等課程不僅可在線觀看,并且存儲在云平臺中共享。五院神經內科醫師通過同步收看華山醫院神經內科的精品教學課程“神采飛揚”,專業知識有了很大的提高,五院也設計了“神采奕奕”教學課程,通過互聯網向全院醫師和閔行社區醫聯體開放,教學活動從2017年6月至2018年3月一直有序開展。另外,華山醫院和五院神經內科醫師還在進一步嘗試新的教學模式,基于增強現實(augmented reality,AR)技術的神經病學教學模式探索引起學生極大的興趣并獲好評。

數據庫的建立在對腦卒中患者全流程的照護管理過程中,存儲在云端的結構化數據包括高危人群基本信息、急性期住院患者格式化病案、急性期實驗室檢查數據、恢復期隨訪信息、隨訪時檢查數據等。同時,我們的平臺整合了數據采集、數據清洗、數據統計分析以及對數據深度挖掘等多個功能,對具體某位患者此次發病前沉積多年的臨床數據也會進行收集整理,為進一步利用好臨床數據,服務于臨床科研打下了堅實基礎。

結 果

建成基于單病種腦卒中智慧醫聯體平臺的新型腦卒中管理模式通過為期9個月的實踐和改進,我們已按照上述方案初步建立起單病種腦卒中智慧醫聯體平臺,共400名入組的腦卒中及具有危險因素的患者在五院得到了三甲醫院的優質醫療服務以及規范化的社區隨訪的全流程照護管理。打破了時間和空間的限制,提高了醫師工作效率和醫療服務質量,實現了華山-五院-社區資源共享和分級診療(流程見圖1)。腦卒中組200名患者已全部到達1個月隨訪期,其中153人到達90天隨訪期。實際由公眾號平臺隨訪共獲得120名患者的90天mRS評分,有效隨訪率為78.43%;有68名患者于發病1個月后返回醫院隨訪,相關數據已統計完善,1個月有效回訪率為34%;有63名患者于發病90天后返回醫院隨訪,相關數據完善,90天有效回訪率為41.18%。高危組200名患者中,161人從入組始,以每3個月隨訪一次的頻率,密切觀察至今,隨訪數據完善。但是由于智慧醫療工作剛剛開展,具體實施中獲取的血壓、血糖、心電圖、mRS評分、隨訪期檢查指標等數據與腦梗死發生發展及預后的關系本文無法詳述。

五院神經內科專科化團隊的建立通過為期9個月的來自華山醫院的查房、教學示范,五院醫師的診療規范得到了快速提升,對疾病的管理模式也有了新的認識。初步建立了以腦血管病為主,記憶障礙、帕金森病、血管內治療為輔的分方向各自深入發展的亞?？苹R床團隊。

數據庫的建立推動科研工作發展基于對所采集的患者醫療健康數據的分析,我們提出卒中患者畫像的概念,即通過大數據分析和挖掘技術,歸納整理相似癥狀和體征的人群及其預后,并推廣應用于卒中的篩查和評估。數據分析還用于卒中數據質控,繪制卒中地圖,實現區域實時監控等場景。

①Primary prevention;② 120 first aid for stroke patients;③Interconnection between the Fifth People’s Hospital and Huashan Hospital;④Secondary prevention.

圖1基于智慧醫聯體平臺的腦卒中區域性管理新模式的建立
Fig1Establishmentofanewmodelofregionalmanagementofstrokebasedonthewisdommedicalassociationplatform

討 論

智慧醫聯體建設的必要性2015年7月1日,國務院正式下達了《關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》,提出推廣在線醫療衛生新模式、促進智慧健康養老產業發展的重點行動項目[16]。根據美國遠程醫療協會(ATA)2016年的報告,有超過1500萬人次在以不同程度、不同方式使用遠程醫療服務,預期2017年仍將持續增長至少30%。2018年4月25日,就“互聯網醫療”方面國務院辦公廳又出臺了詳細的《關于促進“互聯網+醫療健康”發展的意見》,重點闡述互聯網等新型信息技術在醫療服務建設方面的發展目標[17]。醫院信息系統(hospital information system,HIS)、影像歸檔與通信系統(picture archiving and communication systems,PACS)及實驗室信息系統(laboratory information system,LIS)等專科化的信息系統集成,構成目前已推廣使用的初步智能化的臨床信息系統(clinical information system,CIS)[18]。CIS系統實現了無紙化辦公、海量信息存儲并能集成精簡信息,幫助醫師快速獲取重要而準確的數據,減輕了醫師的負擔,提高了工作效率,是醫院管理模式的一大飛躍,切實體現了信息化技術高效、準確的優越性。目前全球智慧醫療建設態勢高漲,智能導診機器人[19]、計算機視覺分析技術應用于乳腺癌和肺結節讀片[20]、IBM沃森機器人用于醫學影像診斷[21]、“智慧醫院掌上浙一”手機應用[22]等都是在互聯網大背景下對醫院新型管理模式建設的進一步探索。

2018年4月11日,李克強總理在華山醫院視察遠程會診系統工作進展[23],強調智慧醫療是未來醫療模式發展的必然方向。我們建設的腦卒中智慧醫聯體平臺基于復旦大學附屬華山醫院、閔行區衛生和計劃生育委員會、上海市第五人民醫院三方共同建設的“華山-上海市第五人民醫院-閔行醫療聯合體”(簡稱H5M醫聯體)[24],并對H5M的管理和服務進行了深化擴展,在國內率先提出“單病種全流程照護管理模式”、“醫教研一體化模式”、“構建市級醫院集團化服務模式”的概念。通過這種垂直化建設,打造了從底層醫療機構到區域醫療機構再到三甲醫院的醫療服務通道,充分利用優質醫療資源,為推進區域醫療中心整體發展提供了保障,最終是希望為人民群眾謀求安全、有效、便捷、連續、優質的基本醫療服務。該體系建設的提出具有可推廣性和可重復性,將來可進一步建立多學科多區域的示范應用,同時該體系是將散在的“智慧”技術統籌起來,為發揮更大能量、獲得更大效益邁出了關鍵性的一步。而本研究所建立的數據庫,包括了腦卒中患者從高危至疾病第二級預防時間軸上的詳細數據資料,并持續跟蹤隨訪患者,為后續開展橫斷面對比研究及長期隊列研究提供了強有力的基礎。

基于單病種智慧醫聯體平臺的新型腦卒中管理模式的創新性我國已經建立了三級腦卒中預防救治體系,并大力建設腦卒中救治單元。在上海,以復旦大學附屬華山醫院董強教授牽頭的腦卒中防治體系新三年行動計劃走在全國的前列,并已取得很大成績,同時也發現一些問題,例如龐大的腦卒中風險人群和患者群并不是都能得到高效、可及、均衡的救治服務。到目前為止,本研究提出的管理模式只實現了腦卒中相關科室(神經內科)數據的共享和匯總,遠未實現腦卒中救治體系的標準化、信息化和智能化。腦卒中智慧醫聯體平臺實現了分級診療和醫教研一體化的區域協同,把先進地區的先進經驗通過互聯網方式,向欠發達地區輸送,進行腦卒中知識技能的培訓、標準認定、服務管理,并通過跨區域、跨學科的臨床研究,實現醫護人員診療水平的快速提升,以及腦卒中救治的同質化服務。

本研究的不足之處及其下一步工作計劃為:(1)120院前急救流程有待進一步改善。下一步擬打通急救中心與醫院間的數據往來,120急救車隨車搭載腦卒中急救單元并連接云平臺智能匹配醫院,同時調取醫院排班醫師和專家團隊信息;輸送患者途中能夠實時監控患者數據,并將患者數據發送至醫院,讓醫師掌握第一手資料。目前我們和120急救中心正在啟動RFID條碼腕帶識別,將在120急救車上和醫院的關鍵空間點(急診科大門、CT室,導管室等)設置相關電子識別設備,從急救車接到患者開始掃描記錄患者到三甲醫院急診科大門的時間、患者進入CT室及離開CT室的時間、患者進入導管室進行進一步手術的時間等,這些數據將上傳存儲到云平臺,便于醫師分析和進一步優化急救流程,盡量縮短患者發病到進行有效救治的時間,以實現最快速的救治。(2)五院和社區醫院間數據通道有待打通,保證三級數據的完整性。(3)對腦卒中患者的康復教育管理需進一步建設。目前尚未建立出院后康復治療的聯系通道。下一步將與康復醫院、社區康復中心等合作,將康復相關規范與數據也納入智慧醫聯體平臺。(4)數據分析模型的建立。將預處理后的數據作為訓練樣本輸入到不同的機器學習算法中進行模型訓練,并根據具體臨床研究問題選出最優模型,為科研數據分析提供智能化服務。(5)本課題構建的管理平臺尚處于初期建設和反復驗證階段,仍缺乏大樣本數據作為循證醫學證據。