基于CQL、CDS Hooks和FHIR标准的临床决策支持工具在电子健康记录中的多场景应用评估

【字体: 时间:2025年07月31日 来源:JAMIA Open 3.4

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  本研究针对临床决策支持(CDS)系统在医疗实践中存在的警报疲劳和低价值提示等问题,开发了三种基于健康信息技术(HIT)标准的CDS工具(CDS1-3),分别应用于急诊科静脉血栓栓塞教育、肺栓塞CT血管造影推荐和门诊乳腺癌影像监测。研究证实采用临床质量语言(CQL)、CDS Hooks和快速医疗互操作性资源(FHIR)标准可准确实现不同复杂度CDS的跨场景部署,假阳性率低至0-2%,准确率达96-100%,为标准化CDS的推广提供了技术范式。

  

在医疗信息化快速发展的今天,临床决策支持(Clinical Decision Support, CDS)系统已成为提升医疗质量的重要工具。然而现实中,设计不当的CDS往往带来警报疲劳、低价值提示等问题,反而加重医生负担。特别是在影像学检查领域,不恰当的CDS可能导致不必要的CT扫描或错过关键检查,既增加医疗成本又影响患者安全。更棘手的是,不同临床场景(如急诊科与门诊)对CDS的需求差异显著,如何建立既精准又灵活的CDS系统成为亟待解决的难题。

美国布莱根妇女医院放射科循证影像中心(Center for Evidence-Based Imaging, Department of Radiology, Brigham and Women's Hospital)的研究团队开展了一项创新研究。他们采用健康信息技术(Health Information Technology, HIT)三大标准——临床质量语言(Clinical Quality Language, CQL)表达临床逻辑、CDS Hooks实现工作流调用、快速医疗互操作性资源(Fast Healthcare Interoperability Resources, FHIR)完成数据交换,开发了三种复杂度不同的CDS工具,并在学术医疗中心的电子健康记录(Electronic Health Record, EHR)系统中进行测试。这项开创性工作发表在《JAMIA Open》期刊,为标准化CDS的跨场景应用提供了重要范本。

研究团队采用三项关键技术:1)基于CDS Hooks规范开发RESTful网络服务,通过Epic创新测试环境实现与EHR的集成;2)运用CQL编写触发表达式和逻辑文件,结合SNOMED CT标准化术语;3)采用FHIR Questionnaire资源构建交互式内容。研究选取100例患者(50例疑似肺栓塞急诊患者和50例乳腺癌门诊随访患者)进行回顾性评估,通过企业数据仓库提取临床特征,重点分析假阳性率和准确率等指标。

研究结果呈现三大发现:

  1. CDS1(静脉血栓教育工具)表现优异,假阳性率仅2%,准确率达98%。该系统在急诊医师为疑似肺栓塞患者开具CTPA检查时触发,智能推送静脉血栓防治教育材料。值得注意的是,该系统成功规避了妊娠患者等特殊人群的误触发,展现出良好的特异性。

  2. CDS2(肺栓塞CTPA推荐系统)实现零假阳性,准确率96%。这个更复杂的系统不仅评估D-二聚体等实验室指标,还创新性地嵌入FHIR Questionnaire问卷,引导医生动态评估患者肺栓塞风险。如图1所示的工作流程,系统通过黄色警示框明确提示"请评估PE风险后再决定CTPA检查",采用命令式语句增强临床依从性。

  1. CDS3(乳腺癌影像监测系统)表现最为亮眼,在门诊场景达到100%准确率。该系统针对有乳腺癌病史(导管原位癌或1-3期浸润癌)的患者,在医生开具乳腺X线摄影或MRI检查时,智能提示影像监测方案选择应考虑患者偏好,并详细说明不同检查的优缺点(图3)。这种将患者偏好纳入临床决策的设计理念,代表了精准医疗的发展方向。

研究结论部分强调,这项工作的突破性在于首次系统验证了HIT标准在不同复杂度CDS和不同医疗场景中的适用性。通过采用CQL、CDS Hooks和FHIR这三大标准,研究团队成功实现了:1)跨场景CDS的标准化表达,急诊科和门诊系统的准确率无显著差异(P>0.05);2)极低的假阳性率(0-2%),有效避免警报疲劳;3)复杂逻辑的优雅实现,如CDS2中动态风险评估问卷的集成。这些成果为CDS系统的规模化推广扫清了技术障碍,特别是研究中开源的CDS Connect组件(32,34,35),可直接供其他机构复用。

该研究的深远意义在于,为人工智能(AI)时代CDS的发展指明了方向。随着AI技术在医疗领域的渗透,未来CDS系统将更加智能化。本研究建立的标准化框架,恰好为AI驱动的CDS提供了可扩展的技术基础。正如通讯作者Ronilda Lacson博士团队指出的,结合高质量证据、AI增强的工作流和HIT标准的"三位一体"方法,将是提升CDS采纳率的关键。这项研究不仅解决了当下CDS实施中的痛点,更绘制了未来智能医疗决策支持系统的发展蓝图。

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