血管活性-正性肌力评分床旁计算器VISCalc的开发与初步可用性评估:一项简要研究报告

《Indian Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery》:Development and preliminary usability evaluation of VISCalc, a bedside calculator for the Vasoactive-Inotropic Score: a brief research report

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月27日 来源:Indian Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery 0.6

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  背景:血管活性-正性肌力评分(Vasoactive-Inotropic Score, VIS)用于量化儿科心脏手术后药理学血流动力学支持强度,但床旁计算需要多步骤人工算术。研究人员描述了VISCalc(一种低成本的基于网络的VIS计算器)的开发与初步评估。 方

  
背景:血管活性-正性肌力评分(Vasoactive-Inotropic Score, VIS)用于量化儿科心脏手术后药理学血流动力学支持强度,但床旁计算需要多步骤人工算术。研究人员描述了VISCalc(一种低成本的基于网络的VIS计算器)的开发与初步评估。 方法:VISCalc在巴西圣保罗的一家儿科心脏重症监护病房中按序贯阶段开发。研究人员采用系统可用性量表(System Usability Scale, SUS)对15名医生进行了可用性评估。算术保真度通过十例回顾性临床病例(由三名设盲评估者独立计算)以及12个覆盖全部六种VIS药物的预定义合成病例进行验证。 结果:平均SUS评分为73.3±8.5,表明可用性良好。VISCalc在所有十例临床病例和12例合成病例中均返回正确的VIS值,而人工计算的正确率为29/30(96.7%)。该工具可存储连续的VIS值并显示时间过程曲线图,无需患者身份识别。直接自付费用低于450美元。 结论:结构化的低成本开发流程产生了具有良好感知可用性和精确算术保真度的床旁VIS计算器。其对计算时间、常规使用中的错误率以及临床结局的影响应在未来进行前瞻性评估。

论文解读文章

一、研究背景与问题

先天性心脏病可表现为从简单到复杂的多种心脏结构与功能异常。过去数十年间,病理生理学认知、外科技术及围手术期管理的显著进步已极大地改变了此类患者的临床管理格局。在此背景下,学界持续致力于探索评估心脏外科手术质量与结局的方法,风险评分系统在此中扮演重要角色,为专业人员提供评估病情严重程度、预测并发症与死亡风险、监测治疗反应及辅助决策的客观工具。
正性肌力评分(Inotropic Score)最初由Wernovsky等人提出,用于评估大动脉转位术后新生儿的血流动力学特征。Gaies等人随后扩展了该评分,纳入更多药物并将其命名为血管活性-正性肌力评分(Vasoactive-Inotropic Score, VIS),同时证明了其在心脏手术术后患者中预测发病率和死亡率的价值。然而,获取VIS需要对最多六种同时输注的药物剂量应用加权系数,而每种药物剂量本身又由体重、药物浓度和输注速率共同决定。重症监护中的手动临床计算已被证明容易出错,包括剂量、稀释和输注速率错误。尽管已有数字工具被提出以尽量减少此类计算错误,但针对VIS床旁计算的专门工具仍属稀缺。因此,本研究旨在描述一种本地构建的VIS床旁计算器的结构化低成本开发过程,并在儿科心脏重症监护环境中对其可用性和算术保真度进行初步评估。该研究并非旨在验证VIS公式本身(该公式是确定性的),也不评估临床结局。

二、研究设计与主要技术方法

本研究为软件开发、可用性及试点技术验证(可行性)研究,经巴西圣保罗HCor医院研究伦理委员会批准。开发过程按序贯阶段推进。技术层面,研究人员选用TypeScript作为编程语言,后端采用Node.js配合Express框架,数据库管理使用PostgreSQL集成Prisma。图形用户界面基于React的Next.js框架实现。数据保护措施包括基于权限的访问控制认证、TLS传输加密、访问与数据库变更的审计日志,以及管理命令的双因素认证。工具命名为VISCalc,为基于网络的应用,通过标准浏览器经用户认证后访问,无需安装,在桌面计算机上测试。临床使用时,医生手动输入VIS所涵盖的六种药物(多巴胺、多巴酚丁胺、肾上腺素、去甲肾上腺素、米力农以μg/kg/min计;血管加压素以mU/kg/min计)的当前输注剂量,未使用的药物输入零。数据存储于托管的PostgreSQL云数据库中,无需患者身份识别。可用性评估在圣保罗某三级医院ICU进行,采用系统可用性量表(SUS)对15名医生(7名麻醉医师、8名重症医师)进行测评。算术保真度验证包括十例法洛四联症术后需两种以上血管活性药物的回顾性临床病例(由三名设盲儿科心脏病专家独立计算)及12个覆盖全部六种药物的预定义合成测试用例。

三、研究结果

工具开发与成本:VISCalc采用开源框架开发,直接自付费用总计低于450美元,该费用不含开发人员时间、维护、长期托管、网络安全、机构实施及未来支持,不代表完整的总拥有成本估算。
可用性评估:15名参与者完成SUS问卷的平均时间为1分9秒,平均SUS评分为73.3±8.5,根据Bangor等人的基准分类为“良好”(约C级),表明该样本中感知可用性可接受。
试点技术验证:在十例临床病例中,三名评估者与VISCalc在九例中产生相同数值;30次人工计算中29次(96.7%)与工具生成值一致。唯一差异出现在第7例,一名评估者记录为14,而正确VIS为16(米力农0.5、肾上腺素0.07、去甲肾上腺素0.04 μg/kg/min时,(10×0.5)+(100×0.07)+(100×0.04)=16),VISCalc及另两名评估者均返回正确值。该差异被判定为人工计算中的孤立算术错误,而非工具不准确。在覆盖全部六种药物的12个预定义测试用例中,VISCalc在所有病例中均返回预期值。

四、讨论与结论

讨论总结:本研究的主要贡献不在于验证VIS计算本身(该计算是确定性的,任何正确编程的软件都应能复现),而在于记录了一种可复制的本地构建临床工具的开发与评估流程。VISCalc本质上是基于公式的计算器,与在电子表格中输入相同公式或使用现有网络计算器相比,其实际优势有限但具体:公式和加权系数固定且用户无法更改;每个药物字段要求明确数字输入;访问经认证并记录于审计日志;可从任何装有浏览器的计算机打开而无需额外软件;连续VIS值被存储并显示为时间过程曲线图,支持时间维度评估。然而,当前版本未与电子病历或输注泵集成,其输出仍依赖准确的数据输入,工具不验证输入剂量是否与实际给药一致,因此不能防止源于错误输入的误差。研究存在多项局限性:单中心研究;可用性样本和试点验证队列均较小且为非概率便利抽样;人工与自动化比较为回顾性探索性设计;未分析计算时间和工作流程;未评估对患者结局的影响;技术验证仅限十例临床病例和12个预定义测试用例。未来需开展前瞻性多中心研究,在真实临床工作流程中比较VISCalc与人工及电子表格计算的耗时和错误率,评估不同用户群体的可用性,并探索与电子健康记录系统的集成。
结论翻译:本简要报告记录了VISCalc(一种本地构建的基于网络的VIS计算器)的结构化低成本开发及其初步评估。15名医生将其可用性评为良好(平均SUS 73.3),该工具在所有十例临床病例及覆盖全部六种药物的12个预定义测试用例中均返回算术正确的VIS值。这些发现支持进一步评估,但并未确立临床获益、真实世界错误减少、工作流程集成或经济可行性,这些均需在更大规模、更多样化的环境中进行前瞻性研究。
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