《International Journal of Medical Informatics》：Development and implementation of a SMART on FHIR application to enhance the clinical utility of quality indicators in residential long-term care
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研究人员研制并实施了一款基于SMART on FHIR框架的应用程序（app），旨在增强澳大利亚国家老年护理质量指标项目（QI Program）数据在机构长期照护中的临床应用价值。研究背景方面，尽管QI项目要求每季度对老年居民的护理记录进行审查并报告相关数据，
研究人员研制并实施了一款基于SMART on FHIR框架的应用程序（app），旨在增强澳大利亚国家老年护理质量指标项目（QI Program）数据在机构长期照护中的临床应用价值。研究背景方面，尽管QI项目要求每季度对老年居民的护理记录进行审查并报告相关数据，但由于数据来源分散且缺乏决策支持工具，居民层面的质量指标数据直接用于临床护理的情况仍十分有限。近年来，尽管机构长期照护领域的信息化转型较为缓慢，但受居民数量增加、管理复杂度提升及数据质量改善需求驱动，健康信息系统（HIS）的采用正逐步增长。然而，质量指标相关数据分散于多个信息系统，导致护理人员报告负担加重，且难以将数据用于实时临床决策。尽管部分厂商已开发工具简化报告流程，但能将QI项目数据实时整合到临床决策中的临床决策支持（CDS）工具仍然匮乏。SMART on FHIR（基于快速医疗互操作资源[Fast Healthcare Interoperability Resources, FHIR]的可替代医学应用与可复用技术）框架为构建此类应用程序提供了经过验证、易于部署、基于标准的技术平台，使第三方应用程序能够安全访问和处理临床信息系统（CIS）数据，支持个性化护理、临床决策支持、公共卫生举措及研究。
该研究的主要目标是研制一款SMART on FHIR应用程序，将分散的临床信息系统数据整合用于QI项目报告，并以支持个体化护理的方式呈现数据；次要目标是通过对技术开发和部署团队进行定性研究，识别成功开发和部署的促进因素与障碍。研究方法上，该研究由学术机构、行业及提供方利益相关者协作完成，通过与专有临床信息系统集成，应用程序安全访问个体临床记录并实时显示详细及汇总临床数据。研究采用半结构化访谈，对开发和部署团队进行访谈，运用演绎式定性分析方法识别促进因素与障碍。
研究结果表明，应用程序成功将居民层面的质量指标数据整合至单一直观界面，生成居民状态的视觉摘要，旨在支持以人为中心的护理计划。访谈的主题分析揭示了三个主题：SMART on FHIR弥合老年护理信息学差距的潜力、协作的重要性以及应对复杂性的敏捷性需求。关键促进因素包括多学科协作、适应性项目管理和开源工具复用；障碍则包括数字成熟度低、专有系统限制以及缺乏回写功能。研究结论为，SMART on FHIR应用程序在机构长期照护中具有可行性，但其实质性影响将取决于临床工作流的整合、数据标准化改进、厂商参与以及回写等功能的实现。未来工作将与护理人员一起试用该解决方案，评估可用性并优化日常工作流。
本研究旨在开发并实施一款基于SMART on FHIR框架的应用程序，以解决澳大利亚机构长期照护领域的关键痛点，即居民层面的国家老年护理质量指标项目（QI Program）数据在临床信息系统（clinical information system, CIS）中分散分布，难以在同一界面集中查阅的问题。
**研究背景与问题**
质量指标在国际范围内长期被用于监测护理质量、建立循证基准并支持老年护理服务的持续改进。在澳大利亚，QI项目要求接受政府资助的服务提供方每季度报告14项质量指标。尽管该项目旨在为提供方提供可靠的持续质量改进数据，且数据是通过评估每位居民收集的，这些居民层面的数据本可作为优先领域的信号，触发对现有护理计划的审查和有针对性的评估，但目前尚无充分证据表明提供方正在利用这些数据来支持居民的临床护理。
虽然机构长期照护领域的数字化转型较其他医疗领域更为缓慢，但近年来在健康信息系统（health information system, HIS）采用方面已出现稳步增长，这得益于管理日益增多且复杂的居民、实现高效文档记录和信息共享以及改善数据质量的需求。这些已证实的效率以及QI项目的要求有望加速HIS的采用。然而，HIS引入老年护理服务交付可能产生意外的实践影响。就QI项目报告而言，相关数据可来源于多个HIS，包括临床信息系统、药物和风险管理系统以及消费者调查工具，这给工作人员带来报告负担，并限制了数据直接用于护理提供。即使在CIS内部，相关数据也可能分散于各种表单、评估和临床记录中。一些厂商已开发工具或更新现有CIS以简化QI报告，但明显缺乏使QI项目数据用于实时临床决策的CDS工具。这些CDS系统通常作为独立工具或嵌入单个HIS中实施，这种碎片化的实施方式意味着护理提供者在执行基本护理任务或QI项目报告时必须操作多个系统，可能导致认知负荷、潜在遗漏及其他错误。
综上所述，老年护理HIS尚未优化，无法充分有效地将纵向的个人层面QI项目数据直接整合到护理计划流程中，也无法将质量测量和报告活动与能够为个体居民带来相关成果的护理计划对齐。开发定制软件插件来补充现有专有系统是弥合这一差距的实用且经济有效的途径。SMART on FHIR框架为构建此类应用程序提供了经过验证、易于部署、基于标准的平台。FHIR是定义医疗数据交换标准的规范，SMART on FHIR使第三方应用程序能够安全访问和处理CIS数据，支持个性化护理、临床决策支持、公共卫生举措和研究。
**研究方法与关键技术方法**
该研究由澳大利亚数字健康合作研究中心（Digital Health Cooperative Research Centre, DHCRC）促成，涉及昆士兰大学、昆士兰网络基础设施基金会（Queensland Cyber Infrastructure Foundation, QCIF）、澳大利亚联邦卫生、残疾与老龄化部、澳大利亚电子健康研究中心（Australian eHealth Research Centre, AEHRC translational research centre）、澳大利亚大型老年护理提供方Regis Aged Care（以下简称Regis）及其CIS厂商AutumnCare。研究获得昆士兰大学人体研究伦理委员会批准（编号：2022/HE002362）。
解决方案基于SMART on FHIR框架研制，支持模块化解决方案的快速开发和部署，并可复用于多个CIS厂商产品。方案迭代开发过程中涉及多个团队：AEHRC负责开发和测试Smart Forms通用服务组件、Smart Forms FHIR fa?ade、去标识化与上传服务，并为其他合作伙伴提供专家咨询；QCIF负责构建、配置和测试SMILE CDR FHIR服务器实例（数据分析服务器）；AutumnCare负责配置、测试和集成认证与授权服务器至CIS，构建和测试用于从CIS提取数据的FHIR应用程序编程接口（application programming interface, API），并将去标识化与上传服务与FHIR API集成；Regis负责在现场部署和测试老年护理CIS组件（认证、FHIR API和去标识化与上传服务）；昆士兰大学团队则负责构建和测试Smart Forms应用程序用于数据提取和显示的FHIR问卷。
数据采集方面，研究人员对开发和部署团队进行了半结构化访谈，采用演绎式主题分析方法，以实施研究综合框架（consolidated framework for implementation research）为指导进行编码。共访谈10名参与者，包括厂商人员2名、提供方人员4名、AEHRC人员3名、QCIF人员1名。
**研究结果**
解决方案的核心是一款与CIS集成的应用程序，用于访问居民数据进行实时审查，并在单一界面生成居民状态的视觉摘要。安全操作管理CIS桌面与应用程序之间的认证和授权，确保居民数据的安全访问。具体组件包括：（1）老年护理CIS：Regis使用的专有临床数据管理系统（AutumnCare）；（2）认证服务器：通过符合OAuth 2.0标准的授权服务实现安全数据访问，采用独特的启动标识符和访问令牌组合，限制用户仅能查看其角色允许范围内的数据，且仅限于应用程序启动时在CIS中当前查看的居民；（3）FHIR API：支持使用FHIR资源进行数据交换，包括数据检索和存储功能，并包含发布/订阅机制，通过自定义的FHIR fa?ade定义数据检索接口和搜索接口；（4）去标识化/上传服务（Deidentify/Upload Service, DUS）：对QuestionnaireResponse资源中的居民数据进行去标识化处理，移除所有个人可识别信息并分配假名化代码后上传至数据分析服务器；（5）Smart Forms应用程序：基于JavaScript的Web应用程序，提供用户界面，可渲染由FHIR Questionnaire资源定义的评估表单并捕获QuestionnaireResponse资源，符合结构化数据捕获（Structured Data Capture, SDC）实施指南和SMART应用启动实施指南；（6）Smart Forms服务器：托管评估表单定义；（7）Ontoserver术语服务器：提供标准化值集和代码系统的访问，支持术语过滤和验证；（8）数据分析服务器：符合FHIR标准的服务器，存储去标识化的QuestionnaireResponse资源以供下游分析。
应用程序功能方面，用户可直接在CIS桌面中查看居民评估，或启动应用程序以整合视图方式呈现相同底层数据。表单字段自动填充相关居民数据，包括住院情况、压力性损伤（pressure injury, PI）、失禁相关性皮炎、物理约束、日常生活活动和体重减轻等。表单呈现每项质量指标的详细信息，并生成汇总指标（如PI总数、按分期分布）。应用程序还可捕获CIS中不可用的QI项目数据（如居民拒绝PI评估），并在表单末尾以交通信号灯式图形显示视觉摘要（红色表示指标触发、绿色表示未触发、黄色表示数据不可用），旨在快速识别需要关注的领域，促进以人为中心的护理计划。
定性访谈分析揭示了三个主题。主题一"协作是成功的关键"：多学科协作被参与者视为最关键的成功因素，各团队贡献独特专长，AEHRC在早期发挥核心领导作用，多模式沟通策略支持有效协作，但竞争性优先级、文档过时及专有代码保护构成障碍。主题二"应对不确定性和复杂性需要敏捷性"：面对不断演变的约束和不确定性，团队采用混合方法（类瀑布模型的初始规划后接类敏捷原则的迭代开发和部署），开源工具和标准及强有力的内部领导力支持促进了适应性。主题三"SMART on FHIR解决方案有潜力弥合老年护理CIS的差距，但存在局限性"：主要局限包括缺乏回写功能以及行业范围内健康数据标准和通用数据模型采用率低，影响可扩展性和复用性；软件行业参与者对数字成熟度动量持乐观态度，而Regis人员则更谨慎，强调需要大量试点。
**讨论与结论**
本研究成功开发并实施了SMART on FHIR应用程序，将分散的QI项目数据整合至单一界面，旨在支持QI项目数据的自动收集，减少在CIS多个位置手动搜索相关信息的工作量，并通过显示指标触发的居民层面摘要，将QI项目数据与个体居民的护理联系起来，促进针对不足领域的护理计划。此类整合有助于使组织层面的质量改进更直接地由个体居民的临床需求驱动。成功部署有助于协调QI项目报告和临床居民审查中的数据收集，避免重复数据收集。
该解决方案的多个组件可在支持SMART应用启动和FHIR R4的环境中复用，包括SMART on FHIR应用模式、基于FHIR Questionnaire/QuestionnaireResponse的表单方法以及术语服务集成。但实施仍需厂商特定工作来通过FHIR fa?ade暴露居民数据并与专有CIS集成认证/授权。在其他地方复制需要：CIS的SMART启动上下文、原生或通过frière提供的FHIR资源可用性、本地数据模型到FHIR的映射协议，以及组织就绪性（包括隐私治理、基于角色的访问权限和相关的回写功能）。
除对老年护理提供方和居民的益处外，该解决方案对研究和政府监管机构也具有潜在价值。DUS允许数据流式传输至安全研究存储库，支持研究人员实时访问去标识化数据；政府可类似地利用该基础设施进行QI项目报告，减少当前方法所需的时间和人力资源。
定性研究表明，多学科协作、适应性项目管理和强有力领导是成功的关键促进因素。但协作受到提供方和厂商组织内竞争性优先事项的挑战；中途发生的组织变化可能影响参与水平；厂商和提供方组织缺乏专职项目人员，要求团队成员在项目职责与日常核心职责间取得平衡。另一障碍是厂商对CIS专有代码的保护，限制了透明度并减缓集成工作。老年护理领域互操作性标准采用率极低也造成重大挑战。澳大利亚的最低老年护理CIS标准、老年护理数据与数字战略以及Sparked项目等举措颇具前景，但协调采用和遵守标准化或通用数据模型应作为优先事项，因为它们是实现互操作性和SMART on FHIR应用程序复用的基础。
该研究也存在局限性：解决方案仅涵盖CIS中可用的数据，跌倒和药物数据不在范围内；应用程序与CIS的只读集成意味着应用程序中捕获的数据无法回写到CIS记录中，补充数据需单独存储，任何识别的源数据质量问题都需要返回CIS进行修正，引入重复工作；虽然多个组件可复用，但实施仍需厂商特定工作；居民状态摘要的逻辑仅突出显示触发指标但不推荐行动；定性结果仅反映开发和部署利益相关者的观点，一线最终用户的视角、应用程序可用性和工作流整合评估计划在未来的研究中进行。
本研究的结论为：SMART on FHIR应用程序可为机构长期照护的核心CIS平台增加模块化临床功能提供务实途径。然而，实现有意义的影响将取决于：应用程序使用成功整合到现有居民评估和临床工作流中、行业范围内数据标准化的进展、更强的厂商参与，以及回写等减少重复并实现持续数据改进的功能。未来的工作将包括与一线护理人员一起试用该解决方案，评估应用程序可用性和工作流整合，随后进行长期评估其对临床和组织结果的影响。
