《INQUIRY: The Journal of Health Care Organization, Provision, and Financing》：Opportunities and Challenges of Implementing Solar-Powered Digital Health in Low-Resource Settings: A Mixed-Methods Study
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摘要
**背景：**数字健康系统可改善低资源环境中的医疗服务交付，但往往受到不可靠电力供应和不完善基础设施的制约。太阳能能源系统为提升数字健康服务的韧性和可持续性提供了一种有前景的解决方案。本研究评估了在低资源环境中实施太阳能驱动数字健康系统的机遇、挑战、技
摘要
**背景：**数字健康系统可改善低资源环境中的医疗服务交付，但往往受到不可靠电力供应和不完善基础设施的制约。太阳能能源系统为提升数字健康服务的韧性和可持续性提供了一种有前景的解决方案。本研究评估了在低资源环境中实施太阳能驱动数字健康系统的机遇、挑战、技术可行性、经济可行性及卫生系统准备度。
**方法：**在12家位于农村和城郊地区的公共卫生机构中开展了一项横断面混合方法研究。定量数据通过结构化机构评估和调查问卷收集，定性数据通过关键知情人访谈和观察性评估获取。定量分析采用描述性统计，定性数据采用主题分析。研究结果被整合以生成系统层面的洞见。
**结果：**尽管86%的机构已接入国家电网，但仅29%报告电力供应可靠，83%的机构经历频繁停电。有限的计算资源（29%）和不稳定的互联网连接（60%）进一步制约了数字健康运营。大多数机构（75%）报告了高昂的能源相关成本，通常源于发电机使用。尽管存在这些挑战，92%的受访者支持太阳能驱动解决方案，理由是服务连续性改善、运营中断减少以及系统性能提升。定性研究结果突显了对纸质化替代工作流程的依赖，并强调了能源、连接性和数字基础设施之间的相互依存关系。
**结论：**太阳能驱动数字健康系统代表了在低资源环境中加强数字健康基础设施的一种可行且符合情境的方法。然而，成功实施需要协调投资以应对技术、财务和组织层面的障碍，从而支持长期可持续性和卫生系统韧性。
**论文解读：低资源环境下太阳能驱动数字健康系统的可行性与挑战——基于肯尼亚和埃塞俄比亚的混合方法研究**
**一、研究背景与问题提出**
数字健康技术日益被视为卫生系统强化的核心组成部分，特别是在中低收入国家（LMICs），这些国家在医疗服务的可及性、质量和效率方面仍面临持续性挑战。电子病历（EMRs）、远程医疗和移动健康（mHealth）应用等干预措施已被证明能够改善临床决策、增强数据连续性并支持多样化环境下的服务交付。全球政策框架进一步强调了数字健康在推进全民健康覆盖和改善健康结果方面的作用。
然而，在资源受限的环境中，数字健康系统的实施和可持续性仍然参差不齐。证据表明，数字健康的结果受到基础设施、治理和系统设计等情境因素的强烈影响，而非仅由技术本身决定。可靠电力和网络连接是数字健康系统的基础性要求，然而撒哈拉以南非洲的许多医疗机构仅有有限或不稳定的资源获取途径。系统综述显示，相当比例的卫生机构缺乏持续电力供应，直接影响医疗设备和数字平台的使用。这些基础设施限制直接损害了系统功能，导致运行时间减少、数据丢失和临床工作流程中断。因此，许多机构继续依赖数字与纸质流程混合的系统，限制了数字健康投资的有效性。
在此背景下，本研究纳入肯尼亚和埃塞俄比亚作为具有代表性的东非低资源环境，两国在基础设施、运营和卫生系统情境上呈现多样性。肯尼亚在数字健康采纳方面取得了显著进展，包括在公共卫生机构实施电子病历和国家级健康信息系统，但城乡之间仍存在显著差距。埃塞俄比亚在扩展初级卫生保健和推进全民健康覆盖方面取得了重大进步，但仍在能源获取、数字基础设施和系统互操作性方面面临挑战。太阳能驱动数字健康系统作为一种有前景的解决方案，通过提供去中心化的可持续能源，支持离网和 underserved 环境中的持续系统运行，有望解决这些基础设施障碍。
**二、研究设计与技术方法**
该研究采用混合方法设计，于2025年11月至2026年3月间在肯尼亚和埃塞俄比亚的12家农村和城郊公共卫生机构开展，并纳入7名关键知情人参与定性访谈。样本涵盖从二级诊所到四级医院的多样医疗服务层级。研究选取这些机构以最大化地理分布、护理级别、数字健康实施水平和基础设施特征的多样性。设施采用目的性抽样，纳入标准为具备现有或计划中的数字健康活动并愿意参与研究的公共卫生机构。研究遵循《混合方法研究报告规范》（GRAMMS）建议。概念框架采用系统导向和社会技术视角，涵盖三个相互关联的可行性维度：技术可行性（基础设施、系统性能、连接性）、运营可行性（工作流程整合、用户能力、机构准备度）和经济可行性（成本、可持续性、融资模式）。数据收集采用多种互补方法以确保三角验证：关键知情人半结构化访谈、焦点小组讨论和利益相关者工作坊、结构化及半结构化机构观察，以及相关项目文件和政策材料的文档审查。定量数据使用描述性统计进行分析，定性数据采用主题分析方法，经过熟悉化、编码、主题开发和迭代精炼阶段。定量和定性结果通过三角验证进行整合。
**三、研究结果**
**1. 研究样本概况**
研究纳入12家覆盖农村和城郊环境的公共卫生机构，以及7名参与混合方法评估的关键知情人。受访者以信息技术支持人员为主（4/7，57%），其余包括临床官员、护士和病案管理人员（各占1/7，14%）。在专业经验方面，3名受访者（43%）报告3至5年经验，2名（29%）报告0至2年经验，2名（29%）报告超过5年经验。纳入机构涵盖二级诊所至四级医院。
**2. 技术可行性：电力可靠性与能源韧性**
定量研究发现，尽管电力获取较为普及，但可靠性是主要制约因素。86%的机构依赖国家电网作为主要电源，但仅29%报告高可靠性，其余71%报告中等可靠性。此外，42%的机构缺乏备用电源，58%依赖发电机，且常受燃料成本和维护挑战制约。83%的机构经历频繁停电，超过半数（58%）报告每天或几乎每天停电。这些中断产生了直接运营后果：67%的机构报告停电期间电子病历系统中断，50%的机构经历了实验室服务和冷链系统的中断。定性研究发现与定量数据高度一致，参与者普遍将电力供应描述为不可预测且不足以维持常规临床和数字运营。在若干情况下，长时间停电迫使暂停数字化工作流程或退回纸质系统。发电机被广泛认为因高燃料成本而不可持续，而现有太阳能设施通常仅覆盖关键设备，不足以支持更广泛的数字基础设施。值得注意的是，92%的受访者认为可靠的太阳能系统将显著提升服务连续性、稳定数字平台并减少运营中断。
**3. 数字基础设施与连接性**
ICT基础设施的定量评估显示了硬件可用性和互联网连接方面的显著局限。仅29%的机构报告计算机及相关设备可及性充足，71%的机构表示设备不足。仅40%的机构报告稳定的互联网连接，60%的机构经历间歇性或不稳定连接。定性数据进一步揭示了这些局限的实际表现：参与者在实时数据录入、健康信息系统同步延迟和云平台访问受限方面面临频繁中断。然而，参与者强调了自适应系统设计的重要性，离线功能被一致认为是实现连续性的关键使能因素，允许在连接中断期间捕获数据并在恢复后进行同步。
**4. 硬件可用性与系统性能**
硬件相关制约成为数字健康实施的关键限制因素。定量结果显示设备短缺普遍存在，定性洞察揭示了额外部挑战，包括设备陈旧或非功能性以及维护服务可及性极低。约70%的机构报告存在一定程度的技术支持，但这种支持通常范围有限且属被动响应式。参与者描述了故障排除延迟、缺乏备件以及预防性维护实践不足等问题。这些制约共同导致系统停机时间增加，降低了数字健康平台的可靠性。
**5. 经济可行性：成本负担与财务制约**
定量分析显示能源相关成本构成重大且不可预测的负担。约75%的机构报告在管理电力和燃料成本方面存在困难，特别是在需要发电机运行的背景下。58%的机构依赖柴油发电机，导致大量经常性开支。此外，67%的机构报告产生计划外维护成本，通常与电力波动和设备损坏相关。数字健康融资碎片化问题也很显著，50%的机构表明ICT基础设施和系统维护资金不稳定。尽管面临财务挑战，定量和定性数据均显示参与者对太阳能解决方案具有强烈的经济收益认知。参与者强调太阳能有潜力减少对昂贵燃料系统的依赖、稳定运营支出并改善长期财务可持续性。然而，关于融资机制、可负担性和维护的长期可持续性仍存在担忧。
**6. 卫生系统准备度：人力容量与机构准备度**
定量数据显示劳动力经验处于中等水平，但定性研究发现技术能力存在显著缺口，特别是在系统维护、故障排除和高级数字技能方面。参与者经常报告需要额外培训和能力建设举措以支持数字健康系统的有效使用和可持续性。机构层面的技术专长有限被认为是实施和持续系统优化的制约因素。数字平台为数字健康采纳提供了坚实基础，但治理、融资和基础设施方面的缺口限制了其有效使用。
**7. 系统可靠性与运营表现**
尽管存在基础设施和组织层面的挑战，数字健康系统总体被视为有益且功能正常。定量和定性研究结果表明，系统停机虽然存在，但通常是间歇性而非持续性的。参与者报告使用数字系统改善了患者记录管理和服务效率。然而，这些收益被描述为脆弱的，高度依赖于底层基础设施的稳定性。
**8. 整合发现：基础设施要素的相互依存性**
整合定量和定性结果揭示了跨机构的一致模式。数字健康系统已投入运营且被重视，但受到系统性基础设施和财务限制的制约。能源可靠性、连接稳定性和硬件可用性深度相互依存，共同塑造系统性能。技术可行性并非由孤立单一组件决定，而由多种基础设施要素间的相互作用决定。任何单一领域的弱点都可能损害整体系统性能。研究发现表明，太阳能驱动数字健康解决方案的可行性超越了单纯技术部署，涵盖更广泛的系统层面考量。
**四、讨论与结论总结**
本研究的核心发现表明，尽管数字健康平台的存在日益普遍，其有效性根本上受限于基础设施的不稳定性。定量数据揭示了基础设施可及性与功能之间的关键不匹配：尽管大多数机构已接入国家电网，可靠性仍显不足，导致数字健康运营频繁中断。定性发现进一步揭示了医护人员经常依赖适应性变通策略的现实。能源可靠性是数字健康功能最关键的限制瓶颈，其重要性超过了软件相关的限制。
重要启示包括：第一，数字健康计划必须被重新定义为依赖基础设施的干预措施，仅对软件的投资而缺乏能源系统、连接性和硬件的并行投入是不够的。第二，太阳能基础设施具有变革潜力，通过解决能源不稳定问题可显著提升数字健康系统的可靠性和性能。第三，需要可持续融资机制，包括公私伙伴关系和混合融资模式。第四，能力建设是关键优先事项，技术技能缺口和维护能力不足是可持续性的持续性障碍。第五，强调以用户为中心和情境敏感的设计方法，离线功能等特性增强适应性和韧性。
本研究的优势在于混合方法设计整合了定量和定性数据，跨多个地区的多样化机构纳入提高了发现的可转移性。局限性包括样本量较小限制泛化性、定量分析描述性、依赖自我报告数据可能引入偏倚，以及未包含纵向评估或详细经济分析。未来研究应聚焦纵向和实施研究以评估太阳能驱动数字健康系统对服务交付和患者结局的持续影响，并开展稳健的经济评估量化成本效益和投资回报。
**研究结论：**太阳能驱动数字健康系统代表了一种在低资源环境中加强医疗服务交付的可行且有前景的方法。本研究表明，尽管数字健康技术的采纳日益增加，其有效性往往受到不可靠电力、有限硬件可用性和不稳定连接性的制约。研究结果强调能源可靠性是可持续数字健康实施的基础性要求，并确定太阳能是改善系统韧性和服务连续性的实用解决方案。然而，成功实施需要的不仅仅是技术投资，长期可持续性取决于协调解决融资、人力容量、维护系统和组织准备度的综合努力。将可再生能源解决方案纳入更广泛的数字健康和卫生系统强化战略，可能有助于克服持续存在的基础设施障碍，支持在资源不足的环境中实现更可靠、可扩展和可持续的医疗服务交付。
