SEIPS模型下ICU护理工作系统的主要内容和影响因素

　　医疗护理服务涉及复杂的“人-机-环境”系统,包括复杂的医院人群、医疗技术与工具、医护任务、物理环境、组织影响等。在如此复杂的医疗环境中,医患双方生理、心理压力越来越大,给高效、安全地实施护理活动带来了一定的挑战。研究表明,重症监护病房(Intensive Care Units,ICU)患者的平均住院时间为3d,每天接受的医护活动平均有178项,其中约1%医护行为会出现失误,20%的ICU患者住院期间可能遭受一次严重的不良事件。出现护理失误或不良事件时,人们往往倾向于指责个体行为,而未深究事故发生的系统原因。根据 人 因 与 工 效 学 (Human Factors and Ergonomics,HFE)的观点,护理不良事件或失误是个人因素和工作系统因素共同作用所产生的结果。运用HFE方法能够分析和找出护理失误或不良事件发生的多方面、深层次的系统因素,而不是仅追究表面上的个人原因,并根据系统存在的弱点进行护理工作系统的设计与再设计。本文将以“面向患者安全的系统工 程 (Systems Engineering Initiative to Patient Safety,SEIPS)”模型为指导,探讨ICU护理工作系统的运作及其存在的HFE问题,通过文献分析,归纳SEIPS模型下ICU护理工作系统中的主要因子对护理工作和患者安全的影响,并总结相应的改进ICU护理工作系统的建议与措施。

　　1 HFE及SEIPS模型概述

　　1.1 HFE
　　
　　HFE是20世纪50年代开始迅速发展起来的一门新兴 交 叉 学 科,传 统 上 被 分 为 “Human factors(Enginee-ring)”和“Ergonomics”两大流派,前者传统上更关注人机界面,研究人与设备及环境相互作用时的行为,关注人与系统相交互时的需求、能力与局限性,以此设计安全、舒适的工作系统;后者传统上关注工作是如何影响人的,重点是通过设计工作任务降低疲劳,以符合人的工作能力范围。在我国HFE通常被译为“人因工程学”、“人类工效学”、“人机工程学”、“人体工程学”等。随着“Human factors(Engineering)”和“Ergo-nomics”的融合与发展,两者的意义与研究范畴已基本统一,本文借鉴美国Carayon P所著“Human Factors and Ergonomicsin Health Care and Patient Safety”一书,统称为人因与工效学(Human Factors and Ergonomics)。国际人类工效学学会(International Ergonomics Association,IEA)将HFE定义为:研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素,研究人和机器及环境的相互作用,研究在工作、生活和休息中怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等达到最优化问题的学科。

　　HFE已被广泛应用于航空、制造、核电和军事等行业,以改善系 统 和 服 务。美 国 医 学 研 究 院 (Institute of Medicine,IOM)认为,HFE是医疗系统设计的一套重要指导理论与实践工具,可对医疗系统的设计和实施提供指导,如运用HFE原理,提高团队合作的有效性,或设计有用、可用的医疗信息技术(Health Information Technologies,HIT),设计更优的系统和流程,改善人机接口等。将HFE相关知识应用于各项临床医疗服务,不仅可以保护相关从业人员(如医生、护理人员、治疗师和临床工程师等)避免职业伤害(如肌肉骨骼伤害等)的发生,更能为患者提供完整、安全、优质的医疗服务。因此,HFE可以为研究护理工作系统提供全面可行的理论方法,对增进患者安全和医护人员职业健康具有现实指导意义。

　　1.2 SEIPS模型

　　SEIPS模型是由Carayon等基于工作系统模型和 医 疗 质 量 的 结 构-过 程-结 果 (Structure-Process-Outcome,SPO)模型所提出来的一种通用框架模型,可以用来描述个人或团队等任意类型的医疗工作,是理解复杂医护工作系统的有效工具。

　　SEIPS模型将工作系统模型融合进SPO模型,丰富了SPO模型对结构和过程的描述,其专注于系统设计及其对“过程”和“输出”的影响,对“过程”的研究较为广泛,对于理解工作中的多种不同要素以及各要素相互之间的关系具有重要作用。

　　SEIPS模型基于2个假设:①假设患者安全是由工作系统和很多过程(如患者护理过程)的设计、运行方式所决定的;②假设组织和个人的输出结果(如工作满意度和组织绩效)受到工作系统设计的影响,并且组织和个人的输出结果与患者安全结果相关。将SEIPS模型应用在ICU护理工作系统中的2个主要目的:①为评估护理工作系统、过程和结果作指导,以便提出形成系统再设计的干预措施;②为评估护理系统再设计的干预措施作指导。现已被广泛应用于研究静脉注射过程、门诊患者手术流程、ICU护理工作流程,以及护理工作满意度等问题。

　　2 基于SEIPS模型的ICU护理工作系统

　　根据SEIPS模型,ICU护理工作系统包括以下部分。

　　①人员:位于模型的中心,包括护士、护工、呼吸治疗师和患者及其家属,他们拥有直接影响个体表现的不同特征,如生理特征、心理特征、教育背景、技术水平和动机等;②任务:人员要执行各种各样的任务,这些任务对个人的生理、心理和时间都有不同的要求,如中央静脉插管、给药、气道处理等;③工具和技术:人员需运用不同的工具和技术来完成任务,如输液泵、医嘱录入系统、纸质检查表等;④物理环境:所有任务都是在ICU物理环境下执行,包括空间布局、微气候环境、噪声水平等;⑤组织环境:所有任务均在特定组织环境的影响下被执行,包括安全文化、团队合作、领导支持等。

　　ICU工作系统的五个子部分和它们之间的交互作用会影响过程表现(如循证指南的遵从度,供应链管理过程的效率),并最终影响患者(医疗失误、病死率)、员工(压力、工作满意度)和组织(临床医护员工的离职率、盈利状况)的输出结果。基于SEIPS模型的ICU护理工作系统见图1。笔者将重点讨论SEIPS模型中对患者安全和护理质量影响较大的部分因素,而非完 全囊括ICU系统中方方面面的影响因子。

　　2.1 个人特征

　　按照SEIPS模型,ICU护理工作系统的中心是护理人员和患者等。

　　SEIPS模型将护理人员的认知灵活性、适应性和弹性,视为ICU护理工作系统因素和其可能对患者安全产生的消极影响之间的重要安全屏障。护理人员处理失误或适应动态工作系统的能力是确保患者安全至关重要的因素。此外,护理人员也发挥着确保工作系统安全措施能够有效实施的作用。因此,在设计护理工作系统时,应充分考虑ICU类别、护理人员职责范畴及个体差异,以及这些差异对适应特定工作或技术的影响,综合应用HFE解决方案改善ICU护理工作环境。【图1】

　　
　　2.2 工作任务

　　由于ICU的特殊性,与护理工作任务相关的HFE问题有很多。ICU护理人员每天需要完成大量的治疗、抢救和生活护理等工作任务,其中很多任务对于患者治疗是非常关键的,需要较专业、全面的临床技能。繁重的工作量,时间压力,持续保持警惕和注意力,是ICU护理人员每天必须面对的工作状态。工作量过高是ICU的主要问题,对护理工作的安全和质量,以及医护人员的生活质量(工作满意度、压力、倦怠)造成消极影响。护士缺编造成的工作量过高,护理病人数的增加,可能造成交叉感染的机会增高。此外,工作量过高是ICU护 理 人 员 工 作 压 力 源 中 非 常 重 要 的 一 项 因 素。

　　Landrigan等研究显示,在减少了住院医师的工作时间(工作量)后,严重性医疗失误的发生量明显减少。然而,工作量过低可能会导致效率低下、自满,并最终导致医疗失误。

　　ICU护理工作量受多种因素影响,如患者与护士比例、患者来源、病种、是否手术、ICU工作系统设计等。应运用系统人因工程的理论,从ICU层面、工作层面、患者层面、系统设计层面,综合测评ICU人力资源与需求情况,按实际情况增减护士人数,可在保证护理质量的同时,减轻护士压力,提高患者和护士满意度,为患者提供安全、舒适的治疗过程。

　　2.3 工具与技术
　　
　　ICU作为向危急重症患者提供严密监护和精心治疗的医疗单元,集中了很多先进的医疗器械、警报系统和各种医学信息技术(Healthcare Information Technology,HIT)。然而,这些器械和HIT中很少是充分站在终端用户的角度设计,产品与技术本身的HFE设计问题增加了护理人员在使用时产生心理紧张和使用失误的可能性。同样,由于新技术可能导致工作程序的改变,这也会影响到护理人员对新技术的接纳性和利用率,并最终影响到安全、有效地实施医护活动。医疗器械和技术必须首要满足安全性和有效性。可用性测试和启发式评估可以发现使医疗器械和HIT的操作更简单、更安全、更有效的设计改进机会,也可以判断当前在使用中的或新引进的设备与技术是否满足预期用户需求和对安全性、有效性和可接受性的要求。Lau等在临床环境中对两种不同品牌的硬膜外泵进行了可用性测试,由临床使用人员参与购置论证,证明了可用性测试是一种可选出安全、有效设备的辅助决策方法。因此,在购置决策或临床使用前,通过可用性测试和启发式评估为ICU选择安全、有效的医疗器械将会降低ICU中护理人员的使用失误率,提高患者照护的安全性。

　　此外,对护理人员进行新技术的使用前培训也非常重要,因为医护人员通常对新技术适应较慢,恰当的培训能够提高他们的适应速度和使用效率。

　　2.4 物理环境

　　ICU物理环境中有多种因素可能影响护理工作表现,包括ICU空间布局和物品堆放,以及周围的噪声、光照、震动、温度等。在这些重要的影响因素中,本文仅讨论普遍关注的噪声和空间布局2种因素。

　　2.4.1 噪声ICU环境中充斥着各种噪声和干扰,给患者和医护人员造成了生理和心理的双重压力。WHO建议,医院的平均背景噪声应不高于30dB,夜晚的高峰不应超出40dB。

　　ICU中的噪声时常会高于该值。据研究报道,ICU平均噪声水平为60~70dB,高峰值超过90dB。ICU噪声来源包括呼吸机的噪声和报警声、输液泵和监护仪器的报警声与反馈声、空调运转噪声、电话铃声、打印机声响、其他电子设备的嗡鸣声、患者的呼叫信号、医护人员之间的低声交谈、执行任务、走动声、探视家属等。对患者而言,ICU中持续不断的高背景噪声,可能会影响患者入睡或干扰睡眠。在危重病况开始恢复的时期,噪声所导致的睡眠干扰对患者的影响更为严重。此外,这些噪声可能从多个方面对医护人员的工作表现产生消极影响,对执行动态任务(需要灵活和快速应对的非预期事件)的影响尤为不利。目前,针对噪声干预措施有效性的研究相对较少,主要包括限制ICU探视人员数量和无关人员的进出,阻止医护人员之间无关的谈话。除根据功能、流线分区,以减少不必要的人流干扰外,地面覆盖物、墙壁和天花板尽量采用高吸音的建筑材料。

　　2.4.2 布局ICU中布满了床、吊塔、医疗仪器设备、气源管路、电源线路等,如果物品放置杂乱,很可能导致护理人员在执行护理任务时被杂物绊倒或易于犯错,影响其工作表现,危及患者安全。此外,ICU护士工作站及设施摆放位置可能会影响医护团队之间的交流与合作,进而护理工作质量和患者安全。

　　ICU布局有中心型、单面型、双面型等多种形式,无论采用哪种布局形式,均要遵循以下原则:①在中心护士站能观察到每一位患者;②有最短的抢救治疗距离;③有充足的面积放置药物、仪器和医疗用品;④人员、物品、室内空气保持单向流动。病房设置包括开放式、半开放式、完全隔离式病房。

　　Smith等对开放式和隔离式新生儿重症监护室(Newborn Intensive CareUnit,NICU)进行了HFE研究,结果表明,隔离式NICU可以有效改善物理环境中的杂乱、狭窄现象,提高护理质量,减少交叉感染,减少患者之间的相互影响。但相较于开放式设计,隔离式NICU的布局更为离散,对医护团队之间的良好交流造成一定的阻碍。

　　Hua等研究认为,ICU物理空间设计对患者满意度影响较大,护理团队的交流模式也受到一定的影响。护理单元的形式首先应考虑有益于患者的治疗、康复,其次应考虑护理人员的工作路线尽量要短,同时便于管理,降低医护人员的工作强度。合理的ICU布局,路线短捷,不但可以提高工作质量,便于管理,缩短医护工作者的工作半径,降低劳动强度,而且患者能得到更多的关怀。此外,还可以通过无线通讯技术,减少ICU中设 备布 线,增加设备摆放的灵活性,降低ICU空间杂乱程度。

　　2.5 组织环境

　　2.5.1 团队合作与交流有效的团队合作与交流被大多数行业视为质量与安全的必要推动因素。在医疗领域,除要求医护人员个人具有精湛的技术和强烈的职业责任感外,还需要团队之间的交流与合作。研究表明,团队合作与ICU患者治疗效果之间存在关联。

　　Wheelan等对美国东海岸9所医院的17个ICU中394名员工进行调研,结果显示,团体发展水平较高、结构化和组织化较强、团队成员相互间更信任的ICU患者平均病死率比预期值低。此外,良好的团队合作和交流还可以减少或缓解护理工作倦怠感、不良情绪状态、工作压力等,对护理人员身心健康和患者安全产生消极影响的不良因素。沟通不畅或沟通失效给ICU护理团队带来的问题包括低效、团队紧张、资源浪费、延误治疗、患者不舒适或不满、程序错误等。目前,学术界并未给出团队合作程度的统一评判标准,对于如何提高团队合作也没有一致意见。根据经验总结,能够防范医疗失误、提高团队绩效和患者安全的团队策略包括:团队培训,标准化交流,培育团队的稳定性和熟知感,管理和分配团队成员的工作量,交流、评估和改进计划,制定应急方案,有效解决冲突等。

　　2.5.2 多学科查房(Multidisciplinary Rounds,MDR)多学科查房是ICU中最重要的交流机制之一,不同学科的医务人员需要每日到ICU参与复杂危重症患者的联合查房。实施多学科查房可以增进不同学科医护人员之间的关键信息交流,准确评估患者当前的病情,从多学科角度为患者制定合理的诊疗方案和目标,分配任务与责任,拓展专科人员的整体医学思路。

　　研究证明,实施多学科查房可以缩短患者住院时间,减少呼吸机相关性肺炎,降低医疗费用。关于如何有效和高效地实施多学科查房机制,也存在很多问题与障碍。从HFE角度运用SEIPS模型分析,可能存在的问题:人员配备水平较低、工作量增大(任务),ICU中的噪声和干扰水平增高(物理环境),领导MDR团队的医师知识和技能匮乏(个人),所用信息工具不能满足MDR医师对实时获取患者资料并标注关键信息的需求(技术和工具),缺少专门针对患者家属积极参与诊疗的ICU文化(组织)。今后尚需进一步运用HFE的理论和方法,研究提高多学科查房机制效率和有效性的策略。

　　2.6 过程

　　ICU中与过程相关的问题之一是医护人员在提供医疗护理服务过程中,是否遵从了循证指南。ICU护理人员对基于循证指南的工作程序遵守程度越高,患者安全与护理质量越能得到保障。但是工作系统设计在很大程度上影响着医护人员对工作程序的遵守,如工作系统设计的个人责任或工作方法存在不明确性,可能导致护理人员无法很好地遵从标准工作程序。此外,护理人员的个人特征也会影响其对标准工作程序的遵守。除了护理程序外,还有很多其它辅助程序会影响ICU护理工作,如物流管理、维修、后勤事务等。为保证护理工作安全、高效地进行,首先要基于循证指南建立和完善ICU护理工作程序以及其它辅助程序 。其次,应充分考虑工作系统中可能影响护理人员遵从工作程序的因素,从而进行工作系统的设计或再设计。

　　3 小结

　　随着医学技术的发展,ICU的医疗护理水平已得到大幅度提高,形成一个包括任务、组织、物理环境、工具与技术、人员等组成的复杂工作系统。按照SEIPS模型,ICU可分为工作系统的“输入”、“过程”与“输出”3个部分,护理工作系统输入能够影响护理过程,进而影响护理质量和安全;同时,护理工作系统输入还能够影响护理人员和组织的输出结果,如护理工作满意度,护理人员流失率和员工安全等。本文应用SEIPS模型,总结和分析了对“输出”影响较大的工作系统因素,包括物理环境、组织、技术工具、任务、人员五个大方面,并指出了其存在的HFE问题及可能的HFE干预措施。但目前,针对ICU护理工作系统的HFE干预多停留在描述阶段,只有少数人针对ICU工作系统进行了HFE干预前后的对比、量化研究。在今后的研究中,应注重收集和分析“输出”数据,根据需要提出HFE干预,对比研究HFE干预前后的输出结果,从而降低ICU护理工作系统对“输出”的消极影响。此外,由于ICU护理工作系统中各个要素之间并不是独立存在的,在考虑系统设计改进时,要平衡考虑各要素,充分理解整个系统结构。

　　目前,HFE方法在我国医疗卫生系统的研究与应用较少,HFE问题尚未引起医疗单位的足够重视,也缺少HFE专家对医疗系统设计进行分析与指导。国外在医疗领域的HFE研究已相当多,但其与我国人口特征和文化背景等方面的差异致使无法直接引入其HFE研究成果来指导我国医疗系统设计。如何基于HFE方法,确立符合本国文化背景和人口特征的医疗系统的科学化、规范化设计指导,仍是我国医学界需要努力的方向。