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응급실 약물처방 의사결정지원시스템의 유효성에 관한 연구 : Effectiveness of a clinical decision support system in an emergency department

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Authors

차원철

Advisor
최진욱
Issue Date
2021
Publisher
서울대학교 대학원
Keywords
임상의사결정지원시스템전자의무기록병원정보시스템응급실Clinical Decision Support SystemElectronic Medical RecordHospital Information SystemEmergency Department
Description
학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 의과대학 의학과, 2021.8. 최진욱.
Abstract
It is an international trend to implement electronic medical record (EMR). Most of developed worlds have established EMR into the healthcare system with various degrees. EMR could improve the quality of care by digitalizing medica records and by helping communications among healthcare providers.
The system that intervenes and interacts with the process of clinical decision making is called the clinical decision support system (CDSS). CDSS is being used in various fields of decision making in healthcare. The medication CDSS is one of the most used ones. Implementing a CDSS sometimes marks the level of advancement of a certain EMR system.
A medication system can improve the safety and efficiency of prescription process, and the effect is emphasized when the disease complexity and medication number increase. In circumstances like emergency departments, where multiple doctors treat patients with very complicated process, the effect of a CDSS could be enhanced.
The alert override is the most well-known step-back phenomenon of CDSS, which means the suggestion by the system is ignored. The phenomenon itself poses danger to patients and if reflects the burden given to physicians, which in turn, can cause physician burn-out and decrease in quality of care. However, alerts and overrides in emergency departments have seldom been reported before.
The aim of this study is to evaluate the feasibility of utilizing alert override as a surrogate marker to measure effectiveness of CDSS, and describe factors associated with the marker change. The research is composed of three parts.
The first part is the baseline study. It covers the period from Jul. 2016 to Dec. 2017. During the 18 months a total of 2.9 million alerts had been fired in the system. A temporal analysis was done regarding the users characteristics such as department, and level of training. There was increase in the alert override trend during the phase, which was confirmed by a piecewise regression analysis.
The second part is about the effect of introducing a CDSS. The CDSS effect was evaluated for 11months after its introduction to ED physicians. During the period, overall 26,136 alerts had been fired and the renal alert was chosen for analysis since it was a new type of CDSS for healthcare workers. The analysis showed an increase of CDSS alerts, but decrease in their override rates, which showed persistent trend during the study phase.
The last part is about the effect of a knowledgebase transition. It analysis covered 48 months and emergency department. Overall, 1.8 million medications had been prescribed to 277,762 patients. Overall, 102,899 alerts had been fired. The alert increased after Knowledgebase transition from 5.44% to 6.53%. The rate change differed widely among drugs and alert types. Alert override decreased to 52.1% to 53.8%, with statistical significance (p<0.001) but with small effect size.
As conclusion, throughout this study, the effect of CDSS was evaluated in various aspects such as KB transition, new introduction, and users characteristics.
전자의무기록 (Electronic Medical Record: EMR)의 적용은 전세계적인 추세이며, 현재는 의료적인 기반이 확립된 국가들은 기본 이상 수준의 시스템을 운영 중에 있다. EMR적용이 의료의 품질을 올리는데 기여하는 역할은 다양하다. 기록의 디지털화를 통한 자료 활용은 물론, 의료진이 서로 의사소통하며 처치를 결정하는데 직접적으로 작용함으로써 진료 과정에 개입하기도 한다.
이와 같이 EMR 시스템이 의료진의 임상 의사 결정 과정에 작용하는 시스템을 임상의사결정지원시스템 (Clinical Decision Support System: CDSS) 라고 한다. CDSS는 각종 의사결정과정에 활용되며, 특히 처방 과정, 그 중에 약물 처방을 감시하고 제어하는 역할이 대표적이다. CDSS 를 통한 처방 관리 기능의 유무는 해당 시스템의 고도화정도를 판가름하는 지표가 되기도 한다.
약물 처방 감시를 통한 효과는, 처방의 안전성, 효율성을 제고하는데 있으며, 투여 받는 약물이 늘어나고, 질환이 복잡, 장기화할 수록 그 필요성이 증대된다. 복잡한 환자에게, 여러 의사가 동시에 처방을 내는 응급실 영역에서는 그 필요성이 더 크다 할 수 있다.
CDSS의 효과를 제한하는 가장 큰 요소는 경고 무시 (Alert override)로, 이는 CDSS에 의한 제어를 처방의가 무시한다는 의미이다. 경고 무시는 시스템을 무력화함으로써 해당 처방의 안전성에 위협이 되기도 하지만, 의료진의 피로도를 높임으로써 전반적인 의료 품질 감소에도 영향을 미친다고 알려졌다. 다만, 이러한 피로도가 병원 전체에서 어떻게
이 연구의 최종목표는 응급실 약물 처방 CDSS의 유효성을 확인하는 것으로, 그 유효성의 대리 지표 (surrogate marker)를 경고 무시로 정의하고, 대리 지표로서 경고 무시의 효용성을 세 가지 연구 설정을 통해서 밝히는데 있다. 연구 설정으로는, 한 종합병원의 외래,응급실,병동을 총괄하는 기반 연구 (Baseline study), 새로운 CDSS 도입 효과를 보는 설정 (CDSS introduction effect study), 지식기반 전이 (KB transition) 효과를 보는 설정을 채택하였다 (KB transition effect study).
기반 연구 (Baseline study) 에서는 전 병원 차원에서의 CDSS 효과 의 변화를 제안된 대리 지표인 경고 무시를 통해 밝힐 수 있는지를 확인하고, 관련 인자를 밝히도록 하였다. CDSS 도입 효과 연구에서는 새로운 CDSS type의 도입 이후 나타나는 CDSS 효과의 변화를 경고 무시를 통해 밝힐 수 있음을 확인하였고 관련된 인자를 파악하였다. 지식기반 전이 효과 연구에서는 지지식기반의 전이 이후 나타난 응급실에서의 CDSS 유효성 변화를 대리 지표인 경고 무시를 이용하여 분석하였고, 유효성 변화와 이와 관련된 인자를 파악하고자 하였다.
기반 연구는 2016년 7월부터 2017말까지 약 18개월간의 기간 동안 병원 전체에서 이루어진 290만건의 CDSS 경고 데이터를 기반으로 이루어졌으며, 이들의 중 특히 경고 무시와 관련된 특징을 시계열적으로 분석하되, 사용자 특성인 소속 진료과 및 처방 장소, 그리고 직급에 따라 분석하였으며, 모든 지표에서 동일하게 상승되는 소견을 확인하였다. 이는 Piecewise regression에서도 유의미하게 나타났으며, 이러한 변화에 대한 다변량 분석 결과 변화에 관련된 인자 중에 전임의와 전공의는 양의 상관관계를, 수술 관련 진료과는 음의 상관관계를 유의하게 나타냄을 확인할 수 있었다.
CDSS 도입 효과 연구는, 새롭게 도입된 CDSS 의 시간에 따른 유효성 변화를 대리 지표인 경고 무시를 통해 판단하고, 이와 관련된 인자들을 밝히는데 그 목적이 있었다. 새롭게 도입된 CDSS 종류인 신장 경고 (Renal alert)의 시계열 변화를 판단하기 위해서 분석을 수행하였다. 2019.8월부터 2020.6월까지 11개월을 동안 응급실에 내원한 68,028명을 대상으로 이루어진 424,469건의 처방을 기반으로 분석하였고, 발생한 26,136건의 경고 중 18.7%인 신장 경고를 분석대상으로 삼았다. 처방의의 진료과 및 직급을 기준으로 평가하였을 때, 신장 경고의 발생률은 점차 증가하는 것으로 판단되었으며, 이에 대한 경고 무시는 점차 감소하는 것으로 판단되었다. 이는 프아종 회귀분석을 이용한 다변량 분석에서도 지속적으로 관찰되었다.
지식기반 전이 효과 분석은 2016년 7월부터 2020.6.30까지 약 48개월간의 응급실 데이터를 기준으로 처방과, 경고 및 경고 무시에 대한 자료를 모두 확보하여 분석을 진행하였으며, 총 277,762명의 환자에게 이루어진 1,801,755건의 처방과 102,899 건의 경고를 기반으로 분석을 진행하였다. 분석 결과 지식기반 전이 이후 경고 발생은 유의하게 늘었으며 (5.44% -> 6.53%), 그 차이는 처방 약제 별로 다양한 양상을 보였다. 경보 무시율 53.8% 에서 52.1%로 통계적으로 유의하게 줄었으나, 그 차이는 크지 않았다. 임상적으로는 지식기반 전이 이후로 환자의 응급실 이후 배치 (disposition) 에는 유의한 차이를 보이지 않았으나, 전체적인 응급실 체류시간에는 입원 환자를 제외한 모든 환자군에서 증가하는 결과를 보였다.
본 연구를 통하여 응급실 약물 처방 CDSS의 유효성을 측정하기 위한 대리 지표로서 경고 무시의 효용성을 확인하였고, 세 가지의 연구 설정에서 이 대리 지표가 효과적으로 쓰일 수 있음을 확인하였다. CDSS에 대한 전망을 감안하였을 때, 본 연구의 결과물은 광범위하게 활용될 수 있으며, 추후 AI-CDSS 도입이 본격화할 경우 그 유효성을 측정할 수 있는 대리 지표로서의 효용성이 증대될 것으로 사료된다.
Language
kor
URI
https://hdl.handle.net/10371/178221

https://dcollection.snu.ac.kr/common/orgView/000000167296
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