[論文レビュー] ClinicalVis: Supporting Clinical Task-Focused Design Evaluation

Marzyeh Ghassemi, Mahima Pushkarna+3 more|arXiv (Cornell University)|Oct 13, 2018

Electronic Health Records Systems参考文献 55被引用数 26

ひとこと要約

ClinicalVis は、ICU 患者の生理的失調予測を含むタスク指向の臨床計画において、保健従事者（HCP）が電子的健康記録（EHR）とどのように相互作用するかを評価するオープンソースで可視化ベースのプロトタイプシステムである。使いやすさと自信は向上したが、より良い可視化によっても診断の正確性に顕著な改善は見られず、EHR におけるデータ提示および意思決定支援ツールの改善が求められることが示された。

ABSTRACT

Making decisions about what clinical tasks to prepare for is multi-factored, and especially challenging in intensive care environments where resources must be balanced with patient needs. Electronic health records (EHRs) are a rich data source, but are task-agnostic and can be difficult to use as summarizations of patient needs for a specific task, such as "could this patient need a ventilator tomorrow?" In this paper, we introduce ClinicalVis, an open-source EHR visualization-based prototype system for task-focused design evaluation of interactions between healthcare providers (HCPs) and EHRs. We situate ClinicalVis in a task-focused proof-of-concept design study targeting these interactions with real patient data. We conduct an empirical study of 14 HCPs, and discuss our findings on usability, accuracy, preference, and confidence in treatment decisions. We also present design implications that our findings suggest for future EHR interfaces, the presentation of clinical data for task-based planning, and evaluating task-focused HCP/EHR interactions in practice.

研究の動機と目的

• 集中治療ユニット（ICUs）における効果的な臨床意思決定を妨げるタスクに依存しないEHRの課題に対処すること。
• MIMIC-III データセットからの実際の患者データを用いて、HCP が特定の臨床タスクの計画を支援するプロトタイプシステムを開発すること。
• ClinicalVis とベースラインEHRインターフェースを用いた、タスク指向の設定下でのHCP-EHR相互作用を実証的に評価すること。
• より良いデータ可視化とタスク指向性を備えた将来のEHRの設計に向けた示唆を明らかにすること。

提案手法

• ClinicalVis は、臨床計画のためのタスク指向でインタラクティブなインターフェースとして、主要なEHRデータを提示することを目的とした可視化ベースのプロトタイプシステムである。
• 本システムは、MIMIC-III データセットからの実際の匿名化済みICU患者データを用い、臨床意思決定シナリオをシミュレートしている。
• 14名の臨床実務経験を持つHCPを対象に、Proof-of-concept デザイン研究を実施し、ClinicalVis と商業システムを模倣したベースラインEHRインターフェースを比較した。
• HCP は両方のインターフェースを用いて、ICU 患者の生理的失調を予測するタスクを実施し、使いやすさ、正確性、自信、意思決定プロセスに関するデータを収集した。
• 本研究では、発話内容、ナビゲーションパターン、タスク終了後の評価を含む、HCP の相互作用の定性的および定量的分析を実施した。
• ClinicalVis はオープンソースの原則に従って構築されており、今後の研究や評価のために http://github.com/PAIR-code/clinical-vis で無料で利用可能である。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 HCP は、ICU 患者の失調予測のような特定の臨床タスクを計画する際、EHR データとどのように相互作用するか？
• RQ2 ClinicalVis のようなタスク指向の可視化インターフェースは、標準的なタスクに依存しないEHRインターフェースと比較して、HCP の正確性、自信、使いやすさを向上させるか？
• RQ3 データ可視化は、ケア計画中の臨床意思決定を支援するか、あるいは妨げるか？
• RQ4 HCP は、ClinicalVis とベースラインEHRシステムの両者と相互作用する際、時間と認知リソースをどのように異なる方法で使用するか？
• RQ5 EHR 可視化システムにどのような設計的特徴が、より良い臨床的推論と意思決定の検証を支援するか？

主な発見

• HCP は、EHR データから患者のニーズを予測する際、ClinicalVis インターフェースを使用しても一般に正確性が低く、臨床的データ解釈における継続的な課題を示している。
• 診断の正確性に顕著な改善が見られなかったものの、HCP は ClinicalVis を使用した際、ベースラインシステムと比較してより高い自信とより良い体験を報告した。
• ClinicalVis を使用したHCP は、ケア計画の検証や患者情報の想起により多くの時間を費やしており、認知的関与の向上と物語的構築の促進を示している。
• ClinicalVis では、参加者が可視化の異なる部分を探索する中で、頻繁に意思決定を見直すことで、検証プロセスが強化された。
• 12名の参加者が、ClinicalVis を用いることで臨床的物語を構築するのがより簡単だと指摘しており、臨床的推論の支援が向上していることが示された。
• 本研究では、情報過多はより良い可視化によって解決されておらず、アンカーリングや確認バイアスのようなヒューリスティクスは、能動的なデータ検証の実践によって緩和されたことが明らかになった。