VitalPAD: ein intelligentes Überwachungs- und Kommunikationsgerät zur Optimierung der Sicherheit auf der Intensivstation

1. Zweck

   Kritisch kranke Patienten auf der Intensivstation (ICU) müssen ständig von Pflegekräften, Atemtherapeuten und Ärzten überwacht werden. Um Entscheidungen zu treffen und Therapien zu planen, müssen diese Kliniker eine Vielzahl von Informationen beobachten und abgleichen, die von Geräten stammen, die sich an den Betten mehrerer Patienten befinden. Ihre Bemühungen werden behindert durch: Informationen, die physisch auf das Krankenbett beschränkt sind; Informationsüberflutung durch die Anzahl der Geräte und separaten Displays; Mangel an Integration und Interaktion zwischen Geräten; Displays, die Informationen nicht leicht verständlich darstellen; Alarmmüdigkeit; fehlende historische Daten oder klinischer Kontext zur Unterstützung der klinischen Entscheidungsfindung; Schwierigkeiten, ein Teammitglied für eine Beratung zu finden oder ein zusätzliches Paar Hände zur Verfügung zu stellen

   Dieses Projekt zielt darauf ab, Informationen von mehreren Überwachungs- und Therapiegeräten (Multiparameter-Monitor, Infusionspumpen, mechanisches Beatmungsgerät) in eine Anwendung, das VitalPAD, zu integrieren, das auf einem mobilen Gerät (Tablet oder Smartphone) gehostet wird. Das VitalPAD verarbeitet Informationen von mehreren bettseitigen Monitoren in einem intelligenten Entscheidungsunterstützungssystem und bietet eine intuitive Anzeige von Vitalzeicheninformationen, Warnungen und Erinnerungen für die Mitglieder des Gesundheitsteams auf der Intensivstation.

   Die Zuweisung von Behandlungsprioritäten und die Früherkennung von Verschlechterungen bei kritisch kranken Patienten stellen eine enorme Quelle vermeidbarer Morbidität, Mortalität und Kosten dar. Eine verbesserte Effizienz bei der Patientenüberwachung kann dazu beitragen, die Zeit bis zur Erkennung kritischer Zustände zu verkürzen und die Prioritätenzuweisung zu verbessern, was zu einer verbesserten Patientensicherheit beiträgt.

   Das Ziel dieses Projekts ist es zu demonstrieren, dass eine mobile Anwendung (VitalPAD) dynamische, aussagekräftige, integrierte Informationen für Intensivmediziner in Echtzeit bereitstellen kann. (siehe auch oben)

2. Hypothese / Ziele

   Teil I - Partizipative Gestaltung. Der von Holtzblatt vorgeschlagene partizipative Designprozess für die Systementwicklung ist ein Mixed-Method-Ansatz. Ziel ist es, einen Prototyp zu entwickeln, der einfach zu bedienen ist, die Entscheidungsfindung unterstützt, das Bewusstsein für den Zustand des Patienten durch die Mitglieder des Pflegeteams auf der Intensivstation verbessert und die mentale Arbeitsbelastung reduziert.

   Teil II - Simulationsexperiment. Die Hypothese ist, dass Intensivmediziner, Krankenschwestern und Atemtherapeuten in simulierten Intensivszenarien die Versorgung schwerkranker Patienten mit VitalPAD schneller und genauer priorisieren werden als ohne. Insbesondere ist die Triage von 5 Patienten mit dem VitalPAD 30 Sekunden schneller (mäßiger Effekt) als die Ausführung derselben Aufgabe mit dem Kontrolldisplay. Erwartete sekundäre Ergebnisse sind eine Verringerung der mentalen Arbeitsbelastung sowie eine Erhöhung des Situationsbewusstseins.

3. Begründung Diese Forschung stellt eine bedeutende Gelegenheit dar, die Patientensicherheit auf Intensivstationen in Kanada und anderswo zu verbessern, indem das konzeptionelle, theoretische und klinische Wissen, das zur Optimierung der Nutzung von Informationen auf der Intensivstation erforderlich ist, direkt vorangebracht wird. Es wird die Fortschritte im mobilen Computing nutzen, um Gesundheitsdienstleister unterwegs in Echtzeit zu unterstützen und die kognitiven Anforderungen zu reduzieren.

   Dieses integrierte System zielt darauf ab, die Leistung des Klinikpersonals in Echtzeit zu verbessern, therapeutische Interventionen zu optimieren, unerwünschte Folgen zu reduzieren und letztendlich Leben zu retten. Ziel ist es, den Mitgliedern des Gesundheitsteams eine Komplettlösung für ihre Patientenüberwachungsbedürfnisse zu bieten, die die Arbeitsweise auf der Intensivstation verbessert und den Stress der Mitarbeiter, insbesondere für das Pflegepersonal, verringert.

4. Forschungsdesign Teil I - Partizipatives Design: Ein interprofessionelles Team aus Krankenschwestern, Ärzten, Designern, Ingenieuren und Experten für menschliche Faktoren wird einem benutzerzentrierten Designprozess folgen, um die Systemanforderungen zu verfeinern und während der Rapid-Prototyping-Phase des Prototyps Feedback zu erhalten Entwicklung.

   In Teil II – Simulationsexperiment: Das Prototypgerät wird in einer simulierten ICU-Umgebung unter Verwendung einer Triage-Aufgabe evaluiert. Die Genauigkeit der Antworten und die Zeit, die zum Erledigen der Aufgabe benötigt wird, werden gemessen. Die Teilnehmer füllen Fragebögen aus (NASA-TLX-Workload-Bewertung und eine PSSUQ-Usability-Evaluierung).

5. Statistische Analyse Teil I – Partizipatives Design: Qualitative Methoden werden verwendet, um Daten zu analysieren und zusammenzufassen. Spezifische Themen werden identifiziert und ähnliche Themen zusammengeführt. Spezifische Usability-Hürden, Designpräferenzen und Möglichkeiten der Informationsintegration werden gesammelt und zusammengefasst. Im Usability-Experiment werden Fehlerquoten und Aufgabenerledigungszeiten verwendet, um Möglichkeiten für zusätzliche Usability-Verbesserungen aufzuzeigen.

Teil II - Simulationsexperiment:

• Analyse der Reaktionszeit. Mixed-Linear-Effect-Modeling wird verwendet, um die Effekte von Display, Triaging-Set und Präsentationsreihenfolge sowie deren Wechselwirkungen zu untersuchen. Unterschiede zwischen den Gruppen (Zunahme oder Abnahme der für die Triage benötigten Zeit) werden unter Verwendung des nichtparametrischen Hodges-Lehmann-Schätzers und seiner 95 %-Konfidenzgrenze ausgedrückt.
• Analyse der Antwortgenauigkeit. Als sekundäres Ergebnis wird die Anzahl der richtigen Antworten für jeden Teilnehmer erfasst. Die beiden Anteile werden unter Verwendung des exakten Fisher-Tests verglichen. Die falsch-positiven und falsch-negativen Erkennungsraten werden verglichen.
• Analyse der Workload-Scores. Die NASA-TLX-Scores werden mit zwei Ansätzen analysiert: eine Friedman's ANOVA, eine nichtparametrische Version der ANOVA, von jedem der 6 einzelnen Subscores, um auf individuelle Effekte zu testen; und eine Analyse der gewichteten zusammengesetzten Punktzahl unter Verwendung des gleichen statistischen Tests.
• Analyse des Usability-Fragebogens. Die PSSUQ-Ergebnisse werden tabelliert und spezifische problematische Usability-Probleme identifiziert. Friedman's ANOVA wird verwendet, um auf individuelle Effekte zu testen. Von den Probanden bereitgestelltes Feedback wird auf Verbesserung sowohl der Benutzeroberfläche als auch der Regeln des Entscheidungsunterstützungssystems überprüft.