Ihmisen Kognitiiviset Rajoitukset. Fysiologisten periaatteiden laaja, johdonmukainen, kliininen soveltaminen edellyttää päätöstukea | Jiotower

André Cournand, Werner Forssmann ja Dickinson Richards saivat Nobelin palkinnon fysiologisista panoksista, jotka mahdollistivat nykyaikaisen kardiologian, pulmonologian ja kriittisen hoidon kehittämisen. Verikaasun sisällön ja osapaineen väliset suhteet ovat merkittäviä käsitteitä, jotka liittyvät moniin tärkeisiin kliinisiin päätöksiin nykyään (1). Siksi panin tyrmistyneenä merkille näiden käsitteiden tuntemuksen puutteen kahdessa kansainvälisessä kokouksessa vuonna 2016 Pohjois-Amerikassa ja Aasiassa. Keskustelujaksojen aikana joku kysyi asiantuntijayleisöltä, voiko merenpinnan tasolla oleva henkilö, jonka valtimoiden happipaine (PaO2) on 95 mm Hg ja happisaturaatio (SaO2) 95%, olla hypokseeminen. Yhtenäinen vastaus oli ” ei “—kukaan ei ilmoittautunut vapaaehtoiseksi” alentamaan happipitoisuutta (valtimoiden happipitoisuutta)”, ennen kuin anemia mainittiin. Siinä vaiheessa molemmissa kokouksissa kuulijat tunnistivat yhteyden anemian ja sen seurauksena alentuneen valtimoiden happipitoisuuden välillä. Rajoittamalla hypoksemia tulkinta SaO2 tai PaO2 johtaa perustavanlaatuinen looginen epäjohdonmukaisuus. Potilas, jolla on normaali PaO2 tai SaO2 ja korkean tuotoksen sydämen vajaatoiminta johtuen alhaisesta hemoglobiinista, kärsii vakavasta hypoksemiasta (Alhainen valtimoiden happipitoisuus), jossa on end-elin (sydän) vajaatoiminta. Tulkinnan rajoittaminen normaaliin PaO2: een tai SaO2: een osoittaa, ettei potilaalla ole hypoksemiaa. Looginen epäjohdonmukaisuus on: hypoksemia (Alhainen valtimoiden happipitoisuus) = ei hypoksemia (normaali PaO2 tai SaO2), eli “a = Ei a.” kaikki kolme heijastuksia O2 veressä on tutkittava. Jonkin niistä (PaO2, SaO2 tai valtimoiden happipitoisuus) väheneminen osoittaa hypoksemiaa.

nämä kaksi kokemusta ovat erityisiä esimerkkejä laajamittaisesta ongelmasta—siitä, että koulutusjärjestelmämme eivät ole mahdollistaneet kliinikoiden laajaa ymmärrystä fysiologisista perusperiaatteista (2). Viime vuosikymmenten painottuminen reduktionistiseen tieteeseen, mukaan lukien erilaiset” omics ” – tutkimushaarat, on todennäköisesti vaikuttanut soveltavien fysiologian peruskäsitteiden ymmärtämisen vähenemiseen. Jotkut akateemiset laitokset, kuten omani, ovat poistaneet fysiologian osastonsa. Tämä koulutusjärjestelmän vika viittaa siihen, että kliinikkojen ei voida odottaa johdonmukaisesti tekevän kliinisiä päätöksiä, jotka liittyvät parhaaseen fysiologiseen näyttöön.kyseessä on laaja—alainen ongelma, johon liittyy useita taustatekijöitä (vide infra) ja joka todennäköisesti ainakin osittain ratkaistaan käyttämällä yksityiskohtaisia tietokoneprotokollia, joihin sisältyy terve fysiologinen logiikka (3). Fysiologisten perusperiaatteiden nykyinen näennäinen painotuksen vähentäminen vaikuttaa olevan osa laajempaa kliinistä päätöksenteko-ongelmaa-sitä, että lääkärit eivät pysty johdonmukaisesti yhdistämään päätöksiään parhaaseen näyttöön (4, 5).

lääkärit eivät johdonmukaisesti sovella hoitoa parhaan näytön perusteella. Esimerkiksi kriittisen hoidon lääkärit eivät tällä hetkellä käytä johdonmukaisesti koneellisen ilmanvaihdon yleisesti tunnustettua hengenpelastuspotentiaalia akuuttia keuhkovauriota sairastaville potilaille (6) 16 vuotta merkittävän julkaisun jälkeen (7). Kardiologit eivät johdonmukaisesti käytä näyttöön perustuvia hoitoja sydämen vajaatoimintaklinikan potilaille, jotka vaikuttavat sopivilta ehdokkailta (8). Lääkärien mielipiteet kuvastavat usein huonosti heidän todellista suorituskykyään. Tämä on yleinen inhimillinen puute (9). Ihmiset yliarvioivat yleisesti suorituskykyään (9-11). Lisäksi kliinikot eivät suoriudu halutulla tasolla arvioidessaan tietoja kvantitatiivisesti. Esimerkiksi selkeä keuhkovaltimopallon tukospaineen jäljitys tulkittiin oikein asiantuntijahoitajat ja lääkärit vain puolet ajasta (12-14). Vaikka lääkärit ovat ehdottoman varmoja, heidän arvionsa lopputuloksesta on epätäydellinen. Kuusitoista prosenttia potilaista tehohoitoyksiköissä, joiden kaikki hoitavathoitajat uskoivat olevan kykenemättömiä selviytymään tehohoitoyksikössä oleskelustaan, selviytyi itse asiassa (15). Samanlaisia tuloksia saatiin Ibuprofeeni sepsiksessä-tutkimuksessa, kun kuolemaisillaan olevat potilaat, joiden ennakoitiin yksiselitteisesti kuolevan, suljettiin pois tutkimukseen osallistumisesta (16). Kolmetoista prosenttia näistä poissuljetuista potilaista selviytyi (personal written communication, G. Bernard, 2012).

kykenemättömyytemme yhdistää päätöksiä parhaaseen näyttöön johtuu osittain inhimillisten päättäjien kognitiivisista rajoitteista, mukaan lukien kliinisten päättäjien. Ihmisen lyhytkestoisen tai työmuistin arvioitiin 1950-luvulla rajoittuvan 7 ± 2 muuttujaan (17). Ajankohtaisempi arvio on 4 ± 1 konstruktiota (18). Päätöksen laatu yleensä heikkenee, kun tämä neljän rakenteen raja ylittyy (18). Tämän rajoituksen vuoksi useimmat kliiniset päätökset perustuvat yhdestä kolmeen muuttujaan. Tämä rajoitus antaa meille mahdollisuuden kehittää rationaalisia sääntöjä päätöksentekoon, koska jokainen päätös perustuu niin harvoihin syöttömuuttujiin (3). Neljän Konstruktion raja tuntuu yllättävältä ihmisille, jotka yleisesti yliarvioivat suorituskykyään (10). Tämä neljän Konstruktion raja näkyy kuitenkin yleisissä käyttäytymismalleissa. Spirometriaa arvioidaan yleisesti graafisilla näytöillä, joissa on kaksi muuttujaparia (tilavuus–aika–ja virtaus-tilavuus-käyrät). Vaikka pakotettu uloshengitys sisältää vain kolme muuttujaa (virtaus, tilavuus ja aika), emme yleensä esitä kolmea muuttujaa kolmiulotteisessa juonessa, koska se on useimmille katsojille liian vaikea tulkita. Perusfysiologinen konstruktio, joka liittyy virtauksen rajoittamiseen ja useiden eri runkojärjestelmien rakenteiden kokoon ja muotoon, sisältää vain neljä painetta: sisäänmeno -, ulostulo -, sisä-ja ulkopuolella. Pinlet-Poutlet on virtausresistiivinen painehäviö, joka liittyy johtaviin järjestelmiin, jotka siirtävät materiaalia pisteestä toiseen. Pinside-Poutside on transmuraalinen paine-ero, joka määrittää kolmiulotteisen kappaleen koon ja muodon, jolla on elastisia ominaisuuksia. Nämä neljä yksinkertaista painetta muodostavat perustan tärkeille fysiologisille käyttäytymismalleille, jotka johtavat verisuonia muun muassa verisuonissa, hengitysteissä ja urogenitaalisessa solussa. Eräässä American Physiological Societyn julkaisussa tunnustettiin, että tätä ja muita keskeisiä fysiologisia periaatteita on vaikea ymmärtää kliinisten opiskelijoiden ja lääkärien keskuudessa. Julkaisussa tarkasteltiin strategioita, joiden avulla voidaan puuttua kliinikoiden fysiologisten perusperiaatteiden vähäiseen ymmärtämiseen (2).

yksityiskohtaiset kontekstisensitiiviset tietokoneprotokollat voivat tuottaa yksilöityjä lääkintäohjeita, jotka sopivat hyvin potilaan yksilöllisiin tarpeisiin ajan myötä (19-24). Kehitimme ensimmäiset kontekstisensitiiviset yksityiskohtaiset tietokoneprotokollat kliinistä tutkimusta varten, joka koskee kehonulkoista CO2: n poistoa akuuttia hengitysvaikeusoireyhtymää (19) sairastaville potilaille. Tällaiset protokollat ovat yhteydessä suotuisampiin kliinisiin tuloksiin kuin ne, jotka liittyvät ilman lääkärin apua tehtyihin päätöksiin (20). Protokollien avulla tutkimustulokset voidaan myös helposti muuntaa kliiniseksi käytännöksi (23). Tällaisten pöytäkirjojen kehittämisen, validoinnin ja täytäntöönpanon toteutettavuus ei ole enää kyseenalainen. Vielä on kuitenkin ratkaisematta tärkeitä kysymyksiä, jotka koskevat tällaisen protokollapäätöksen tuen piiriin kuuluvien kliinisten tehtävien ja haasteiden murto-osaa sekä kykyä skaalata tällaisten protokollien täytäntöönpanoa suurissa laitoksissa ja laitosten välillä. Laaja soveltaminen olisi todennäköisesti tehokas keino varmistaa jatkuva laadun parantaminen ja oppimisterveydenhuoltojärjestelmän aikaansaaminen. Se olisi myös keino sisällyttää fysiologista tietoa sekä päätöksenteko-että opetustarkoituksiin. Tämä voisi mahdollistaa Cournandin, Richardsin, Rileyn ja kollegoiden tärkeän fysiologisen panoksen laajan jakamisen kliinikkojen yhteisölle.

tutkiakseni yhtä kliinisten tietojen ylikuormituksen lähdettä laskin koneellisella ilmanvaihdolla tuetun teho-osastopotilaan vaihtelevien kategorioiden määrän. Rajasin laskennan niihin muuttujiin, jotka on helppo tunnistaa potilastiedoista, ja jätin huomiotta lääkäreiden muistiinpanot, hoitajien muistiinpanot, terapeuttien muistiinpanot, konsulttien muistiinpanot, kaikki kuvantamis-ja patologiaraportit ja muut tietolähteet. Laskin tehohoitoyksikön lääkäreiden harkitsevan 236 eri kategoriaa. Sepsiksen aiheuttamaa akuuttia hengitysvaikeusoireyhtymää koskeviin päätöksiin voi sisältyä esimerkiksi useita koneellista ilmanvaihtoa, valtimoiden hapetusta, verenkiertoa, munuaisia, farmakologisia ja laskimonsisäisiä infuusiomuuttujia useiden konsulttiehdotusten lisäksi. Vaikka lääkärien informaatiotulva on huomattu jo yli vuosisadan ajan (25, 26), monet ymmärtävät, että lääketiede vaati aina lääkäreitä käsittelemään valtavia tietomääriä ja että kyky hallita monimutkaisuutta erottaa hyvät lääkärit muista (27). Vaikuttaa oikealta, päällisin puolin, että parempi kyky käsitellä useita kohteita Lyhytaikaisessa tai työmuistissa edistää parempaa suorituskykyä. Työmuistikapasiteetti muodostaa suuren osan (kolmanneksesta puoleen) yleisälykkyydestä (28). Silti jopa ylivertaisen suorituskyvyn omaavien kliinikoiden työmuistikapasiteetti on hyvin pieni suhteessa kliinisten päättäjien kohtaamien muuttujien määrään yhteisissä monimutkaisissa kliinisissä asetuksissa. Jopa parhaat lääkärit tekevät virheitä ja toimivat epäjohdonmukaisesti (4).

jos kliinisessä päätöksenteossa esiintyvät vaihtelut eivät vaikuttaisi potilaiden tuloksiin, edellä mainituilla havainnoilla ei olisi merkitystä. Institute of Medicine arvioi kuitenkin hoitovirheiden aiheuttavan enemmän kuolemia kuin monet pelätyt sairaus-tai vammaluokat (5) aiheuttavat. Uudemmat arviot ovat vieläkin korkeammat (29), ja erään raportin mukaan hoitovirhe on kolmanneksi yleisin kuolinsyy Yhdysvalloissa (30). Tilannetta pahentaa vielä se, että Institute of Medicine arvioi, että kolmannes 3 biljoonan dollarin kansallisesta terveydenhoitomenostamme käytetään tarpeettomaan tai tehottomaan hoitoon. Se on noin biljoonan dollarin eli noin 1,4-kertainen maanpuolustusbudjettimme. Sen vuoksi kansallisen painopistealueen (31, 32) olisi oltava pyrkimys vähentää tai poistaa perusteetonta hoitovaihtelua. Se on itse asiassa useiden liiketoimintaprosessien strategioiden kohteena, joiden tarkoituksena on ratkaista nämä ongelmat ja haasteet (33). Valitettavasti laajalti sovelletut liiketoimintaprosessistrategiat, joihin kuuluvat jatkuva laadun parantaminen, kokonaislaadun parantaminen, nolla potilashaittaa, Six Sigma ja muut, eivät sisällä keskeistä ongelmaa tukea ja purkaa kognitiivisesti rajoittunutta kliinistä päätöksentekijää. Siksi ne eivät onnistu ratkaisemaan terveydenhuollon ydinongelmaa: lääkäripäättäjät ovat merkittävä terveydenhuollon menojen määrittäjä. Voidaan epäillä, että käsiteltävinä olevia ongelmia korjattaisiin luomalla yhdennetty järjestelmä, jossa olisi yksi maksaja (Yhdysvalloissa ei ole yhdennettyä terveydenhuoltojärjestelmää). Huomautus on raportti Canadian Institute for Health Information osoittaa samanlainen (noin 30%) menot epäasianmukaista hoitoa yhden maksajan Kanadan terveydenhuoltojärjestelmän (34, 35). Terveydenhuoltojärjestelmän organisaatio ja maksurakenne eivät siis näytä olevan ratkaiseva tekijä. Tämä samankaltaisuus suorituskykyä U. S. ja Kanadan järjestelmät koskien epäasianmukaisia terveydenhuoltomenoja ovat yhdenmukaisia sen tulkinnan kanssa, että ydinongelma on kliinisten päättäjien käsissä. En kuitenkaan tiedä mitään järjestelmällistä ohjelmaa, joka olisi suunnattu yksityiskohtaisten tietokoneprotokollien tiukan tieteellisen soveltamisen tutkimiseen, mikä voisi vapauttaa tiedon ylikuormitusta hoitavia lääkäreitä, saada aikaan johdonmukaisia päätöksiä, jotka liittyvät todisteisiin, varmistaa järkevien fysiologisten periaatteiden johdonmukaisen soveltamisen ja edes automaattisesti ohjata laitteita, kuten mekaanisia hengityskoneita tai ruumiinulkoisia munuaiskorvauskoneita. Se osa kliinisestä päätöksenteosta, joka soveltuu suljettuun (automaattiseen) kontrolliin tai avoimeen kontrolliin (lääkäri arvioi ja hyväksyy tai hylkää ohjeen), jää tutkimatta.

ihmettelen, miksi ihmisruumiin laajaa fysiologista mallinnusta ei ole laajasti omaksuttu tällaisissa protokollissa systemaattisessa kansallisessa pyrkimyksessä, koska se näyttää olevan mahdollista (19, 20, 24, 36-39). Kun otetaan huomioon lääkäreille suunnatun fysiologian koulutuksen vähäisyys ja fysiologisten perusperiaatteiden (2) Vähäinen ymmärrys, tämä vaikuttaa loogiselta askeleelta kliinisten ja fysiologisten yhteisöjen kannalta. Järjestelmällinen ponnistelu vaatisi kuitenkin useiden johtajaryhmien päätöksiä ja rahoitusta kansallisilta toimistoilta. En näe todisteita siitä, että tällaista olisi tulossa lähitulevaisuudessa. Se edellyttäisi ihmisen kognitiivisten rajoitusten tunnustamista, sen hyväksymistä, että on tarpeen pyrkiä fysiologisesti vahvaan päätöksentekotukeen kliinisessä tutkimuksessa ja kliinisessä hoitotarkoituksessa, ja akateemisen maailman säilyttämis-ja edistämisinfrastruktuurin uudelleenjärjestelyä, jotta kiinnostuneet nuoret lääkärit voisivat ottaa johtavan roolin tässä pyrkimyksessä. Nuorilla lääkäreillä, jotka valvovat yksilöityjä kliinisiä ohjeita tarjoavan yksityiskohtaisen tietokoneprotokollan kuratointia, saattaa olla vuosittain vain vähän julkaisuja verrattuna reduktionististen tiedelaboratorioiden vastaaviin. Kuraatio edellyttäisi todennäköisesti kirjallisuuden seuraamista kiinnittäen huomiota kaikkiin asiaan liittyviin julkaisuihin; logiikan tarkistamista uusien tietojen niin osoittaessa; uuden logiikan testaamista in silico-menetelmällä validoitujen syöttötietojen ja protokollan tuotosten kanssa; tarkistetun protokollan tarkistamista asianmukaisen pienen asiantuntijaryhmän kanssa.; testaamalla ja validoimalla tarkistetun protokollan turvallisuutta kliinisessä ympäristössä, joka voi toimia ihmisen kliinisten tulosten laboratoriona; ja lopuksi julkaisemalla versio, joka korvaa olemassa olevat web-kopiot edellisestä versiosta. Tämä on iso sitoumus, joka vaatisi varman rahoituksen ja suuren kulttuurisen muutoksen terveydenhuoltoyhteisössä. Keskeistä tässä kulttuurisessa muutoksessa olisi sen tunnustaminen, että terveydenhuoltotavoitteitamme ei todennäköisesti saavuteta pitämällä jatkuvasti kiinni Hippokraattisesta (ilman apua toimiva asiantuntija, autoritäärinen) kliinikkomallista. Vaikka tarvitsemmekin edelleen asiantuntijoita, näitä asiantuntijoita olisi autettava yksityiskohtaisilla tietokoneprotokollilla, jotka kattavat fysiologiset perusrakenteet ja antavat yksilöityjä kliinisiä ohjeita. Nämä protokollat voisivat tarjota tehokasta lääketieteellistä jatkokoulutusta heijastamalla protokollasääntöjen logiikkaa ja fysiologisia rakenteita koulutuksen kannalta otollisena ajankohtana—kun kliinikko päättää tiedustella protokollaohjetta. Tällainen koulutus voisi tuoda Cournandin, Richardsin ja kollegoiden fysiologiset panokset suoraan kliinisiin päätöksentekijöihin laajassa terveydenhoitoyhteisössä.