人間の認知の限界。 生理学的原理の広範で一貫した臨床応用には、意思決定支援 | Jiotower

André Cournand、Werner Forsmann、Dickinson Richardsが、現代の心臓病学、呼吸器学、およびクリティカルケアの開発を可能にした生理学的貢献に対してノーベル賞を受賞した。 彼らのグループの独創的な貢献の中で、血液ガス含有量と分圧との関係は、今日の多くの重要な臨床的決定に関連する顕著な概念である（1）。 したがって、私は、2016年に北米とアジアで開催された二つの国際会議で、これらの概念の認識がないことに落胆して注目しました。 議論期間中、誰かが専門家の聴衆に、動脈酸素圧（Pao2）が95mm Hg、酸素飽和度（Sao2）が95％の海面にいる人が低酸素血症である可能性があるかどうかを尋ねた。 一様な答えは”いいえ”でした—貧血が言及されるまで、”酸素含有量（動脈酸素濃度）の低下”を志願した人は一人ではありませんでした。 その時点で、両方の会議で、観客は貧血と結果的に動脈酸素濃度が低下したこととの関連性を認識しました。 低酸素血症の解釈をSao2またはPao2に制限すると、基本的な論理的不一致が生じます。 正常なPao2かSao2および低いヘモグロビンによる高出力の心不全の患者は末端器官（中心）の失敗を用いる厳しいhypoxemia（低い幹線酸素濃度）に、苦しんでいます。 正常なPao2かSao2への制限の解釈は患者にhypoxemiaがないことを示します。 論理的な不一致は次のとおりです: 低酸素血症（低動脈酸素濃度）=低酸素血症（正常なPao2またはSao2）、すなわち”a=aではない”血液中のO2の3つの反射すべてを検査する必要があります。 それらのいずれか（Pao2、Sao2、または動脈酸素濃度）の減少は、低酸素血症を示す。

これら二つの経験は、大規模な問題の特定の例を表しています-コア生理学的原則の臨床医の間で広い理解を可能にするために私たちの教育システ 過去数十年の研究の様々な”オミックス”の枝を含む還元主義科学に重点を置いたことは、基本的な応用生理学の概念の理解の減少に寄与している可能性が高い。 いくつかの学術機関は、私自身のように、生理学の部門を排除しています。 この教育システムの障害は、臨床医が一貫して最良の生理学的証拠にリンクされた臨床的決定を行うことを期待することはできないことを示唆している—可能性が高い少なくとも部分的に健全な生理学的論理を含む詳細なコンピュータプロトコルの適用によって解決される複数の決定要因（vide infra）との大規模な問題（3）。 コア生理学的原則の現在の明らかな脱強調は、より大きな臨床決定の問題の一部と思われる-一貫して最良の証拠（に彼らの決定をリンクする臨床医の

臨床医は、最良の証拠に基づいて一貫してケアを適用していません。 例えば、クリティカルケアの臨床医は、現在、画期的な出版物（6）の16年後に急性肺損傷（7）を有する患者に、広く認められている機械的換気の救命可能性を一貫して適用していない。 心臓病専門医は、適切な候補者であると思われる心不全診療所の患者に対して、エビデンスに基づく治療法を一貫して適用していない（8）。 実際には、臨床医の意見は頻繁に不十分彼らの実際のパフォーマンスを反映しています。 これは、広範な人間の欠点である（9）。 人間は一般的に彼らのパフォーマンス（9-11）を過大評価します。 さらに、臨床医は、データを定量的に評価する際に、所望のレベルで実行することができない。 例えば、明確な肺動脈バルーン閉塞圧力トレースが正しく時間（12-14）の半分だけ専門家の看護師や医師によって解釈されました。 臨床医が絶対的に確実であっても、結果の推定は不完全です。 すべての治療臨床医が彼らの集中治療室の滞在を生き残ることができないと考えられている集中治療室の患者の十六パーセントは、実際に（生き残った15）。 同様の結果は、明らかに死ぬことが予想される瀕死の患者が、研究（16）の登録から除外されたときに敗血症の研究でイブプロフェンに遭遇しました。 これらの除外された患者の13％が生き残った（personal written communication、G.Bernard、2012）。

意思決定を最良の証拠と結びつけることができなかったのは、臨床医の意思決定者を含む人間の意思決定者の認知的限界に部分的に起因する。 ヒトの短期記憶または作業記憶は、1950年代に7±2変数に制限されると推定された（17）。 現在の推定値は4±1(18)である。 この4つの構成要素の限界を超えると、決定の質は一般的に低下します（18）。 この制限のため、ほとんどの臨床的決定は1〜3つの変数に基づいています。 この制限により、各決定は非常に少ない入力変数に基づいているため、意思決定のための合理的なルールを開発することができます（3）。 4つの構造体の限界は、一般的に彼らのパフォーマンスを過大評価する人間には驚くべきようです（10）。 ただし、この4つの構成要素の制限は、一般的な動作に反映されます。 肺活量測定は、一般的に、2組の変数（体積–時間および流量–体積曲線）のグラフ表示で評価される。 強制呼気には3つの変数（流れ、体積、時間）しか含まれませんが、ほとんどの視聴者が解釈するのが難しいため、3次元プロットに3つの変数を表示する 流れの限定と異なったボディシステムの多数の構造のサイズそして形と関連付けられる中心の生理学的な構造物は4つの圧力だけを含みます:入口、出口、内部、および外側。 Pinlet-Poutletは、材料をある点から別の点に移動させる導電性システムに関連する流れ抵抗性の圧力降下である。 Pinside-Poutsideは伸縮性がある特性が付いている三次元ボディのサイズそして形を定めるtransmural圧力相違である。 これらの4つの単純な圧力は、とりわけ、血管系、気道、および泌尿生殖路における伝導性血管の重要な生理学的行動の基礎を構成する。 あるアメリカ生理学協会の出版物は、これと臨床学生や実務家が経験した他のコア生理学的原則を理解することの難しさを認めました。 出版物は、臨床医（2）の間でコア生理学的原理の理解のこの低レベルに対処するための戦略を検討しました。

詳細な状況依存型コンピュータプロトコルは、時間の経過とともに個々の患者のニーズによく一致する個別化医療命令を生成することができます（19-24）。 我々は、急性呼吸窮迫症候群（19）の患者のための体外CO2除去の臨床試験のための初期の状況依存詳細なコンピュータプロトコルを開発しました。 このようなプロトコルは、単独の臨床医の決定に関連するものよりも良好な臨床転帰に関連している（20）。 プロトコルはまた、容易に臨床診療（に研究結果を翻訳するのに役立つことができます23）。 このようなプロトコルの開発、検証、実装の実現可能性はもはや問題ではありません。 しかし、このようなプロトコルの意思決定支援に適した臨床課題と課題の割合、および大規模な機関間および機関間でそのようなプロトコルの実装を拡張する能力に関する重要な問題はまだ解決されていない。 広範な適用は、継続的な品質改善を確保し、学習医療システムを達成するための効果的な手段である可能性が高い。 それはまた、意思決定と教育目的の両方のために生理学的情報を組み込む手段であろう。 これにより、Cournand、Richards、Riley、および同僚の重要な生理学的貢献を臨床医のコミュニティに広く分配することができます。

臨床医の情報過負荷の原因を探るために、私は機械換気でサポートされている集中治療室の患者の可変カテゴリの数を数えました。 私は医療記録で容易に識別されるそれらの変数に計算を限り、医者のノート、看護婦のノート、therapistsのノート、コンサルタントのノート、すべてのイメージ投射および病理学のレポート、および他の情報源を無視した。 私は集中治療室の臨床医によって考慮されている236の変数カテゴリを数えました。 敗血症誘発性急性呼吸窮迫症候群についての決定は、例えば、複数のコンサルタントの提案に加えて、複数の機械的換気、動脈酸素化、循環器、腎臓、薬理学 臨床医の情報過多は一世紀以上にわたって認識されてきましたが（25、26）、多くの人は、医学は常に膨大な量のデータを処理するために医師を必要とし、複雑さを管理する能力は、残りの部分から離れて良い医師を設定することを認識しています（27）。 額面上では、短期的または作業記憶で複数の項目を処理する能力が高いほど、優れたパフォーマンスに貢献することは正しいようです。 作業メモリ容量は、一般的な知性（28）の大規模なコンポーネント（三分の一から半分）を占めています。 それにもかかわらず、優秀な性能のそれらの臨床医の作業記憶容量は共通の複雑な臨床設定の臨床意思決定者が直面する変数の数に関連して非常 最高の臨床医でさえ、エラーを起こし、矛盾して実行します（4）。

患者の転帰が臨床医の意思決定の変動によって影響を受けていない場合、前述の観察は重要ではないだろう。 しかし、医療エラーは、多くの恐れられている病気や怪我のカテゴリ（によって生成されるよりも多くの死亡を担当する医学研究所によって推定される5）。 より最近の推定値はさらに高く（29）、米国（30）の第三の主要な死因であることが医療過誤を推定する一つの報告である。 さらに悪いことに、医学研究所は、3兆ドルの国民医療費の3分の1が、不必要または効果のないケアのために支出されていると推定しています。 それは約$1兆、または私たちの国防予算全体の約1.4倍の支出です。 したがって、ケアの不当な変動を軽減または排除するための努力は、国家の優先事項でなければならない（31、32）。 実際には、この一連の問題と課題を改善することを目的とした多数のビジネスプロセス戦略の対象です（33）。 残念なことに、継続的な品質改善、総合的な品質改善、患者の害ゼロ、シックスシグマなどを含む広く適用されているビジネスプロセス戦略は、認知的に限 従って彼らはヘルスケアの中心問題に演説し損う:臨床医の意思決定者はヘルスケアの支出の主要な決定要因である。 一つは、議論中の問題は、単一の支払人との統合システムを確立することによって改善されるだろう疑うかもしれません（私たちは米国で統合された 注目すべきは、カナダの健康情報研究所からの報告であり、単一支払人カナダの医療システム（における不適切なケアのための同様の（約30％）支出を示す34、35）。 したがって、医療システムの組織と支払い構造は、決定要因ではないようです。 米国のパフォーマンスのこの類似性 また、不適切な医療費に関するカナダのシステムは、中核的な問題は臨床医の意思決定者にかかっているという解釈と一致しています。 しかし、私は、情報過負荷の臨床医に負担をかけず、証拠にリンクされた一貫した決定を誘発し、健全な生理学的原則の一貫した適用を確実にし、人工呼吸器や体外腎置換機械などの装置を自動的に制御することができる詳細なコンピュータプロトコルの厳密な科学的適用を探求する体系的なプログラムを知らない。 閉ループ（自動）制御または開ループ制御（臨床医が命令をレビューし、受け入れるか、または拒否する）に従う臨床意思決定の割合は未踏のままである。

人体の広範な生理学的モデリングは、体系的な国家努力の中でそのようなプロトコルに広く受け入れられていないのはなぜだろうか。(19, 20, 24, 36-39). 臨床医のための生理学の訓練のde重点および生理学的な中心の主義(2)の理解の低レベルを考えると、これは臨床および生理学のコミュニティのための論理的なステップであるようである。 しかし、体系的な努力は、複数の指導者による決定と国家機関からの資金を必要とするでしょう。 私はこれが近い将来に来るという証拠は見られません。 人間の認知的限界の認識、臨床研究や臨床ケアの目的のための生理学的に強い意思決定支援を追求する必要性の受け入れ、関心のある若い医師がこの努力で主導的な役割を果たすことを可能にするための学界における保持と推進インフラの再構築が必要である。 個人化された臨床指示を提供する詳細なコンピュータプロトコルのキュレーションを監督する若い医師は、還元主義科学研究所のカウンターパートと比較して、年間の出版物がほとんどないと思うかもしれません。 キュレーションには、関連するすべての出版物に注意を払って文献を監視する必要がある可能性が高く、新しい情報が示されたときに論理を改訂する、検証された入力データとプロトコル出力に対して新しい論理をin silicoでテストする、適切な小グループの専門家と改訂されたプロトコルをレビューする; ヒト臨床アウトカム研究室として機能することができる臨床環境で改訂されたプロトコルの安全性をテストし、検証し、最後に改訂を公開し、前のバージ これは、保証された資金と医療コミュニティの大きな文化的変化を必要とする大きなコミットメントです。 この文化的変化の中心は、ヒポクラテス（独力の専門家、権威主義的）臨床医モデルを継続的に主張することによって、私たちの医療目標に到達する可能性が高いという認識であろう。 むしろ、私たちは引き続き専門家を必要としますが、それらの専門家は、コア生理学的構造を包含し、パーソナライズされた臨床指示を提供する詳細なコ これらのプロトコルは、臨床医の意思決定者がプロトコル命令について尋ねるとき、教育のための適切な時期に、プロトコルルールに含まれる論理と生理学的構造を反映することによって、効果的な継続的な医学教育を提供することができる。 このような教育は、幅広い医療コミュニティ内の臨床意思決定者に直接Cournand、Richards、および同僚の生理学的貢献をもたらす可能性があります。