基于ISM與AHP的呼吸機失效影響因素的分析

陳雯，顧宏清

1.上海市長寧區精神衛生中心 行政科，上海 200335；2.上海市兒童醫學中心 設備科，上海 200127

引言

隨著機械通氣技術的快速應用，呼吸機已經成為在麻醉呼吸應用、呼吸衰竭治療以及危重患者搶救等方面行之有效的急救設備。如果呼吸機的在臨床應用過程中，管理使用不當，直接關系到對患者的救治與治療是否有效、安全，甚至造成患者死亡，導致醫患糾紛。因此，在呼吸機的日使用管理工作中，對其失效的關注以及影響因素分析已成為醫療設備管理者工作的重點之一。

1 呼吸機使用管理失效的必然性

墨菲定律指出[1-2]：如果任何事物能夠發生差錯，這種差錯重復多次總是會發生的。隨著醫療技術的進步，機械通氣已成為維持生命不可缺少的醫療途徑，呼吸機的臨床應用日益廣泛。盡管我們的醫務工作者在多方面做了大量工作，然而在呼吸機的日使用管理工作中，依舊存在著發生差錯的可能性。根據墨菲定律，工作中發生差錯是必然會發生的。

2 呼吸機使用管理失效的可防控性

呼吸機的日使用管理工作中的差錯實際上也存在著差錯鏈，只要在工作中對其中的某一個差錯環進行防控，這樣就在一定時期內避免事故的發生。所以分析呼吸機使用管理中的失效影響因素并計算其重要度，能夠改善和保證呼吸機在臨床應用過程中的連續性和可靠性，高效地開展培訓、維護、質控等管理工作提供依據。

3 解釋結構模型理論

解釋結構模型（Interpretative Structural Modeling，ISM）[3]，其主要是將復雜系統分解為若干子系統，以研究人員實踐經驗和知識為基礎，電子計算機為輔助手段，最終將系統構造成一個多層遞階解釋結構模型，可以把模糊不清的想法轉化為直觀的具有良好結構關系的模型[4]。

4 呼吸機的失效影響因素分析

呼吸機的失效影響因素諸多，經過調研、查閱資料[5-7]、評估醫院呼吸機使用管理以及設備維護和質控管理的歷史數據，以及專家組（2名科主任、4名工程師、4名護士長、4名護理責任組長、2名急救科醫生、2名呼吸科醫生、2名不同廠家的維修工程師）的頭腦風暴，并利用Reason模型挖掘呼吸機的失效表層影響因素和隱含影響因素[8]。最終經過統計分析和探討得到了設備因素、人為因素、環境因素、管理因素4大直接差錯來源分類，18個主要差錯影響因素，見表1。

表1 呼吸機失效影響因素

呼吸機失效影響因素模型中實體Si和Sj間主要有以下關系：① Si和Sj有關系而Sj和Si無關系，鄰接矩陣元素ɑij=1, ɑji=0；② Si和Sj無關系而Sj和Si有關系，鄰接矩陣元素ɑij=0, ɑji=1，③Si和Sj與Sj和Si均無關系，鄰接矩陣元素ɑij=0, ɑji=0。為了確定呼吸機失效的18個影響因素之間的關系，我們選擇了全院有兩臺以上呼吸機的科室進行了問卷調查，共收到有效問卷207份，有效回收率達到91%，經過篩選和討論，根據各因素的相互影響關系建立鄰接矩陣A，見圖1。

圖1 鄰接矩陣A

應用Matlab編程，根據式：M=(A+I)k+1=(A+I)k≠(A+K)k-1計算得到可達矩陣，見圖2。

圖2 可達矩陣

再根據式：L1={Sk|P(Sk)∩ Q(Sk),k=1,2,…,n}，找到各級元素，將可達矩陣進行優化、濃縮，并按層次級別劃分，得到L1, L2, L3三層，重新排列可達矩陣得到最簡可達矩陣M＇，見圖3。

圖3 最簡可達矩陣M ＇

畫出結構模型：按從高到低的順序畫出每一級別中的節點，相同級別中的節點位于同一水平線上，按照重新排列后的可達矩陣，找出在分塊矩陣中的“1”元素所對應的節點，畫出相鄰兩級之間的連接，然后依照結構有向圖與結構模型的對應關系，畫出模型即可，見圖4。

5 呼吸機失效影響因素重要度計算

呼吸機失效影響因素解釋結構模型最底層的影響因素中包含有與設備因素、人為因素、環境因素、管理因素，對各因素影響重要程度對制定預防失效至關重要。本文采用層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）對影響因素重要度進行計算排序[9-10]。

圖4 呼吸機失效影響因素解釋結構模型

5.1 呼吸機失效影響因素層次分析結構模型的構建

根據圖1建立層次分析的結構模型，見圖5，其中將與設備因素、人為因素、環境因素、管理因素4個分類準則作為中間層，將圖1中最底層因素放在第三層。

圖5 呼吸機失效影響因素層次分析結構模型

5.2 呼吸機失效影響因素層次分析判斷矩陣的構造

AHP主要是對每一層中各因素對上一層某一準則（或目標）的影響程度，確定在該層中相對于某一準則所占的比重，而通過引入合適的標度進行定量化就形成了判斷矩陣[11]。直接確定有關因素的相對重要性一般情況下很困難，因此AHP用兩兩比較的方式建立判斷矩陣[12-13]。設與上層某因素有關的 n 個因素為 x1，x2，x3，用 ɑij表示 xi和 xj關于上一層的影響比值，一般使用1～9及其倒數共17個數作為標度來確定ɑij的值，即9標度法[14-16]，見表2。

表2 9標度的含義

對于呼吸機失效影響因素層次分析結構模型中各階層因素之間的相對重要度，我們仍然采取的是問卷調查的方式，我們同樣選擇了全院有兩臺以上呼吸機的科室進行了問卷調查，共收到有效問卷197份，有效回收率達到86%，經過篩選和討論，得到判斷矩陣見表3～7。

5.3 呼吸機失效影響因素層次單排序及一致性檢驗

層次單排序是指根據判斷矩陣計算出某層次因素相對于上一層中某一因素的相對重要性權值，本文采用方根法進行計算。首先計算各行元素乘積的n次方根。

再次進行向量M歸一化處理:

得到權重值構成的權重向量ω，最后通過計算判斷矩陣的最大特征值：

其中(Aω)i為Aω的第i個分量，計算一致性指標若一致性比率：小于0.1,（R.I.查表可得），認為判斷矩陣有滿意一致性。A-Bi，B1-Ci，B2-Ci，B3-Ci，B4-Ci的計算權值、一致性檢驗值，見表3～7。

表3 A-Bi層判斷矩陣與排序指標權重計算

表4 B1-Ci 層判斷矩陣與排序指標權重計算

表5 B2-Ci 層判斷矩陣與排序指標權重計算

表6 B3-Ci判斷矩陣與排序指標權重計算

表7 B4-Ci判斷矩陣與排序指標權重計算

5.4 呼吸機失效影響因素層次總排序及一致性檢驗

層次總排序是指某一層次的所有因素相對于最高層的重要性權值，此次主要是計算呼吸機失效影響因素層次分析結構模型的最底層12個影響因素對于呼吸機失效影響重要度權值。利用公式(4)得到：

沿遞階層次結構依次由上而下逐層計算，即可得到最低層因素相對于最高層的相對重要性權值。利用公式：

分別計算第k層一致性指標C.I.和平均隨機一致性指標R.I.，最后計算一致性比率，將其值和0.1進行比較。計算結果、排序及一致性檢驗結果，見表8。

表8 總層次排序指標計算

6 結語

醫院呼吸機使用管理過程中出現失效的原因是有多種的，利用ISM在建模中的優點，破解呼吸機失效影響因素多元素、關系復雜且結構不清晰的特點，建立了三階影響因素遞階結構模型，能夠清晰、直觀地表示出因素間的因果關系和失效事件致因機理。同時利用AHP對呼吸機失效影響因素的重要度進行計算。經過分析探討發現：與管理因素有關的影響因素權重值最高，對呼吸機失效影響最大；在所有最低層影響因素里溝通缺失、記憶誤差、培訓不到位排在前3位。為醫院在呼吸機使用管理過程中如何改進預防措施降低失效率提供可信依據。

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