信息化腸外營養處方決策支持系統的開發與應用

楊絲露 柳波 徐帆

中圖分類號 R95 文獻標志碼 A 文章編號 1001-0408（2021）17-2133-06

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2021.17.15

摘 要 目的：為醫療機構開發與應用腸外營養處方決策支持系統以及提高臨床腸外營養精準治療水平提供理論依據。方法：基于腸外營養處方審核要點設計腸外營養處方決策支持系統，對系統各模塊的功能要點及處方審核邏輯進行探討，并應用該系統對100張臨床腸外營養處方進行審核。結果：信息化腸外營養處方決策支持系統包含評價指標管理模塊、藥品管理模塊、指標知識管理模塊、指標計算與評價模塊和反饋追蹤模塊。腸外營養處方審核的邏輯應以評價指標為基礎，構建合理性知識庫、安全性知識庫和藥品屬性庫，并基于上述知識庫、患者情況及處方信息的調用與計算，最終形成對處方的安全性和合理性的評價結果集。基于該設計理念構建的腸外營養處方決策支持系統實現了全營養混合液處方中各項指標的自動化審核和警示，可快捷、高效地審核出腸外營養處方的安全性與合理性問題;經人工判斷，該系統對100張處方的審核結果全部正確無誤。結論：腸外營養處方審核的基礎是評價指標的確定，技術難點在于考慮個體化和合理性的同時還要兼顧腸外營養液的安全穩定性。完善的信息系統的應用有助于促進臨床腸外營養精準化合理用藥和提高醫務人員的工作效率。

關鍵詞 腸外營養;處方審核;信息化;系統

Development and Application of Information-based Parenteral Nutrition Prescription Review System

YANG Silu1，LIU Bo1，XU Fan2（1. College of Pharmacy， Dali University， Yunnan Dali 671000， China; 2. Dept. of Pharmacy， No. 920 Hospital of Joint Logistic Support Force of PLA， Kunming 650032， China）

ABSTRACT? ?OBJECTIVE： To develop and apply a parenteral nutrition prescription decision support system for medical institutions and provide theoretical basis for improving clinical parenteral nutrition precision treatment. METHODS： Based on the review points of parenteral nutrition prescription， the parenteral nutrition prescription decision support system was designed; the function points and prescription review logic of each module of the system were discussed， and the system was also used to review 100 pieces of clinical parenteral nutrition prescriptions. RESULTS： Information-based parenteral nutrition prescription decision support system included evaluation index management module， drug management module， index knowledge management module， index calculation and evaluation module， feedback and tracking module. The logic of parenteral nutrition prescription review were based on the evaluation indexes， and rationality knowledge base， safety knowledge base and drug attribute base were constructed. Based on the above knowledge bases， patient information and prescription information call and calculation， the evaluation result set of safety and rationality of the prescription was finally formed. Based on this design concept， the parenteral nutrition prescription decision support system realized the automatic review and warning of various indicators in TNA prescription， and can quickly and efficiently review the safety and rationality of parenteral nutrition prescription. Through manual judgment， the audit results of 100 prescriptions by the system were all correct. CONCLUSIONS： The basis of parenteral nutrition prescription review is the formulation of evaluation indexes， and the technical difficulty lies in considering the individuality and rationality as well as the safety and stability of parenteral nutrition solution at the same time. The application of a well-structured information system will promote the precise and reasonable medication of parenteral nutrition and improve work efficiency of medical personnel.

KEYWORDS? ?Parenteral nutrition; Prescription review; Informatization; System

靜脈營養也稱腸外營養（parenteral nutrition），是臨床上一種由外周或中心靜脈插管輸入營養物質的重要治療方法。全營養混合液（total nutrient admixture，TNA）是將機體所需的多種營養物質按比例混合在一個輸液袋中直接輸入機體，使患者在不進食的狀況下仍然能維持良好的營養狀況，以達到增加體質量、促進創傷愈合和繼續生長發育的目的[1-2]。由于TNA中多種物質并存，各物質間的相互作用普遍存在，故對確保物質間相容性的技術要求較高。例如TNA中加入過量的電解質，可致TNA中脂肪乳不穩定而出現游離分層[3-4];水相中鈣離子同磷酸根離子間可能發生沉淀反應[5-6];pH值過低可導致脂肪乳劑破乳等[7]。同時，基于患者個體化營養需求的物質配比與計算涉及因素較多，計算難度也較大。因此，要提供一種安全合理的營養支持治療方案，需要多學科人員的配合，包括醫師、護士、營養師、藥師等[8-9]。然而，目前國內醫療機構的臨床藥師、營養師編制及能力不足，臨床醫師憑經驗配方的現象十分常見，這嚴重影響了使用TNA的患者的臨床治療效果和安全性。不合理的配方、選用了錯誤的藥品或是用量不適宜，有可能導致許多并發癥，甚至危及患者生命[10-11]。

國家衛生健康委等部門頒布的《醫療機構處方審核規范》中指出，“醫療機構可以通過相關信息系統輔助藥師開展處方審核，促進合理用藥”。可見，信息技術的應用將是上述問題的重要解決方案。目前，已有多篇關于構建及應用信息技術輔助藥師進行腸外營養處方審核的報道[10，12-14]。然而，現有報道中所述系統處方審核要素較多集中在TNA的安全性審核項目，而基于個體化處方合理性的計算機輔助審核功能較為簡單、精準度還有待提高。筆者通過對信息化腸外營養處方審核系統構建標準及處方審核邏輯進行深入闡述，并以自主研發的腸外營養決策支持系統為例，對臨床腸外營養處方進行評價，為醫療機構開發（選購）與應用腸外營養處方審核系統提供理論與實踐依據。

1 腸外營養處方審核要點

針對腸外營養處方審核應當從TNA藥物選擇合理性、藥物配比合理性、藥物相容性與穩定性等3個層面逐層深入展開。基于藥物選擇合理性，應當關注所選藥物是否適合患者營養支持治療、所選藥物是否平衡與全面、是否添加了非營養支持類藥物等。基于藥物配比合理性，應當根據患者疾病特點、生理狀態及檢查/檢測結果判斷處方中各營養素及配比（如液體量、糖脂比、熱氮比等）是否實現了最佳優化。基于藥物相容性與穩定性，應當對脂肪乳穩定性的影響因素、水相沉淀相容性及處方組分配伍禁忌等內容進行審核。

2 腸外營養處方審核功能模塊設計要點

由于TNA是多種藥物共存的復雜體系，對其進行合理性評價需要建立一套獨立的指標系統。其評價指標主要反映該復雜系統中所含物質的特性，這些特性將顯著影響TNA的穩定性及治療的合理性。因此，實現信息化的處方審核需要從腸外營養處方審核要點中提煉出能反映其安全性與合理性的評價指標集;再以該評價指標集為基礎，分別對處方安全性、患者營養需求量與處方營養素提供量進行對比，進而對處方安全性和合理性作出評價。信息化的腸外營養處方審核系統應當包含以下功能模塊。

2.1 評價指標管理模塊

通過對腸外營養處方合理性評價的文獻分析[15-17]，筆者認為評價指標可分為兩類：一類基于處方安全性，如各類鈉、鉀、鈣、鎂離子濃度;另一類基于處方合理性，如糖含量、脂肪含量、氮含量、糖脂比、熱氮比等。因此，該模塊的主要功能就是對上述評價指標進行管理。用戶可以通過該模塊實現評價指標的增加、刪除、修改等操作，確保該指標集的動態更新與完善。

2.2 藥品管理模塊

該模塊的首要功能應該是限定腸外營養治療的適用藥品。通過該模塊的設置可以避免處方中非TNA藥物的引入，確保藥物選擇的合理性及TNA的穩定性。哪些藥物可錄入系統應由專業人員以循證證據來判定并進行管理。其次，該模塊應包含藥品屬性維護功能。這里所指的藥品屬性值就是“2.1”項所述的評價指標。按照給藥單位劑量進行屬性值維護是為下一步處方評價指標的計算打基礎。處方審核計算時，TNA總體評價指標是將組方藥物加入的劑量與組方藥物單位給藥劑量乘積的結果分類加和。以300 mL的復方氯化鈉注射液與40 mL的10%氯化鉀注射液聯合使用的處方為例，各評價指標的計算分為如下3個步驟：①復方氯化鈉注射液的藥品屬性設置——對于規格為500 mL的復方氯化鈉注射液（含氯化鈉4.25 g、氯化鉀0.15 g、氯化鈣0.165 g），1 mL該注射液中鉀離子屬性值為0.15÷500÷39=7.67×10-6 mol，其含義是復方氯化鈉注射液1個給藥單位（1 mL）含有7.67×10-6 mol鉀離子。同理，可計算并設置1 mL復方氯化鈉注射液中其他物質的屬性值。②10%氯化鉀注射液的藥品屬性設置——對于規格為10 mL ∶ 1 g的10%氯化鉀注射液，1 mL該注射液中鉀離子屬性值為1÷10÷39=2.56×10-3 mol，其含義是復方氯化鉀注射液1個給藥單位（1 mL）中含有2.56×10-3 mol鉀離子。由于10%氯化鉀注射液僅含有氯化鉀，因此其他物質的屬性值為0。③計算300 mL的復方氯化鈉注射液與40 mL的10%氯化鉀注射液聯合使用的處方指標——鉀離子指標為300×7.67×10-6+40 ×2.56×10-3=0.104 mol。同理，可計算該處方中其他物質的指標值。

2.3 指標知識管理模塊

該模塊的主要功能是基于評價指標逐項添加維護處方審核知識點。指標知識點分為3類：第1類是基于濃度安全性的知識點，如離子濃度。該類知識點是用于處方安全性審核，其要素應當包括指標ID、正常值范圍、超限提醒內容、安全風險級別及參考文獻。當系統計算的TNA離子濃度超出知識點安全范圍時，系統將調用該知識點相關信息并推送給用戶。第2類是基于藥物配伍安全性的知識點，如配伍禁忌。該類知識點是用于評價藥品使用的正確性與安全性，其要素至少應當包括指標ID、藥物名稱集合、疾病類型、提醒內容、安全風險級別及參考文獻。當處方中出現配伍禁忌或某種特定藥品對患有特定疾病的患者有用藥禁忌時，系統將調用該知識點相關信息并推送給用戶。第3類是基于組方合理性的知識點，如熱氮比。該類知識點是用于評價處方中各成分的量及配比是否適合特定患者的生命特征，其要素至少應當包括指標ID、患者人群類型、患者疾病類型、推薦值范圍、超限提醒內容及參考文獻。當患者營養需求量及配比與處方的提供營養量及配比不一致時，系統將調用該知識點相關信息并推送給用戶。上述指標與知識點是“一對多”的關系，即一個指標針對不同情況可能對應多個知識點。

2.4 指標計算與評價模塊

該模塊的主要功能包括對患者營養素需求指標值和處方指標值進行計算并進行對比，再給出評價。其中對于患者營養素需求，系統需根據患者的體質量、年齡、疾病類型等參數，基于“2.3”項下組方合理性知識點逐一計算，獲得針對該患者的合理性指標集。處方指標的計算是基于容器技術[18]，將處方中所有藥品用量與單位給藥劑量的TNA屬性值分別相乘再分類加和，即可獲得TNA處方指標集合。對根據患者營養素需求計算的指標集和處方指標集，該模塊將逐項對比兩個集合的每一項指標，對于超出推薦建議范圍的，該模塊將根據知識點信息進行提示，這也是自動化處方審核的核心。

2.5 反饋追蹤模塊

該模塊的主要功能是基于各指標評價的結果，將存在安全性和合理性問題的處方通過信息化方式反饋給醫師，同時監測行腸外營養治療的患者在治療期間的各項身體指標（如血生化、血常規等）的變化情況，進而可對腸外營養處方進行持續優化。因此，該模塊的功能要點在于記錄溝通反饋結果及查詢患者診療信息。通過該模塊功能可統計分析腸外營養處方的干預成效，并可實現根據患者體征變化而適時進行處方調整干預的目的。

3 信息化腸外營養處方審核知識庫的建立及處方審核邏輯

3.1 腸外營養處方審核知識庫的建立

腸外營養處方審核的基礎是評價指標。該指標庫的建立依托“2.1”項下“評價指標管理模塊”完成。在此基礎上，基于評價指標知識集合，在該指標庫中分別構建合理性知識庫、安全性知識庫和藥品屬性庫，并通過系統調用進行相互比對以實現精準處方審核。合理性知識庫和安全性知識庫的構建將依托“2.3”項下“指標知識管理模塊”完成。藥品屬性庫的建立將依托“2.2”項下“藥品管理模塊”完成。確保腸外營養處方信息化審核準確性的關鍵在于知識庫中知識的科學性和精細程度。因此，一款優良的腸外營養決策支持系統必須具備類型豐富的評價指標集合，并基于指標集合構建循證證據全面、充分、精細程度高的知識庫。

3.2 腸外營養處方審核邏輯

基于處方前記的患者信息（性別、疾病、年齡等），調用合理性知識庫形成該患者的個體化營養需求指標集。該指標集的精準度與處方前記中患者疾病特征信息和體征信息提供的全面性呈正相關。同時基于腸外營養處方調用藥品屬性知識庫，通過將用量與屬性值相乘后分別加和，最終形成處方指標集。再通過對比個體化的營養需求指標集與處方指標集中的各評價指標值，對處方合理性進行評價。在此基礎上，調用安全性評價知識庫，對處方中藥物配伍及特定患者的用藥禁忌進行評價。安全性指標級別應高于合理性指標，當安全性指標與合理性指標存在沖突時，以安全性指標為準。基于上述知識庫、患者情況及處方信息的調用與計算，最終形成對該處方的安全性和合理性的評價結果集，用于指導臨床合理開具腸外營養處方。信息化腸外營養處方審核邏輯結構見圖1。

4 腸外營養處方決策支持系統的構建

基于上述系統設計架構，筆者應用現代信息技術，構建了腸外營養處方決策支持系統。該系統將上述功能進行了整合，并實現了營養需求輔助評估的目的。該系統將評價指標、藥品及知識管理進行了全面整理和封裝，用戶使用系統時只需要將本單位藥品與系統中標準藥品進行匹配設置即可。該系統的精準處方設計與評價功能如圖2所示（圖中患者為虛擬患者）。

該系統包括腸外營養支持評估、藥品配對、疾病配對、營養需求評估、處方安全性評價、精準處方設計、反饋信息統計等7大功能。

當用戶在“精準處方設計界面”錄入患者的信息后，系統將根據患者信息自動生成該患者營養需求的指標集。例如對于某年齡42歲、體質量40 kg的胃大部切除男性患者，當用戶錄入上述信息后，系統將根據該患者所患的疾病及其性別、年齡、體質量等參數計算出適合該患者的營養素需求量，如能量、糖量、蛋白質量、糖脂比、熱氮比等指標。這些指標將指導醫師個體化評估患者營養素需求量。

當用戶在“精準處方設計界面”繼續錄入擬開具給該患者所開處方信息后，系統將根據患者用藥，自動生成處方指標集。以上述患者為例，系統將根據處方信息自動生成該處方與個體化用藥相關的指標值，如能量、糖量、蛋白質量、糖脂比、熱氮比等;同時還將生成該處方與安全性相關的指標值，如各種離子濃度。

在此基礎上，當用戶在“精準處方設計界面”繼續點擊“腸外營養評價”按鈕后，系統將逐項對比前兩步基于患者個體化生命體征參數計算的營養指標集和處方指標集這兩個集合的每一項指標，以患者個體化需求量為依據，對于不在推薦建議范圍的，將根據知識點信息給予提示，同時也對處方安全性指標（如離子濃度、配伍禁忌等）一并提示，在處方審核后形成合理用藥反饋表，通過掃描二維碼即可以查看。此二維碼可以長期保存和查看，也可以在將審核結果反饋給醫師或藥師后，用于記錄溝通反饋結果及查詢患者診療信息。合理用藥反饋表如圖3所示。

5 系統實際應用示例

筆者應用所建立的腸外營養處方決策支持系統隨機評價了某醫療機構的100份腸外營養處方，評價結果詳見表1、表2。

本次系統評價結果經人工審核全部確認無誤。本次評價中，未見安全性與合理性完全兼顧的處方，說明僅靠該醫療機構人工設計，很難設計出安全且精準的腸外營養處方。基于腸外營養處方的安全性，本次評價未見存在藥物配伍禁忌的處方，電解質濃度安全性評價合理率也在70.00%以上，說明該醫療機構醫務人員對腸外營養處方安全性較為重視，并且具備了一定的控制腸外營養處方安全性風險的知識和能力。然而，也有30.00%的腸外營養處方出現了安全隱患提示，以二價離子（主要包括鈣、鎂離子）濃度超限為主。離子濃度超限易加速脂肪乳分離或破乳，應當盡量避免[19]。

對于腸外營養處方合理性（個體化精準組方），本次評價的合理率較低。其中電解質的用量合理率多在30.00%以下，主要以用量不足為主，說明該醫療機構在臨床腸外營養組方時更多關注了電解質的風險，而減少了其用量。然而，水和電解質平衡是人體代謝的基礎，細胞內外的滲透壓是靠電解質的活動和交換來維持平衡的，當機體所需電解質的量不足時，細胞內外的滲透壓不能維持平衡，細胞會處于低滲或高滲的狀態，而引發一系列的并發癥[20]。另外，本次評價的氨基酸用量合理率僅為8.00%，有87.00%的處方中氨基酸用量不足。這會造成負氮平衡，易造成患者抵抗力降低、傷口難以愈合等;而且就安全性而言，加入足量的氨基酸也有助于TNA的穩定[17]。本次評價的其他如熱量、熱氮比、糖脂比及胰島素用量等合理率均在40.00%以下，說明該醫療機構個體化精準腸外營養組方的能力還有待加強。

通過本次評價，說明了腸外營養決策支持系統輔助腸外營養處方審核的適用性，該系統的應用確實能發現腸外營養處方中存在的問題。該系統可以輔助醫師、藥師完成復雜的腸外營養組方計算，使用時只需輸入患者的信息和腸外營養處方，系統就可以自動分析腸外營養處方;醫師或藥師可以根據系統提示，適時進行處方調整與干預。

6 總結與展望

腸外營養處方審核涉及領域多，專業性較強。近年來，多家醫療機構的藥學人員立足于本單位腸外營養處方審核的需求與經驗，探索開發了一些用于腸外營養處方審核的系統或功能組件，這是腸外營養處方審核工作的進步[10，13，21-22]。但這些系統還停留在對處方安全性審核的初級階段，對于個體化用藥的審核功能尚無成熟的解決方案。腸外營養治療的核心在于個體化設計，同時還要兼顧TNA的安全性，這也是系統開發的技術難點。

本研究對如何構建精準化腸外營養處方審核系統進行了詳細闡述，并基于該理念構建了兼顧個體化與安全性的腸外營養處方決策支持系統。然而，在系統構建，尤其是知識庫構建與維護時，筆者發現基于個體化腸外營養的知識點并不豐富，多種疾病狀態、嬰幼兒患者等的用藥合理性評價指標仍為空白，這也嚴重影響了該系統審核的精準性。因此，基于該類系統的開發，程序開發人員要關注如何創建多維度個體化合理性評價指標知識的采集功能與知識庫設計，進而使用戶能夠將所發現的知識全部維護到知識庫中，實現知識的綜合調用，并實現動態更新。醫療機構藥學人員也應發揮其藥學專長，不但要以循證學研究的思路全面查找并獲取腸外營養合理與安全使用的相關知識點，更應基于醫療機構用藥病例數據開展真實世界研究，不斷豐富腸外營養治療相關知識。通過臨床藥學與信息技術專業人員的共同努力，腸外營養治療的個體化決策支持系統功能將不斷完善，其精準度和智能化水平將不斷提升。

綜上所述，腸外營養處方審核的基礎是評價指標的確定，技術難點在于考慮個體化用藥合理性的同時還要兼顧腸外營養液的安全穩定性。完善的信息系統的應用，有助于促進臨床腸外營養精準化合理用藥和提高醫務人員的工作效率。

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（收稿日期：2021-04-06 修回日期：2021-06-03）

（編輯：劉明偉）