Volume 7, No. 1 • February 2024   Issue PDF

四分之三可预防的负面事件的发生源于态势感知崩塌：认识并解决核心问题

by David W. Tscholl, MD；Cynthia A. Hunn, MD；Greta Gasciauskaite, MD

背景

态势感知 (SA) 原理源自航空心理学，航空领域的工作每天需要处理复杂、动态和无法预见的情况，面临大量挑战，该性质与医学有一定的相似性。David Gaba, MD 是斯坦福大学的麻醉医师和 APSF 的前理事会成员，他在 30 年前就认识到了这种联系，并将 SA 概念引入麻醉学领域。1二十年后，通过SA概念提出者 Mica Endsley, PhD（工程师）2和麻醉医师 Christian Schulz, MD 的共同努力，SA 再次成为热点。3基于以往的工作基础，同时考虑到 SA 中的差错通常也是负面事件出现的基本原因，因此我们聚焦 SA，并阐明其对于患者安全的重要意义 4,5。

态势感知

SA 是一个三层级概念，涉及到从环境中感知每个信息要素的周期性层序（SA 层级 1），感知其综合含义（SA 层级 2），最后将感知到的含义在不久的将来加以投射（SA 层级 3）。只有相关信息被感知时，才能理解其重要性，并用于预测可能导致的结果。换句话讲，SA 可通过建立特定情况及其近期未来的心理模型，做为我们决策能力的基础，从而使我们能够预测行动的后果。我们的经验、知识和培训对我们建立 SA 的能力有积极影响。相反，疲乏、超负荷工作和工作内容复杂程度的增加等因素则对其有负面影响（图 1）。6

图 1：阐述了态势感知的三层概念以及对其有正面和负面影响的因素。研究者创建的可适用于多领域的 SA 图片。

图 1：阐述了态势感知的三层概念以及对其有正面和负面影响的因素。研究者创建的可适用于多领域的 SA 图片。

图 1 显示，建立有效的 SA 可显著改善患者的安全指标。为证明这一理念，探讨一例麻醉临床实践的病例：一名护理人员首先观察到血压逐渐下降，接着观察到负压吸引瓶中的血量增加，此时外科医生逐渐紧张起来（SA 层级 1）。在此以后，他们会理解此情况表示患者可能出血较多（SA 层级 2），并根据严重程度预测是否需要寻求帮助和支援（SA 层级 3）。因此决定拿起电话请求帮助，从而启动下一步诊疗措施。随着这一工作流程的不断重复，专科医师逐渐适应新的挑战，并加强患者的安全管理。通过减少构建 SA 所需的工作，医护人员可以更快地做出决策，减轻工作负担。

图 1 是根据 Endsley 的态势感知模型2（作者改编）绘制而成，以说明态势感知对患者安全的影响。至少有四分之一的医疗差错（与航空业很像）是人为错误，或是由态势感知错误引起。

态势感知：医疗差错和航空差错的相似性

世界卫生组织认为“首先，无负面并发症”是最基础的医疗照护原则。7不过，大约十分之一的患者在接受医疗救治中出现过不良事件，其中，超过 50% 的不良事件是可以预防的。8,9可能对患者造成可预防伤害的典型不良事件包括用药错误、手术操作不规范（如由无经验的手术医生施行非常规手术、手术部位错误、手术器具留在患者体内或麻醉相关性错误）、与医疗措施相关的感染，以及不当诊断。7 根据医疗差错索赔和重大意外报告系统病例分析结果，Schulz 等发现，在麻醉学和重症监护领域内，三分之二以上的差错应归因于 SA 缺失。3,10

航空和态势感知

在航空业内，存在很多挑战，大约 80–85% 的意外事故都归因于 SA 问题。11事实上，美国在过去二十年里发生的三起最严重的空难：旧金山的亚航 214 航班空难、12纽约州水牛城的科尔根航空公司 3407 航班空难13以及肯塔基州列克星敦市的科马尔航空公司 5191 航班空难，14均是由 SA 错误导致的。上世纪三十年代，即发明 SA 一词之前几十年，航空业已经意识到，机器开始变得过于复杂，如果没有明确的检查清单，人类难以进行安全操作，同时，航空业通过改进技术和培训、使用标准操作流程（如检查清单等）以及优化 SA 流程，达到较高的安全标准。15

在医学领域，Schulz 等人发现，多数常见类型的错误均为 I 级错误，即人们未感知到环境中对其有用的信息，如护理人员由于忙于设置呼吸参数而未注意到血压的变化。错误解读收集到的信息以及在未来错误应用已掌握的处理方法分别是第二种或第三种最常见的错误子类型。4,10美国麻醉患者安全基金会列出的前十大患者安全优先事项是至关重要的。16我们在处理这些优先事项时，有必要从优化 SA 的角度来对待它们，以最大限度提高患者安全为核心。

我们可以做些什么来改善态势感知和患者安全？

为了回答这个核心问题，我们需要考虑 SA 设计的主要目的：有效地将目标相关信息传递给决策者，使他们能够事半功倍地做出合理且及时的治疗决策。在《态势感知的设计》一书中，Mica Endsley, PhD 阐明了优化 SA 系统时需要考虑的 8 个要点。6当应用于医疗行业时，这些要点包括但不限于：梳理并明确照护工作中的主要目标，以帮助照护人员观察并理解重要数据，如通过使用检查清单或直观可视化技术等。为使 SA 实施者在保持对复杂情况全面了解的同时作出有效的决策，并保持对复杂情况的全面了解，关键线索必须极易识别，这些线索可通过明确信号（如颜色、形式或频率的变化等）吸引我们的注意。这可能需要根据人类视觉信息处理原理，利用我们先天的平行处理能力和优化信息传送来实现。此外，基于预测算法的新技术的应用还可直接帮助完成 3 级 SA 投射。

在医学领域中，我们希望通过应用 SA 原理实现世界卫生组织全球患者安全行动计划的目标：“最大可能减少全球因不规范医疗操作而导致的可避免性伤害。”7安全设计工作的重点应基于图 1 中列出的任务、环境和个人因素来全方位优化 SA。

在医学领域，一位麻醉医生需连续工作 548 年，才可能会遇到一起健康患者死亡事件 （死亡风险为 1:200,000），17但依据国际空运联合会 2023 年度安全表现报告，连续 25,000 年每天飞行一次才会遇到一次致死性坠机事件。18尽管这类事故并不常见，但缺乏 SA 可能会导致更多非致命性危急事件的发生。不完善的 SA 是导致多数患者出现安全问题的根本原因，因此应着重加以讨论，并通过应用以 SA 为中心的设计来进行改善。

 

David W. Tscholl, MD 是苏黎世大学医院麻醉研究所（瑞士苏黎世）的麻醉学顾问。

Cynthia A. Hunn, MD 是苏黎世大学医院麻醉研究所（瑞士苏黎世）的麻醉科住院医师。

Greta Gasciauskaite, MD 是苏黎世大学医院麻醉研究所（瑞士苏黎世）的麻醉科住院医师。

David W. Tscholl, MD 荣获Koninklijke Philips N.V.（荷兰阿姆斯特丹）的资助、科研经费及荣誉；国际仪器实验室—Werfen（马萨诸塞州 贝德福德）瑞士麻醉研究基金会（瑞士苏黎世）以及重症监护和急救医学国际研讨会（比利时布鲁塞尔）。Cynthia A. Hunn, MD 和 Greta Gasciauskaite, MD 无利益冲突。

参考文献

  1. Gaba DM, Howard SK, Small SD. Situation awareness in anesthesiology. Human Factors. 1995;37:20–31. PMID: 7790008.
  2. Endsley MR. Toward a theory of situation awareness in dynamic systems. Human Factors. 1995;37:32–64. doi: 10.1518/001872095779049543
  3. Schulz CM, Endsley MR, Kochs EF, et al. Situation awareness in anesthesia: concept and research. Anesthesiology. 2013;118:729–742. PMID: 23291626.
  4. Schulz CM, Burden A, Posner KL, et al. Frequency and type of situational awareness errors contributing to death and brain damage: a closed claims analysis. Anesthesiology. 2017;127:326–337. PMID: 28459735
  5. Schulz CM, Krautheim V, Hackemann A, et al. Situation awareness errors in anesthesia and critical care in 200 cases of a critical incident reporting system. BMC Anesthesiol. 2016;16:4. PMID: 26772179.
  6. Endsley MR. Designing for situation awareness: an approach to user-centered design. 2nd ed. CRC Press Inc. Boca Raton, FL, USA; 2011.
  7. World Health Organization. Patient safety. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/patient-safety. Accessed November 12, 2023.
  8. Slawomirski L, Klazinga N. The economics of patient safety: from analysis to action. Organisation for Economic Co-operation and Development. https://www.oecd.org/health/health-systems/Economics-of-Patient-Safety-October-2020.pdf. Accessed November 12, 2023.
  9. Panagioti M, Khan K, Keers RN, et al. Prevalence, severity, and nature of preventable patient harm across medical care settings: systematic review and meta-analysis. BMJ. 2019;366:l4185. PMID: 31315828.
  10. Schulz CM, Krautheim V, Hackemann A, et al. Situation awareness errors in anesthesia and critical care in 200 cases of a critical incident reporting system. BMC Anesthesiol. 2016;16:4. PMID: 26772179.
  11. Jones DG, Endsley MR. Sources of situation awareness errors in aviation. Aviat Space Environ Med. 1996;67:507–512. PMID: 8827130.
  12. Board NTS. Descent below visual glidepath and impact with seawall, Asiana Airlines Flight 214, Boeing 777-200ER, HL7742, San Francisco, California July 6, 2013. 2014. https://www.ntsb.gov/investigations/accidentreports/reports/aar1401.pdf. Accessed November 15, 2023.
  13. Board NTS. Loss of control on approach, Colgan Air, Inc., Operating as Continental connection flight 3407, Bombardier DHC-8-400, N200WQ, Clarence Center, New York, February 12, 2009. 2010. https://www.ntsb.gov/investigations/accidentreports/reports/aar1001.pdf. Accessed November 15, 2023.
  14. Board NTS. Attempted takeoff from wrong runway, Comair Flight 5191, Bombardier CL-600-2B19, N431CA, Lexington, Kentucky, August 27, 2006. 2007. https://www.ntsb.gov/investigations/AccidentReports/Reports/AAR0705.pdf. Accessed November 14, 2023.
  15. University of Calgary |VP Services| Environment HaS. Safety Moment. Use of checklists as an administrative control. https://www.ucalgary.ca/risk/sites/default/files/teams/13/EHS_SM__Use_of_Checklists_as_an_Administrative_Control.pdf. Accessed November 13, 2023
  16. Greenberg S. The APSF revisits its top 10 patient safety priorities. APSF Newsletter. 2021;36:48,53. https://www.apsf.org/article/the-apsf-revisits-its-top-10-patient-safety-priorities/
  17. Essentials CCH. How safe is anesthesia? 5 common concerns. https://health.clevelandclinic.org/safe-anesthesia-5-things-know. Accessed November 14, 2023.
  18. IATA. IATA releases 2022 airline safety performance. https://www.iata.org/en/pressroom/2023-releases/2023-03-07-01/. Accessed November 13, 2023.