Visualisering som stöd för beslutsfattandet:

Transkript

1 Institutionen för Lärande, Informatik, Management och Etik (LIME) Programmet för Medicinsk Informatik Examensarbete D-nivå, 30 hp Vårterminen 2009 Visualisering som stöd för beslutsfattandet: Optimering av antibiotikaanvändning på brännskadeintensiven Författare: Johanna Forsman Handledare: Sabine Koch, LIME, Karolinska Institutet Bihandledare: Magnus Falkenhav, ANOPIVA, Karolinska Universitetssjukhuset Examinator: Ingvar Krakau, MedS, Karolinska Institutet

2 Institutionen för Lärande, Informatik, Management och Etik (LIME) Programmet för Medicinsk Informatik Examensarbete D-nivå, 30 hp Vårterminen 2009 Visualisering som stöd för beslutsfattandet: Optimering av antibiotikaanvändning på brännskadeintensiven Sammanfattning Antibiotikaanvändning inom intensivvården kräver tidskritiskt beslutsfattande baserad på komplexa informationsmängder. Idag är relevant information vid infektion och antibiotikaanvändning utspridd bland flera informationssystem med olika inloggningar, funktionalitet och användargränssnitt. Att försöka förstå patientens tillstånd över en längre tidsperiod för att ge adekvat antibiotikabehandling blir därmed en tidskrävande arbetsmöda och kognitiv utmaning som kan utgöra en säkerhetsrisk för patienten och hela sjukvården. Den föreliggande studien undersöker visualisering som metod för att underlätta beslutsfattandet vid antibiotikaanvändning på en brännskadeintensivvårdsavdelning. Syftet med studien är att kartlägga verksamhetens informationsbehov och presentera relevanta data i en utarbetad informationsstruktur. Målet med det resulterande visualiseringsstödet är att åstadkomma ett bättre beslutsunderlag för att förbättra behandlingsmöjligheterna och förebygga vårdrelaterade infektioner. Utöver visualiseringsstödet diskuteras även andra former av beslutsstöd i uppsatsen från ett användarperspektiv. Studien baseras på en kvalitativ ansats och för datainsamlingen trianguleras data från observationer, intervjuer och fokusgrupp. Informationsinnehåll och informationsstruktur valideras med hjälp av gränssnittsskisser. Tillsammans med utarbetade användningsfall utgör dessa en grund för utvecklingen av en grafisk prototyp. Prototypen utvärderas tillsammans med studiens målgrupper som är intensivvårdsläkare och infektionsläkare. Resultaten beskriver vilka patientdata som är relevanta för att stödja kartlagda arbetsprocesser vid antibiotikaförskrivning samt undersöker läkarnas inställning till IT-stöd. Läkarna som ingick i studien är positiva till det förslagna visualiseringsstödet som anses ge ett bättre underlag för beslutsfattandet än nuvarande systemmiljö. Läkarnas inställning till mera avancerade former av beslutsstöd är inte lika överensstämmande och studien pekar därför på ett behov av fördjupade studier inom området. ii

3 Department of Learning, Informatics, Management and Ethics (LIME) Programme in Medical Informatics Master thesis D-level, 30 hp Spring semester 2009 Visualization to support decision-making: Optimizing use of antibiotics at a burn intensive care unit Abstract Antibiotic use in intensive care requires time critical decision-making based on complex information from different sources. Today relevant information for infection and antibiotic use is spread among several information systems with different logins, functionalities and user interfaces. To understand a patient s state of health over a period of time to give adequate antibiotic treatment is therefore a time consuming workload and cognitive challenge that could constitute a risk for patient safety and quality of care. This study investigates visualization as a method to enhance decision-making for use of antibiotics at a burn intensive care unit. The purpose of this study is to survey the organizations information requirements and to present relevant data in a prepared information structure. The objective of the resulting visualization support is to constitute a better basis for decision-making and thereby improve treatment options and prevent health care related infections. Besides the visualization support, the thesis further discusses other forms of decision support from a user perspective. The study is based on a qualitative approach and for data collection data is triangulated from observations, interviews and focus group. Information content and information structure are validated with paper prototypes of the user interface. Together with prepared use cases they constitute the basis for development of a graphical prototype. This prototype was evaluated with the target group of the study consisting of intensive care physicians and infection diseases physicians. Results describe patient data relevant to support observed work processes for antibiotic prescribing and investigate the physicians attitudes towards information technology support. The physicians included in the study are positive to the proposed visualization support that is considered to provide a better basis for decision-making compared to the existing information system environment. The physicians attitudes towards more advanced decisionsupport are not as conclusive and the study therefore points at the need for continuing research in the area. iii

4 ERKÄNNANDEN Stort tack riktas till alla som bidragit till att denna uppsats kunde genomföras. Jag vill särskilt tacka mina handledare; Sabine Koch och Magnus Falkenhav. Jag vill tacka Sabine Koch som rekommenderade detta intressanta forskningsområde, för värdefull vägledning och hjälp kring studiens utformning. Ett stort tack till Magnus Falkenhav för visat stort engagemang, värdefulla kontakter och validering av materialet. Jag vill tacka alla som medverkat i studien genom att delta i datainsamlingen. Det har varit lärorikt och roligt att genomföra denna studie med ert positiva bemötande. Ett stort tack går även till min sambo Daniel för visat stöd och kloka råd. Johanna Forsman iv

5 INNEHÅLLSFÖRTECKNING ERKÄNNANDEN... IV INNEHÅLLSFÖRTECKNING... V 1 INLEDNING UPPSATSDISPOSITION BAKGRUND Informationsförsörjning i vården Brister och möjligheter Informationsintensiv patientvård Datoriserade beslutsstödssystem Utmaningar Användargränssnitt i vården Behov av verksamhetsanpassning Kognitiv vetenskap Antibiotikaanvändning Tidigare studier ANVÄNDARCENTRERAD DESIGN Användbarhet Människa-dator interaktion Heuristiska riktlinjer Designprinciper Mänskliga faktorer Syn, minne och tanke PROBLEMOMRÅDE Nulägesbeskrivning Framtidsvisioner Problemformulering Syfte och mål Avgränsningar METOD Studieupplägg Studiefält Förstudie Material Förståelse Metodval Kvalitativ metod Reliabilitet och validitet Induktiv ansats Datainsamling Analys av informationsbehov Observationer Intervjuer Gränssnittsskisser och fokusgrupper Kravspecifikation och användningsfall Visualisering Prototyp Utvärdering Planering Databearbetning och analys Subjekt Urval Etiska överväganden Källkritik RESULTAT v

6 7.1 Analys av informationsbehov Målgrupper Roller och arbetsuppgifter Komplexa fall och hög infektionsrisk Teknologi och informationsflöden Nuvarande IT-system Informationsförmedling och risker Behandlingsflöde Övergripande beslutsunderlag Kategorisering av beslutsunderlag Informationsutbyte ur ett samverkande perspektiv Faktorer Underlag vid antibiotikaförskrivning IT och beslutsfattande Beslutsstödssystem Krav Visualisering Principiell design Funktionell design Samlade data och beslutsstöd Gröna lakanet Trender Mikrobiologiska resultat och analys Behandlingsplan Detaljdesign Utvärdering Validering av innehåll och grafisk form Demonstration med fokusgrupper DISKUSSION Metod Datainsamling, urval och studiefält Resultat Analys av informationsbehov Visualisering Utvärdering Förslag till framtida studier SLUTSATS REFERENSER ORDFÖRKLARINGAR... I BILAGA A. SYSTEMÖVERSIKT PÅ BRIVA: INTEGRERAT MED VISUALISERINGSSTÖD... III BILAGA B. OBSERVATIONSUNDERLAG... IV BILAGA C. INTERVJUGUIDE 1... V BILAGA D. INTERVJUGUIDE 2... VI BILAGA E. FOKUSGRUPPINTERVJU... VII BILAGA F. AKTIVITETSDIAGRAM: UNDERLAG VID ANTIBIOTIKAFÖRSKRIVNING... VIII BILAGA G. BESLUTSSTÖD... IX vi

7 We are drowning in information, but starving for knowledge [John Naisbett, 12]. * The problem is to design a system so that, first, it follows a consistent, coherent conceptualization a design model and, second, so that the user can develop a mental model of that system a user model consistent with the design model [Donald Norman, 17].

8 1 INLEDNING I sjukvården finns flera olika informationssystem för att stödja kliniskt beslutsfattande. Att samla in relevant information om ett patientfall blir därför både komplext och tidskrävande. Skillnader i individuell inställning, erfarenhet och värderingar vid beslutsfattandet kan även påverka innehållet i beslutsunderlagen [1,2]. Det finns ett behov av att underlätta kliniskt beslutsfattande för att minska variationer i praktik, förhindra felmedicinering och stödja användningen av evidensbaserad medicin [3,4]. Beslutsstöd kan användas för att stödja olika vårdprofessioner genom att presentera relevant information om patienten och ge patientspecifika rekommendationer. Det har forskats mycket inom utveckling av datorbaserade verktyg för att stödja kliniskt beslutsfattande [5,6]. Trots att användningen av beslutsstöd har ökat de senaste åren har få framsteg gjorts för att utveckla en generellt accepterad modell [1]. Flera studier menar att det är nödvändigt med mer forskning inom området [1,7]. Enligt en studie som utförts av Gustavsson et al på Karolinska Institutet behövs forskningen kring beslutsstöd:... dels för att hitta avgränsade områden då medicinska beslutsstödssystem kan göra en väsentlig skillnad och dels för att anpassa systemen efter verksamhetens och användarnas krav [7]. Denna uppsats beskriver ämnesområdet för ett examensarbete i Medicinsk Informatik under vårterminen Arbetet genomfördes på Institutionen för Lärande, Informatik, Management och Etik (LIME) på Karolinska Institutet. Uppsatsen baserades på en befintlig projektbeskrivning och var ett kliniknära arbete på BrIVA-Brännskadeavdelning vid Karolinska Universitetssjukhuset i Solna. Studien har undersökt behovet av beslutsstöd från ett användarperspektiv. Patientdata från olika datakällor har kartlagts för att sammanställas och visualiseras i ett och samma användargränssnitt. Den visuella presentationen utgör ett beslutsunderlag där det tillkommer datoriserade beslutsstöd för patientspecifika rekommendationer och övervakning med återkoppling till verksamheten. I studien utvärderas även hur väl beslutsunderlaget kan förmedla relevant information och datorstöd. 1

9 2 UPPSATSDISPOSITION Kapitlet Bakgrund delas in i två avsnitt. Det första avsnittet utgår från vetenskapliga tidskrifter, tidningsartiklar och litteratur. Bakgrunden inleds med att beskriva brister och möjligheter med informationsförsörjning inom vården som kan relateras till nuvarande problem på brännskadeintensivvårdsavdelningen. Det följs av information om kliniskt beslutsfattande, datoriserade beslutstöd och användargränssnitt i vården. I avsnittet beskrivs även behovet av verksamhetsanpassade hälsoinformationssystem samt metoder för att designa system utifrån en verksamhetsanalys. Här anges även tidigare studier som anses vara relevanta inom forskningsområdet. Andra avsnittet innehåller teorier inom användarcentrerad design och beskriver mer utförligt om användbarhet, människa-dator interaktion, designprinciper och mänskliga faktorer i förhållande till interaktionsdesign. Kapitlet Problemområde ger en nulägesbeskrivning av verksamheten som har studerats samt beskriver framtidsvisionen av ett visualiseringsstöd. Uppsatsens problemställning har formulerats utifrån möjligheten att utveckla ett sådant system. Kapitlet innehåller även studiens syfte och avgränsningar. Kapitlet Metod beskriver först hur studien är upplagd utefter tre faser som är Analys av informationsbehov, Visualisering och Utvärdering. Här beskrivs studiefältet och hur en förstudie har genomförts samt vilka material som använts under studiens gång. I kapitlet anges metodval med en kvalitativ ansats. Kapitlet beskriver datainsamlingen och vilka metoder som används i respektive fas samt hur de genomförts. Här anges även hur data har bearbetats och analyserats. Slutligen anges urvalets relevans samt etiska regler som tillämpats i denna studie. Kapitlet Resultat beskriver resultaten från faserna som anges i metodkapitlet. Första fasen beskriver målgrupperna som studerades samt nuvarande informationskällor, verksamhetsrutiner och verksamhetsbehov. Andra fasen beskriver hur en prototyp har skapats av visualiseringsstödet. Tredje fasen beskriver hur prototypen har utvärderats med användarrepresentanter. Kapitlet Diskussion innehåller resonemang om metodval och resultaten samt ger förslag på framtida studier. Kapitlet Slutsats belyser viktig kunskap från studien. 2

10 3 BAKGRUND 3.1 Informationsförsörjning i vården En viktig förutsättning för att kunna förbättra patientsäkerhet och vårdkvalitet inom vård och omsorg är en välfungerande informationsförsörjning [8]. Informationsförsörjningen bör stödjas av strukturerad, väldefinierad och överblickbar information. Enligt den nationella IT-strategin måste IT-användningen förbättras i vården och när nya IT-stöd införs eller förändras behöver även beslutsunderlagen och beslutsgången förbättras. Den nationella IT-strategin har som vision att vårdpersonalen kan ägna mer tid till patienterna och att vården anpassas till varje patients behov med hjälp av ändamålsenliga IT-stöd. Vårdpersonalen ska kunna nå de IT-system de behöver genom en enda inloggning i sin ordinarie systemmiljö och få tillgång till information om patientens sjukdomshistorik, pågående behandlingar och aktuella läkemedelsordinationer Brister och möjligheter Flera hälsoinformationssystem misslyckas med att stödja sjukvårdens personal i deras dagliga arbete. IT-stöden har olika tekniska uppbyggnader vilket försvårar elektroniskt utbyte av information [8]. De innehåller även en mängd information om patienten och hanteringen av detta bidrar till ett arbetsmiljöproblem. När inte IT-stöden kan kommunicera med varandra innebär det merarbete för personalen eftersom de måste hantera ett antal informationssystem med olika funktionalitet, användargränssnitt och inloggningsuppgifter [8]. IT-systemen är inte utformade för att kompletteras med nya funktioner på ett enkelt sätt (som beslutsstöd i olika behandlingssituationer). Ur vårdansvarigas perspektiv kan IT-stöd vara till nytta för att tillgängliggöra information där den behövs, oberoende när och var den registrerades. IT-stöd som används för dokumentation och administration skulle kunna kompletteras med olika kunskaps- och beslutsstöd [8]. Beslutsstöd kan användas för att följa upp förändringar i ohälsa, vårdkonsumtion och läkemedelsanvändning. Det gör det även möjligt att förbättra beredskapen inför att upptäcka och förebygga epidemier och andra globala hälsohot. Information som registreras för vård och behandling bör även kunna utnyttjas för styrning och uppföljning samt för forskning och kvalitetssäkring. Samverkande IT-stöd skulle kunna minska vårdpersonalens tid till administrativt arbete och även antalet felaktiga eller olämpliga behandlingar. 3.2 Informationsintensiv patientvård För medicinsk diagnostik och terapi krävs en omfattande datainsamling från flera decentraliserade enheter inom sjukhuset [9]. Det kan vara vårdavdelningar, röntgenavdelningar och laboratorier men även andra vårdinrättningar där patienten behandlas. En viktig del i analysarbetet är strukturering och prioritering av data för att urskilja information som är av diagnostiskt värde. Särskilt intensivvården är en miljö som hanterar mycket avancerad information som samlas in manuellt från flera olika källor, avdelningar och datorsystem. Patientvård är idag en informationsintensiv aktivitet. Läkarna måste sortera ut viktiga data från en mängd tillgänglig information om patienten. Att behöva integrera och analysera ett stort antal dataelement ses som ett säkerhetsproblem och en belastning för vårdpersonalen [10]. Vårdpersonal är vana vid att hantera stora volymer data och kan föredra att granska mycket information samtidigt framför att leta i djupa och komplicerade strukturer. Att översätta data till viktig information är inte bara en önskvärd utan även en nödvändig uppgift. Med nuvarande 3

11 informationssystem måste läkaren förlita sig på sitt eget minne som också är ett ineffektivt sätt att lagra och överföra information på. 3.3 Datoriserade beslutsstödssystem Datorsystem har länge framstått som en möjlighet till att förbättra vårdkvalitet. Beslutsstödssystem ska förse vårdpersonal med kliniska kunskaper och patientrelaterad information som stöd i beslutsfattandet [11]. De kan antingen vara fristående program eller integreras med elektroniska journaler och andra kliniska databaser. Patientspecifika uppgifter integreras med bästa möjliga underlag för att ge beslutsstöd i form av riktlinjer, patientspecifik rådgivning, tolkade laboratoriesvar och alarm eller påminnelser [1]. Beslutsstödssystem ska förena kunskap med handling genom att organisera och presentera relevant information så att användarna kan ta beslut med ökad noggrannhet [12]. Sedan flera år tillbaka har beslutsstödssystem utvecklats med inriktning mot vård och medicin [7]. Från att beslutsstödssystem utvecklades för ett större diagnostiskt område kan de numera vara ett stöd vid uppgifts- och tillståndsspecifika beslut [1]. De senaste åren har användningen av beslutsstödssystem inom sjukvårdsorganisationer ökat [5] och det finns ett växande intresse av att använda beslutsstöd vid medicinska beslut [7]. Tillväxten ökar i takt med ett ökat behov av att fatta beslut med bättre underlag [13]. Beslutsstöd som används vid läkemedelsförskrivning har visat sig kunna bidra till besparingar genom minskat antal felaktiga medicineringar, ökad effektivitet inom patientvård och minskad administration [1]. Större undersökningar visar att beslutsstödssystem är ett kraftfullt verktyg som på olika sätt kan stödja klinisk vård [14,15]. En undersökning visar även att det finns begränsat med information om möjliga hinder beträffande elektroniska beslutsstödssystem och att det därmed är viktigt att tänka på användarnas behov, inställning och kunskapsbrist [15] Utmaningar Utvecklingen av nya beslutsstöd står inför flera utmaningar som måste hanteras för att beslutsstödets fullstädiga kapacitet ska komma till användning. Enligt en studie av Sitting et al består de tre största utmaningarna av [16]: 1. Människa-dator interaktion. Genom att förbättra människa-dator interaktion går det att få tydligare informationsunderlag som ska underlätta för användaren att ta ställning till informationen som förmedlas via bildskärmen. 2. Sammanställa relevant patientinformation. Genom att det finns en stor mängd elektronisk, klinisk och patientspecifik information blir det svårt att förstå patientens kliniska bakgrund som kräver snabb och precis tolkning. Då det inte går att hantera all information om patienten är det viktigt att filtrera ut viktiga data för den specifika vårdsituationen. Beslutsstödets utmaning består av att automatiskt samla in elektroniskt tillgängliga patientdata och sammanställa ett underlag som kan hjälpa kliniker förstå patientens nuvarande tillstånd så som den förmedlas mellan patientens hälsovårdsansvariga. Prioriterade data som behövs för optimalt beslutsfattande görs tillgängliga för alla men det kan även finnas behov av olika sammanställningar för att stödja olika vårdprofessioner och arbetsflöden. 3. Prioritera och filtrera rekommendationer utifrån olika egenskaper och kombinerade faktorer. Genom att ge automatiska och prioriterade rekommendationer baserat på olika faktorer stödja beslutsfattandet. 4

12 3.4 Användargränssnitt i vården Trots den tydliga fördelen med datoriserade informationsstöd inom sjukvården uppstår användbarhetsproblem när de inte stödjer arbetsflödet. En brist på tillräckligt bra användargränssnitt har länge varit ett stort hinder för att systemen ska accepteras av vårdpersonalen [17]. Ett systems funktionalitet görs tillgängligt via användargränssnittet vilket gör att designen har en stor påverkan på systemets användbarhet. Från användarnas perspektiv blir användargränssnittet det enda synliga och den viktigaste delen av ett system [18]. Trots detta är det först på senare år som design av användargränssnitt i sjukvården uppmärksammats inom forskning. Det blir allt viktigare att studera olika metoder för att visualisera information via användargränssnittet [10]. Inom fältet medicinsk informatik ökar betydelsen av att designa datorsystem och deras användargränssnitt efter behov, begränsningar och arbetsprocesser [18]. Att utveckla användargränssnitt för sjukvården och forska inom visualisering av data ska leda till nya perspektiv på hur kunskap kan representeras och tillgängliggöras [19]. Genom att presentera data grafiskt går det att underlätta mänsklig kognition och perception. Förutom att använda olika former av multimedia för att presentera relevant information är det viktigt att kartlägga och analysera informationsbehovet. 3.5 Behov av verksamhetsanpassning Beslutsstödssystem utvecklas oftast för att stödja enskilda medicinska beslut trots att det i praktiken inte är en isolerad handling eller oberoende process utan ingår i en pågående vårdplan och påverkas av sin omgivning [20,21]. I en studie av Shebl et al har olika vetenskapliga studier om beslutsstödssystem för antibiotikaanvändning sammanställts och enligt resultatet anses inte användbarhet vara ett primärt mål inom de flesta studier [15]. Samordnad sjukvård har olika professioner från olika organisationer som arbetar tillsammans i team för att förse patienten med bästa möjliga vård [22]. Om informationsflödet och kommunikationsverktygen inte stödjer deras arbete försvåras även samarbetet. Innan påbörjad utveckling av användbara och integrerade informations- och kommunikationssystem måste utvecklare tillsammans med vårdprofessionen känna till arbetsrutiner, informationsbehov och andra kliniska förutsättningar. I utvecklingen av hälsoinformationssystem bör vårdprofessionen inom alla discipliner som involveras i utvecklingen förses med den information som de behöver [23]. Nyare metoder belyser behovet av att skriva kravspecifikationer för integrerad vård för att kunna utveckla flexibla hälsoinformationssystem. Fokus bör vara på den initierande delen av utvecklingsarbetet som omfattar en förstudie, iterativt utförande och ett holistiskt och detaljerat perspektiv. Det holistiska perspektivet används för att överblicka och ge förståelse för samtligas arbetsprocesser och ett detaljerat perspektiv resulterar i en djupare analys inom varje profession. När nya system ska implementeras i sjukvården för att stödja beslutsfattandet är det förutom att kartlägga informationsbehov och arbetsuppgifter viktigt att förstå hur användarna tänker och resonerar [19]. Informationssystemet bör sammanställa data på ett sätt som stödjer den övergripande förståelsen av patientens tillstånd för att minska den kognitiva arbetsbelastningen [10]. 5

13 3.5.1 Kognitiv vetenskap Inom forskning och litteratur förespråkas kognitiv vetenskap, användarcentrerad design och människa-dator interaktion för att uppnå användbara system [16-19,24]. Den kognitiva vetenskapen analyserar användarnas behov och egenskaper inom ett specifikt problemområde och människa-dator interaktion har generella regler och förutsättningar som stödjer interaktionen mellan människa och dator [18]. Några teorier inom området är perception, språkförståelse, minne och problemlösning [17]. Patel et al har studerat olika aspekter av användargränssnitt relaterat till studier om människa-dator interaktion från ett kognitivt perspektiv [19]. Enligt studien bör användargränssnittet designas utifrån informationsbehov, kompetens och begränsningar hos användaren. Användargränssnitt som utvecklas enligt kognitiv vetenskap har visat sig vara överlägsna i att stödja prestationsförmåga och arbetsbelastning jämfört med andra användargränssnitt [18]. Användarcentrerad design anses vara en förbättring av traditionella teknikinriktade metoder genom att dessa metoder modellerar arbetsflöden för att fånga in användarnas behov och kognitiva tankemodeller [17]. Att använda metoder för att designa användargränssnitt som inte bara är anpassade till användarnas specifika informationsbehov utan även till deras kunskap och förståelse ses av Tang et al som en lovande strategi för att identifiera informationsbehov och informationsbearbetning hos användaren. I studien anges följande barriärer inom människadator interaktion [17]: Dokumentation Tidigare användning av penna och papper ansågs alltid finns till hands, vara billigt, flyttbart och använde både text och grafik. I kontrast till detta framstår presentationen via nuvarande datoriserade informationssystem som grötigt, mindre flexibelt och kräver intellektuell ansträngning. Hur data dokumenteras, med vilka verktyg och på vilket sätt, samt hur data återfås via systemen borde kunna effektiviseras med nyare metoder som påminner om fördelarna med att använda papper och penna. Ett system som kan integreras med befintliga beroendesystem och presentera information automatiskt hanterar problemet med omfattande inmatningar men inte problemet med att representera data effektivt. Presentation av information Olika faktorer kan påverka användarnas tolkning av informationen som presenteras. Presentationen till vårdprofessionen borde vara beroende av sin omgivning och presenteras med hänsyn till patienten, vårdgivaren och uppgiften. Presentationen borde även reflektera vilken betydelse datat har. Användaranpassning Användarna är olika varandra och därför måste arbetsstationerna anpassas till informationsbehovet och individuella egenskaper. Användaren måste kunna anpassa den grafiska presentationen, interaktionsformen och interaktionssättet. Det är lika viktigt att systemets grundinställning är tillräckligt bra från början och förses med lättanvända verktyg. 6

14 Oberoende användargränssnittsprinciper Det finns några generella krav som ställs på alla användargränssnitt som ska göra dem lätta att lära och använda (se rubriken Användbarhet). Utvärdering av användargränssnitt Utvärdering bör tillämpas kontinuerligt under utvecklingsprocessen för att ständigt leda till förbättringar. Flera utvärderingsmetoder, både tidigare uppgiftsspecifika och nyare kognitiva studier, bör kombineras. Utvärderingen bör även tillämpas i realistiska kliniska miljöer. Genom att kraven ökar på att bevisa nyttan med nya informationssystem krävs även bättre utvärderingsmetoder [24]. Kognitiv vetenskap och användarcentrerade metoder kan tillämpas för utvärdering och förbättra design och användning av system inom vården. Utvärderingsmetoderna, som är inriktade mot människa-dator interaktion och systemets användbarhet, kan komplettera traditionella metoder för att utvärdera färdigutvecklade system eller tillämpas i en iterativ utvecklingsprocess. 3.6 Antibiotikaanvändning Antibiotikaanvändning är ett område som är särskilt komplext inom medicinskt beslutsfattande genom deras långsiktiga effekt på resistensutveckling, vårdresultat och kostnader. Flera tidskrifter och tidningsartiklar beskriver problemet med resistensutveckling och behovet av att optimera antibiotikaanvändning [25-32]. Felaktig användning av antibiotika kan leda till att patienten utsätts för onödig medicinering, bieffekter, ihärdig eller progressiv infektion samt att samhället får ökade sjukvårdskostnader och ökad antibiotikaresistensutveckling [1]. Problemet med antibiotikaresistensutvecklingen ökar i takt med att antimikrobiella medel används oftare och vid infektioner när sådan behandling inte är nödvändig eller verksam. Ett annat problem med den ökade antibiotikaresistensutvecklingen är den minskade utvecklingen av nya antibiotika [31,32]. Av den anledningen är det viktigt att både nuvarande och nya antibiotika används enligt angivna restriktioner. Olämplig användning av antibiotika sker till stor del i samband med förskrivning av antibiotika som ett resultat av brister i systemen [1]. Intensivvårdsmiljön kan i övrigt bidra till att basala hygienföreskrifter stundom åsidosätts vilket ökar risken för spridning av resistenta bakterier [25]. Förskrivning av antibiotika inom intensivvården är oftast empirisk med begränsad tillgång på evidensbaserad kunskap [3]. Sintchenko et al har studerat och jämfört attityder och inställning till antibiotikaanvändning och evidensbaserat informationsstöd bland intensivvårdsläkare och infektionsläkare inom intensivvården. Studien påvisar skillnader i medicinsk praktik och att det saknas en samstämmighet vid antibiotikaanvändning samt att valet av antibiotika baseras på ofullständig information och osäkra prognoser. Komplexiteten vid förskrivning påverkas dessutom av tidspress, patienternas kritiska hälsotillstånd, den empiriska grundkunskapen och en begränsad tillgång på laboratoriesvar. Flera studier konstaterar att det finns ett behov av övervakningssystem och andra IT-stöd för att förbättra antibiotikaanvändning [1,12,15,33]. Som det är nu utarbetas ytterligare övervakningssystem utifrån lokal kompetens, upplevda behov och tillgängliga resurser på respektive enhet [33]. För att lokala och nationella antibiotikaresistensdata ska vara till nytta för 7

15 förskrivande läkare måste data regelbundet analyseras, utvärderas och återkopplas på ett strukturerat och genomarbetat sätt. 3.7 Tidigare studier Olika beslutsstödssystem har visats sig kunna reducera medicinsk felhantering, förbättra vårdkvalitet och ge effektiva, säkra och kvalitativa beslutsstöd [34] samt minska relaterade vårdkostnader [35]. För att stödja valet av antibiotikabehandling har det utvecklats datoriserade beslutsstödssystem som kan presentera mikrobiologiska laboratoriesvar, resistensdata och ge förslag på antibiotikabehandling [15]. Ett av de första välkända medicinska beslutsstödssystemen för behandling av sjukhusrelaterade infektioner är Health Evaluation through Logical Processing (HELP) [15]. Det var ett informationssystem med funktioner som kombinerade kommunikation och rådgivning. HELP utvecklades på tidigt 1970-tal i USA. Efter utvecklingen av HELP har flera andra sjukhus fortsatt att implementera och utveckla egna beslutsstödssystem för att förbättra användningen av antibiotika. Mängden data är ett problem och det aktiva letandet efter diagnostiskt relevant information utgör en orimligt stor del av läkarens tid. Det finns flera tidigare studier som inriktat sig på hur data ska visualiseras samt att kartlägga den kliniska situationen även på bildskärmen [36-45]. Det har även forskats kring hur olika beslutsstödssystem vid antibiotikaförskrivning [1,35,46-48] och bildskärmar på intensivvården [10] underlättar beslutsfattandet. Ett fåtal studier har involverat användare tidigt i utvecklingsarbetet [41,46] och studerat olika metoder för detta [46]. I en tidigare rapporterad studie från Belgien har en förskrivningsplattform designats och integrerats med sjukhusets informationssystem för att hantera medicinska data på en intensivvårdsavdelning [49]. Intensivvården beskrivs som en stor datoriserad verksamhet med enorma databaser och konstaterar att de omfattande journalhandlingarna överträffar det mänskliga intellektets kapacitet. Mängden data och den heterogena variationen kräver att data genereras automatiskt via beslutsstöd. Enligt studien bör ett sådant förskrivningsstöd kunna filtrera viktiga medicinska data, ge bättre eller samma svarstider och ha ett grafiskt användargränssnitt som är enkelt att interagera med. Systemet InfCare HIV är ett kvalitativt beslutsstöd som påminner om vad denna studie vill uppnå [7]. Systemet har ingen algoritm som bearbetar patientspecifika data utan är en unik sammanställning av information. Beslutsstödet används vid klinisk behandling på en infektionsklinik och kan integreras med laboratorieinformationssystem. Syftet är att grafiskt och överskådligt presentera information om patienten för att underlätta för läkaren i sitt eget beslutsfattande. Kärnan är ett beslutsstöd som grafiskt och pedagogiskt sammanfattar komplexa data från många olika källor [50]. Beslutsstödet används både för konsultation och vid behandlingskonferenser och anses ha ett stort pedagogiskt värde som även stödjer samarbete. Summering IT-stöd kan inte kommunicera med varandra vilket innebär merarbete för vårdpersonalen eftersom de måste hantera ett antal informationssystem med olika funktionalitet, användargränssnitt och inloggningsuppgifter. Trots att beslutsstödssystem anses kunna stödja läkarnas kunskapsbehov är tillgången på avancerade informationsteknologi sällsynt inom vården. 8

16 Beslutsstödssystem möter flera utmaningar varav de tre främsta är: människa-dator interaktion, sammanställd relevant patientinformation och att prioritera och filtrera rekommendationer utifrån flera egenskaper och kombinerade faktorer. Användarcentrerad design anses vara en förbättring av traditionella teknikinriktade metoder genom att utveckla nya tekniker för att fånga in användarnas behov och kognitiva tankemodeller. Några viktiga moment inom människa-dator interaktion som kräver fortsatta studier är: dokumentation, presentation av information, användaranpassning, oberoende användargränssnittsprinciper och utvärdering av användargränssnitt. Att förskriva adekvat antibiotika till en intensivvårdskrävande patient är en kognitivt belastande uppgift. Felaktig förskrivning ökar risken för onödig medicinering, bieffekter, ihärdig eller progressiv infektion, ökade sjukvårdskostnader och ökad antibiotikaresistensutveckling. Tidigare studier har undersökt olika beslutsstödsfunktioner vid antibiotikaförskrivning och tillämpat olika teorier om design av användargränssnitt. Studier visar att förändringar kan upptäckas tidigare med integrerade och grafiska presentationsformer. 9

17 4 ANVÄNDARCENTRERAD DESIGN Användarcentrerad design är viktigt för att garantera en säker och effektiv användning av interaktiva system [51]. För att uppnå effektivitet måste systemet accepteras av användarna och för att accepteras måste systemet ha en naturlig integrering i arbetsflödet. Att involvera användarna i utvecklingen av nya system kan bidra till ökad motivation, effektivitet och användarvänligare system. 4.1 Användbarhet Användbarhet är en egenskap som uppstår i produktens användning [52]. För att en produkt ska vara användbar måste den anpassas till målgruppen, användningssituationen och målgruppens förväntade nytta. Användbarhet är en kvalitetsfaktor som mäter hur väl systemet är anpassat för användaren samt hur enkelt och effektivt systemet är att använda [51]. Användbarhet kan beskrivas enligt nedanstående faktorer: Tabell 1 - Användbarhetsfaktorer Faktor Funktionalitet Enkelt att använda Effektivitet Enkelt att memorera Subjektiv tillfredställelse Förståelse Tabell 1. Användbarhetsfaktorer [51]. Beskrivning Hur systemet kan stödja användaren att utföra olika uppgifter. Hur enkelt olika användargrupper kan lära sig att använda systemet. Hur effektivt det är för en vanlig användare. Hur enkelt det är att memorera för en vanlig användare. Hur nöjd användaren är med systemet. Hur lätt det är att förstå vad systemet gör. 4.2 Människa-dator interaktion Människa-dator interaktion (MDI) är nödvändigt för säker, effektiv och etisk design [46]. Interaktiva system designas för att stödja användare och för att det ska vara inbjudande att använda. Centreringen kring användaren handlar bland annat om vad användaren vill göra istället för vad systemet kan göra. MDI är även ett sätt att designa nya sätt att koppla samman olika människor, involvera människor i designprocessen och designa utifrån olika aspekter. Interaktionsdesignarbetet utforskar på vilket sätt produkten bäst kan utformas för att stödja kommunikationen mellan system och användare [52]. En stor fördel med interaktionsdesign är att den kan förstås av både beställare och programmerare. Diskussioner om krav blir tydligare när de visualiseras med interaktionsdesign och kan minska risken för missförstånd och påkostade omarbetningar i senare faser av projektet. Interaktionsdesign påverkar ofta systemarkitekturen och produktens tekniska utformning. 4.3 Heuristiska riktlinjer Utöver en förståelse för målgrupper, användningssituationer, uppgifter och systemets nytta behövs kunskaper om hur interaktiva gränssnitt kan anpassas utifrån denna kunskap. För att designa och utvärdera användargränssnitt är det bra att följa några generella designprinciper och metoder. Heuristisk utvärdering och användbarhetstester är två olika tekniker för att identifiera användbarhetsproblem [51]. Heuristisk utvärdering utförs av en användarexpert som granskar användargränssnittet genom att följa specifika regler och identifiera möjliga 10

18 användbarhetsproblem. Användbarhetstester utförs av användare som testar användargränssnittet genom att utföra realistiska uppgifter. Problemet med heuristisk utvärdering är att potentiella problem som identifieras av en expert inte behöver utgöra ett problem för användaren. Trots att heuristiska riktlinjer inte ger en fullständig förståelse över verkliga användarproblem kan de användas för att guida designprocessen och identifiera problem i användargränssnittet [51]. På 1990-talet utvecklade Jacob Nielsens en lista med tio heuristiska riktlinjer som sedan blivit en klassiker [52]: 1. Enkel och naturlig dialog Undvik information som inte är relevant och gör saker i en naturlig och logisk ordning. 2. Använd ett naturligt språk Använd ord och begrepp som användaren känner igen och undvik systemorienterade termer. 3. Minimera användarens minnesbelastning Gör valbara objekt och funktioner synliga. Användaren ska inte behöva komma ihåg information från en skärm till en annan. Instruktioner för användning av systemet ska vara synligt eller lätta att få fram. 4. Enhetlighet Använd samma terminologi och procedurer i alla delar av användargränssnittet. 5. Förse användaren med återkoppling Systemet borde indikera när något händer, vad det är som händer och varför genom visuell återkoppling. 6. Förse användaren med klart markerade funktioner för att avbryta dialogen Gör det möjligt att ångra och repetera. 7. Effektiv användning Avsedda för erfarna användare och osynliga för nybörjare. Exempel på detta kan vara kortkommandon och förkortningar. 8. Bra felmeddelanden Felmeddelanden ska vara korrekta och konstruktiva. De ska uttryckas i ett enkelt språk som klart och tydligt indikerar på vad som är fel och föreslår en lösning på problemet. 9. Förhindra fel Bättre än ett bra felmeddelande är att utforma produkten så att problemet inte uppstår. 10. Hjälp och dokumentation All hjälp och dokumentation ska vara lätt att söka i, fokuserad på användarens uppgift, lista konkreta arbetssteg och inte vara för omfattande. 4.4 Designprinciper Designprinciper används för att garantera användarvänlig och logisk design [53]. Enligt Norman ska en användare endast behöva hålla fem olika föremål i minnet. Ett beslutsstöd bör ge stöd för sådana krav på tillfällig minneslagring. Dessutom kan information lättare memoreras om det har 11

19 en specifik betydelse och om det kan integreras i en konceptuell omgivning. När en produkt ska designas för människor kan två principer användas: 1. Förse med en bra konceptuell modell 2. Gör saker synligt Enligt Norman kan en bra konceptuell modell göra det möjligt att förutse effekter av vårt handlande [53]. Designern måste skapa en konceptuell modell som passar användaren och kan presentera viktiga funktioner i systemet som även användaren kan förstå. Enligt Norman finns tre aspekter av den mentala modellen: designerns modell, användarens modell och systemets modell. Oftast är det systemets avbild som är svår att förverkliga. Om systemets avbild inte gör designen tydlig och konsekvent får användaren en felaktig mental modell. Designen måste försäkra att systemet representeras på ett sätt som uppfyller användarens modell och stödjer tolkningen och användningen av systemet eftersom all information som användaren behöver ska visualiseras via systemets avbild. Designprinciperna för användarvänlig design är [53]: kartläggning, visualisering och återkoppling. Dessa avgör vad användare bör se och göra för att kunna utföra sina uppgifter när de använder en interaktiv produkt. Normans tre designprinciper har inspirerat detta arbetes studieupplägg som delats in i följande tre faser: analys, visualisering och utvärdering (se rubriken Studieupplägg). 4.5 Mänskliga faktorer Syn, minne och tanke Kunskaper om hur det mänskliga systemet fungerar är en nödvändig grund vid interaktionsdesign [52] för att förstå hur information hanteras olika. Synen registrerar informationen snabbt, automatiskt och oregelbundet för att avgöra vad som är väsentligt och för att finna mönster, form, bakgrund och brus. Gruppering är en bra teknik för att skapa samhörighet mellan fält då det tolkas som logiskt eller funktionellt relaterade. Ögat söker efter ordbilder samt att blicken dras till det som rör sig, det största elementet och färgglada texter och bilder. Mänskligt tänkande kan beskrivas som mer eller mindre medvetna processer i minnet [52]. Det är lättare att minnas saker av betydelse. Det är också lättare att känna igen än att komma ihåg information. För att minnas saker är det bra att använda associationer. Tanken sker oftast omedvetet [52]. I den medvetna delen bedöms och analyseras information som även hanteras sekventiellt och i mindre mängder. I den icke-medvetna delen hanteras stora informationsmängder som sker automatiskt och samtidigt vilket gör oss effektiva på att bedöma helheter och finna mönster. Element i gränssnittet bedöms efter tidigare erfarenheter, värderingar och kulturella aspekter. Viss kunskap är förvärvad kunskap som inte kan läras genom intuitiva gränssnitt. Gränssnitt med god interaktionsdesign kan däremot ta tillvara på redan inhämtad kunskap. En användare försöker hitta mönster så att processer automatiseras vilket medför att arbetsbelastningen minskas [52]. Utformningen av gränssnittet måste hjälpa användaren att finna mönster för hur systemet fungerar. Gränssnittet kan endast hjälpa användaren i processen att skapa mönster, särskilt genom att utformningen är överskådlig och konsekvent. Kraftfulla mönster hjälper användare att förutsäga vad som borde hända. Interaktiva produkter som inte används så ofta måste snabbt förmedla ett mönster som dessutom är enkelt att komma ihåg. 12

20 5 PROBLEMOMRÅDE 5.1 Nulägesbeskrivning BrIVA-Brännskadeavdelning vid Karolinska Universitetssjukhuset i Solna är en av Sveriges specialenheter för kvalificerad brännskadevård [54]. Här bedrivs avancerad brännskadevård och intensivvård. BrIVA består av fyra delar: en mottagning, en vårdavdelning för brännskadepatienter, en brännskadeintensivvårdsavdelning för intensivvårdskrävande patienter och en operationsavdelning [55]. På brännskadeintensivvårdsavdelningen finns tre sängplatser som även delas med intensivvårdspatienter från centrala intensivvårdsavdelningen (CIVA). Operationsavdelningen på BrIVA har två moderna operationssalar för svåra brännskador. På CIVA finns 10 sängplatser. Generaliserbarheten för hur man jobbar och komplexiteten när man ger antibiotika skiljer sig därmed mellan BrIVA och CIVA. Det som inte skiljer sig är informationsmängden, konceptet och principerna. På hela intensivvårdsavdelningen (IVA) behandlas ungefär tusen patienter per år. Flera komplexa fall kan behöva vara kvar på avdelningen i en till tre veckor. Särskilt brännskadade patienter behöver vårdas under längre tid och kräver mycket resurser. Längre vårdtid ökar risken för komplikationer. På BrIVA arbetar plastikkirurger och intensivvårdsläkare. Tillsammans är de ungefär tre doktorer om dagen och intensivvårdsläkaren är en av dem. Infektionskonsulterna kommer varje förmiddag till intensivvårdsavdelningarna för att tolka patienternas tillstånd, odlingar och föreslå antibiotikabehandling. Ungefär tre infektionskonsulter delar upp ansvaret under dagen så att en infektionskonsult besöker upp till tre olika intensivvårdsavdelningar. På BrIVA finns två nyckelroller som är intensivvårdsläkaren (IVA-läkaren) och infektionsläkaren. Här sker informationsöverföringen, tolkningen och beslutet om antibiotikabehandling. IVA-läkaren är medicinskt ansvarig men infektionsläkaren har en viktig konsulterande roll som många gånger avgör vilken behandling som används. IVA-läkaren kontaktar infektionsläkaren efter att ha sammanställt ett underlag innehållande relevant information om patienten från olika informationssystem. Eftersom utbildningsgraden och tidigare erfarenheter varierar hos läkarna är det dynamiska samspelet med infektionskonsulten avgörande. Under jourtid, som är ca 75 % av tiden, finns mindre personal att tillgå som dessutom har fler arbetsuppgifter och utsätts för ökad stress. Infektionsläkaren är inte tillgänglig under jour och har ingen tillgång till systemen. Behöver intensivvårdsläkaren hjälp i en komplex fråga kan de kontakta infektionsläkaren och ge dem underlag samt ta beslut via telefon. Det gör att viktig kunskap begränsas till specifika vårdprofessioner och individer samt att beslut kring behandlingsvalet baseras på de data som samlas in om patientfallet och de närvarande läkarnas kunskaper och erfarenheter. På BrIVA finns flera olika system innehållande information om patienten. Ett av systemen är en övervakningsmodul och IVA:s informationscentral och ett annat system är en dokumentationsmodul och hela sjukhusets informationscentral. Det ena systemet kan inte ersätta det andra. Utöver dessa finns laboratorie- och röntgeninformationssystem. Vårdpersonalen som har tillgång till systemen måste hantera flera olika inloggningsuppgifter, användargränssnitt och funktionalitet. Inloggningen är ett stort säkerhetsproblem samtidigt som det utgör en onödig belastning. Vårdpersonalen kan behöva logga in flera gånger under samma dag och via flera olika terminaler. När de loggat in i terminalen behöver de logga in i olika system och växla mellan dessa på en och samma bildskärm. Behörigheten kontrolleras med inloggningsuppgifter som är 13