申 泉,羅旭飛,石安婭,雷若冰,呂 萌,侯天春,張 姝,劉恩梅,7,李 秋,8,陳耀龍,,9,10,11,12,13
重慶醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院 1兒童卓越證據(jù)與指南協(xié)同創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室 7呼吸中心 8腎內(nèi)科,重慶 400014 2國家兒童健康與疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心,重慶 400014 3兒童發(fā)育疾病研究教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 400014 4兒科學(xué)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 400014 蘭州大學(xué) 5基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院循證醫(yī)學(xué)中心 6第二臨床醫(yī)學(xué)院 9健康數(shù)據(jù)科學(xué)研究院,蘭州 730000 10中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院循證評價(jià)與指南研究創(chuàng)新單元 蘭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,蘭州 730000 11世界衛(wèi)生組織指南實(shí)施與知識轉(zhuǎn)化合作中心,蘭州 730000 12Cochrane中國協(xié)作網(wǎng)蘭州大學(xué)分中心, 蘭州 730000 13蘭州大學(xué)GRADE中心,蘭州 730000
2011年,美國醫(yī)學(xué)科學(xué)院(Institute of Medicine,IOM)更新了對臨床實(shí)踐指南(下文簡稱“指南”)的定義,即基于系統(tǒng)評價(jià)的證據(jù)和平衡了不同干預(yù)措施的利弊,在此基礎(chǔ)上形成的能夠?yàn)榛颊咛峁┳罴驯=》?wù)的推薦意見[1]。指南可輔助臨床診療決策,提高醫(yī)療保健質(zhì)量。然而,當(dāng)前指南存在諸多問題,如文本化或紙質(zhì)版形式的指南全文冗長復(fù)雜,不利于臨床醫(yī)生快速閱讀和查找;指南推薦意見的呈現(xiàn)形式不夠明確,不利于臨床醫(yī)生在實(shí)踐中快速定位并作出具體判斷[2- 4],這些問題均可能降低醫(yī)生在臨床實(shí)踐中對指南的依從性,從而影響臨床診療的規(guī)范性及患者結(jié)局的有效性。因此,如何實(shí)現(xiàn)文本化指南的轉(zhuǎn)化、呈現(xiàn)清晰明確的推薦意見,是提高臨床醫(yī)生對指南依從性、促進(jìn)指南在臨床實(shí)踐中推廣和實(shí)施的難題[5]。本文通過介紹決策樹模型,簡述將文本化指南轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化決策樹的方法學(xué)步驟,旨在為臨床醫(yī)生呈現(xiàn)清晰明確的指南推薦意見,推動(dòng)指南在臨床實(shí)踐中的實(shí)施和應(yīng)用。
決策樹是指通過建立可視化的結(jié)構(gòu)圖將每一個(gè)決策與對應(yīng)的結(jié)果連接起來,提供在不確定性條件下的決策框架[6]。決策樹是由根節(jié)點(diǎn)、決策節(jié)點(diǎn)、分支以及葉子節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。決策樹的根節(jié)點(diǎn)表示決策樹的名稱,是整個(gè)決策樹的開始;決策節(jié)點(diǎn),表示一個(gè)決策過程中所要測試的屬性;分支表示測試的結(jié)果,不同的屬性值可形成不同的分支條件;分類結(jié)果即每個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)所代表的類別[7]。在沿著決策樹從上到下的過程中,每個(gè)決策節(jié)點(diǎn)都會(huì)遇到一個(gè)需要解決的問題,對每個(gè)決策節(jié)點(diǎn)問題的不同回答導(dǎo)致不同的分支條件,最后會(huì)達(dá)到一個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)。這個(gè)過程就是利用決策樹進(jìn)行分類的過程,即利用一系列的決策節(jié)點(diǎn)及其分支條件判斷最后所屬的類別[8]。目前,決策樹模型已被廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、社會(huì)心理學(xué)、教育學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域[9]。
本文所介紹的決策樹模型是由荷蘭綜合癌癥組織(Netherlands Comprehensive Cancer Organisation,IKNL)提出的一種簡單算法[10],即如果 A 與B 或 C為真,則生成 X,基本模型如圖1所示。IKNL表明,將決策樹應(yīng)用于指南領(lǐng)域,具有以下優(yōu)勢[10]:(1)是一種直觀的知識表達(dá)方法,可以非常方便的顯示整個(gè)診療過程,節(jié)約臨床醫(yī)生的工作時(shí)間;(2)具有較高的分類精度,可針對患者的不同情況給出相對應(yīng)的治療方案,提高診療質(zhì)量;(3)結(jié)構(gòu)簡單,便于理解,臨床醫(yī)生和患者均可較為輕松地理解決策樹所表達(dá)的意義,促進(jìn)醫(yī)患溝通。鑒于上述優(yōu)勢,可考慮將決策樹引入指南,將其作為指南的一種結(jié)構(gòu)化知識表達(dá)方法,促進(jìn)推薦意見清晰明確地呈現(xiàn)[7]。
基于指南的決策樹設(shè)計(jì),目標(biāo)在于使指南以結(jié)構(gòu)化的格式進(jìn)行發(fā)布和使用,便于臨床醫(yī)生快速查閱和定位,從而提高臨床醫(yī)生對指南的依從性,促進(jìn)指南推薦意見的可實(shí)施性[7]。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),制訂者在基于指南設(shè)計(jì)決策樹的過程中,需遵循如下原則[11]:(1)適應(yīng)性。決策樹是依據(jù)指南的推薦意見制訂而成,故決策樹在內(nèi)容上的設(shè)計(jì)應(yīng)與推薦意見相適應(yīng)。(2)輔助性。決策樹是為臨床醫(yī)生在進(jìn)行診斷或治療疾病等決策活動(dòng)中提供輔助,因此決策樹僅作為醫(yī)療決策的參考性文件,不能對臨床醫(yī)生的常規(guī)診療造成干擾。(3)實(shí)用性。決策樹的最終用戶是臨床醫(yī)生,因此在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)充分考慮臨床醫(yī)生的實(shí)際需求,并基于患者的臨床診治流程構(gòu)建決策樹,而非對文本化的指南進(jìn)行簡單轉(zhuǎn)化。(4)模塊化。決策樹在設(shè)計(jì)過程中可依據(jù)疾病進(jìn)程分為預(yù)防、篩查、診斷、治療、隨訪、預(yù)后、護(hù)理7個(gè)模塊。合理的模塊區(qū)分將有助于臨床醫(yī)生快速閱讀和定位[10]。
基于指南的決策樹由4個(gè)部分構(gòu)成[7]:根節(jié)點(diǎn)代表當(dāng)前決策樹的名稱;決策節(jié)點(diǎn)代表決策過程中患者或疾病的基本特征(又稱數(shù)據(jù)項(xiàng)或?qū)傩?;分支條件則代表數(shù)據(jù)項(xiàng)或?qū)傩灾担蝗~子節(jié)點(diǎn)代表指南中有關(guān)疾病診斷或治療的推薦意見(圖1)。每一個(gè)決策節(jié)點(diǎn)、分支條件及其葉子節(jié)點(diǎn)組成指南的一項(xiàng)推薦意見。在明確決策樹的設(shè)計(jì)目標(biāo)與原則、決策樹在指南中應(yīng)用的具體構(gòu)成后,本文將具體介紹基于指南的決策樹的設(shè)計(jì)步驟[7,12]。
圖1 決策樹的基本模型[10]
首先,閱讀指南,明確當(dāng)前指南所涵蓋的具體模塊,即疾病的篩查、診斷、治療、隨訪、護(hù)理等,然后將指南中的推薦意見與其相應(yīng)的模塊進(jìn)行匹配,該步驟的目的在于將同一模塊下的推薦意見進(jìn)行歸類。
其次,識別并提取推薦意見中的分支條件、決策節(jié)點(diǎn)和葉子節(jié)點(diǎn),理清三者間的關(guān)系。具體操作如下:(1)閱讀推薦意見,提取推薦意見中所包括的患者特征和具體診治建議。其中,診治建議對應(yīng)的是葉子節(jié)點(diǎn),患者特征對應(yīng)的是決策節(jié)點(diǎn)及其分支條件;具體而言,決策節(jié)點(diǎn)是患者特征下的某個(gè)屬性(如性別),而分支條件代表屬性值(如男/女)。(2)在明確上述三個(gè)節(jié)點(diǎn)后,根據(jù)決策樹模型(圖1),將決策節(jié)點(diǎn)與對應(yīng)的分支條件及其葉子節(jié)點(diǎn)相連接,繪制基于該推薦意見的決策樹框架。為便于讀者理解,此處以《中國兒童系統(tǒng)性紅斑狼瘡診斷與治療指南》中的1項(xiàng)推薦意見為例進(jìn)行說明[13]:“對于中度活動(dòng)的系統(tǒng)性紅斑狼瘡患兒,建議使用激素[0.5~1.0 mg/(kg·d)潑尼松或等效劑量的其他激素]進(jìn)行治療”,該推薦意見的決策節(jié)點(diǎn)為“系統(tǒng)性紅斑狼瘡患兒的疾病活動(dòng)度”,分支條件為“中度活動(dòng)”,葉子節(jié)點(diǎn)為“激素治療[0.5~1.0 mg/(kg·d)潑尼松或等效劑量的其他激素]”。該設(shè)計(jì)步驟的目的在于保證決策樹框架的邏輯性。此外,這一設(shè)計(jì)步驟還需參考標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)學(xué)術(shù)語系統(tǒng)以確保決策樹語言的規(guī)范性和一致性。目前常用的醫(yī)學(xué)術(shù)語系統(tǒng)包括系統(tǒng)醫(yī)學(xué)命名法-臨床術(shù)語 (systematized nomenclature of medicine-clinical terms,SNOMED CT)[14]和國際疾病分類 (international classification of diseases,ICD)-11[15]。
最后,使用軟件(如Microsoft Visio)繪制決策樹?;谥改系臎Q策樹繪制規(guī)則主要包括4個(gè)方面[7,10]:(1)一個(gè)完整的決策樹可由多個(gè)子決策樹構(gòu)成,每個(gè)子決策樹代表疾病的不同模塊,如診斷、治療分別為一個(gè)子決策樹;同時(shí),在繪制過程中應(yīng)考慮每個(gè)子決策樹之間的邏輯性。(2)一個(gè)完整的決策樹或子決策樹均由一個(gè)根節(jié)點(diǎn)、一系列決策節(jié)點(diǎn)和分支以及多個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)構(gòu)成;其中根節(jié)點(diǎn)和葉子節(jié)點(diǎn)的符號為矩形,決策節(jié)點(diǎn)的符號為菱形,分支為實(shí)箭頭,箭頭不能重合并避免交叉;分支條件一般置于決策節(jié)點(diǎn)和葉子節(jié)點(diǎn)的箭頭中間[16]。(3)繪制決策樹時(shí),應(yīng)遵循從上至下、從左至右的原則,避免循環(huán)流程;如出現(xiàn)循環(huán),則應(yīng)使用新的決策樹[16]。(4)決策樹的語言應(yīng)簡潔明確,避免出現(xiàn)語義含糊、矛盾和過于主觀等問題。此外,決策樹的整個(gè)設(shè)計(jì)過程需由指南方法學(xué)家團(tuán)隊(duì)和多學(xué)科臨床醫(yī)學(xué)專家團(tuán)隊(duì)共同參與,以確保對指南文本內(nèi)容的正確理解和轉(zhuǎn)化,便于其在臨床實(shí)踐中有效應(yīng)用。
為便于讀者理解,本文選取IKNL于2019年發(fā)表的基于《荷蘭乳腺癌指南》的決策樹[12],該指南共214頁,涉及乳腺癌的篩選、診斷、病理、治療等13個(gè)模塊[17],最終轉(zhuǎn)化形成60項(xiàng)決策樹。在此,筆者僅翻譯其中一項(xiàng)決策樹,完整版的決策樹可參考Oncoguide網(wǎng)站(www.oncoguide.nl)。當(dāng)前決策樹的根節(jié)點(diǎn)即為“乳腺癌術(shù)后治療”,代表符號為矩形;決策節(jié)點(diǎn)為“手術(shù)方式”“切緣狀態(tài)”等,代表符號為菱形;分支條件為“保乳手術(shù)”“乳房切除術(shù)”等,置于節(jié)點(diǎn)之間;葉子節(jié)點(diǎn)即為“保乳術(shù)后的局部治療及輔助全身治療”等,代表符號為矩形,但因當(dāng)前葉子節(jié)點(diǎn)需進(jìn)一步與其他項(xiàng)的決策樹相連接,因此將其標(biāo)記為波浪矩形。此外,針對“若乳腺癌患者接受乳房切除術(shù),下一步可給予相應(yīng)局部治療以及全身輔助治療”這一推薦意見,在決策樹中使用了一個(gè)決策節(jié)點(diǎn)(乳腺癌手術(shù))、分支條件(乳房切除術(shù))以及葉子節(jié)點(diǎn)(局部治療和全身輔助治療)進(jìn)行呈現(xiàn)(圖2)。
圖2 基于《荷蘭乳腺癌指南》術(shù)后治療的決策樹[12]
此外,本文還以《兒童COVID- 19管理快速建議指南》[18]為例,描述決策樹的具體構(gòu)建步驟。第一步,閱讀指南,明確當(dāng)前指南主要包括兒童COVID- 19的篩查、診斷、治療和隨訪4個(gè)模塊。第二步,閱讀當(dāng)前指南的推薦意見,明確每項(xiàng)推薦意見所包括的患者特征(即決策節(jié)點(diǎn)和分支條件)和具體診療建議(即葉子節(jié)點(diǎn))。如在“早期篩查”模塊中,針對“與COVID- 19患者有過接觸的兒童,如未出現(xiàn)癥狀,應(yīng)居家隔離 14 d”這一推薦意見,通過分析可知,葉子節(jié)點(diǎn)為“居家隔離 14 d”,決策節(jié)點(diǎn)為“是否與COVID- 19患者有過密切接觸”“是否出現(xiàn)臨床癥狀”,分支條件為“與COVID- 19患者有過密切接觸”“未出現(xiàn)臨床癥狀”,因此該推薦意見包括的患者特征為“與COVID- 19患者有過接觸且未出現(xiàn)癥狀的兒童”,具體建議為“居家隔離14 d”。此外,由于COVID- 19這一疾病暫未編入醫(yī)學(xué)術(shù)語系統(tǒng),因此其用語應(yīng)參照國家衛(wèi)生健康委員會(huì)的正式命名,即“新型冠狀病毒肺炎”[19],以確保決策樹語言的規(guī)范性。第三步,遵循上述繪制規(guī)則,使用Microsoft Visio繪制決策樹,詳見圖3。
圖3 基于《兒童COVID- 19管理快速建議指南》的決策樹[18]
將文本化的指南轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化的決策樹,在內(nèi)容方面二者并無實(shí)質(zhì)區(qū)別,但在設(shè)計(jì)方面,決策樹具有獨(dú)特優(yōu)勢。(1)簡單明確,語言規(guī)范。通過將指南轉(zhuǎn)化為決策樹,復(fù)雜的決策變得簡單、清晰,同時(shí)決策樹的設(shè)計(jì)注重語言的規(guī)范性和一致性,有助于規(guī)避決策樹中出現(xiàn)不明確的內(nèi)容或決策意見[20]。(2)模塊清晰,重點(diǎn)突出。在文本化的指南中,有關(guān)患者疾病診療的相關(guān)信息可能分散在不同的章節(jié)中。但決策樹遵循模塊化的設(shè)計(jì)原則,清晰顯示了不同診療節(jié)點(diǎn)所需的診療方案,有助于規(guī)范臨床診療行為,減少臨床醫(yī)療差錯(cuò)[21]。(3)呈現(xiàn)可視化,定位快速。決策樹以可視化的形式展現(xiàn)了指南中有關(guān)臨床決策的所有知識,因此可充當(dāng)指南的導(dǎo)航,臨床醫(yī)生通過參閱決策樹即可明晰當(dāng)前指南的主體內(nèi)容,并可快速定位相關(guān)內(nèi)容,從而節(jié)約臨床醫(yī)生閱讀和解讀指南時(shí)的工作量。(4)流程明確,融合實(shí)踐。決策樹采用了一種易于被臨床醫(yī)生閱讀和理解的結(jié)構(gòu)化方式呈現(xiàn)指南推薦意見,是對文本化指南的流程化表達(dá),為臨床醫(yī)生提供了明確的疾病診療建議,促進(jìn)了指南與臨床實(shí)踐的融合[12]。
總體來說,決策樹是基于文本化指南的簡單化、模塊化、可視化和流程化的知識表達(dá)方式,有助于提高臨床醫(yī)生對指南的依從性,推動(dòng)指南在臨床實(shí)踐中的傳播和應(yīng)用[22]。同時(shí),決策樹通過清晰定位指南與臨床實(shí)踐之間的信息空白,不僅為后續(xù)臨床研究的開展提供了思路,也為指南的更新提供了方向[7]。此外,指南制訂者可根據(jù)決策樹中的信息空白,優(yōu)先對其所屬的疾病模塊進(jìn)行更新[7]。
雖然決策樹本身的發(fā)展已逐漸趨于成熟,但基于指南這一背景下的設(shè)計(jì)和發(fā)展仍面臨一些挑戰(zhàn)。
首先,雖然決策樹將疾病診療過程進(jìn)行了簡潔清晰的展示,但其對于推薦意見證據(jù)等級的呈現(xiàn)尚不清楚。針對這一問題,建議可在分支上采用不同的顏色對推薦意見等級進(jìn)行呈現(xiàn),以便于臨床醫(yī)生更為直觀清晰地觀察當(dāng)前推薦意見的證據(jù)等級。
其次,構(gòu)建系統(tǒng)化的決策樹涉及疾病的各個(gè)方面,但目前我國大多數(shù)指南僅涉及單病種患者或疾病的某一方面,導(dǎo)致決策樹存在較多的信息缺失。據(jù)此,建議將針對某一疾病的多部診療指南納入同一決策樹,以實(shí)現(xiàn)對多部指南內(nèi)容的集中呈現(xiàn)、豐富決策樹信息,從而有助于臨床醫(yī)生在較短時(shí)間內(nèi)獲取較為完整的疾病診療方案。如何將多部診療指南整合納入同一決策樹,建議采用如下步驟:(1)系統(tǒng)檢索、篩選、整合某一疾病的診療指南。(2)提取納入指南的推薦意見,并將推薦意見進(jìn)行分類。(3)對于內(nèi)容一致的推薦意見,制訂者選擇其中1條呈現(xiàn)即可;對于內(nèi)容相矛盾的推薦意見,制訂者應(yīng)暫時(shí)保留全部推薦意見,在決策樹的后續(xù)應(yīng)用過程中由臨床醫(yī)生根據(jù)診療現(xiàn)狀選擇具體的決策意見。(4)遵照本文所述設(shè)計(jì)步驟和原則繪制決策樹。需注意的是,制訂者在執(zhí)行上述步驟過程中應(yīng)清晰標(biāo)明每項(xiàng)推薦意見的證據(jù)等級、推薦強(qiáng)度及其證據(jù)來源,以方便臨床醫(yī)生參考。
最后,當(dāng)前臨床實(shí)踐強(qiáng)調(diào)個(gè)性化的照護(hù)理念,因此基于指南的決策樹的設(shè)計(jì)也應(yīng)以患者為中心,但當(dāng)前決策樹的設(shè)計(jì)和發(fā)展尚無法實(shí)現(xiàn)這一要求。針對這一問題,未來可考慮將已有的電子病歷系統(tǒng)作為基礎(chǔ),借助計(jì)算機(jī)技術(shù)將決策樹與每位患者的臨床診療流程相連接,構(gòu)建一套以患者病例為基礎(chǔ)、以決策樹為呈現(xiàn)模式的臨床輔助決策系統(tǒng)。該系統(tǒng)將對患者的個(gè)體信息進(jìn)行自然抓取,并分解為決策樹中的相關(guān)節(jié)點(diǎn),從而輸出個(gè)性化決策方案,為臨床醫(yī)生提供診療建議。但需注意的是,該系統(tǒng)輸出的決策意見并不能完全代替臨床醫(yī)生在實(shí)際臨床情景中所作出的決策,臨床醫(yī)生在應(yīng)用時(shí)還應(yīng)考慮患者的病理生理特點(diǎn)、價(jià)值觀與偏好等因素,制訂出具有科學(xué)證據(jù)、可行性強(qiáng)、適合患者情況的個(gè)性化決策。
設(shè)計(jì)基于指南的決策樹的最終目的在于推動(dòng)指南在我國臨床實(shí)踐中的應(yīng)用。但是,由于我國大多數(shù)指南存在推薦意見不夠清晰明確、推薦意見與當(dāng)前實(shí)踐兼容性較差等問題[23],易導(dǎo)致文本化指南轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化決策樹的過程中出現(xiàn)問題,使得決策樹的質(zhì)量較低,與臨床醫(yī)生的診療一致性較差,影響決策樹在臨床實(shí)踐中的應(yīng)用。針對這一問題,主要提出如下兩點(diǎn)建議:(1)將決策樹的制訂和報(bào)告納入指南的制訂流程中。一方面,有助于更為清晰地展現(xiàn)文本化的指南推薦意見,規(guī)范指南的制訂;另一方面,有助于避免其他臨床工作者在將指南轉(zhuǎn)化為決策樹時(shí)誤解指南文本內(nèi)容,從而出現(xiàn)信息偏倚。(2)可在我國臨床實(shí)踐中開展決策樹的驗(yàn)證性研究。首先,可考慮采用調(diào)查性研究或質(zhì)性研究方法探索決策樹在臨床實(shí)踐中應(yīng)用的促進(jìn)和阻礙因素,發(fā)掘和分析適用于我國當(dāng)前臨床實(shí)踐現(xiàn)狀的決策樹。其次,可采用隨機(jī)對照試驗(yàn)研究方法進(jìn)一步驗(yàn)證決策樹對于改善臨床醫(yī)生指南依從性等的有效性問題??傊谥改蠘?gòu)建決策樹在我國的發(fā)展尚處于探索階段,需多學(xué)科研究者共同合作,開拓和發(fā)展符合我國臨床實(shí)踐的決策樹。
決策樹有助于結(jié)構(gòu)化、集中呈現(xiàn)指南推薦意見,使得臨床醫(yī)生無需花費(fèi)大量時(shí)間閱讀文本形式的指南,對于提高臨床醫(yī)生的指南依從性、加快指南的臨床應(yīng)用具有積極意義。本文通過對基于指南設(shè)計(jì)決策樹的方法學(xué)進(jìn)行詳細(xì)闡述,同時(shí)對其優(yōu)點(diǎn)及其在設(shè)計(jì)和應(yīng)用中的難點(diǎn)進(jìn)行分析并提出相應(yīng)建議,希望能夠?yàn)槲覈改媳尘跋碌臎Q策樹設(shè)計(jì)提供參考。
作者貢獻(xiàn):申泉負(fù)責(zé)系統(tǒng)查閱文獻(xiàn)資源、撰寫初稿;羅旭飛、石安婭、雷若冰、呂萌、侯天春負(fù)責(zé)查閱部分文獻(xiàn)、修改初稿;張姝、劉恩梅、李秋負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)文章結(jié)構(gòu)、修改初稿;陳耀龍負(fù)責(zé)論文選題、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及修訂。
利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突
志謝:感謝荷蘭綜合癌癥組織的Thijs van Vegchel教授提出寶貴意見。