地理信息系統(tǒng)在護理領(lǐng)域中的研究進展

劉曉娜,葉 歡,周麗萍,潘紅英

地理信息系統(tǒng)(geographic information system,GIS)是一種復(fù)雜的空間軟件系統(tǒng),它允許組合不同類型的數(shù)據(jù)來研究不同數(shù)據(jù)層之間的各種關(guān)系、趨勢和模式,在地理科學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。GIS具有可視化、形象直觀、數(shù)據(jù)處理能力強等特點,GIS技術(shù)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥衛(wèi)生、公共健康等多個領(lǐng)域。國外研究發(fā)現(xiàn)GIS可在多個護理領(lǐng)域發(fā)揮作用,但國內(nèi)GIS用于護理領(lǐng)域中的研究報道較少。本文就GIS在護理不同領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀進行綜述,總結(jié)其發(fā)展為護理研究帶來的啟示,為相關(guān)研究提供參考。

1 GIS的概述

GIS是指利用計算機技術(shù)對空間位置數(shù)據(jù)進行收集、統(tǒng)計、分析的空間信息系統(tǒng),以地理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進行空間分析以提供研究、決策[1]。20世紀(jì)60年代加拿大測量學(xué)家Tomlinson以及美國學(xué)者Marble均提出了構(gòu)建地理信息的想法[2]。1972年,Tomlinson將常規(guī)地圖資料變成數(shù)字化地圖數(shù)據(jù)并存入計算機,隨后世界上第1個GIS即加拿大地理信息系統(tǒng)誕生[3]。Tomlinson依據(jù)GIS技術(shù)編制了加拿大所有可用于生產(chǎn)的土地清單,明顯加快了加拿大測繪測量的工作效率[4]。此后,GIS技術(shù)在醫(yī)藥以及公共衛(wèi)生領(lǐng)域得到了快速應(yīng)用發(fā)展,如疾病流行時空分布[5]、疾病預(yù)防監(jiān)測[6]、中醫(yī)藥物種植[7]、資源分配評估[8]、傳染病風(fēng)險評估[9]等領(lǐng)域。

GIS主要功能是數(shù)據(jù)采集、編輯,處理及存儲數(shù)據(jù)管理,制圖顯示,空間分析與空間查詢。其中,空間分析與空間查詢是GIS的核心功能[10]。GIS數(shù)據(jù)最初是通過紙質(zhì)記錄后將數(shù)據(jù)電子化,后來隨著GIS、遙感系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)的發(fā)展,明顯提高了數(shù)據(jù)采集效率[2]。GIS可將采集的數(shù)據(jù)進行核對、去重、糾正,編輯于相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中,減少人為操作的誤差。GIS地圖制作功能可從數(shù)據(jù)庫中提取關(guān)鍵地理位置信息,根據(jù)用戶需求顯示不同的空間特征屬性。GIS空間查詢是對空間圖形與屬性的雙向查詢,以查詢?yōu)榛A(chǔ)進行空間分析才是應(yīng)用GIS最大的實用意義,而空間分析功能需要在GIS中建立專門的分析插件來實現(xiàn)[11]。GIS是一種可靠的研究工具[12-14],可以成功地將其納入以環(huán)境對健康結(jié)果影響為重點的研究中。

2 GIS在護理領(lǐng)域中的應(yīng)用

2.1 護理教育、護理研究方法創(chuàng)新

2006年,國外學(xué)者Stanhope等[15]使用GIS繪制了臨床護士領(lǐng)導(dǎo)者試點學(xué)校的地圖以及進行數(shù)據(jù)分析,21%的試點地區(qū)開展了臨床護士領(lǐng)導(dǎo)者項目并獲得了磁性護理服務(wù)認(rèn)證,該項目是GIS技術(shù)在護理研究領(lǐng)域中創(chuàng)新性的嘗試。GIS技術(shù)促進了護理研究的技術(shù)創(chuàng)新,對護理同行們開展新研究有積極促進作用。印第安納護理學(xué)院開展了一項將GIS應(yīng)用于護理本科生社區(qū)護理的課程中[16],使用GIS地圖技術(shù)來顯示社區(qū)自然特征,將健康數(shù)據(jù)和社會服務(wù)數(shù)據(jù)集成顯示,既能幫助本科生了解影響護理教育結(jié)果的地理因素,又可為學(xué)生提供地理知識對護理課程的見解。奧馬哈系統(tǒng)(Omaha system,OS)是基于社區(qū)護理應(yīng)用的護理記錄體系[17]。美國和新西蘭的護理本科生[18]使用OS對社區(qū)評估結(jié)果進行編碼分析,學(xué)生們將圍繞社區(qū)的地理邊界畫一個多邊形,并將評估結(jié)果輸入Esri ArcGIS Online[19]繪圖程序。該繪圖程序可以將評估結(jié)果轉(zhuǎn)化為地理空間數(shù)據(jù),有助于社區(qū)評估的高效創(chuàng)新。護理教育、護理研究的方法創(chuàng)新能夠提高學(xué)生的素質(zhì)創(chuàng)新,充分發(fā)揮學(xué)生們的主觀能動性。值得注意的是,GIS側(cè)重于地理信息數(shù)據(jù)的表達使用,但目前的護理研究以及教育對新興信息技術(shù)的教育挖掘深度不足,導(dǎo)致GIS在護理研究、教育中的應(yīng)用較為表淺局限。

2.2 護理資源調(diào)整

由于護理人力資源的流動性、社會性、能動性等特點,GIS在可視化、實時動態(tài)地對護士分析方面的優(yōu)勢明顯。2005年,密蘇里大學(xué)研究人員利用GIS可視化數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),該州護士辭職率較高是導(dǎo)致不能夠完成政府的醫(yī)療政策目標(biāo)的主要因素[20]。類似的還有加拿大護士職業(yè)流動研究[21]、鄭州大學(xué)的護理人力資源區(qū)域流向研究[22],這些研究表明,GIS技術(shù)有助于分析護理資源的地理分布特征,了解護理資源流動原因。2015年上海市普陀區(qū)衛(wèi)生和計劃生育委員會研究運用GIS的“引力法”模型[23]對老年人開展方便調(diào)查,計算區(qū)縣范圍內(nèi)的每個居委會的老年護理床位可及性,以期解決老年人住院床位“一床難求”的困境[24]。2018年美國學(xué)者采用GIS高斯兩步移動搜索法(2SFCA)分析產(chǎn)婦產(chǎn)前空間可達性的研究發(fā)現(xiàn),位于亞特蘭大的8個人口普查區(qū)均存在產(chǎn)前護理資源短缺以及資源不平等分布的問題[25]。2020年我國西安交通大學(xué)研究者采用GIS中的2SFCA技術(shù)對西安市社區(qū)護理養(yǎng)老設(shè)施空間可達性進行了科學(xué)評價,進一步認(rèn)識城市社區(qū)養(yǎng)老設(shè)施資源的空間配置狀況[26]。GIS的可視化數(shù)據(jù)分析及結(jié)果呈現(xiàn)是研究護士資源流動的有效工具。然而,上述研究中GIS的技術(shù)方法未考慮到醫(yī)療護理資源等級對空間可達性的影響以及醫(yī)療系統(tǒng)中一些非邏輯性占主導(dǎo)地位的方面數(shù)據(jù)如醫(yī)療花費、家庭社會參與部分,所能表現(xiàn)和應(yīng)用的深度不夠,導(dǎo)致研究結(jié)果過于片面,限制了研究結(jié)果的推廣應(yīng)用。

2.3 社區(qū)護理研究

跌倒是老年人常見的非致命性傷害死亡原因之一[27]。2009年,美國華盛頓一項關(guān)于跌倒預(yù)防的研究中采用GIS協(xié)助研究社區(qū)選址,331名老年人參與了社區(qū)選址,提高了目標(biāo)人群的可達性和利用率[28]。我國學(xué)者對預(yù)防老年人跌倒的研究較少,預(yù)防跌倒措施的有效性有待提高[29]。國外已有研究將智能信息化技術(shù)運用于預(yù)防老年人跌倒的全過程,利用信息化技術(shù)手段研究跌倒問題將是未來護理與養(yǎng)老領(lǐng)域需要關(guān)注的問題之一。美國學(xué)者Madigan等[30]利用GIS研究了農(nóng)村地區(qū)老年人社區(qū)臨終關(guān)懷的現(xiàn)狀,研究結(jié)果顯示阿肯色州和路易斯安那州超85%的農(nóng)村縣老年人沒有臨終關(guān)懷提供者。25%的臨終關(guān)懷病人不愿提及臨終關(guān)懷,并且在死亡前不到1周開始護理。該研究結(jié)果提升了政府對該地區(qū)臨終關(guān)懷問題的關(guān)注。GIS技術(shù)還能為社區(qū)環(huán)境壓力分析、家庭護理等方面研究提供技術(shù)支持。2011年,美國學(xué)者Bloch[31]采用GIS研究了2000—2010年在外國出生和在美國出生的非洲裔母親暴露于壓力環(huán)境和早產(chǎn)率之間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn),壓力環(huán)境大的社區(qū)的外國出生和美國出生的黑人母親早產(chǎn)發(fā)生率較高。研究促進了社區(qū)護理教育、社區(qū)倡議以確保獲得產(chǎn)前護理、為受虐待婦女提供資源、預(yù)防青少年懷孕倡議以及解決早產(chǎn)和低出生體重問題等。2006年,韓國學(xué)者利用GIS分析訪視護理在社區(qū)家庭生活習(xí)慣、家庭管理能力及壓力水平方面的影響。訪視護理實施后,家庭生活習(xí)慣、管理能力及壓力水平均有改善[32]。類似的還有2018年日本學(xué)者將GIS應(yīng)用于居家護理的研究[33]。目前,發(fā)達國家對社區(qū)護理的管理研究較為完善。我國由于居民保健意識不成熟[34]、對社區(qū)護理的認(rèn)識停留在傳統(tǒng)護理的觀念上、社區(qū)護理人員不足、社區(qū)護理管理體系不完善及經(jīng)費不足等均嚴(yán)重限制了社區(qū)護理的發(fā)展。尤其在部分欠發(fā)達地區(qū),社區(qū)護理的規(guī)模、質(zhì)量亟待提高。

3 啟示

GIS相關(guān)數(shù)據(jù)與醫(yī)療護理數(shù)據(jù)不同,電子病歷系統(tǒng)中的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)也增加了數(shù)據(jù)挖掘的難度,限制了GIS在護理領(lǐng)域的發(fā)展?？v觀GIS在護理領(lǐng)域的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,下一步可從以下方面進行研究。1)組織專業(yè)的護理人員、地理信息技術(shù)人員組成團隊,通過專門的教育培訓(xùn)來開發(fā)護理領(lǐng)域的GIS專業(yè)系統(tǒng),使GIS成為護理研究的一個有力工具。2)開展適合我國國情的社區(qū)護理體系研究:立足我國國情,加強民眾對社區(qū)護理的認(rèn)識教育,利用GIS等新興技術(shù)提升大眾對欠發(fā)達地區(qū)社區(qū)護理資源不足的關(guān)注,開展中國特色社區(qū)護理體系研究。3)將GIS應(yīng)用于多元化的護理環(huán)境中:由于醫(yī)學(xué)護理領(lǐng)域和GIS的關(guān)注點不盡相同,上述國外的GIS研究相對聚焦于單一的護理領(lǐng)域,未來更多的研究應(yīng)嘗試將GIS應(yīng)用于復(fù)雜的護理環(huán)境中。4)開展中醫(yī)護理領(lǐng)域的GIS應(yīng)用研究:我國中醫(yī)文化博大精深,中醫(yī)護理也從醫(yī)院走向社區(qū)、家庭,西部中醫(yī)護理資源相對匱乏,采用GIS提升區(qū)域中醫(yī)護理管理水平值得進一步研究。