基于无监督聚类分析法的ICU护士认知工作复杂性测评工具的分级研究

邵蕾 张琦 陆雪梅

(上海市第一人民医院护理部,上海 200080)

重症监护室(ICU)是危重症患者集中治疗护理的区域,工作任务繁重。随着医疗理念的不断转变,人口老龄化的加剧,大型公立医院救治重心向疑难危重症转移,使得护理工作负荷激增,在强调重症领域护理工作内涵建设的同时,又扩展了ICU护士工作内容与范畴[1]。ICU护理工作量不仅体现在基础护理与病情监测,更涵盖复杂的一系列护理决策过程,因此,亟需合适的护理工作量评估工具预测护理工作负荷,为人力资源配置提供参考[2]。目前,常用于我国ICU护理人力资源配置评估的工具包括治疗干预评分系统(therapeutic intervention scoring system-28,Tiss-28)[3]、改良版护理活动评分量表(nursing activities score, NAS)[4]、急性生理与慢性健康状况评分系统(acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ,APACHE Ⅱ)[5],但均有不同缺陷,如临床重症护理新技术纳入不全,无法体现间接护理活动过程,无法体现手术与非手术患者、紧急抢救患者间的差异等[6]。Connor等[7]研制的护士认知工作复杂性测评工具(CAMEO II),基于护士对于各项护理活动的认知负荷程度量化各类护理过程,且由各综合指标构成使得量化更全面,本研究前期已完成中文版CAMEO Ⅱ的汉化及改良[8],现将进一步探索CAMEO Ⅱ的分级标准,以指导ICU护理工作量的规范化评估,为ICU护理人力资源配置奠定基础。

1 对象与方法

1.1研究对象 采用方便抽样法选取2021年6-8月于上海市某三甲医院综合性ICU的22名护理人员。纳入标准:综合性ICU工作经验≥1年。排除标准:排班班次中未包含白班(工作时间:7∶30～19∶30)的岗位。选取同期入住上海市第一人民医院综合性ICU患者208例。纳入标准:(1)年龄≥18岁。(2)ICU滞留时间>24 h。排除标准:由于手术、检查、死亡等原因评分时不在ICU内的患者。

1.2研究工具 CAMEO测评工具最初由Connor等[7]设计并应用于儿科(CICU),用以评估ICU护士处理不同患者信息时的评判性思维过程及护理工作负荷,包含了14个护理评估项目,护理人员根据对其中每1项护理工作的复杂程度为其进行1～5打分,2019年研究者运用德尔菲专家咨询法形成CAMEO Ⅱ,在原有基础上增加了4个护理评估项目,并应用于MICU、NICU、外科ICU、CICU[8]。为了适用于成人ICU对CAMEO Ⅱ进行了汉化及改良,我国学者[8]将其翻译形成了中文版CAMEO Ⅱ,其Cronbach′s α系数0.798(P<0.05),各条目的内容效度I-CVI范围在0.89～1.00,平均内容效度指数为(S-CVI/Ave)为0.96,有较好的稳定性及内容效度,且具有很强的实用性。该工具包含16个维度、149个条目,含直接护理工作及以往被忽略的间接护理过程,由护理人员对各项护理过程所需护理负荷程度进行评估。每个护理项目认知工作量以1～5分赋值,分数随着认知负荷程度上升递增。

1.3数据收集 由经过培训的ICU护士运用CAMEO Ⅱ对患者进行评估,记录各条目及累加得分值,该评估工具包括患者基本信息(年龄、性别、BMI)。ICU护士在患者入ICU 24 h后、白班班次(7∶30-19∶30)完成评估,记录患者相关信息。由研究小组成员每日19∶30后收集当日白班的评估结果并对患者信息以及评估分值进行再次核查。若核对发现护士评估数据不一致时,立即与当班护士联系,同时根据具体情况翻阅医嘱或直接查看患者情况,经研究小组双人核查无误后方可更改原始评估数据,确保评估数据与患者病情相符。如数据确认无误后,经研究小组双人核查后导入Epidata 3.1,以确保数据完整性和准确性。

2 结果

2.1护士及患者基础资料 本研究最终共由22名护士进行评估,并纳入208例患者,患者年龄分布为(65.53±17.11)岁,BMI分布为(23.62±5.44),其中男性患者146例(70.20%)、女性患者62例(29.81%),疾病分布包括:消化系统疾病64例(30.77%)、呼吸系统疾病48例(23.08%)、循环系统疾病18例(8.65%)、骨科疾病17例(8.17%),创伤类疾病17例(8.17%),神经系统疾病16例(7.69%),泌尿系统疾病11例(5.29%),其他疾病17例(8.17%)。

2.2CAMEO Ⅱ与性别、年龄、BMI及疾病累及脏器数的单因素相关性分析结果 见表1。

表1 CAMEO Ⅱ与性别、年龄、BMI及疾病累及脏器数的单因素相关性分析结果

2.3CAMEO Ⅱ的聚类分析结果

2.3.1聚类分析结果 对208例患者应用“肘”方法确定分组类别,基于节点间变化最大的原则,确定将患者分为4组,然后分析利用K-means和Affinity propagation方法,根据CAMEO Ⅱ得分与器官积累数两个指标的线性组合进行聚类分析,结果见图1。

图1 聚类分析结果

2.3.2208例患者的分类结果及对应CAMEO Ⅱ得分区间 见表2。

表2 208例患者的分类结果及对应CAMEO Ⅱ得分区间

2.4CAMEO Ⅱ的分级标准 见表3。

表3 CAMEO Ⅱ的分级标准

3 讨论

3.1患者疾病累及脏器数对CAMEO Ⅱ有影响 CAMEO Ⅱ反映护士认知护理工作复杂程度,包含了直接护理工作过程以及护士信息处理最终形成护理决策的思维过程[9]。本研究对影响CAMEO Ⅱ的相关因素进行分析,患者疾病累及脏器数与CAMEO Ⅱ的分值呈显著正相关性,即累及脏器个数越多,患者疾病严重程度越高,CAMEO Ⅱ相应分值也越高,意味着护士认知负荷工作量增大。这与相关研究[10]结果一致,ICU患者的疾病严重程度越高,所需直接护理工作量越大。本研究结果显示患者性别、年龄及BMI均对CAMEO Ⅱ未见相关性,反映出上述3个因素并不会对ICU护理工作量造成影响。

3.2无监督学聚类分析的科学性 无监督学聚类分析法是物以类聚的一种统计分析方法,通过能够客观反映元素之间亲疏关系的统计量,可对研究对象科学客观地聚类,进而更加突显不同类别研究对象的特征[11]。本研究基于纳入的CAMEO Ⅱ及患者疾病累及脏器数这2个分析指标,结合“肘”方法,利用K-means无监督分类算法,基于患者间标化主成分数值的欧式距离计算结果,将距离差别最小的患者进行智能聚类。该方法基于客观数据对患者分类,得到和实际情况更加符合的结果,从而能够在临床研究初期,提供客观探索路径。近几年,聚类分析在护理学研究中逐步应用,包括ICU护士工作态度和能力水平的聚类分析,护理人员循证实践水平的聚类分析等,均显示出科学的结果[12]。由于研究结果显示患者疾病累及器官数对CAMEO Ⅱ有一定程度的影响,因此进而基于CAMEO Ⅱ与累及器官数进行聚类分析,2者分值处于同水平的样本归为一类,最终得到4个类别,4个类别分类明确,没有出现异常指标或重叠情况,聚类分析给本研究指明了非常重要的分类方向。

3.3分级标准形成的合理性及意义 聚类分析分类并不等同于分级,CAMEO Ⅱ分值越高表明护士认知复杂程度越高,护理工作量越大,为了能够进一步指导CAMEO Ⅱ在临床的应用,因此需要将聚类分析探索的4类界定为4个级别。由于CAMEO Ⅱ的分值是连续变量,研究结果中有少量分值缺失,这可能与样本量不足有关。为了消除其对分级结果的影响,必须对各类别的边缘界值做出调整,由于目前并无特殊的方法,故本研究采用传统的人工调整以得到界值,且不影响聚类分析法分类结果,所有样本均在原本分类的区间之内,最终建立了CAMEO Ⅱ的4个分级标准。师亚等[13]对老年人长期照护综合评价模型分级策略研究中也使用了同样的方法进行分类界值的调整,并以保证聚类分析法分类的大部分样本处于各区间中为原则得到较好结果。按照聚类分析得到的CAMEO Ⅱ分级标准,Ⅰ级至Ⅳ级CAMEO Ⅱ分值升序排序,CAMEO Ⅱ分值在110分以上评定为Ⅳ级,即护士认知工作复杂程度极高。基于聚类分析法形成的CAMEO Ⅱ分级标准,其作用在于根据CAMEO Ⅱ的评分可得知该患者的护理工作量属于哪一级,不同的患者其分级不同,以便更好地对不同的工作量进行管理与分配。通过聚类分析,根据护理工作量的相似性和差异性制定CAMEO Ⅱ的分级标准,让管理者更好地评估和控制护理工作的难度、工作强度和工作时间等方面。此外,聚类分析为该分级标准提供科学依据,帮助提高护理工作量评估的准确性和可靠性,为护理管理者提供更好的护理工作量管理和分配策略。

3.4CAMEO Ⅱ分级标准可为ICU配置护理人力资源提供参考 护理工作量测算方法直接影响护士人力资源配置的合理性和精准性。如前所述,CAMEO Ⅱ作为护理工作量评估工具由综合指标构成,包括患者指标(生命体征、实验室指标;患者情绪、状态以及行为变化等)、护理工作复杂程度(各项操作、家属情绪处理、新技术开展等)以及非护理活动(教学、培训、会议等)。目前,国外大型医疗中心已经使用这种类型的工作量测评系统配置病房护士数量[14],如英国医疗中心广泛应用的GRASP、NPAQ和RAPHAELA系统[14]。我国护理学者[14]也指出综合型工作量测评系统更符合大型综合性医院的多重功能定位。CAMEO Ⅱ分级系统的建立,能够使评估人员进行规范且标准地评估,合理分级护理工作量,对ICU护理人员的配置提供依据。该工具虽条目较多,但使用简便,维度分区清晰,护理人员可根据患者情况勾选符合的各类工作量条目,一般ICU护士第1次使用该工具评估1名患者需10 min左右,如能熟练使用可进一步缩短用时。但是不可否认使用该工具也在一定程度上增加了护理人员的工作量,因此,建议将来的护理工作量评估工具的研究中也应将评估工具本身的复杂程度作为重要因素考虑在内。

综上所述,CAMEO Ⅱ通过护士自我认知的工作复杂程度进行ICU工作量评估,评估内容不局限于传统的护理操作项目,还包含目前ICU正在开展的各类新型治疗手段以及占据护理人员实际工作时间的非护理活动项目。CAMEO Ⅱ分级标准共划分为4级,不同级别对应不同程度的护士认知的工作复杂程度,该分级标准的建立具有科学性,后期研究可在此基础上进一步探索ICU护理人力资源配置模型建立。