高风险科室手卫生依从性电子监测与人工监测方法的卫生经济学效益

陈 诺,李 妍,程晓琳,何文斌,陈小艳,冯毕龙,5,王 莹,5

(1. 湖北医药学院公共卫生与健康学院,湖北 十堰 442000; 2. 武汉大学中南医院医院感染管理办公室,湖北 武汉 430071; 3. 武汉大学中南医院护理部,湖北 武汉 430071; 4. 武汉大学中南医院结直肠肛门外科,湖北 武汉 430071; 5. 感染性疾病精准防控与诊治湖北省工程研究中心,湖北 武汉 430071)

据世界卫生组织(WHO)报道,全球每年有数亿患者发生医院感染,数百万人因医院感染而死亡,我国每年发生医院感染的人数超过400万,因医院感染死亡的人数达数十万[1-3]。手卫生是最经济且有效预防医院感染的措施之一[4],及时、规范、有效的执行手卫生可减少25%～50%的医院感染[5],然而高收入国家手卫生平均依从率仅为40%,而低收入国家则不到20%[6-7]。手卫生依从性的规范监测是提供手卫生依从性基线数据、探究原因、反馈临床并制定干预策略的基础。监测工具是实现监测的技术与方法,因而至关重要。目前,国内外诸多学者已在手卫生依从性的监测领域开展了系列技术应用研究,主要归纳为以下两大类技术:人工观察法及流行病学调查法,该类技术在现有的医疗机构中应用较为广泛,但普遍存在灵敏度低、霍桑效应高、覆盖率低及时效性低等多种局限性[8];以信息化技术、物联网技术及环境工程技术为背景的物联网设备、可穿戴设备等技术,在时效性、灵敏度及偏移控制上均有不同程度的提升,但在应用层面上存在设备佩戴依从性的瓶颈[9-10]。总体来说,既有监测技术从不同角度为医疗机构开展手卫生依从性监测提供了充分的工具支持,但在医院降本增效的高质量发展背景下,选择使用不同监测工具的经济效益是否在临床可接受的范围内,尚未深入研究。因而管理部门及使用部门在遴选监测工具时,没有可参考的评价指标。基于此,本研究旨在通过构建决策树模型比较电子监测系统(electronic system-based monitoring, ESM)和人工监测(manual paper-based monitoring, MPM)在手卫生依从性监测时产生的卫生经济学效果,为高风险科室手卫生依从性监测方法提供选择,并为感染控制措施的卫生经济学分析提供研究范式。

1 对象与方法

1.1 研究对象 以武汉大学中南医院呼吸与危重症医学科、创伤与显微骨科、儿科重症监护室、感染科、关节与运动医学科、呼吸与危重症医学科普通病区、神经内科、神经外科、食管纵膈与淋巴肿瘤放化疗科、头颈与儿童肿瘤放化疗科、血液内科11个高风险科室为研究现场,收集2022年11月—2023年1月(MPM实施阶段)和2023年3—5月(ESM实施阶段)的手卫生监测数据,对11个科室的441名医务人员进行一项前后自身对照的前瞻性研究。MPM是指手卫生依从性监测中的直接手工观察法[11],主要过程是由两名经过培训的感染监控员进行观察,观察时间规定在20 min,最多同时观察3名医务人员。感染监控员提前准备好纸质版监测表格,观察内容包括观察日期、起止时间、观察地点(病区名称)、被观察人员姓名、职业类型、手卫生时机、手卫生指征等,数据及结果通过人工分析计算。ESM是指利用信息化技术电子产品的手卫生监测系统[12],主要过程是感染监控员手持该信息化设备,可同时监测4名医务人员,在系统中依次选择被观察人员科室、姓名、职业类型、手卫生时机和指征,系统自动生成手卫生依从性等数据,实现手卫生依从性监测、自动统计、查询、分析、提醒等功能。ESM采用感染性疾病精准防控与诊治湖北省工程研究中心自主开发的APP(软件著作权:2022SR1377261、2023SR0648275;外观专利:202230575169.5)嵌入临床护理使用的操作手机,本研究已获得该院临床研究伦理委员会批准(批准号:2023136K)。

1.2 成本数据来源 ESM的成本包括软件开发成本、电力成本和人力成本。①软件开发成本:软件开发成本共5万元,研究期间使用电子监测持续3个月,每科室平均支付31.25元;②电力成本:电子设备充满一次电需要1度电,按照医院供电标准,设备充满一次电的成本为0.80元[13],其中设备充电时间为一次/月,3个月的电力成本共2.40元;③人力成本:根据武汉市人力资源和社会保障局的调查统计,2022年武汉职工平均月薪为8 845元[14],平均人力成本约为40元/h,ESM实施期间监测医务人员手卫生依从性共113.06 h。本研究所使用的监测手卫生依从性的APP嵌套在医院临床原有操作手机上,监测APP作为操作手机中的1项功能,因此,本研究没有将设备损坏导致的潜在维修成本归因在手卫生依从性监测中。

MPM的成本包括纸张成本和人力成本。①纸张成本:一张A4纸的成本估计为0.04元/张。根据WHO手卫生依从性调查问卷的设计,MPM采用两张纸进行观察,共计0.08元;②人力成本:MPM实施期间监测医务人员手卫生依从性共178 h。计算ESM和MPM两种监测方法所需总成本为:ESM成本=31.25×11+0.80×3+40×113.06=4 868.55元;MPM成本=40×178+0.04×53=7 122.12元,见表1。

表1 两种监测方法的成本信息

1.3 效果、效率、效益及霍桑效应

1.3.1 效果指标 手卫生依从率。手卫生依从率=执行手卫生时机数/应执行手卫生时机数×100%[11]。手卫生依从性是指卫生工作者遵守既定的手卫生指导方针,洗手的步骤、时间等都符合规定。本研究的手卫生依从性数据由科室的感染监控员监测获得。

1.3.2 效率指标 手卫生依从性监测效率。通过监测手卫生依从性消耗的时间评估成本效率,ESM实施期间由专职感染监控护士通过APP输入数据,将观察到的手卫生次数直接输入设备中,一次最多可同时记录4名观察对象,系统自动生成手卫生依从性结果并将结果上传到终端。采用MPM方法需要观察员将手卫生观察数据记录在纸质观察表中,并由人工计算结果。手卫生依从性监测效率=监测获得的手卫生时机数/观察消耗的总时间×100%。

1.3.3 霍桑效应 霍桑效应是指当人们知道自己成为观察对象,而会改变行为的倾向[15]。医务人员在意识到被观察时,会刻意改变其行为,手卫生依从率比不知晓时高55%[16]。霍桑效应=(观察期间的手卫生依从率-未观察期间的手卫生依从率)/观察期间的手卫生依从率×100%[17],在本研究中,高风险科室未观察期间的手卫生依从率通过文献[18]推导。

1.3.4 间接效益 医院感染发病率。在研究监测期间,根据医院感染造成的疾病负担评估间接效益。医院感染发病率为一段时间内医院感染的新发病例数占医院患者总数的百分比。本研究的医院感染发病率数据来自武汉大学中南医院的医院信息系统。根据参考文献得到医疗机构内高风险科室没有手卫生干预下医院感染发病率为9.54%[19]。根据参考文献估计,医院感染给患者带来的疾病负担为39 800元/例[20]。

1.4 卫生经济学评价计算方法 本研究选择的效果指标为医务人员的手卫生依从率,计算每监测到一个效果单位的费用指标,即成本效果比。计算公式为:成本效果比=成本/效果。通过两种监测方法成本与效果的差值比计算增量成本效果,增量成本效果比(ICER)=(MPM的成本-ESM的成本)/(MPM的效果-ESM的效果)。效率指标是指每分钟监测到的手卫生时机数,计算每监测到一个时机的费用指标,即成本效率比。成本效率比=成本/效率。间接成本效益为研究期间医院住院患者的医院感染发病率。效益为监测期间手卫生行为降低的医院感染发病率与医院感染发病率带来的疾病负担的乘积,计算每监测到一个手卫生行为带来的效益指标,即成本效益比(cost-benefit ratio, CBR)。CBR=总收益/总成本。

1.5 质量控制 试验开始前对纳入研究现场的感染控制员进行严格的培训,包括操作电子监测软件的步骤、纸质版表格的填写、手卫生依从性监测的时机要点等,确保在监测过程中做到质量同质化。

1.6 统计学方法 基础数据由两名研究人员在Excel中统计,通过设置公式进行计算。应用SPSS 25.0统计软件对数据进行分析。计数资料以率(%)表示,组内和组间比较采用χ2检验,以P≤0.05为差异有统计学意义。不符合正态分布的计量资料以M(P25,P75)表示,应用TreeAge Pro 2022版软件构建模型进行决策树模型分析,见图1。

图1 两种监测方法的决策树模型

2 结果

2.1 成本-效果评价 高风险科室采用ESM方法的总成本(4 868.55元)比MPM方法(7 122.12元)少支出2 253.57元,即与ESM方法相比,MPM方法的长期成本更高。MPM方法的手卫生依从率为78.79%,ESM方法的手卫生依从率为61.33%,两组比较差异无统计学意义(χ2=1.136,P=0.287)。ESM方法的成本效果比(7 938.28元)低于MPM方法(9 039.37元),表明在提高手卫生依从率时ESM方法的平均成本低于MPM方法。MPM方法的增量成本为2 253.57元,增量效果为17.46%,ICER为12 907.04元,表明MPM方法的手卫生依从率每增加1%,需要多耗费12 907.04元。见表2。

表2 两种监测方法成本效果比较

2.2 成本-效率评价 两种监测方法中,ESM的效率(55.24%)高于MPM的效率(9.89%),差异具有统计学意义(χ2=2 349.079,P<0.001)。MPM方法的成本效率比(72 013.35元)高于ESM方法的成本效率(8 813.45元),表明ESM与MPM相比具有效率高、成本低的优势。见表3。

表3 两种监测方法成本效率比较

2.3 霍桑效应 在高风险科室使用MPM方法,手卫生依从率的霍桑效应(59.45%)高于ESM方法(47.90%),但两种监测方法的霍桑效应比较,差异无统计学意义(χ2=0.006,P=0.940)。见表4。

表4 两种监测方法产生的霍桑效应分析

2.4 成本-效益分析 当采用ESM作为手卫生依从性监测方法时,医院感染发病率(2.11%)低于采用MPM方法时(2.95%),差异有统计学意义(χ2=10.601,P=0.001)。ESM方法的CBR(4 765.98元)高于MPM方法(2 894.70元),即采用ESM作为手卫生监测方法时,可以减轻更多的疾病负担。表明在当前分析中,ESM方法的CBR优于MPM方法。见表5。

表5 两种监测方法成本效益比较

2.5 敏感性分析

2.5.1 单因素敏感性分析 对模型涉及的8个主要参数进行单因素敏感性分析,见图2。从龙卷风图可以看出,MPM与ESM方法监测的手卫生依从率对研究结果影响较大;其余因素对结果影响不大,对研究结论无明显影响。

图2 单因素敏感性分析结果

2.5.2 概率敏感性分析 将各参数输入到软件中,进行1 000次二阶蒙特卡洛模拟,得出成本-效果可接受曲线,见图3。当支付意愿低于18 500元时,使用ESM方法可以使手卫生依从率始终维持在50%及以上;当支付意愿高于18 500元时,使用MPM方法具有经济性的可能更大。概率敏感性分析与基础分析结果基本一致,说明基础分析结果较为稳健。

图3 成本-效果可接受曲线图

3 讨论

在我国,2018年医院感染总支出占人均国内生产总值(GDP)的比率为48.82%,几乎是人均卫生支出的10倍[21]。一项系统综述[22]表明,手卫生依从率提高3倍可降低64%的医院感染发病率。因此,通过卫生经济学评价,选择经济、有效的手卫生依从性监测方法对减少医院感染至关重要。

研究结果显示,ESM方法在成本效果、成本效率、成本效益方面均优于MPM法。推测造成两种监测方式差异的因素主要包括:(1)在总成本方面,MPM方法耗费时间长,导致人力成本明显高于ESM方法,而人力成本是所有成本中最高的成本,因此研究期间ESM方法的总成本优于MPM方法,与国内相关研究[23]结果一致,即单位时间内手卫生ESM方法(4.56元/h)低于MPM方法的成本(20.78元/h)。(2)在成本-效果方面,MPM方法的效果指标手卫生依从性可能受霍桑效应的影响,导致长期使用情况下高于ESM方法,促使ESM方法的成本-效果优于MPM方法。(3)使用ESM方法的效率远高于MPM方法,因为ESM极大的缩短了计算、统计、录入手卫生依从性等数据的时间,尤其是在高风险科室如重症监护病房(ICU),我国一项研究[24]表明,ICU患者医院感染发病率高达9%～70%,病死率达到24%～76%。在手卫生时机增多的同时,监测手卫生依从性的人力资源压力也在不断增加,国外某医院一项研究得到不同ICU患护比为2∶1～5∶1[25],而在高风险科室人力资源不足的情况下ESM方法有利于优化资源配置,且效率可观。一项研究发现,一所医院采用ESM方法在36 h内记录了31名医务人员的2 623个手卫生时刻,与同期MPM方法相比,是人工监测获得数据的5倍,效率估计是MPM方法的10倍[26],且与MPM方法相比,人力资源昂贵且耗时,ESM方法克服了这些问题,省时省力,极大提高了工作效率。国外某生物防护中心通过视频监控系统进行手卫生依从性监测发现,成本为0.66美元/min,而MPM方法的成本为1.12美元/min[27]。本研究发现与MPM方法相比,使用ESM方法的手卫生依从性更低,可能是ESM方法不会受到霍桑效应的影响[17, 27-28],而MPM方法随着医务人员感受到被观察,霍桑效应明显增加,可达3倍[26]。(4)对两种监测方法使用期间住院患者的医院感染发病率进行了比较,尽管差异无统计学意义,但由于ESM方法的总成本优于MPM方法,因此使用ESM方法后的成本效益超过了MPM方法,即使用ESM方法节省了为患者带来的疾病负担。Salinas-Escudero等[29]研究发现,在采用ESM方法的1个月内,医院感染患者数减少了46～79例,为预防医院感染节省了308 927～546 795美元。此外,根据概率敏感性分析中的成本效果可接受曲线显示,当支付意愿超过18 500元时,使用MPM方法会带来更大的经济效果,这可能是因为当监测对象数量有限时,两种监测方法的人力成本一致,此时ESM方法的成本构成包括软件的成本及电的成本会远超MPM方法的A4纸成本,而MPM方法的效果由于霍桑效应的影响持续高于ESM方法,当经常出现这种情况后可能导致MPM方法的经济效果优于ESM方法。

本研究存在一些局限性:首先,只在11个高风险科室进行了两种监测方法的对比并获得ESM方法在各方面优于MPM方法的结论,未考虑到其他风险等级的科室,结果外推性有一定局限性。其次,本研究中ESM方法的成本没有考虑使用中及后期设备损坏导致的潜在维修成本,在进一步的研究中,应将这一因素考虑在内。最后,本研究使用的电子设备是依托在临床已经使用的一台电子设备中,而监测手卫生依从性的电子监测系统还包括视频监控系统、摄像头跟踪仪、传感器辅助监测等,无法评估所有ESM的经济性。因此,其他ESM与MPM的经济学对比评价无法估计。

综上所述,利用信息化技术进行手卫生依从性的监测极大地降低了监测的人力及时间成本,尤其是感染控制的高风险区域,医护人力资源紧张,手卫生时机较多,手卫生依从性要求较高,因而使用信息化技术监测手卫生依从性是基于充分考量卫生经济学的优选监测措施。此外,本研究也为今后感染控制措施的卫生经济学综合分析提供了可借鉴的研究范式。

利益冲突:所有作者均声明不存在利益冲突。