中国农村预防糖尿病的智能网络辅助:初步发现和教训

简介

二型糖尿病(DM2)的发病率正在上升，并迅速从主要影响发达国家的人扩大到也影响发展中国家的人[1-3.］．据预测，到2030年，全球糖尿病患者将达3.66亿人[4］．这种流行病在中国也在增长[5-7］．最近一项全国性调查显示，中国城市地区的年龄标准化总糖尿病患病率高达11.4%，农村地区高达8.2% [8-10］．糖尿病与其他主要危险因素(如高血压、血脂异常)相互作用，增加了各种疾病(如慢性肾病、终末期肾病、动脉粥样硬化、冠心病和脑缺血)的风险，导致巨大的身体、心理和社会经济痛苦和负担[11-13］．糖尿病由前驱糖尿病发展而来，前驱糖尿病的高血糖程度较轻[14，15]，并且已经确定，无论国家和人群，这种进展的风险都可以大幅改善(20%至60%)[16-20.］．受到高疗效的鼓舞，在这方面投入了大量研究工作，并提供了一系列信息、教育和交流，包括指导方针、协议、工具包和最佳实践[21，22］．

不幸的是，经过验证的糖尿病干预措施在中国并没有得到常规应用。这在资源贫乏的农村地区尤其如此，75%以上的人口生活在农村地区。先前发表的研究和我们自己的初步调查都表明，农村乡村医生很少参与糖尿病的识别和预防[23，24］．因此，在新筛查出糖尿病的农村村民中，42%至82%的人以前从未被诊断出患有糖尿病，农村村民对前驱糖尿病或糖尿病的知识非常低。已证实的技术和应用之间存在差距的主要原因可能与中国农村乡村医生普遍缺乏必要的知识和技能有关。接受过糖尿病正规培训的乡村医生不足12%，了解糖尿病预防基本知识的乡村医生仅占43% [25，26］．阻碍常规实施已证实的干预措施的另一个障碍可能是缺乏激励措施[27，28］．持续推广改变生活方式是预防糖尿病的关键，需要持续的动力。这需要持续的监控、监督和奖励。然而，中国目前的医疗体系，尤其是资源贫乏地区的医疗体系，普遍缺失了这一切。

为了应对这些挑战和其他挑战，我们在中国安徽六安启动了一项准集群随机对照试验(ISRCTN66772711)。它的目的是设计、实施和评估一个干预方案，以减少40岁及以上男性和女性农民从糖尿病前期发展为糖尿病，并建立一个可持续的机制，将糖尿病预防纳入常规医疗服务。该试验采用了一种批量实施策略，即在街区中招募村庄进行计划干预，前一个街区通知后一个街区。每个组在基线时测量，基线后每12个月测量一次(血糖)或每月测量一次(知识、行为、体重和血压)。该干预方案被称为医生教育和电子支持、糖尿病预防咨询、改变生活方式的配方、操作工具包、医生的绩效报销和筛查服务(eCROPS)。整个试验方案已在其他地方发表[29］．本文记录了干预方案中的“e”部分。“预防2型糖尿病智能网络辅助”(SWAP-DM2)旨在通过创新和协同的方式使用循证措施，解决应用已证实的干预措施和将糖尿病预防与常规医疗保健结合起来的现有障碍。

方法

初始SWAP-DM2的开发

SWAP-DM2继承了我们在为人类免疫缺陷病毒(HIV)常规自愿咨询和检测建立实用的计算机化专家系统时成功使用的战略和理论框架，该系统简化了咨询过程，并利用了基本程序和最佳做法[30.］．它以Microsoft Visual Studio 2008为平台，以SQL Server 2008为数据管理工具，以c#为编程语言，以演化原型为整体开发方法，在初始类型系统的设计之后进行不断的优化循环。整个过程的特点是，在实际有效的标准化操作程序(SOPs)的制定和基于网络的实施这些标准操作程序的协助之间进行动态互动。

SWAP-DM2背后的初始标准操作程序是通过基于证据和理论的共识得出的。首先，我们的糖尿病预防研究团队对相关指南、方案、理论和研究文章进行了系统的文献综述，然后制定了一长串经过验证的干预方法和模型。其次，由经验丰富的咨询师、心理学家、临床医生和与糖尿病患者合作的护士，以及营养和体育活动专家和流行病学家组成的专家小组召开了共识会议，并通过澄清、头脑风暴和轮投票从长长的清单中产生了一份经过验证的干预措施的简短清单。第三，我们在糖尿病预防和Web程序开发方面的技术小组一起工作，将干预方法和模型的简短清单翻译成原始的标准操作程序。第四，专家组再次召开会议，将原始标准操作规程修改为初步实用的标准操作规程。动机性访谈在这一过程中发挥了指导作用，因为SOP开发的核心部分涉及咨询生活方式管理，该理论已成功应用于促进不同人群的行为改变(多媒体附件1) [31］．

SWAP-DM2原型是通过我们团队中软件程序员和糖尿病预防研究人员的密切合作，建立在前面提到的SOPs基础上的。首先，我们的糖尿病预防研究人员向我们的Web程序员逐项澄清了标准操作规程，并解决了后者提出的所有问题。在此之后，这两个小组继续合作，并进行个别需求分析。在分析过程中，每项标准操作规程都经过半结构化的过程，以使用名义小组技术，确定实施标准操作规程的潜在基于web的电子支持[32，33］．然后，程序员将所有确定的需求分组并组合成实用的应用程序和程序代码。

SWAP-DM2:介导性糖尿病预防

总结于多媒体附件2， SWAP-DM2为乡村医生提供一整套支持，以提供预防糖尿病的服务，范围从简单的教育网页和记录维护，到相对复杂的风险评分和个性化咨询。Web的本质是以用户友好的方式利用标准操作程序和最佳的糖尿病预防。用户(在本例中是乡村医生)需要主要遵循所提出的步骤，并根据用户的喜好通过点击鼠标或按访问键做出最小的响应。图1描述了swap - dm2介导的预防和预防的一般过程多媒体提供示例应用程序网页。

对于到诊所就诊的特定患者，SWAP-DM2自动将其分为糖尿病预防项目的参与者和非参与者(在输入唯一的识别号码后)，然后针对每种患者提出相应的标准服务。如果患者不是参与者，系统提供了用于执行综合快速评估的sop(即，在患者接受传统医疗服务的同时，使用非常短的仪器评估患者患糖尿病的风险)，这反过来使系统能够自动将患者分配到高风险或低风险的非参与者患者组。对于高危非参与的患者，SWAP-DM2导致了促进和执行葡萄糖测试的标准程序，然后允许进一步将患者分为疑似糖尿病(空腹血糖≥7.0 mmol/L)、前驱糖尿病(空腹血糖5.6-6.9 mmol/L)或正常(空腹血糖<5.6 mmol/L)。对于正常患者，SWAP-DM2告诉医生结束对该患者的服务。对于疑似糖尿病患者，该系统建议将患者转到更高级别的糖尿病诊断和治疗服务。对于前驱糖尿病，SWAP-DM2提出了一个4步SOP，以促进患者参与连续周期的生活方式管理。这4个步骤是:(1)讨论对患者的风险和糖尿病造成的危害，(2)分析生活方式管理的有效性和益处，(3)确定生活方式管理的障碍，(4)为克服障碍提供支持。每当参与患者出现时，SWAP-DM2就会调节一轮量身定制的生活方式管理。每一轮生活方式管理包括对所有参与者的6个核心步骤(即随访评估、回顾既往工作、鼓励进展、发现问题、选择问题、解决问题)和对部分患者的2个附加步骤(即促进和进行血糖检测)。量身定制的这里的意思是，每一轮生活方式管理的详细内容与其他不同，取决于患者以前参与生活方式管理的情况和表现。

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SWAP-DM2评估流程与措施

前面描述的初始SWAP-DM2已经通过重复的测试和评估周期进行了改进。试点工作于2013年6月初开始，在基线(参与村医生培训前一周)和应用SWAP-DM2后每月(每月最后一周)进行评估。来自六安农村(安徽省最大的州之一)随机抽取的诊所的乡村医生被邀请参加了该系统的测试。

评估是SWAP-DM2改进的一个组成部分。这项研究没有收集任何额外的信息;相反，它利用了基线期间产生的数据以及计划在本月最后一周对SWAP-DM2应用进行的6个月随访评估。这些评估包括(1)预防病例记录，在知情同意后，在选定的一周内，所有发生在参与诊所的患者与医生相遇事件都被录音;(2)使用结构化问卷进行离职调查(即在评估周内完成每项服务后)，符合条件的患者(年龄40至70岁，经检查为糖尿病前期患者)被带到一个私人房间，由训练有素的采访者使用结构化问卷进行采访，以征求他/她对糖尿病的知识和自我效能(自我感知能力)进行指示性生活方式改变以预防糖尿病的信息，以及对刚刚收到的服务的满意度(多媒体附件4）;(3)测量包括身高和体重、空腹血糖(基线和年度随访评估)和血压;(4)定性访谈(仅限后续评价)，由训练有素的研究人员使用一份关于SWAP-DM2的开放式问题清单(例如，其对糖尿病干预的影响、有待改进的领域、使用障碍)对所有参与的乡村医生和每个医生诊所的1-2名患者进行访谈。退出调查问卷涵盖了与糖尿病相关的生活方式管理的所有关键方面，根据前面提到的动机访谈理论(见多媒体)。对于糖尿病和糖尿病前期知识、体育活动不足和饮食不平衡的危害、自我效能、糖尿病相关行为和对网络辅助支持服务的满意度，它分别用标准化Cronbach alpha测试了中等可靠度。74、。85、。70、。77和。98。

数据收集采用定量和定性方法。通过(1)将音频记录的服务提供案例翻译成文本文本，生成定量的服务质量数据;(2)将基线病例笔录与随访病例笔录混合，除唯一编号外，删除所有识别信息，确保盲评;(3)将混合成绩单发给2名研究人员，请他们根据基本预防程序清单独立检查每个病例，并判断这些基本预防程序是否已交付;(4)让两位研究人员坐在一起，就他们的分歧达成共识。

数据分析

数据分析使用SPSS 16.0 (SPSS Inc, Chicago, IL, USA)，包括(1)接受swap - dm2辅助预防和新诊断的前驱糖尿病和糖尿病患者的描述性数字和百分比;(2)比较，使用卡方检验百分比或t在基本预防程序、糖尿病知识、生活方式管理实践、体重指数(BMI)和血压等方面的改善方面，在基线和6个月随访评估之间进行定量评级测试;(3)定性数据的叙述。

人体实验对象保护

本研究涉及村民和村医生的招募、干预和评估。所以它坚持严格的人体受试者保护原则和程序。本研究方案已获安徽医科大学生物医学伦理委员会审议通过。村民和村医生的参与是100%自愿的。寻求所有参与者的书面知情同意。

结果

患者和医生参与者

共有17名乡村医生参与了SWAP-DM2的试点测试，在初步评估期间，他们利用系统的快速评估功能确定了2219名有被诊断为前驱糖尿病或糖尿病的风险患者。在这2219例患者中，1885例(85.94%)接受了免费空腹血糖测试;分别有1022例(54.22%)和103例(5.46%)被诊断为前驱糖尿病和糖尿病。大多数被诊断为前驱糖尿病的患者(95.3%，974/1022)之前不知道自己的血糖状态(表1)。

在基线和6个月的随访评估中，遇到和确定为前驱糖尿病的患者总数分别为253人和231人。随访评估的干预时间为1个月至6个月。两组间性别、年龄、文化程度差异无统计学意义。大约三分之二的参与患者为女性，基线组和随访组分别为171例(67.59%)和160例(69.26%)。

基本预防程序的实施

在SWAP-DM2应用之前，接受基本预防程序评估的患者比例极低。最常见的基本预防措施是测量血压，占43.9%(111/253)，其次是评估饮食行为(17.0%，43/253)和体育活动(13.0%，33/253)。与基线相比，SWAP-DM2的使用显著增加了几乎所有基本预防程序的交付表2除了葡萄糖测量，从9.1%(23/231)下降到1.3%(3/231)。评估饮食行为(17.0%，43/253至100.0%，231/231)、体育活动(13.0%，33/253至95.7%，221/231)和BMI(10.7%， 27/253至100%，231/231)的改善最大，其次是咨询障碍(0.8%，2/253对81.4%，188/231)和改变饮食的技能(3.2%，8/253对90.9%，210/231)。男性和女性患者在基线或随访时基本预防程序的执行方面没有统计学差异。

患者直接指标的变化

如表3， SWAP-DM2有助于提高糖尿病前期患者对糖尿病风险、饮食不均衡和体育活动不足的认识。它还能很好地提高患者在饮食健康和增加体育活动方面的自我效能。最重要的是，swap - dm2介导的预防显著改善了糖尿病前期患者的关键糖尿病相关行为，其中增加蔬菜摄入量的改善最大，而增加运动的变化相对较小。糖尿病前期患者的体重和BMI也有显著改善。患者对服务的整体满意度和医生的响应度保持不变，而对服务技术的满意度略有提高。这些变化在性别组之间大多没有统计学上的显著差异。然而，增加体育活动和与亲戚交往的自我效能感在男性中有更大的改善，平均8.64 (SD 2.31) vs平均7.80 (SD 2.41)。P=.01)，平均7.80 (SD 2.41) vs平均6.54 (2.70，P分别<措施)。

患者和医生对SWAP-DM2的看法

所有测试了SWAP-DM2的乡村医生和20名体验了网络糖尿病预防服务的糖尿病前期患者参与了我们的定性访谈。医生们认为SWAP-DM2是有帮助和简单的:

这是一个创新的、真正的专家系统。

它规范了糖尿病预防，并提出了相关的程序和信息。

有了网络，识别高危患者和建议改变生活方式变得很容易。

按照上面的步骤，你就不会错过重要的事情。

它有助于传达平衡的信息，不仅包括好处，也包括“坏处”，不仅包括障碍，也包括克服障碍的措施;这对激励可持续的生活方式改变尤其有帮助。

也许最大的优势是它能够根据个人需要量身定制预防措施，并将当前和过去的服务衔接为持续的预防措施。

医生们还对SWAP-DM2提出了一些担忧:

虽然大多数乡村诊所都有台式电脑和互联网，但电力供应并不完全安全。

该网站采用循序渐进的方法来指导人们改变生活方式;患者的反应可能会“出错”，或者可能不太符合建议的程序，这意味着医生应该有足够的经验来引导沟通。

尽管可以通过手机访问，但Web系统在外联期间工作得不太好;目前，大多数乡村医生的移动通信服务费由政府或医疗保险机构不予退还。

患者对swap - dm2辅助预防的看法也大多是积极的:

一个网络辅助加上一个医生一定比一个没有任何帮助的医生更好;更重要的是，这是一个由经验丰富的专家和一个有信誉的医学院设计的智能网站。

我以前从来没有想过做血糖测试。然而，当我的医生告诉我，在根据屏幕问了几个问题并输入我的回答后，我觉得有必要这样做，因为我诊断出葡萄糖损伤的风险增加了，因为……

当我的医生指着屏幕说:“你的体重一直在上升，让我们决定一下吧。”我感到很紧张。

在每次随访中，我的医生总是提到网络，并说，“让我们看看我们上次决定做什么，”这一再提醒我，网络有良好的记忆力，我应该遵守诺言。

关于电脑操作可能会使服务提供失去个性化的担忧，大多数患者不同意:

我习惯了电脑辅助服务;这几乎发生在任何地方，如超市、银行等。

我没有感到任何不安。

然而，一些患者提到“我的医生不时提到电脑，这与自由讨论或多或少有所不同”或“作为一个文盲的老农民，我不知道网络对我有什么帮助”。

讨论

SWAP-DM2的有效性和可接受性

17名村医通过SWAP-DM2诊断出2219例前驱糖尿病和糖尿病风险升高的患者，并鼓励其中85.0%的患者进行空腹血糖检测，仅6个月内诊断出1022例前驱糖尿病和103例新发糖尿病。更重要的是，从基线到干预后6个月，这些前期糖尿病患者在蔬菜摄入量、卡路里摄入量、闲暇时间活动，甚至体重和BMI方面都有显著改善。糖尿病前期患者在调整饮食、增加体育锻炼等方面的自我效能感也有了很大的提高。这些发现是一致的，并表明SWAP-DM2至少在短期内是有效的，这是一个令人鼓舞的暗示。这种有效性背后的主要原因可能是SWAP-DM2以协同的方式整合了各种经过验证的策略和技术。例如，它确保提供基本的预防程序(表3)，通过令人信服的证据，如患者自身BMI、空腹血糖等的变化和趋势，促进行为的改变，并通过动机性访谈促进咨询生活方式的改变。与大多数其他基本预防程序相反，血糖检测从基线下降到6个月随访。这是因为标准操作规程要求仅对高危患者每年进行一次检测。患者满意度变量的不显著变化可能主要是由于基线时相同的满意度评分已经相当高，因此改善空间有限。

初步评估还显示，SWAP-DM2对村民和村医生都是可接受的。这些包括在定性访谈中征求的积极意见，以及在短期试验期间提供的大量swap - dm2介导的风险评估、葡萄糖测试和咨询会议所表明的频繁使用网络，以及超过88.5%的村民对网络辅助服务的满意度。许多因素可能促成了这种接受:(1)SWAP-DM2将复杂的糖尿病教育或咨询转变为一步一步的程序，使其易于学习和实践;(2) SWAP-DM2通过实时数据记录和检索，自动识别、分类和生活方式改变规划，在不增加工作量的情况下，丰富了服务内容和流程;(3) SWAP-DM2通过提供高度专业和量身定制的建议，并通过展示高科技(即互联网和专家系统)的使用，获得(医生的)可信度和(患者的)信心。在基线和随访评估中，被确定为糖尿病前期的女性患者和女性参与者的数量与男性相比存在明显差异。这可能并不一定表明swap - dm2辅助预防在女性中比男性更容易被接受。相反，这或许可以解释为，在试点期间，大多数男性村民都在城市里找临时工作。

限制

首先，这项研究只记录了一个正在进行的项目的一部分[29］．虽然该项目的总体设计属于准随机对照试验，但本文的研究结果仅考虑基线vs随访，而不考虑干预vs对照组。因此，在解释研究结果时，要提醒读者注意各种潜在的混杂因素(例如，本研究同期的国家或地区糖尿病教育计划)。其次，SWAP-DM2的评估仅涵盖了6个月的干预，且主要使用短期变量。从长远来看，当医生和患者对网络系统失去好奇心时，网络介导的预防是否继续顺利工作，即时指标(如知识、自我效能、健康的生活方式实践、BMI)是否最终导致预期的结果(如减少糖尿病进展)需要进一步调查。以前的一些研究表明，体重、空腹血糖等在干预后约6个月从基线下降到最低水平，然后又开始缓慢上升[34］．第三，可能会有一些季节性影响。村民在不同的季节可能有不同数量的农活要做。他们的食物供应、饮食和烹饪习惯也可能随着季节而变化。这在6个月内可能会导致完全不同的结果。第四，向村民免费提供swap - dm2介导的预防服务(包括血糖测试、血液和体重测量等)，并通过一个临时项目，以最低限度的价格(每年每个预防病例约5美元)补偿参与的医生所投入的时间和努力。这可能会引起对可持续性的担忧，尽管如果这种预防被证明是具有成本效益的，获得政府的永久支持也不是很难。此外，还提醒读者注意测量的局限性，因为大多数患者结果来自于易于产生各种偏差的自我报告数据(例如，社会可取性和近因偏差)。

SWAP-DM2开发和应用的经验教训

考虑到所涉及的元素的数量和它们之间的复杂关系，几乎不可能区分任何特定元素的影响，除了整体swap - dm2支持的干预。因此，开发类似系统和将本研究的经验教训转移到未来干预的关键是利用智能Web应用程序来选择和组合经过验证的元素到一个集成的包中。另一个解决复杂性的策略是快速原型化，然后持续改进。这不仅包括方法学部分所描述的应用程序和评估周期，还包括基于web的系统内嵌的自我学习机制，如图所示多媒体附件2(例如，学习裁剪风险评估和行为咨询)。这类项目在很大程度上依赖于有效地连接不同方面的专业知识(即糖尿病预防和信息技术)。虽然这两个专业小组之间的反复互动在我们的案例中有所帮助，但糖尿病预防专家的领导作用似乎更重要，他对现代信息技术的基于网络的应用有足够的了解。最后，必要的结构变化应该伴随这样的软件系统的应用。正如本研究的伞形协议中所介绍的那样，一套基于绩效的激励机制与SWAP-DM2应用一起实施。这些可能在这项研究的短期发现中起到了一些鼓舞人心的作用。此外，促进该制度应用的方法也值得仔细考虑。例如，乡村医生经常被中描述的看似复杂的工作流程和功能所误导图1而且多媒体附件2．它们应该仅用于向读者提供SWAP-DM2总体功能的概述，而不是在单个遭遇中提供的功能。典型的swap - dm2辅助干预疗程只涉及部分步骤，根据患者的需要需要10到40分钟。尽管界面“背后”的系统相当复杂，但Web页面被设计得尽可能流畅和简单。因此，在实践中逐步学习可能是获得和培养乡村医生的有效途径。

结论

我们的初步研究结果表明，SWAP-DM2对乡村医生有帮助，患者可以接受，至少在短期内可以有效地改变糖尿病的直接决定因素。糖尿病病例的迅速增长与普遍缺乏常规的预防措施形成鲜明对比，这就要求前线临床医生立即参与进来，特别是在中国农村工作的乡村医生，因为中国绝大多数人口都生活在农村。35-37］．考虑到疾病预防和治疗分离的历史悠久，而中国农村的资源极其有限，这在很大程度上取决于有效解决一系列障碍[38，39］．SWAP-DM2可以为实现这一目标提供有用的解决方案。