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文/翻译整理：北大医信 袁浩 编译来源于Defining and Testing EMR Usability: Principles and Proposed Methods of EMR Usability Evaluation and Rating ., HIMSS EHR Usability Task Force, June 2009 英文原文请点击“阅读原文”查阅。
1.背景介绍 20多年来，美国诊所和医院应用电子病历系统的比率要落后于其他行业信息技术应用的平均水平。 电子病历系统应用比率不高的原因可以归结为：建设费用、抗拒变化、恐惧或规避技术，以及根深蒂固的行为模式。然而，电子病历系统易用性越来越被认为是系统应用推广的阻碍之一，必须尽快解决。 我们认为易用性是阻碍电子病历应用推广的重要因素之一，也可能是最重要的因素。易用性对于电子病历系统应用关键因素：临床生产率、差错率、用户疲劳和用户满意度，有着紧密、也是直接的关系。在医生为了适应新工具和工作流程而进行培训期间以及之后的数月时间内，其生产率将会大大降低。在面对复杂病人的文档工作时，需要更长时间来适应，因此生产率的降低会持续一段时间。 高效的培训和实施方法也会影响到用户的使用率，但是在缺乏易用性的情况下，培训工作就更加艰巨、花费也更大，实施工作则更复杂和更困难。
1.1. 什么是易用性？易用性是特定用户在特定环境中，为了完成一系列特定任务所具备的效用、效率和满意度。实质上，具有良好易用性的系统更容易使用、更高效。易用性具有直观、容错性等特定，并能支持人们快速、高效地执行任务，并且最大程度减少认知负担。该软件能够在后台执行任务（诸如数据检索、组织、小结、交叉检查、计算等），提高了精确性，并能及时释放用户认知资源，用于处理其他任务。 易用性评价范围远超出用户满意度评价这一简单过程。易用性度量包括效率、效用、认知负担和易于学习方面的度量。易用性的实现，依赖于对用户需求的深刻理解、利用迭代设计方法、在需要时进行适当的用户测试。在这方面有许多设计和评估方法论，包括主观和客观的，在复杂性方面也是越来越复杂。内置摄像头的笔记本、健壮的无线网络、远程测试软件和小巧、廉价的录像机，这些设备的利用使医疗机构现场“测试”易用性越来越方便。
1.2. 电子病历系统设计面临的挑战研发具有卓越易用性的电子病历系统特别具有挑战性。在这方面，有太多复杂的信息需求分布在机构与机构之间、不同的行政管理方面、财务和临床群体内、以及某群体内的工作任务之间。根据AMA专科编码，有超过50个医生专科，每一个有着自身独有的软件需求，同时还有其他临床群体，诸如护士、药师、物理治疗师、呼吸科治疗师、医疗营养师等，也有其独特的软件需求。在每一个工作日中，每门学科都可能有几个不同的任务场景，每一个场景都需要不同的软件操作接口设计。 在工作环境中，临床医生经常处于移动状态，从一个房间到另一个房间，从医院到诊所。很少有医生能全神贯注于软件操作，他们关注重心应该集中于病人。在使用软件时，临床医生经常需要交流、倾听或思考。在单一病人的工作流程中，医生也需要经常改变工作日程，经常发生中断某项工作的情况。 行政管理和财务问题使系统更为复杂，包括日常工作（提供计费编码、确定药物目录覆盖范围、进行优先级授权）；而针对不同保险公司，这些方面也有很大差异。此外，还有一个迅速发展的趋势，就是医疗质量度量，由于存在多个标准，而更为复杂。 对于电子病历研发人员来说，从临床用户获得反馈或系统测试，也具有挑战性。针对以用户为中心的设计工作，忙碌的医生们只允许有限地访问。临床医生还有着其他重要的约束，使易用性评估各位复杂，诸如看诊情况的保密考虑、在实际工作环境中进行测试的需求、在医生工作流程中经常出现中断。 2. 易用性原则近年来，易用性在医疗信息技术（HIT）文献和媒体上逐渐成为主流话题。许多HIT专家、医疗信息学家和研究者已经发文探讨在现有临床应用程序中的设计问题。美国国家研究委员会（NRC）已经断言，今天的临床系统对于认知任务和医生工作流程方面支持甚少。这些问题极大地影响用户对于系统的接受程度和生产力。 病人安全是医疗文献中的突出话题。联合委员会（正式名称为医疗机构认证联合委员会）最近发布了“恶性事件警告42：技术相关不良事件”报告（The Joint Commission,2008）。该安全警告涉及电子病历、计算机辅助医嘱录入（CPOE）和临床决策支持（CDS）系统。报告指出，在2006年 Pharmacopeia MEDMARX统计中，约25%的医疗差错，其起因和计算机技术有关。这些医疗差错中，绝大多数（82%）来自CPOE以及其他数据录入功能。许多研究已经探讨了CPOE和CDS系统中存在的问题：警告疲劳、筛查碎片化、术语混乱，以及缺少合适的缺省值。 研究易用性和人为因素的专家已经发表了很多关于原则和指南方面的文献，力图帮助设计最有效的用户接口。必须评估这些原则在特定应用环境中的重要性。下文将讨论对于电子病历系统设计至关重要的一些原则。之所以选择这些原则进行讨论，是由于其对于临床医生接受程度和系统取得成功的两个关键因素有重要贡献。这两个关键因素是：
1. 使用效率。 2. 最大限度减少用户出错的可能性。 用户出错对于病人安全有直接关系。用户差错可能是执行错误，也可能是疏忽错误： o 没有正常完成一项工作（可能是被中断了），诸如转发医嘱或签署文档。
那些度量效率、效用、易于学习和用户满意度的测试方法，已经开始考虑这些易用性原则。为了正确使用这些方法，就应该充分理解其背后隐藏的原则。
2.1 简单化系统设计的简单化是指，减少视觉混乱和简洁信息显示，设计的所有事物只集中于需要完成的功能性方面。“少即是多”理念是恰当的，设计的重心应该集中在决策制定所需的信息上。应用程序越复杂，该原则越重要。临床系统是复杂的、信息密集的——因此，对于效率和病人安全来说，最基本的条件是系统显示信息容易阅读、重要信息突出显示、功能选项直截了当。作为设计原则的简单化，不能仅仅理解为“简单”，而是系统设计的简明扼要。显而易见，清爽的界面设计要比杂乱的界面设计需要付出更多努力；也就是说，一些复杂性从表面上被移除了，移到了“桌面下”。简单化原则可以应用于任何设计，而不用考虑目标用户的经验水平。 2.2 自然性自然性是指用户感觉到能够自动“熟悉”以及易于使用应用程序。导致这种感觉的因素包括：接口使用的术语，接口设计和界面流程与用户工作内容和预期的完美匹配。这对于临床应用程序是至关重要的，因为提供广泛的系统培训是很困难的，特别是针对临床医生的培训，他们的时间很有限，并且很零散。良好的工作流程设计对于提高效率和减少认知负担具有显著的作用。“自然”的工作流程能够从一个专科跨越到另一个专科——或者在急诊机构中，从一个部门跨越到另一个部门。一个急诊科工作流程与一个住院医疗手术单元有很大不同。就像简单化原则一样，自然性原则也能减少错误的发生。 2.3 一致性外部和内部一致性对于任何程序的设计都是很重要的。外部一致性是指一个应用程序的结构、相互作用和行为方式要和用户在其他软件程序中体验结果保持一致。用户应用新系统时，能够应用的历史经验越多，其新系统的学习曲线越低，其程序使用效率越高，出错误的几率也越小。内部一致性程序，能够始终如一地使用概念、行为方式、外观和布局安排。可预测性是促进有效使用、减少错误的另一个重要因素。 2.4 最大限度地减少认知负担虽然该原则听起来很深奥，但是该原则对于复杂、信息密集的临床应用程序是必不可少的。特别需要强调的是，临床医生几乎都工作在巨大的时间压力下，以及需要其集中注意力的环境中。再结合当前医务人员面对的巨大的信息量，这是一个认知超载的状态，可能会极大影响病人安全。 把手头工作所需要的所有信息都展示出来，从而减少认知负担。例如，在评估血脂化验结果时，医务人员希望能查看病人最新的和以往的化验结果、用药清单、疾病问题列表以及过敏史列表。这些列表都在一个可视领域内。由此，决策和随后的动作都可以在不切换屏幕的情况被执行。以有意义的关联关系来组织显示信息，是为用户提供认知支持的有效方式。 一个电子病历系统不仅仅促进工作效能和决策制定，还力求“透明化”。在系统设计方面，透明化意味着软件程序的使用不能对用户制造过多干扰性思想活动，诸如“我怎么做……？”、“正在做什么……？”或者“在哪里……”。这些意识中断会使用户正在进行的思维过程或决策制定过程被打乱。也就是说，用户不应该过多关注系统程序本身。 系统设计某些特性增加了认知负担，这违反了简单化、自然性和一贯性原则。如果用户需要依赖记忆（回想）而不是可视认知，如果用户必须记住不同画面上的信息，这个按钮是干什么的、或者在“医嘱”列表中名称是什么；这也会增加用户的认知负担。对于用户来说，高信息密度、很少的反馈，以及数据录入领域不充分的提示，也会增加认知负担。 2.5 高效的系统交互促进用户高效系统交互的最直接方式是最大限度减少完成工作所需的步骤数量。同时，为经常使用或有经验的用户提供快捷方式。高效系统交互的设计样例还包括自动切换；正确的缺省值；足够大的列表和文本框，从而减少来回滚动；避免在键盘和鼠标之间频繁切换。还有一些不太显著的因素：注意减少视觉搜索定位本地信息的次数、以鼠标进行选择所划过的距离。过多的鼠标移动和视觉扫描都会导致用户疲劳和烦躁情绪。 2.6 容错和反馈容错是指，系统设计支持用户通过反复试用来学习系统，而不用担心发生灾难后果。该特性提高了用户的系统学习能力，并保护系统不会出现不可预知的后果。这一特性在系统培训不足的情况下，对用户特别有帮助。系统对用户良好的反馈，也能支持用户更好的了解系统，用户每一个系统动作都有相应的信息说明。容错和反馈机制减少了用户出错；在错误发生时，系统也提供了正确的恢复机制。良好的反馈机制确保用户的系统操作能达到其预期效果。就像一致性一样，这些原则是应用程序设计的标准原则，但是，对于临床信息系统来说则特别重要。因为，这些原则能够减少用户出错几率和认知负担。 2.7 语言的高效使用电子病历系统中使用的所有语言都应简洁、明确。使用的术语也必须是最终用户工作环境中熟悉的、有意义的；不应该在用户界面上出现计算机、技术、HL7、数据库等相关的术语。这一原则适用于所有方面：标签、描述、选择列表和错误信息。 文本不应该全部大写显示，这增加了理解难度，需要花更长时间来阅读。即使系统接受的术语列表是大写的，在界面显示时，也应该转换成正常字体。也有一些例外场合，为了引起用户的注意，大写显示一两个字词的消息。 只有在某些缩略语和缩写用语已经被广泛使用并且意义明确的情况下，才可以在系统中使用。信息必须全部显示，但是在没有足够空间显示的情况下，可以插入省略号，表明还有更多内容，在鼠标划过时，全部显示信息内容。这些信息内容可能涉及到病人安全问题，不全部显示的话，可能会带来严重后果。然而，为了提高效率，在用户进行数据录入和查询时，可以大量使用缩略语和缩写用语。 电子病历设计中的一个具体的语言问题是，需要从医疗文档中采集结构化（离散）临床术语，这些医疗文档包括：看诊记录、过敏史、问题列表和用药列表。该数据用于明确病人记录中的临床关系、驱动决策支持功能、消除重复数据录入、为行政管理和报表功能提供编码数据元素。用于医疗改革的“有效使用”规范，也同样包括对于日常采集编码临床数据的需求。 离散临床数据录入面临的挑战是：用户接口上，结构化术语的呈现。术语词汇必须支持导航，并以临床实践工作中经常用的术语进行呈现（不是以计费为目标），同时必须在正确的颗粒度水平上。接口术语呈现是一个复杂的问题，是医疗信息学研究中相当活跃的研究领域。 2.8 高效信息呈现
2.8.1适当的密度目前，一般不会度量屏幕信息密度（虽然能够度量），但是在电子病历系统设计时，该指标是非常重要的一个概念。在临床应用程序里，需要显示很多相关信息，设计人员通常会在一个屏幕中塞进尽可能多的信息。然而，视觉搜索时间和用户出错几率将会随着信息密度增加而增加。因此，在设计适当的屏幕信息密度时，就需要在提供所有必须信息和限制屏幕变换次数之间做一平衡。要达到这一平衡点，就需要实际用户进行接口测试。 字数、分辨率、字体、字体大小和分组技术决定了视觉密度。屏幕元素，诸如线条、按钮、滚动框和图标也对密度有影响。这也是简单化原则重要的一个原因。 根据电脑屏幕展示信息的人体工程学建议，上限密度40%对于信息显示来说是合适的（潜在字符位置实际被字符占用的比率）。由于图形用户接口需要考虑其他影响感知密度的元素，其上限密度会更低。 降低信息密度的一个重要方法是：在钻取详细信息之前，以信息总结形式查看数据。总之，二八原则也适用于信息总结画面——80%的时间里，以总结形式展示信息，就足以支持决策制定，所需的数据也是最经常使用的信息；20%的时间里，用户需要更深入挖掘数据。
2.8.2颜色的有效使用颜色是视觉交流的几个属性之一。在这里，单拿出颜色来讨论，是因为直到今天为止，在系统设计中运用颜色的案例还很稀少。巧用颜色有助于实现外形美观的用户接口。然而，在面向任务的应用程序设计中，美学价值应该是颜色使用最后才需要考虑的因素。首先，颜色应该用于向用户传达某种意义，涉及信息展示、导航、屏幕区域划分以及控件状态表示等方方面面。屏幕上，用户任务区域中的所有事物，包括导航条，需要遵循一个有意义的颜色方案。单纯的美学应用，应该仅限于图标、标志和标题区域的设计。 简单化和一致性是颜色应用上的关键原则。利用颜色来传达意义，颜色数量就不同超出用户能够记忆的范围，同时在整个应用程序中，其意义必须是一致的。例如，如果把“明黄”作为“高亮”显示颜色，以强调显示正在开立医嘱病人的名字，那么明黄色就应该只用于重要信息的高亮显示。颜色的意义不一致或无序使用，导致用户对重要信息的误解或疏忽，从而增加了用户出错的可能性；颜色的使用就将毫无意义。 对于色盲用户来说，通过颜色传送的意义就必须有替代视觉机制来区分（“冗余编码”），诸如字体特征或填充图案。例如，如果用红色来显示重要化验结果，那么同时也应该加黑、增加字体大小或其他一些特征来区分显示信息。在这里，优先推荐基于灰度模式设计显示效果，而不是通过颜色来区分，以确保适用于所有情况。反之，基于颜色显示的情况下，对于不能区分颜色的用户，也可能导致用户出错，并可能影响到病人安全。 通过遵守有关颜色意义的文化传统来实现其自然性。在美国，下列颜色的解释被广泛接受。
2.8.3可读性屏幕可读性也是高效和安全目标的一个关键因素。临床用户必须能够快速浏览信息，并能快速理解。基于临床工作流程的节奏以及经常中断，可能会导致有些决策是在仓促浏览屏幕内容的情况下做出的。简单化、自然性、语言使用、信息密度和颜色，都可能有助于屏幕可读性。此外，指南要求，针对重要内容，要使用不小于12号字体，缺省值决不能小于9号字。由于用户视觉敏锐程度存在差异，因此必须为用户提供修改文字大小的功能。文字和背景的高对比度也是很重要的；白底黑字是最具有可读性的显示方式。 2.9 保存语境保存语境是设计“透明”程序的一个非常重要的方面。在实践中，这就意味着，在特定任务完成期间，要把屏幕变化和视觉干扰降到最低。视觉干扰包括在用户工作过程中，把用户注意力转移到处理其他事情的任何事件，之后用户还必须把注意力转回到原工作中。最常见的例子是对话框，经常会遮盖屏幕的重要部分。对话框应该保持最小化。例如，当激发一个对话框或消息框时，它应该出现在自己相关的应用环境中（接近或低于激发它的控件）。这就限制了视觉查找范围，使之成为现有任务的一部分，体现一定的自然性。所有这些控件在不影响使用的情况下，应该尽可能地小。 和保存语境相关的另一个重要指南是直接性。在某种程度上，就是“所见即所得”理念的产物——如果你改变了屏幕上的事物，你应该立即就能看到符合预期的变化。直接性有时会被“模式”强行分割。以数据录入为例，就有“查看”和“录入”两种模式；这两种模式不应该被分离。如果用户正在查看其有权编辑的信息，他们就应该能够在该语境下进行编辑，而不需要切换到编辑模式。 |
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