Evaluation of drug-drug interaction in the EHR data

Abstract

Drug–drug interactions (DDIs) caused by co-prescriptions can alter the effectiveness of treatment or occurrence of adverse drug events (ADEs). Also, it in itself could be life-threatening to patients. An electronic alert for DDI is one of the most successful components of electronic medical record (EMR) systems for reducing the DDI-associated ADEs by providing alerts and/or detailed information at the moment of prescribing. The primary objectives of this study is to determine whether the incidence of alerts for DDI and their override rates differed by admitting department (emergency department, ED; general ward, GW; intensive care unit, ICU). We also tried to reveal the difference in drug pairs causing DDI alerts and reasons for alert overrides among the three departments by analyzing a longitudinal electronic health record (EHR) data and its alert and logging system of a teaching hospital. The risk of DDI among admitting departments were compared and analyzed the cause of prescribing which is possible to occur DDI with the purpose of providing baseline knowledge for acceptable clinical decision support system (CDSS). This is a retrospective cohort study using a tertiary hospital in Korea. The participants of this study are all patient who were visited/admitted into ED, GW or ICU, from September 1, 2009 to March 31, 2013, incidentally. The risk for DDI alert and alert overrides were compared among admitting department (ED, GW and ICU). Also, the cause of prescribing possible DDI drugs was analyzed by manual review of all free-text record recorded by physicians. The incidence of DDI alert is 6.4% (0.13 person-year) in total, order by 18.4% in ICU, 6.3% in ED and 6.2% in GW, respectively. After adjusted in age, gender, age-adjusted Charlson’s comorbidity index (CCI), administration of chemotherapeutic drug, mean number of drug per day, and transfer from other department, the risk of DDI alerts in ED (HR, 1.923; 95% CI, 1.823-2.028) and in ICU (HR, 1.845; 95% CI, 1.635-2.083) are higher than in GW (p-value<0.001). The alert overrides in ED is higher than in GW (HR, 13.007; 95% CI, 10.800-15.664), but in ICU is lower than in GW (HR, 0.805; 95% CI, 0.647-1.001) (p-value<0.001) after adjusting the confounders. In ED and GW, co-prescriptions within ‘anti-inflammatory and antirheumatic products’ are most frequent (90.6% in ED, 43.8% in GW), on the other hand, co-prescriptions of ‘cardiac therapy’ drug and drug for obstructive airway disease are the most frequent in ICU, by categorized using three digits of ATC code. As the results of analysis on the cause of alert overrides from free-text record, ‘clinically irrelevant alerts’ is 80.2% of ED, ‘benefit assessed to be greater than the risk’ is 49.0% in GW and 57.5% in ICU. In conclusion, the DDI alerts and the reasons for alert overrides are different by admitting department. There may be needed different strategies for each department to reduce DDI alerts and alert overrides. Improving alerting rule for discharge medication may reduce 2/3 of total inappropriate alerts in ED. Sophisticated DDI rule-updates considering the patient’s clinical information may be required for GW to make the alerting system acceptable to prescribers.

약물상호작용은 서로 다른 두 약물을 동시에 복용함으로 인해 환자에게 위험을 초래하게 되고, 약물부작용을 유발할 뿐 아니라 약물상호작용 자체로 환자에게 치명적일 수 있는 것으로 알려져 있다. 의료기관에서는 이를 예방하기 위한 일환으로 임상의사결정지원 시스템을 도입하고 있으며, 이는 처방 시점에 발생하는 위험을 감지하여 경고와 상호작용의 기전이나 부작용 등에 대한 정보를 제공함으로써 상호작용을 예방하기 위한 약물 처방행위를 지원한다. 시스템의 유용성에도 불구하고, 과도한 경고, 경고 피로 등의 사유로 시스템의 경고를 무시하는 비율이 높게 나타나고 있다. 따라서, 약물상호작용 경고와 경고 무시와 관련된 요인을 연구하고 수용도 높은 시스템을 적용하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 병원정보시스템의 전자의무기록 자료를 활용하여 내원 부서에 따른 약물상호작용의 위험도를 비교하고, 약물상호작용 약물 처방의 사유를 분석하여, 결과적으로 시스템의 수용성을 높이기 위한 기초 정보를 제공하기 위한 목적을 가지고 국내 일 개 대학병원의 전자의무기록 자료를 이용하여 후향적 코호트 연구를 수행하였다. 연구 기간은 2009년 9월 1일부터 2013년 3월 31일까지이고, 연구 기간 내 응급실, 일반병동, 중환자실에 내원/입원한 모든 환자들을 대상으로 한다. 내원 부서 별 첫 내원 환자 142,241명을 대상으로 약물상호작용 경고 발생과 경고 무시의 위험도를 비교하였다. 또한, 연구 기간 동안 약물상호작용 경고가 발생한 환자 14,377명에 대해 경고 발생 시 처방의가 자유기술문으로 입력한 처방사유를 통해 약물상호작용 약물처방 사유를 분석하였다. 연구 기간 동안 약물상호작용 경고 발생률은 전체 6.4% (0.13 인-년)이었으며, 중환자실 18.4%, 응급실 6.3%, 일반병동 6.2% 순이었다. 대상자의 연령, 성별, Charlson 이환지수, 항암제 처방여부, 일 평균 처방약물 수, 타 부서로의 전원 여부를 보정한 후 위험도를 계산한 결과, 응급실(HR, 1.923; 95% CI, 1.823-2.028)과 중환자실(HR, 1.845; 95% CI, 1.635-2.083)에서 일반병동 보다 약물상호작용 경고 발생의 위험이 높게 나타났다(p-value<0.001). 혼란변수들을 통제한 후 약물상호작용 경고 무시의 위험도를 비교해 본 결과, 응급실에서 HR=13.007 (95% CI, 10.800-15.664)로 일반병동 보다 높게 나타났으며(p-value<0.001), 중환자실에서는 HR=0.805 (95% CI, 0.647-1.001)로 일반병동 보다 낮게 나타났다(p-value=0.052). 약물상호작용 경고 약물 처방에 있어서는 ATC 코드 3자리수 기준으로 응급실과 일반병동에서는 항 염증 및 항 류마티스 약물(anti-inflammatory and antirheumatic products) 간의 처방이 가장 높은 비율을 차지하였으며(응급실 90.6%, 일반병동 43.8%), 중환자실에서는 심장 치료 약물(cardiac therapy)과 폐쇄성 기도치료 약물(drug for obstructive airway disease) 처방이 가장 높은 비율을 보였다(52.9%). 34,114건의 상호작용 경고 무시 사유 분석 결과, 응급실에서는 ‘임상적으로 의미 없는 경고’가 80.2%로 가장 높았고, 일반병동과 중환자실에서는 ‘치료 효과가 잠재적 위험보다 우선인 경고’인 사례가 가장 빈번하게 나타났다(일반병동 49.0%, 중환자실 57.5%). 응급실과 중환자실 내원이 약물상호작용 경고발생의 위험도가 높으며, 특히 응급실에서의 경고 무시 위험이 높았다. 응급실 약물상호작용 약물 처방과 사유를 분석한 결과 내원 약과 퇴원약의 처방이 당일 입력되는 것과 관련된 사례가 전체 약물상호작용 경고 발생의 2/3을 차지하여, 약물상호작용 경고 발생 규칙에 퇴원약을 구분하도록 수정을 한다면, 이를 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 더 나아가 환자의 임상정보를 활용하여 정교한 약물상호작용 경고 발생 규칙을 향상시킴으로써 일반병동과 중환자실에서의 약물상호작용 경고 시스템의 수용도 또한 높일 수 있을 것으로 기대된다.