Volume 6, No. 2 • June 2023   Issue PDF

Тревожная сигнализация в медицине: критический, но сложный вопрос

Kendall J. Burdick, MD; Nathan Taber, MD; Kimberly Albanowski, MA; Christopher P. Bonafide, MD, MSCE; Joseph J. Schlesinger, MD, FCCM

ВВЕДЕНИЕ

Тревожная сигнализация в медицинеОбеспечение безопасности пациентов во время хирургических процедур остается в авангарде инициатив по улучшению качества, поддерживаемых APSF. Помимо введения и мониторинга анестезии, врачи контролируют показатели жизненно-важных функций и общее самочувствие пациента на протяжении всей операции, часто в очень отвлекающей обстановке.1 Это становится возможным только при решающей помощи систем медицинской сигнализации. Эти сигналы тревоги предназначены для оповещения врача и другого медицинского персонала об изменениях жизненно важных показателей пациента, таких как падение артериального давления или снижение насыщения крови кислородом. Однако врачи часто должны отфильтровывать посторонние раздражители в операционной, чтобы распознать эти сигналы тревоги и отреагировать на них. Существует множество факторов, которые могут отвлечь внимание врача от пациента, включая задержки оборудования, личные разговоры и использование пейджеров / электронных устройств.1 Кроме того, без дополнительного подтверждения субъективных ощущений пациента врачи должны полагаться исключительно на данные, представленные монитором, что подчеркивает важность точных и требующих реагирования сигналов тревоги. Медицинская сигнализация является важным компонентом инструментария врача, помогающим обеспечить безопасность пациентов, проходящих хирургические процедуры.

Утомление от сигналов тревоги возникает, когда пользователь теряет чувствительность к сигналам тревоги из-за чрезмерных, недейственных или недействительных сигналов тревоги, что в конечном итоге приводит к задержке или отсутствию реакции.2, 3 Утомление от сигналов тревоги способствует пропуску данных сигналов и медицинским ошибкам, приводящим к смерти, увеличению клинической нагрузки и выгоранию, а также препятствует выздоровлению пациента, что является проблемой безопасности, которая касается как врача, так и пациента.4 Многогранный подход к борьбе с усталостью от сигналов тревоги должен включать в себя последовательное использование оборудования, отсрочку активации тревоги и снижение объема тревог.2 В этой статье мы подчеркиваем постоянную необходимость обеспечения безопасности пациентов, а также последние клинические и инженерные достижения в снижении утомления от сигналов тревоги.

Сигналы тревоги подаются, чтобы предупредить персонал о значительных клинических изменениях или необходимых действиях, хотя многие из них могут быть недействительными или не требующими каких-либо действий. Сигналы тревоги, не требующие действия, — это сигналы, которые не требуют действий со стороны лечащей бригады и составляют до 85 % клинических тревог.5 В дополнение к сигналам тревоги, не требующим действия, усталость от тревоги может быть результатом частых недействительных сигналов тревоги.6 Недействительные сигналы тревоги возникают из-за артефактов или ошибок оборудования, например электрокардиограмма сообщает о желудочковой тахикардии, когда пациент на самом деле находится в синусовом ритме и у него ослаблен проводник электрокардиограммы. Было установлено, что частота недействительных сигналов тревоги находится в диапазоне от 85 до 99,4 % всех клинических сигналов тревоги.7 Когда сигналы тревоги состоят в основном из не требующих действий или недействительных сигналов, приоритет реакции пользователя может быть потерян или заменен накапливающимся раздражением, что приводит к снижению чувствительности и неудовлетворенности среди медицинского персонала.8 В то время как индивидуальные особенности личности и рабочая нагрузка не могут быть легко изменены, сигналы тревоги и пороговые значения изменить можно, что делает исследования и инновации в области сигналов тревоги ключом к снижению усталости от сигналов тревоги и снижению чувствительности к ним.

Эти различные факторы в совокупности усугубляют усталость от тревоги и последующий эффект неоптимальных медицинских сигналов тревоги. К счастью, организации по безопасности, клинические рабочие процессы и инженерные инновации прилагают усилия для предотвращения и борьбы с этими рисками на рабочем месте и для пациентов.

БЕЗОПАСНОСТЬ ПАЦИЕНТОВ

APSF рекомендует использовать медицинскую сигнализацию для повышения безопасности пациентов и снижения риска неблагоприятных событий во время введения анестезии и периоперационного периода.9 Аналогичным образом, American Society of Anesthesiologists Equipment and Facilities Committee (членом которого является автор Joseph Schlesinger) уделяет приоритетное внимание безопасности на рабочем месте и планирует выпустить «Заявление с положением по сигнализации» в конце 2023 г. Кроме того, органы, регулирующие безопасность, уделяют особое внимание утомлению от сигналов тревоги и их влиянию на пациентов. С 2013 г. утомление от сигналов тревоги ежегодно входит в десятку приоритетов безопасности Joint Commission.10 ECRI (первоначально основанный как Emergency Care Research Institute) ежегодно с 2012 по 2020 г. включает пропущенные сигналы тревоги и перегрузку сигналами в «топ-10 опасностей, связанных с применением медицинских технологий».11 В 2011 г. Association for the Advancement of Medical Instrumentation (AAMI) провела саммит по сигнализации медицинских приборов, посвященный проблемам сигнализации, безопасности пациентов и исследованиям в области сигнализации. С тех пор AAMI проводит различные вебинары и предоставляет исследовательские гранты для поддержки исследований и инноваций в области профилактики утомления от сигналов тревоги.

Эти организации, ориентированные на безопасность пациентов, продолжают заниматься улучшением клинической среды, уделяя основное внимание инновационным медицинским сигнализациям. В результате их самоотверженных инициатив по обеспечению безопасности и благодаря усилиям исследователей по всему миру были достигнуты и продолжают достигаться многочисленные успехи в медицинской практике и разработке сигнализации.

ИЗМЕНЕНИЕ ВРЕМЕНИ ПОДАЧИ СИГНАЛА ТРЕВОГИ

Эффективная корректировка клинических сигналов тревоги заключается в индивидуализации параметров сигнала тревоги2 для повышения точности. Индивидуализация параметров заключается в изменении порога сигнала тревоги для отражения физиологического состояния отдельного пациента по сравнению с немодифицированной настройкой клинического сигнала тревоги по умолчанию. Корректировки включают ужесточение порога тревоги, добавление периодов задержки между обнаружением и тревогой, отключение тревог, не требующих действий, и регулировку громкости в зависимости от приоритета. Было показано, что такие корректировки снижают частоту подачи сигналов тревог (в частности, не требующих действий)12 и воспринимаемую рабочую нагрузку.13 Основанное на фактических данных программное обеспечение было разработано для помощи в безопасной и эффективной персонализации пороговых значений. Например, Halley Ruppel, PhD, RN, и коллеги использовали и оценили влияние программного обеспечения для настройки параметров сигналов тревоги в ОРИТ.14 Они обнаружили, что программное обеспечение для настройки параметров сигналов тревоги значительно сократило количество сигналов тревоги на 16 %, а продолжительность сигналов тревоги — на 13 %. Это ключевое исследование показало, что настройка параметров сигнализации может оказать существенное влияние на атмосферу и работу сигнализации в больнице, особенно для клиницистов, которые часто реагируют на сигналы тревоги.

ИЗМЕНЕНИЯ СПОСОБОВ ПОДАЧИ СИГНАЛА ТРЕВОГИ

Помимо корректировки того, когда звучит сигнал тревоги, инновации в способах подачи сигнала тревоги — это возможность сделать их более обучаемыми, коммуникативными и терпимыми. Для специалистов по анестезии сигналы тревоги часто бывают одновременными и возникают во время процедур, требующих визуального внимания, поэтому необходимость в четких и коммуникативных сигналах тревоги является критической.

В 2006 г. International electrotechnical commission (IEC) установила международный стандарт для медицинских сигналов тревоги 60601-1-8.15 Однако сигналы тревоги, соответствующие IEC 60601-1-8, было трудно выучить и отличить от одновременных сигналов, поскольку они использовали одну и ту же мелодическую структуру, не давая возможности индивидуализировать одновременные сигналы.16, 17 В результате группа исследователей разработала аудиосигналы в качестве альтернативы стандартным слуховым сигналам тревоги. Аудиосигналы имитируют и (или) отражают параметр, который они отслеживают. Например, вместо монотонного звукового сигнала стандартного пульсометра аудиосигнал звучит как стук сердца (таблица 1, дополнительные иконки/сигналы IEC, доступные для прослушивания). Было установлено, что эти аудиосигналы легче усваиваются и лучше локализуются, чем традиционные сигналы тревоги.18 Во время клинического моделирования участники показали лучшие результаты при использовании аудиосигналов, включая способность различать одновременные сигналы тревоги и определять их тип.19 В результате этих убедительных доказательств IEC в 2020 г. обновила стандарт 60601-1-8, включив в него аудиосигналы в качестве поддерживаемого медицинского слухового сигнала тревоги.20 Благодаря включению аудиосигналов системы сигнализации могут оптимизировать свои схемы уведомлений на основе фактических данных.

Таблица 1. Сравнение традиционного и нового дизайна сигнализации.

Таблица 1. Сравнение традиционного и нового дизайна сигнализации.

В дополнение к тому, что сигналы тревоги трудно различить, было установлено, что раздражение самим звуком сигнала тревоги также является фактором, способствующим накоплению усталости от сигналов тревоги у клиницистов.21 Амплитудная огибающая описывает «структуру» звука: если плоская огибающая (типовой сигнал тревоги) имеет быстрое начало и спад, то затухающая огибающая (например, шум звенящих винных бокалов) имеет быстрое начало, за которым следует постепенный спад сигнала тревоги (таблица 1). В литературе показано, что использование огибающей с затухающей амплитудой значительно снижает раздражение от сигнала тревоги, не мешая обучению или эффективности работы, при этом сохраняя мелодическую и ритмическую структуру сигнала тревоги.22, 23

Еще более простым решением, чем изменение структуры слуховой сигнализации, является уменьшение громкости подачи сигнала тревоги. Отмечается, что на исходном уровне больницы регулярно превышают рекомендации Всемирной организации здравоохранения по громкости клинической среды; однако сигналы тревоги, подаваемые с меньшей громкостью, могут по-прежнему вызывать аналогичную точность идентификации сигнала тревоги. В одном из исследований было обнаружено, что эффективность участников в интерпретации и реагировании на кризисные состояния пациентов различалась минимально, когда сигнал тревоги подавался с громкостью на 11 дБ ниже фонового шума по сравнению с обычным уровнем шума на 4 дБ выше фонового.24 Более того, были разработаны и запатентованы устройства, такие как динамические системы сигнализации для больниц, или D.A.S.H., которые регулируют громкость сигнала тревоги в зависимости от уровня окружающего шума.25, 26 Эти системы обеспечивают важные преимущества, обеспечивая снижение насыщения слуховой среды излишне громкими сигналами тревоги.

Традиционно медицинская сигнализация в основном полагается на слуховые ощущения с частичным оповещением через визуальные стимулы, такие как монитор. Мультисенсорные сигналы тревоги обеспечивают оповещение с использованием различных органов чувств, таких как звук, свет и вибрация, что делает их более заметными в оживленной среде операционной. Использование нескольких органов чувств позволяет клиницистам быстрее реагировать на изменения в состоянии пациента и предпринимать соответствующие действия, что способствует повышению безопасности пациента и улучшению результатов лечения. Мультисенсорная сигнализация также дает возможность использовать носимые системы оповещения, такие как браслет на щиколотке или умные часы (таблица 1). При объединении тактильных (аналогичных вибрации), визуальных и слуховых стимулов в носимых умных часах участники из числа студентов показали лучшую точность, время реакции и снижение умственной нагрузки в технико-экономических исследованиях.27 В настоящее время проводятся исследования при участии конечных пользователей в клинических условиях для подтверждения преимущества рабочего процесса и производительности. На основании этих и других исследований можно сделать вывод, что интеграция мультисенсорных устройств сигнализации вполне осуществима и может снизить слуховую нагрузку в медицинской среде и повысить общее качество обслуживания и безопасность пациентов.

Исследовательские и инженерные группы, занимающиеся модернизацией и инновацией медицинских сигналов тревоги с помощью аудиосигналов, корректировкой характера сигналов тревоги и использованием мультисенсорных устройств, вносят решающий вклад в предотвращение утомления от сигналов тревоги.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Специалисты по анестезии играют важнейшую роль в мониторинге показателей жизненно важных функций пациента и коррекции анестезии по мере необходимости, чтобы пациент оставался в безопасном и стабильном состоянии. Они также обучены оперативно реагировать на неотложные медицинские ситуации, которые могут возникнуть во время процедуры. Обе роли требуют, чтобы медицинская сигнализация была безопасной и эффективной. Такая постоянная бдительность необходима для обеспечения наилучших результатов для пациентов, проходящих медицинские процедуры, что делает разработку и оптимизацию сигнализации критически важной.

Пациенты во всех медицинских учреждениях полагаются на врачей, которые заботятся о них и реагируют на все их медицинские потребности. В настоящее время в сложных рабочих условиях персонал сталкивается с неоптимальными технологиями сигнализации, что способствует накоплению усталости от сигналов тревоги и выгоранию. Сосредоточив внимание на безопасности пациентов и врачей, клиническом рабочем процессе и технологии сигнализации, исследователи и разработчики политик могут преобразовать сферу медицинской сигнализации в сферу, основанную на фактических данных и ориентированную на персонал.

 

Kendall J. Burdick является студенткой четвертого курса медицинского факультета в T.H. Chan School of Medicine School of Medicine, после получения степени доктора медицины она начнет ординатуру по педиатрии.

Nathan Taber является студентом четвертого курса медицинского факультета T.H. Chan School of Medicine, после окончания медицинского факультета он начнет ординатуру по анестезиологии.

Kimberly Albanowski, MA, является координатором клинических исследований II в Children’s Hospital of Philadelphia в отделении госпитальной медицины.

Christopher P. Bonafide, MD, MSCE, является академическим педиатрическим госпиталистом в отделении госпитальной медицины в Children’s Hospital of Philadelphia, директором педиатрических исследований по внедрению в Penn Implementation Science Center в Leonard Davis Institute for Health Economics и доцентом в University of Pennsylvania.

Joseph J. Schlesinger, MD, FCCM, является доцентом кафедры анестезиологии и отделения реаниматологии в Vanderbilt University School of Medicine, а также адъюнкт-профессором кафедры электротехники и вычислительной техники в McGill University in Montreal, Quebec, Canada.

Авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Nasri BN, Mitchell JD, Jackson C, et al. Distractions in the operating room: a survey of the healthcare team. Surg Endosc. 2022;1–10. PMID: 36070145
  2. Ruskin KJ, Bliss JP. Alarm fatigue and patient safety. APSF Newsletter. 2019;34(1). https://www.apsf.org/article/alarm-fatigue-and-patient-safety/. Accessed March 17, 2023.
  3. Sendelbach S, Funk M. Alarm fatigue: a patient safety concern. AACN Adv Crit Care. 2013;24:378–386. PMID: 24153215
  4. Winters BD, Cvach MM, Bonafide CP, et al. Technological distractions (Part 2): a summary of approaches to manage clinical alarms with intent to reduce alarm fatigue. Crit Care Med. 2018;4:130–137. PMID: 29112077
  5. Siebig S, Kuhls S, Imhoff M, et al. Intensive care unit alarms—how many do we need? Crit Care Med. 2010;38:451–456. PMID: 20016379
  6. Bonafide CP, Localio AR, Holmes JH, et al. Video analysis of factors associated with response time to physiologic monitor alarms in a children’s hospital. JAMA Pediatr. 2017;171:524. PMID: 28394995
  7. Schondelmeyer AC, Brady PW, Goel VV, et al. Physiologic monitor alarm rates at 5 children’s hospitals. J Hosp Med. 2018;13:396–398. PMID: 29694462
  8. Deb S, Claudio D. Alarm fatigue and its influence on staff performance. IIE Trans Healthc Syst Eng. 2015;5:183–196. doi:10.1080/19488300.2015.1062065
  9. The Joint Commission. (2014–2022). National patient safety goals. The Joint Commission. https://www.jointcommission.org/standards/national-patient-safety-goals/. Accessed February 21, 2023.
  10. Perioperative Patient Safety Priorities—Anesthesia Patient Safety Foundation. https://www.apsf.org/patient-safety-priorities/. Accessed March 14, 2023.
  11. ECRI Institute. Top 10 health technology hazards report. 2012–2020. https://www.ecri.org/landing-2020-top-ten-health-technology-hazards. Accessed February 21, 2023.
  12. Sowan AK, Gomez TM, Tarriela AF, et al. Changes in default alarm settings and standard in-service are insufficient to improve alarm fatigue in an intensive care unit: a pilot project. JMIR Hum Factors. 2016;3:e1. PMID: 27036170
  13. Shanmugham M, Strawderman L, Babski-Reeves K, Bian L. Alarm-related workload in default and modified alarm settings and the relationship between alarm workload, alarm response rate, and care provider experience: quantification and comparison study. JMIR Hum Factors. 2018;5:e11704. PMID: 30355550
  14. Ruppel H, De Vaux L, Cooper D, et al. Testing physiologic monitor alarm customization software to reduce alarm rates and improve nurses’ experience of alarms in a medical intensive care unit. Cortegiani A, ed. PLoS ONE. 2018;13:e0205901. PMID: 30335824
  15. International Electrotechnical Commission (IEC), ed. Medical electrical equipment—part 1–8: general requirements for basic safety and essential performance – collateral standard: general requirements, tests and guidance for alarm systems in medical electrical equipment and medical electrical systems. 2.1.; 2012. https://webstore.iec.ch/publication/2599. Accessed February 21, 2023.
  16. Sanderson PM, Wee A, Lacherez P. Learnability and discriminability of melodic medical equipment alarms. Anaesthesia. 2006;61:142–147. PMID: 16430567
  17. Edworthy J, Page R, Hibbard A, et al. Learning three sets of alarms for the same medical functions: a perspective on the difficulty of learning alarms specified in an international standard. Appl Ergon. 2014;45:1291–1296. PMID: 24209498
  18. Edworthy J, Hellier E, Titchener K, et al. Heterogeneity in auditory alarm sets makes them easier to learn. Int J Ind Ergon. 2011;41:136–146. doi:10.1016/j.ergon.2010.12.004
  19. Edworthy JR, Parker CJ, Martin EV. Discriminating between simultaneous audible alarms is easier with auditory icons. Appl Ergon. 2022;99:103609. PMID: 34700191
  20. International Electrotechnical Commission (IEC), ed. Medical electrical equipment—part 1–8: general requirements for basic safety and essential performance—collateral standard: general requirements, tests and guidance for alarm systems in medical electrical equipment and medical electrical systems. 2.2.; 2020. https://webstore.iec.ch/publication/2599. Accessed February 21, 2023.
  21. Edworthy J, Hellier E. Fewer but better auditory alarms will improve patient safety. Qual Saf Health Care. 2005;14:212–215. PMID: 15933320
  22. Sreetharan S, Schlesinger JJ, Schutz M. Decaying amplitude envelopes reduce alarm annoyance: exploring new approaches to improving auditory interfaces. Appl Ergon. 2021;96:103432. PMID: 34120000
  23. Foley L, Schlesinger JJ, Schutz M. Improving detectability of auditory interfaces for medical alarms through temporal variation in amplitude envelope. Br J Anaesth. 2023; 130:351-359. PMID: 36658020
  24. Schlesinger JJ, Baum Miller SH, Nash K, et al. Acoustic features of auditory medical alarms—an experimental study of alarm volume. J Acoust Soc Am. 2018;143:3688. PMID: 29960450
  25. Greer JM, Burdick KJ, Chowdhury AR, Schlesinger JJ. Dynamic Alarm Systems for Hospitals (D.A.S.H.). Ergon Des Q Hum Factors Appl. 2018;26:14–19. doi:10.1177/
    1064804618769186
  26. Schlesinger JJ, Garcia A, Mitchell V, Turley F. Dynamic alarm system for reducing alarm fatigue. U.S. Patent No. 9,870,678. January 16, 2018.
  27. Burdick KJ, Gupta M, Sangari A, Schlesinger JJ. Improved patient monitoring with a novel multisensory smartwatch application. J Med Syst. 2022;46:83. PMID: 36261739
  28. Sreetharan,S, Schlesinger JJ, Schutz M. Designing effective auditory interfaces: exploring the role of amplitude envelope. Proceedings of the ICMPC15/ESCOM10, Graz, Austria. 2018;23–28. https://maplelab.net/wp-content/uploads/2018/12/Sreetharan-2018.pdf. Accessed February 21, 2023.