Volume 6, No. 2 • June 2023   Issue PDF

医疗警报：关键但具有挑战性

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

引言

医疗警报：在 APSF 的支持下，确保手术期间患者的安全仍然是质量改进倡议的首要任务。除实施和监测麻醉外，临床医生还负责在整个手术过程中管理患者的生命体征和整体健康状况，而这一切往往发生在使人分心的环境中。1因此，医疗警报的辅助则十分必要。这些警报旨在提醒临床医生和其他医护人员关注患者生命体征的变化，如血压下降或血氧饱和度下降。然而，临床医生通常需要过滤掉手术室的外来刺激，才能识别这些警报并做出响应。有许多干扰因素可能会将临床医生的注意力从患者身上转移开，包括设备延迟、个人对话和寻呼机/电子设备的使用。1此外，在无法额外确认患者主观体验的情况下，临床医生必须严格依赖监护仪提供的数据，而这突显了警报的重要性，准确且具有临床可操作性。医疗警报是临床医生工具包的重要组成部分，有助于确保手术患者的安全。

当用户因警报过多、不可操作或无效而对警报变得不太敏感，最终导致响应延迟或无响应时，就会出现警报疲劳。2,3警报疲劳会导致错过警报和医疗差错，从而导致死亡、临床工作量增加和倦怠，并影响患者康复，演变成涉及临床医生和患者的安全问题。4应采取全面的方法应对警报疲劳，这包括保持设备一致、延迟警报激活和降低警报音量。2本文强调了对患者安全的持续需求，以及临床和工程方面缓解警报疲劳的最新进展。

警报旨在提醒工作人员关注重大临床变化或采取必要行动，但许多警报可能不可操作或无效。不可操作的警报是指不需要临床照护团队采取任何行动的警报，据估计，此类警报在临床警报中的占比为 85%。5除不可操作的警报外，频繁的无效警报也可能导致警报疲劳。6无效警报是由设备伪影或错误引起，例如心电图报告室性心动过速，而患者实际上处于窦性心律，只是心电图导联松动。测量结果显示，在所有临床警报中，无效警报率为 85% 至 99.4%。7当警报始终不可操作或无效时，用户的响应优先级可能会丢失或被恼怒所取代，从而使医护人员逐渐脱敏并累积不满。8虽然个人性格和工作量不易改变，但警报音调和阈值却可以改变，这使得警报研究和创新成为减少报警疲劳和脱敏的关键。

这些不同的因素汇聚在一起，加剧了警报疲劳和非最优医疗警报的后续影响。好在，安全组织、临床工作流程和工程创新正在努力预防和应对这些与工作场所和患者相关的风险。

患者安全性

APSF 建议在麻醉给药期间和围手术期使用医疗警报，以帮助提高患者安全性，并降低发生不良事件的风险。9美国麻醉医师协会设备和设施委员会（作者 Joseph Schlesinger 即是该委员会的成员）同样将工作场所安全视为优先事项，并计划在 2023 年末发布《警报立场声明》(Alarm Position Statement)。此外，解决警报疲劳和警报对患者的影响一直是安全监管机构的工作重点。自 2013 年以来，警报疲劳每年都被联合委员会列为十大安全优先事项。102012 年至 2020 年，ECRI（最初成立为紧急救护研究所）每年都将错过警报和警报过载列为“十大医疗技术危害”。112011 年，医疗器械进步协会 (AAMI) 围绕警报挑战、患者安全性和警报研究举办了一场医疗器械警报峰会。此后，AAMI 开展了各种网络研讨会，并提供多项研究资助，以支持警报疲劳预防领域的研究和创新。

这些以患者安全性为重点的组织坚定不移地致力于改善临床环境，主要关注医疗警报的创新。得益于这些组织的专项安全倡议，在全球研究人员的辛勤努力下，医疗实践和警报设计已取得多项进展，未来还将取得更多进展。

变更发出警报的时间

临床警报的有效调整包括通过个性化警报参数2提高精密度。与未经调整的默认临床警报设置相比，个性化参数包括调整警报阈值以反映个体患者的生理状态。调整包括收紧警报阈值、增加检测与警报之间的延迟期、禁用不可操作的警报以及根据优先级调整音量。这些调整经证明可以降低警报率（特别是不可操作的警报）12和感知工作量。13已开发循证软件，以帮助确定安全有效的个性化阈值。例如，Halley Ruppel (PhD, RN) 及其同事在 ICU 中利用并评价了警报参数定制软件的影响。14他们发现，警报参数定制程序使警报数量显著减少 16%，并使警报持续时间缩短 13%。这项关键研究表明，警报参数定制可对医院警报氛围和功能产生深远影响，尤其是对需要频繁对警报做出响应的临床医生而言。

变更发出警报的方式

除调整发出警报的时间外，对发出警报的方式进行创新也是增加警报的可知性、可沟通性和可接受性的好机会。对于麻醉医师而言，警报经常同时响起，且发生在需要视觉注意的手术过程中，因此，发出清晰且可沟通的警报至关重要。

2006 年，国际电工委员会 (IEC) 制定了医疗警报的国际标准 60601-1-8。15然而，遵守 IEC 60601-1-8 标准的警报可知性不佳，很难与同时发出的其他警报区分开来，因为这些警报都采用相同的旋律结构，且同时发出的警报之间几乎没有任何个性化细节。16,17因此，一组研究人员创建了听觉图标，作为标准听觉警报的替代品。听觉图标可模拟和/或表示其正在监测的参数。例如，不同于标准心率监护仪的单调哔哔声，听觉图标听起来像“扑通扑通”的心跳（表 1，可用于收听的其他 IEC 图标）。与测试的传统警报相比，这些听觉图标可知性更强且更易定位。18在临床模拟过程中，受试者在使用听觉图标时表现更好，包括区分同时发出的警报和识别警报类型的能力。19基于这一有力的支持证据，IEC 在 2020 年对 60601-1-8 标准进行了更新，将听觉图标纳入支持的医疗听觉警报。20引入听觉图标后，警报系统就能以循证方式优化其通知设计。

表 1：传统警报设计与新型警报设计的比较。

表 1：传统警报设计与新型警报设计的比较。

除难以区分警报外，警报声音本身也是导致临床医生出现警报疲劳的因素之一。21振幅包络描述了声音的“结构”，其中平坦的包络（来自典型警报）会快速开始和偏移，衰减的包络（如碰杯的噪音）会快速出现，随后警报逐渐下降（表 1）。文献表明，使用衰减振幅包络可以在不干扰可知性或表现的情况下显著减少警报引起的不适，同时还能保留警报的旋律和节奏结构。22,23

降低警报音量比重新设计听觉警报结构更简单，但却显示出巨大的益处。在基线状态，医院的临床环境音量经常超过世界卫生组织建议的音量；然而，以较低音量发出的警报仍可能实现与较高音量类似的警报识别准确度。一项研究发现，警报以通常高于背景噪声 4 分贝的音量发出时和警报以低于背景噪声 11 分贝的音量发出时，受试者在解读和响应患者危机方面的表现差异极小。24此外，已开发医院动态警报系统 (D.A.S.H.) 等设备并获得专利，可以根据周围的噪音水平调节警报音量。25,26这些系统可提供重要益处，可以提高不必要大声警报的听觉环境饱和度。

传统上，医疗警报主要依赖于听觉，并通过视觉刺激（如监视器）提供部分通知。多感观警报可调动不同感官（如声音、光线和振动），使警报在繁忙的手术室环境中更容易被注意到。调动多种感官可以让临床医生更快地对患者状况的变化做出响应，并采取适当的行动，从而提高患者的安全性并改善转归。多感观警报还提供了使用可穿戴通知系统的机会，如踝带或智能手表（表 1）。将触觉（类似于振动）、视觉和听觉刺激结合到可穿戴智能手表中时，本科受试者在可行性研究中表现出更好的准确度、更短的反应时间和更少的心理负荷。27目前正在临床最终用户中开展研究，以确认工作流程和表现方面的益处。基于这些研究和更多的研究，整合多感官警报设备具有可行性，可减轻医疗环境的听觉负担，提高整体护理质量和患者安全性。

致力于通过听觉图标、警报特性调整和多感官设备的使用来实现医疗警报现代化和创新的研究和工程团队对预防警报疲劳做出了关键贡献。

结论

在监测患者的生命体征和根据需要调整麻醉照护以确保患者始终处于安全稳定的状态方面，麻醉医师发挥着关键作用。此外，麻醉医师还接受相关培训，对手术过程中可能出现的医疗紧急情况做出快速响应。这两项职责都建立在医疗警报安全有效的基础之上。时刻保持警惕对于确保接受医疗程序的患者获得最佳结果至关重要，这突显了警报设计和优化的重要性。

所有医疗环境中的患者都依赖于临床医生提供护理和应对患者的所有医疗需求。目前，严苛的工作环境给员工带来了次优警报技术的挑战，导致警报疲劳和倦怠。通过关注患者和医护人员的安全、临床工作流程和警报技术，研究人员和政策制定者可以将医疗警报领域转变为循证和以人为本的领域。

 

Kendall J. Burdick 是陈曾熙公共卫生学院的大四医学生，将于获得医学博士学位后开始接受儿科住院医师培训。

Nathan Taber 是陈曾熙公共卫生学院的大四医学生，将于医学院毕业后开始接受麻醉科住院医师培训。

Kimberly Albanowski (MA) 是费城儿童医院医院医学科的 II 级临床研究协调员。

Christopher P. Bonafide (MD, MSCE) 是费城儿童医院医院医学科的学术儿科住院医师，也是伦纳德·戴维斯卫生经济研究所宾夕法尼亚实施科学中心的儿科实施研究主任和宾夕法尼亚大学的副教授。

Joseph J. Schlesinger (MD, FCCM) 范德比尔特大学医学院麻醉学和重症医学系的副教授，也是麦吉尔大学（加拿大魁北克省蒙特利尔市）的电气和计算机工程副教授。

作者没有利益冲突。

参考文献

  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.