Effect of Co-Alarming of Monitor Alarms on the Response Time and Accuracy of Recognition of Novel Hemodynamic Alarms

En los entornos de alto riesgo de los hospitales, donde los monitores parpadean y emiten pitidos para señalar el cambio en la condición de un paciente, el sonido es un lenguaje vital. Estas alarmas auditivas están diseñadas para atravesar el ruido de una sala concurrida y alertar a médicos y enfermeros sobre cambios potencialmente mortales en la frecuencia cardíaca o la presión arterial de un paciente. Sin embargo, cuando demasiados dispositivos suenan a la vez, o cuando los sonidos en sí mismos son difíciles de distinguir entre sí, el oído y el cerebro humanos pueden verse abrumados. Este fenómeno, conocido como fatiga de alarmas, ocurre cuando los clínicos se acostumbran tanto a un flujo constante de alertas que pueden pasar por alto una señal crítica o responder demasiado lento. El desafío para ingenieros e investigadores médicos es diseñar sonidos que no solo sean lo suficientemente fuertes como para ser escuchados, sino que también estén estructurados de manera que el cerebro pueda reconocer instantáneamente qué está mal y qué tan urgente es la situación, incluso cuando hay ruidos competidores presentes.

Un equipo de investigadores se propuso probar un nuevo enfoque para estos sonidos críticos, centrándose en cómo la estructura de una alarma afecta la rapidez y la precisión con la que una persona puede identificarla. Crearon nuevas señales auditivas para la frecuencia cardíaca y la presión arterial basadas en principios de la audición humana, específicamente utilizando sonidos que imitan intuitivamente el evento fisiológico que representan. Para la frecuencia cardíaca, incorporaron un sonido de "lub-dub" que imita un latido del corazón, seguido de una secuencia rápida de tonos para señalar la urgencia, y finalmente un tono que sube o baja para indicar si el corazón late demasiado rápido o demasiado lento. Probaron estos nuevos sonidos junto con las alarmas estándar utilizadas actualmente por los principales fabricantes de equipos médicos, que a menudo comparten estructuras melódicas similares. El objetivo era ver si estos nuevos diseños, informados perceptualmente, podían permanecer claros y distintos incluso cuando las alarmas patentadas y familiares estaban sonando al mismo tiempo.

Para llevar a cabo esta prueba, los investigadores trajeron a treinta y nueve adultos sanos a un laboratorio silencioso. Estos participantes no eran profesionales médicos, pero se les pidió que realizaran una tarea que simulara la carga mental de un entorno clínico concurrido. Mientras usaban auriculares, escuchaban alarmas específicas y debían identificar si estaban oyendo una frecuencia cardíaca alta o baja, o una presión arterial alta o baja. Para hacer la tarea más desafiante y realista, los participantes también debían realizar una tarea visual secundaria en una pantalla de computadora, presionando una tecla cada vez que aparecía una letra específica. Esta configuración de doble tarea aseguró que su atención estuviera dividida, de forma muy similar a un clínico que monitorea a un paciente mientras realiza otras tareas. Las alarmas se reprodujeron en dos escenarios principales: primero, de forma aislada, y segundo, mezcladas con las alarmas estándar de General Electric y Philips, que sirvieron como ruido de fondo competidor.

Los resultados revelaron que el cerebro procesa diferentes tipos de alarmas médicas a diferentes velocidades. Cuando las nuevas alarmas de frecuencia cardíaca se reprodujeron solas, los participantes tardaron más en identificarlas en comparación con las nuevas alarmas de presión arterial. En promedio, la respuesta a los sonidos de frecuencia cardíaca fue 763 milisegundos más lenta. Los investigadores encontraron que este retraso se debía probablemente al tiempo de la información dentro del sonido mismo. Las alarmas de presión arterial proporcionaron sus pistas más importantes justo al principio, lo que permitió una decisión más rápida. En contraste, las alarmas de frecuencia cardíaca requirieron que el oyente esperara a que la secuencia completa de sonidos se desarrollara antes de que la dirección del cambio —ya fuera un aumento o una disminución de la velocidad del corazón— quedara clara.

Cuando los investigadores introdujeron las alarmas competidoras de los principales fabricantes, la dificultad aumentó para todos. La presencia de estos sonidos de fondo ralentizó los tiempos de reacción de los participantes en 89 milisegundos y redujo su precisión en un 4 por ciento. Esta caída en el desempeño sugiere que incluso los sonidos nuevos y bien diseñados pueden verse parcialmente oscurecidos por el desorden existente del ruido hospitalario. Sin embargo, el estudio también descubrió un matiz específico sobre cómo importaba la dirección del sonido. Cuando la alarma de frecuencia cardíaca indicaba un aumento de la frecuencia cardíaca, la presencia de una alarma competidora hizo que la respuesta fuera 183 milisegundos más lenta. En cambio, cuando la alarma indicaba una disminución de la frecuencia cardíaca, el retraso fue insignificante, de solo 4 milisegundos. Esta diferencia parece estar vinculada a la frecuencia de los sonidos; el tono ascendente de la alarma de frecuencia cardíaca rápida ocupaba un rango de frecuencias similar al de las alarmas estándar de alta prioridad de los fabricantes, lo que causó que interfirieran entre sí más que los sonidos de menor tono de la frecuencia cardíaca que disminuía.

El estudio concluye que, si bien estos nuevos diseños de alarmas son prometedores, aún no son perfectos para la realidad caótica de una habitación de hospital. Los hallazgos sugieren que el momento en que un sonido entrega su información más crítica es tan importante como el sonido mismo. Al adelantar las señales más urgentes, los diseñadores podrían potencialmente ayudar a los clínicos a tomar decisiones más rápidas. La investigación también destaca que el tono y la frecuencia específicos de una alarma pueden determinar si esta se pierde en el ruido de otros equipos. Aunque los retrasos observados en el laboratorio se midieron en fracciones de segundo, en un entorno clínico, incluso una breve duda puede afectar la atención al paciente. Los autores sugieren que el trabajo futuro debería centrarse en refinar estos sonidos para asegurar que permanezcan distintos y reconocibles, incluso cuando el hospital esté en su punto de mayor ruido, y que estos diseños deberían ser probados eventualmente con profesionales médicos reales para confirmar su efectividad en escenarios del mundo real.