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

Dans les environnements à enjeux élevés des hôpitaux, où les moniteurs bipent et clignotent pour signaler l'évolution de l'état d'un patient, le son est un langage vital. Ces alarmes auditives sont conçues pour percer le bruit d'un service chargé et alerter les médecins et les infirmiers de changements potentiellement mortels du rythme cardiaque ou de la pression artérielle d'un patient. Cependant, lorsque trop d'appareils retentissent en même temps, ou lorsque les sons eux-mêmes sont difficiles à distinguer, l'oreille et le cerveau humains peuvent être submergés. Ce phénomène, connu sous le nom de fatigue des alarmes, se produit lorsque les cliniciens s'habituent tellement à un flux constant d'alertes qu'ils peuvent manquer un signal critique ou réagir trop lentement. Le défi pour les ingénieurs et les chercheurs médicaux est de concevoir des sons qui soient non seulement assez forts pour être entendus, mais qui soient également structurés de manière à ce que le cerveau puisse instantanément reconnaître ce qui ne va pas et l'urgence de la situation, même en présence de bruits concurrents.

Une équipe de chercheurs s'est lancée dans le test d'une nouvelle approche de ces sons critiques, en se concentrant sur la façon dont la structure d'une alarme affecte la rapidité et la précision avec lesquelles une personne peut l'identifier. Ils ont créé de nouveaux signaux auditifs pour le rythme cardiaque et la pression artérielle, construits sur les principes de l'audition humaine, en utilisant spécifiquement des sons qui imitent intuitivement l'événement physiologique qu'ils représentent. Pour le rythme cardiaque, ils ont incorporé un son « lub-dub » qui imite un battement de cœur, suivi d'une séquence rapide de tonalités pour signaler l'urgence, et enfin une hauteur qui monte ou descend pour indiquer si le cœur bat trop vite ou trop lentement. Ils ont testé ces nouveaux sons aux côtés des alarmes standards actuellement utilisées par les principaux fabricants d'équipements médicaux, qui partagent souvent des structures mélodiques similaires. L'objectif était de voir si ces conceptions perceptuellement informées pouvaient rester claires et distinctes, même lorsque les alarmes propriétaires familières retentissaient en même temps.

Pour mener ce test, les chercheurs ont fait appel à trente-neuf adultes en bonne santé dans un laboratoire calme. Ces participants n'étaient pas des professionnels de santé, mais on leur a demandé d'effectuer une tâche simulant la charge mentale d'un environnement clinique chargé. En portant des casques, ils écoutaient des alarmes spécifiques et devaient identifier si l'on entendait un rythme cardiaque élevé ou bas, ou une pression artérielle haute ou basse. Pour rendre la tâche plus difficile et réaliste, les participants devaient également effectuer une tâche visuelle secondaire sur un écran d'ordinateur, en appuyant sur une touche chaque fois qu'une lettre spécifique apparaissait. Cette configuration de double tâche garantissait que leur attention soit divisée, tout comme un clinicien surveillant un patient tout en accomplissant d'autres tâches. Les alarmes étaient jouées dans deux scénarios principaux : d'abord, de manière isolée, et ensuite, mélangées aux alarmes standard de General Electric et de Philips, qui servaient de bruit de fond concurrent.

Les résultats ont révélé que le cerveau traite différents types d'alarmes médicales à des vitesses différentes. Lorsque les nouvelles alarmes de fréquence cardiaque étaient jouées seules, les participants mettaient plus de temps à les identifier par rapport aux nouvelles alarmes de pression artérielle. En moyenne, la réponse aux sons de fréquence cardiaque était 763 millisecondes plus lente. Les chercheurs ont estimé que ce retard était probablement dû au minutage de l'information au sein du son lui-même. Les alarmes de pression artérielle fournissaient leurs indices les plus importants dès le début, permettant une décision plus rapide. En revanche, les alarmes de fréquence cardiaque nécessitaient que l'auditeur attende le déroulement complet de la séquence sonore avant que la direction du changement — si le cœur s'accélérait ou ralentissait — ne devienne claire.

Lorsque les chercheurs ont introduit les alarmes concurrentes des principaux fabricants, la difficulté a augmenté pour tout le monde. La présence de ces bruits de fond a ralenti les temps de réaction des participants de 89 millisecondes et a réduit leur précision de 4 %. Cette baisse de performance suggère que même les nouveaux sons bien conçus peuvent être partiellement obscurcis par l'encombrement existant du bruit hospitalier. Cependant, l'étude a également mis en évidence une nuance spécifique dans l'importance de la direction du son. Lorsque l'alarme de fréquence cardiaque indiquait une accélération du rythme cardiaque, la présence d'une alarme concurrente rendait la réponse 183 millisecondes plus lente. En revanche, lorsque l'alarme indiquait un ralentissement du rythme cardiaque, le délai était négligeable, de seulement 4 millisecondes. Cette différence semble être liée à la fréquence des sons ; la montée en hauteur de l'alarme de fréquence cardiaque rapide occupait une gamme de fréquences similaire aux alarmes de haute priorité des fabricants, ce qui provoquait une interférence plus marquée avec les sons de fréquence plus basse de la diminution du rythme cardiaque.

L'étude conclut que, bien que ces nouveaux designs d'alarmes soient prometteurs, ils ne sont pas encore parfaits pour la réalité chaotique d'une chambre d'hôpital. Les conclusions suggèrent que le moment où un son délivre ses informations les plus critiques est aussi important que le son lui-même. En plaçant les indices les plus urgents en tête de séquence, les concepteurs pourraient potentiellement aider les cliniciens à prendre des décisions plus rapides. La recherche souligne également que la hauteur et la fréquence spécifiques d'une alarme peuvent déterminer si elle se perd dans le bruit des autres équipements. Bien que les délais observés en laboratoire aient été mesurés en fractions de seconde, dans un cadre clinique, même une brève hésitation peut avoir un impact sur les soins aux patients. Les auteurs suggèrent que les travaux futurs devraient se concentrer sur le perfectionnement de ces sons afin de garantir qu'ils restent distincts et reconnaissables, même lorsque l'hôpital est au plus bruyant, et que ces conceptions devraient éventuellement être testées auprès de véritables professionnels de santé pour confirmer leur efficacité dans des scénarios réels.