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

Nos ambientes de alta pressão dos hospitais, onde monitores apitam e piscam para sinalizar a mudança na condição de um paciente, o som é uma linguagem vital. Esses alarmes auditivos são projetados para romper o ruído de uma enfermaria movimentada e alertar médicos e enfermeiros sobre mudanças fatais na frequência cardíaca ou na pressão arterial de um paciente. No entanto, quando muitos dispositivos soam ao mesmo tempo, ou quando os sons em si são difíceis de distinguir, o ouvido e o cérebro humanos podem ficar sobrecarregados. Esse fenômeno, conhecido como fadiga de alarmes, ocorre quando os clínicos se tornam tão acostumados a um fluxo constante de alertas que podem perder um sinal crítico ou responder de forma muito lenta. O desafio para engenheiros e pesquisadores médicos é projetar sons que não sejam apenas altos o suficiente para serem ouvidos, mas que também sejam estruturados de uma forma que o céreio possa reconhecer instantaneamente o que está errado e qual é a urgência da situação, mesmo quando há ruídos concorrentes presentes.

Uma equipe de pesquisadores decidiu testar uma nova abordagem para esses sons críticos, focando em como a estrutura de um alarme afeta a rapidez e a precisão com que uma pessoa o identifica. Eles criaram novos sinais auditivos para frequência cardíaca e pressão arterial que foram construídos com base em princípios da audição humana, especificamente usando sons que mimetizam intuitivamente o evento fisiológico que representam. Para a frequência cardíaca, incorporaram um som de "lub-dub" que imita um batimento cardíaco, seguido por uma sequência rápida de tons para sinalizar urgência e, finalmente, um tom que sobe ou desce para indicar se o coração está batendo rápido demais ou devagar demais. Eles testaram esses novos sons ao lado dos alarmes padrão atualmente usados pelos principais fabricantes de equipamentos médicos, que frequentemente compartilham estruturas melódicas semelhantes. O objetivo era ver se esses novos designs, informados pela percepção, conseguiriam permanecer claros e distintos mesmo quando os alarmes proprietários familiares estivessem soando ao mesmo tempo.

Para realizar este teste, os pesquisadores trouxeram trinta e nove adultos saudáveis para um laboratório silencioso. Esses participantes não eram profissionais médicos, mas foram solicitados a realizar uma tarefa que simulava a carga mental de um ambiente clínico movimentado. Usando fones de ouvido, eles escutavam alarmes específicos e tinham que identificar se estavam ouvindo uma frequência cardíaca alta ou baixa, ou uma pressão arterial alta ou baixa. Para tornar a tarefa mais desafiadora e realista, os participantes também tiveram que realizar uma tarefa visual secundária em um computador, pressionando uma tecla sempre que uma letra específica aparecesse. Essa configuração de tarefa dupla garantiu que sua atenção fosse dividida, de forma muito semelhante a um clínico monitorando um paciente enquanto realiza outras funções. Os alarmes foram reproduzidos em dois cenários principais: primeiro, isoladamente e, segundo, misturados com os alarmes padrão da General Electric e da Philips, que serviram como ruído de fundo concorrente.

Os resultados revelaram que o cérebro processa diferentes tipos de alarmes médicos em velocidades distintas. Quando os novos alarmes de frequência cardíaca eram tocados sozinhos, os participantes levavam mais tempo para identificá-los em comparação aos novos alarmes de pressão arterial. Em média, a resposta aos sons de frequência cardíaca foi 763 milissegundos mais lenta. Os pesquisadores descobriram que esse atraso provavelmente se devia ao tempo de entrega da informação dentro do próprio som. Os alarmes de pressão arterial forneciam suas pistas mais importantes logo no início, permitindo uma decisão mais rápida. Em contraste, os alarmes de frequência cardíaca exigiam que o ouvinte esperasse pela sequência completa de sons para que a direção da mudança — se o coração estava acelerando ou desacelerando — se tornasse clara.

Quando os pesquisadores introduziram os alarmes concorrentes dos principais fabricantes, a dificuldade aumentou para todos. A presença desses sons de fundo retardou o tempo de reação dos participantes em 89 milissegundos e reduziu sua precisão em 4 por cento. Essa queda de desempenho sugere que mesmo sons bem projetados podem ser parcialmente obscurecidos pela desordem existente do ruído hospitalar. No entanto, o estudo também descobriu uma nuance específica sobre como a direção do som importava. Quando o alarme de frequência cardíaca indicava uma frequência cardíaca crescente, a presença de um alarme concorrente tornou a resposta 183 milissegundos mais lenta. Em contrapartida, quando o alarme indicava uma frequência cardíaca em queda, o atraso foi insignificante, de apenas 4 milissegundos. Essa diferença parece estar ligada à frequência dos sons; o tom ascendente do alarme de frequência cardíaca rápida ocupava uma faixa de frequências semelhante aos alarmes de alta prioridade dos fabricantes, fazendo com que eles interferissem mais entre si do que os sons de tom mais baixo da frequência cardíaca em desaceleração.

O estudo conclui que, embora esses novos designs de alarmes sejam promissores, eles ainda não são perfeitos para a realidade caótica de um quarto de hospital. Os achados sugerem que o momento em que um som entrega sua informação mais crítica é tão importante quanto o som em si. Ao antecipar as pistas mais urgentes, os designers poderiam potencialmente ajudar os clínicos a tomar decisões mais rápidas. A pesquisa também destaca que o tom e a frequência específicos de um alarme podem determinar se ele se perderá no ruído de outros equipamentos. Embora os atrasos observados no laboratório tenham sido medidos em frações de segundo, em um ambiente clínico, mesmo uma breve hesitação pode impactar o cuidado ao paciente. Os autores sugerem que o trabalho futuro deve se concentrar no refinamento desses sons para garantir que permaneçam distintos e reconhecíveis, mesmo quando o hospital estiver em seu nível mais ruidoso, e que esses designs devam, eventualmente, ser testados com profissionais médicos reais para confirmar sua eficácia em cenários do mundo real.