유볼브는 의료기기 사용적합성을 최적화하는 엔지니어링 및 컨설팅 서비스를 제공합니다.
실제로 알람디자인 부분은 의료기기사용적합성 평가를 진행할 때 많은 사용 오류가 발생하는 부분 중 하나이며, 사용적합성으로 인한 사건, 사고를 조사하면 알람 디자인의 실수로 인한 의료사고가 상당부분 차지하는 것을 알 수 있습니다.
위 의약품 주입 펌프 혹은 Infusion Pump로 불리는 의료기기도 대표적인 예시로써 해당 의료기기는 경보 소리가 너무 작거나, 비상 상황에서 알람이 의료진에게 인식되지 않는 등 다양한 사용오류들이 발생하여 환자 사망 1명, 상태 악화 7명이 발생하여 의료기기 리콜이 진행되기도 하였습니다.
그렇기에 의료기기 업체가 고려해야할 국제 표준 중 하나로 IEC 60601-1-8이 창안되었습니다. 알람 디자인은 환자의 생명과 신속한 대응에 직접적인 연관이 있는 만큼 IEC에서도 특별히 하위 섹션으로 규격을 구분해서 요구사항, 테스트 및 지침을 명시하였지요.
IEC 60601-1-8은 트리거, 우선순위 분류 방법, 그리고 경보음의 패턴을 구체적으로 정의하고 있습니다. 여기에는 신호 버스트 패턴, 펄스 모양, 주파수, 상승/하강 시간 등이 포함되며, 장비의 기술적 결함과 환자의 상태 문제를 구별할 수 있도록 경보음의 차별화 규정도 포함됩니다.
특히, 표준에서는 경보음 기술적 메트릭을 구체적인 수치로 명시하는데 대표적인 예시는 아래와 같습니다.
경보 주파수는 150Hz에서 1,000Hz 사이여야 하며, 가장 높은 사운드 레벨을 가진 4개의 고조파 중 하나여야한다.
150Hz에서 4,000Hz 사이에는 최소 4개의 주파수 피크가 있어야한다.
이 주파수 피크들의 사운드 레벨 차이는 15dB 이내여야한다.
그렇다면 IEC 60601-1-8에 맞춰서 알람 디자인을 진행하면 모든 안전성, 유효성, 사용성이 보증되는 걸까요?
단 1개의 의료기기를 대상으로 하는 인허가, 문서관리 컴플라이언스에서는 이것으로 충분할지도 모르나 실제 사용환경과 연계가 되면 여전히 문제가 발생할 수 있습니다.
위에서 언급하였듯 ICU에서는 다양한 의료기기들이 있습니다. 그렇기에 한 연구에서는 하루 동안 12,000건 이상의 경보음이 기록되었다고 발표했으며 그 중에서 90퍼센트가 중요하지 않은 것으로 나타났습니다.
이러한 불필요한 경보에 지속적으로 노출되면 의료진은 경보음을 무시하기 시작할 수 있으며, 이는 안전성에 중대한 위험을 증가시킵니다. 이 현상을 '알람 피로'라고 하며, 미국 FDA에 따르면 지난 7년 동안 약 862명의 사망과 관련이 있었습니다.
이런 알람 피로가 의료진의 제공하는 치료의 질과 환자의 건강에 부정적인 영향을 미치지 않도록 의료 기기 경보음을 개선하는 방법을 의료기기사용적합성 엔지니어링에서 고려할 수 있습니다.
가장 대표적인 사용적합성 개선사항으로는 다음과 같은 예시가 있습니다.
잘못된 알람 (False alarms)
센서 임계값에 따라 여러 경보음이 발생할 수 있는데, 임계값이 너무 보수적으로 설정되면 False Alarm이 많이 발생합니다.
그렇기에 임상 전문 인력과 임계값에 대한 깊은 토의가 필요하며 총괄평가 중 사용적합성평가 방법 등을 활용해 임계값의 적절성 검증을 진행할 수 있죠.
성가신 알람 (Nuisance alarms)
의료진이 대응하고 있는 중에도 특정 상황과 관계없이 환자에게 영향이 없는 상황에도 경보음이 지속적으로 발생하는 의료기기도 있습니다.
이럴때 의료진이 일시적으로 경보음을 비활성화 할 수 있는 버튼이나 기능이 있으면 알람 피로를 줄일 수 있겠습니다.
부적절한 알람 (Inopportune alarms)
환자에게 영향이 적은 부분에서 변화가 있었을때 이를 긴급 알람으로 디자인하는 것보단 추후에 기록과 함께 화면에 표시하는 등 의료진에게 노티하는 것이 더욱 적절합니다.
이런 의료기기 사용적합성 개선을 위한 몇 가지 방안들은 지속적으로 제시되고 있습니다. 첫 번째로, 알람 맞춤화가 효과적인 해결책 중 하나입니다. 예를 들어, Philips의 'Alarm Advisor'는 환자의 상태에 조정해 불필요한 경보음을 줄이고, 의료진의 부담을 경감시키죠.
또한, 알람의 분배와 같은 기술적인 해결책도 제시됩니다. Getinge의 'Quiet ICU' 개념은 알람을 직접 의료진에게 전달해 병실에서 소음 없이 환자 안전을 유지할 수 있게 합니다. 의료진의 모바일 기기를 활용하여 알람의 출처와 내용을 빠르게 확인하고 대응할 수 있도록 하기도 하죠.
마지막으로, 교육 및 훈련도 매우 중요합니다. 의료기기를 납품하고 끝나는 것이 아닌 의료진이 지속적으로 관리 시스템을 인식하고 효율적으로 사용하는 방법에 대한 교육이 강화되면 의료진은 보다 자신감을 가지고 알람을 관리할 수 있으며, 알람 피로를 줄이는 데 큰 도움이 될 수 있습니다
중환자실(ICU)에서는 소리가 끊임없이 들립니다. ICU에는 수많은 의료기기들이 있고 그 많은 의료기기들은 각자의 알람을 지속적으로 울리는 매우 시끄러운 작업 환경이지요. 이러한 경보음들은 각자의 의료기기가 각자의 오류 메시지들을 동반하며, 환자의 건강에 위험이나 이상이 발생하였을때 의료진에게 즉각적인 개입을 유도하는 역할을 합니다.
따라서, 만약 알람 디자인이 잘못되거나 의료진의 즉각적인 반응을 유도할 수 없다면 환자에게 심각한 결과를 초래할 수도 있습니다.
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