Towards Resiliency in Medical Monitoring Devices Homa Alemzadeh, - - PowerPoint PPT Presentation

Homa Alemzadeh, Catello Di Martino, Zhanpeng Jin* Zbigniew T. Kalbarczyk, Ravishankar K. Iyer

Coordinated Science Laboratory, University of Illinois at Urbana-Chgampaign *Department of Electrical and Computer Engineering, Binghamton University, State University of New York

Towards Resiliency in Medical Monitoring Devices

Medical ¡Device ¡Failures ¡

1549 ¡ 1340 ¡ 2490 ¡ 2408 ¡ 2820 ¡ 2806 ¡ 243 ¡ 251 ¡ 370 ¡ 290 ¡ 358 ¡ 422 ¡

0 ¡ 200 ¡ 400 ¡ 600 ¡ 800 ¡ 1000 ¡ 1200 ¡ 1400 ¡ 1600 ¡ 1800 ¡ 2000 ¡ 2200 ¡ 2400 ¡ 2600 ¡ 2800 ¡ 3000 ¡ 2006 ¡ 2007 ¡ 2008 ¡ 2009 ¡ 2010 ¡ 2011 ¡

Number ¡of ¡Recalls ¡ Years ¡ Total ¡Recalls ¡ ¡ Computer-­‑Related ¡ 1.81x ¡ 1.73x ¡

• Food ¡and ¡Drug ¡Administra0on ¡(FDA): ¡
• 13,413 ¡recalls ¡ ¡
• 1.4 ¡million ¡adverse ¡event ¡reports ¡
• 19% ¡of ¡recalls ¡are ¡due ¡to ¡computer-­‑related ¡failures ¡

Computer-­‑related ¡Failures: ¡ Causes ¡and ¡PaJent ¡Impacts ¡

33.82% ¡

Sources ¡of ¡Failures ¡in ¡ ¡ Medical ¡Monitoring ¡Devices ¡

Fault ¡Origin ¡ DescripJon ¡ Error ¡Symptom ¡

Data ¡Errors ¡

Erroneous ¡input ¡data ¡streams ¡due ¡to ¡ noise ¡and ¡ar0facts ¡on ¡signals, ¡or ¡loss ¡

• f ¡data ¡samples ¡ ¡

Missed ¡detec0on ¡and ¡ False ¡alarms ¡

Algorithm ¡ Inadequacies ¡

Algorithm ¡ineffec0ve ¡for ¡specific ¡ pa0ents ¡or ¡medical ¡condi0ons ¡ Missed ¡detec0on ¡and ¡ False ¡alarms ¡

Hardware ¡ ¡ Faults ¡

Errors ¡caused ¡due ¡to ¡transient ¡or ¡ permanent ¡hardware ¡faults ¡ System ¡Malfunc0on ¡or ¡ Crash ¡

SoWware ¡ Bugs ¡

Errors ¡due ¡to ¡soKware ¡bugs ¡ System ¡Malfunc0on ¡or ¡ Crash ¡ Philips ¡INTELLIVUE ¡X2 ¡Portable ¡PaJent ¡Monitors ¡have ¡false ¡asystole ¡alarms ¡at ¡a ¡

much ¡more ¡frequent ¡rate ¡since ¡the ¡installa0on ¡of ¡addi0onal ¡wireless ¡laptops ¡in ¡CICU: ¡ ¡

¡

• Fault ¡Origin: ¡Possible ¡RF ¡interference ¡from ¡increased ¡level ¡of ¡radio ¡frequency ¡

ac0vity ¡in ¡the ¡CICU ¡pods. ¡ ¡

• Error ¡Symptom: ¡More ¡frequent ¡appearance ¡of ¡false ¡asystole ¡alarms. ¡ ¡

¡

• Recovery ¡AcJon: ¡A ¡firmware ¡upgrade ¡resolved ¡the ¡immediate ¡problem ¡(loss ¡of ¡ECG ¡

monitoring) ¡by ¡increasing ¡noise ¡immunity ¡or ¡suppression. ¡ FDA ¡MAUDE ¡Database ¡– ¡MDR ¡Report ¡2154693 ¡ ¡

Sources ¡of ¡Failures ¡in ¡ ¡ Medical ¡Monitoring ¡Devices ¡

Fault ¡Origin ¡ DescripJon ¡ Error ¡Symptom ¡

Algorithm ¡ Inadequacies ¡

Algorithm ¡ineffec0ve ¡for ¡specific ¡ pa0ents ¡or ¡medical ¡condi0ons ¡ Missed ¡detec0on ¡and ¡ False ¡alarms ¡

Hardware ¡ ¡ Faults ¡

Errors ¡caused ¡due ¡to ¡transient ¡or ¡ permanent ¡hardware ¡faults ¡ System ¡Malfunc0on ¡or ¡ Crash ¡

SoWware ¡ Bugs ¡

Errors ¡due ¡to ¡soKware ¡bugs ¡ System ¡Malfunc0on ¡or ¡ Crash ¡ GE ¡Healthcare ¡APEX ¡PRO ¡FH ¡Telemetry ¡Monitoring ¡Systems ¡did ¡not ¡recognize ¡a ¡

pa0ent's ¡telemetry ¡rhythm ¡and ¡did ¡not ¡alarm ¡a ¡series ¡of ¡ventricular ¡fibrilla0on ¡events: ¡ ¡

¡

• Fault ¡Origin: ¡ ¡Insufficient ¡best ¡amplitude ¡and ¡presence ¡of ¡pacemaker ¡ar0facts ¡in ¡the ¡

signal, ¡failed ¡to ¡meet ¡the ¡necessary ¡criteria ¡for ¡alarms ¡available ¡in ¡the ¡device ¡

• Error ¡Symptom: ¡Missed ¡detec0on ¡of ¡ventricular ¡ectopic ¡beats ¡
• PaJent ¡Outcome: ¡Death ¡

¡

FDA ¡MAUDE ¡Database ¡– ¡MDR ¡Report ¡1614824 ¡

Sources ¡of ¡Failures ¡in ¡ ¡ Medical ¡Monitoring ¡Devices ¡

Fault ¡Origin ¡ DescripJon ¡ Error ¡Symptom ¡

Hardware ¡ ¡ Faults ¡

Errors ¡caused ¡due ¡to ¡transient ¡or ¡ permanent ¡hardware ¡faults ¡ System ¡Malfunc0on ¡or ¡ Crash ¡

Hardware ¡ ¡ Faults ¡

Errors ¡caused ¡due ¡to ¡transient ¡or ¡ permanent ¡hardware ¡faults ¡ System ¡Malfunc0on ¡or ¡ Crash ¡

SoWware ¡ Bugs ¡

Errors ¡due ¡to ¡soKware ¡bugs ¡ System ¡Malfunc0on ¡or ¡ Crash ¡ Medtronic ¡Physio-­‑Control ¡LIFEPAK ¡CR ¡Plus ¡Defibrillator/Monitor ¡ ¡had ¡a ¡short ¡

circuit ¡in ¡one ¡of ¡the ¡components ¡on ¡the ¡printed ¡circuit ¡board ¡that ¡affected ¡the ¡ECG ¡ amplitude, ¡causing ¡the ¡device ¡to ¡not ¡analyze ¡the ¡ECG ¡rhythm ¡correctly ¡and ¡not ¡ delivering ¡therapy. ¡ ¡

¡

• Fault ¡Origin: ¡K1 ¡relay ¡on ¡the ¡analog ¡printed ¡circuit ¡board ¡assembly ¡may ¡short ¡due ¡to ¡

moisture ¡ingress ¡in ¡a ¡highly ¡humid ¡environment. ¡ ¡

• Error ¡Symptom: ¡Incorrect ¡analysis ¡of ¡ECG ¡signal ¡and ¡missed ¡delivery ¡of ¡therapy ¡

¡

• Recovery ¡AcJon: ¡No0fying ¡customers ¡and ¡device ¡replacement ¡ ¡

¡ FDA ¡Recalls ¡Database ¡– ¡Recall ¡Number ¡Z-­‑1899-­‑2010 ¡

Sources ¡of ¡Failures ¡in ¡ ¡ Medical ¡Monitoring ¡Devices ¡

Fault ¡Origin ¡ DescripJon ¡ Error ¡Symptom ¡

SoWware ¡ Bugs ¡

Errors ¡due ¡to ¡soKware ¡bugs ¡ System ¡Malfunc0on ¡or ¡ Crash ¡

Hardware ¡ ¡ Faults ¡

Errors ¡caused ¡due ¡to ¡transient ¡or ¡ permanent ¡hardware ¡faults ¡ System ¡Malfunc0on ¡or ¡ Crash ¡

SoWware ¡ Bugs ¡

Errors ¡due ¡to ¡soKware ¡bugs ¡ System ¡Malfunc0on ¡or ¡ Crash ¡ Philips ¡FloTrak ¡Elite ¡module ¡used ¡in ¡NM3 ¡is ¡a ¡mulJ-­‑parameter ¡paJent ¡monitor ¡

calculates ¡two ¡displayed ¡respiratory ¡parameters ¡incorrectly ¡due ¡to ¡errors ¡in ¡the ¡system ¡ soKware: ¡

¡

• Fault ¡Origin: ¡Errors ¡in ¡system ¡soKware ¡ ¡
• Error ¡Symptom: ¡Two ¡displayed ¡respiratory ¡parameters, ¡Mvalv ¡(alveolar ¡minute ¡

ven0la0on) ¡and ¡Vt/kg ¡(0dal ¡volume/pa0ent ¡weight) ¡are ¡higher ¡than ¡actual. ¡

¡

• Recovery ¡AcJon: ¡SoKware ¡update ¡to ¡correct ¡calcula0ons ¡ ¡

¡ FDA ¡Recalls ¡Database ¡– ¡Recall ¡Number ¡Z-­‑2168-­‑2011 ¡

• Real-­‑Jme ¡analysis ¡with ¡low ¡“False ¡PosiJve” ¡& ¡“False ¡NegaJve” ¡rates ¡ ¡
• Dynamic ¡adaptaJon ¡to ¡paJent-­‑specific ¡diagnosJc ¡needs ¡and ¡different ¡

applicaJon ¡scenarios ¡

• ConJnuous ¡monitoring ¡despite ¡unexpected ¡arJfacts ¡and ¡accidental ¡errors ¡

computa0on ¡and ¡communica0on ¡units ¡ ¡ ¡

Challenges ¡in ¡Resilient ¡Medical ¡ Monitoring ¡

Reconfigurable ¡Architecture ¡for ¡ Resilient ¡Medical ¡Monitoring ¡

• H. ¡Alemzadeh, ¡et ¡al., ¡“An ¡embedded ¡reconfigurable ¡architecture ¡for ¡paJent-­‑specific ¡mulJ-­‑parameter ¡

medical ¡monitoring,” ¡IEEE ¡Engineering ¡in ¡Medicine ¡and ¡Biology ¡Society ¡(EMBC), ¡Aug. ¡2011, ¡pp. ¡1896–1900. ¡

• Real-­‑Jme ¡analysis ¡with ¡low ¡“False ¡PosiJve” ¡& ¡“False ¡NegaJve” ¡rates ¡ ¡
• Dynamic ¡adaptaJon ¡to ¡paJent-­‑specific ¡diagnosJc ¡needs ¡and ¡different ¡

applicaJon ¡scenarios ¡

• ConJnuous ¡monitoring ¡despite ¡unexpected ¡arJfacts ¡and ¡accidental ¡errors ¡

computa0on ¡and ¡communica0on ¡units ¡ ¡ ¡

Challenges ¡in ¡Resilient ¡Medical ¡ Monitoring ¡

Monitoring ¡Flow: ¡PaJent-­‑Specific, ¡ MulJ-­‑parameter ¡Signal ¡Analysis ¡

• Feature ¡ExtracJon ¡

– Sta0s0cal ¡metrics: ¡Mean, ¡Median, ¡Standard ¡Devia0on, ¡Correla0on ¡Coefficient ¡ – Spectral ¡metrics: ¡Frequency ¡components ¡(FFT), ¡Power ¡spectrum ¡(PSD) ¡

• Health ¡Index ¡

– Aggrega0on ¡(A ¡vector ¡of ¡features) ¡ – Weighted ¡sum ¡ – Sta0s0cal ¡clustering ¡

• Fusion: ¡

– Decision-­‑level: ¡Majority ¡vo0ng, ¡Maximum, ¡Rule-­‑based ¡ – Feature-­‑level: ¡Classifica0on ¡

EvaluaJon ¡Framework ¡

• Inputs: ¡ ¡

– Physiological ¡Signals ¡ – ICU ¡Monitor ¡Alarms ¡ – Monitor ¡Status ¡Alarms ¡ – Ar0fact ¡Model ¡ – Signal ¡Analysis ¡Algorithms ¡

• Outputs: ¡ ¡

– Pa0ent-­‑specific ¡Alarms ¡ – Fusion ¡Alarms ¡ – Accuracy ¡Measures: ¡

• False ¡pa0ent-­‑specific ¡alarms ¡
• False ¡fusion ¡alarms ¡
• Masked ¡ICU ¡false ¡alarms ¡
• For ¡assesment ¡of ¡monitoring ¡algorithms ¡and ¡fusion ¡schemes ¡
• Based ¡on ¡MATLAB, ¡using ¡standard ¡interface ¡library ¡from ¡Physionet ¡
• Extracts ¡mul0-­‑parameter ¡physiological ¡data ¡and ¡ICU ¡monitor ¡

annota0ons ¡from ¡MIMIC ¡database ¡

• Annota0ons ¡and ¡ar0fact ¡models ¡are ¡used ¡for ¡cross-­‑valida0on ¡of ¡

monitoring ¡results ¡and ¡measuring ¡the ¡accuracy ¡of ¡algorithms ¡

¡ Physionet: ¡hap://www.physionet.org ¡

Monitoring ¡Algorithms ¡

• PaJent-­‑Specific ¡Feature ¡ExtracJon: ¡Mean ¡and ¡Correla0on ¡Analysis ¡ ¡
• Decision ¡Level ¡Fusion: ¡Majority ¡Vo0ng ¡

ArJfact ¡Model ¡

• Signal ¡CharacterisJcs: ¡

– Any ¡devia0on ¡of ¡a ¡data ¡samples ¡to ¡an ¡out-­‑of-­‑range ¡value ¡

• Monitor ¡Status ¡Alarms ¡(INOPs): ¡

– Reported ¡close ¡to ¡a ¡data ¡sample ¡

• ICU ¡Alarms: ¡Health ¡abnormality ¡ ¡
• Monitor ¡Status ¡Alarms ¡(INOPs): ¡ ¡

– Malfunc0on ¡of ¡ICU ¡bedside ¡monitors ¡and ¡sensors ¡ – Inopera0ve ¡or ¡Noisy ¡Transducers ¡

• Common ¡reported ¡ICU ¡and ¡INOP ¡alarms ¡related ¡to ¡ABP, ¡HR, ¡and ¡

ECG ¡signals: ¡

¡

ICU ¡and ¡INOP ¡Alarms ¡

Signal ¡ ¡ INOP ¡Type ¡ ECG ¡ DECREASE ¡ECG ¡SIZE ¡ ¡ NOISY-­‑CHK ¡ECG ¡LEAD ¡ CANNOT ¡ANALYZE ¡ECG ¡ LEADS ¡OFF ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ LEADS ¡OFF ¡(V) ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ INCREASE ¡ECG ¡SIZE ¡ ¡ LEADS ¡OFF ¡(II) ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ LEADS ¡OFF ¡(MCL1) ¡ ¡ ¡ ABP ¡ ABP ¡REDUCE ¡SIZE ¡ ¡ ¡ ¡ ABP ¡ZERO+CHECK ¡CAL ¡ ¡ ABP ¡OVERRANGE ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ABP ¡NO ¡TRANSDUCER ¡ ¡ ABP ¡UN-­‑PLUGGED ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ Signal ¡ Alarm ¡Type ¡ ECG ¡ VPBs ¡> ¡5/MIN ¡ ¡ ¡ ¡ PAIR ¡VPBs ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ MULTIFORM ¡VPBs ¡ ¡ ¡ MISSED ¡BEATS ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ VENT ¡TRIGEMINY ¡ ¡ ¡ RUN ¡VPBs ¡> ¡9 ¡ ¡ ¡ ¡ HR ¡m ¡> ¡n ¡ ¡ ¡ ¡ VENT ¡RHYTHM ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ IRREGULAR ¡HR ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ R-­‑ON-­‑T ¡VPBs ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ VENT ¡FIB/TACH ¡ ¡ ¡ RUN ¡VPBs ¡3 ¡-­‑ ¡9 ¡ ¡ TACHY ¡m ¡>n ¡ APNEA ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ VENT ¡BIGEMINY ¡ ¡ ¡ VENT ¡TACHY ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ABP ¡ ABP ¡ ¡ ¡m ¡< ¡n ¡ ABP ¡ ¡m ¡> ¡n ¡ ¡ ABP ¡DISCONNECT ¡ ¡ ¡

Signal ¡CharacterisJcs: ¡ABP ¡OVERRANGE ¡

[01:10:43.224 ¡27/01/1995] ¡ ¡ ¡ ¡37301 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡" ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ABP ¡OVERRANGE ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ [01:10:45.272 ¡27/01/1995] ¡ ¡ ¡ ¡37303 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡" ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ABP ¡OVERRANGE ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ [01:10:56.536 ¡27/01/1995] ¡ ¡ ¡ ¡37314 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡" ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ABP ¡OVERRANGE ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ [01:10:57.560 ¡27/01/1995] ¡ ¡ ¡ ¡37315 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡" ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ABP ¡OVERRANGE ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ [01:10:58.584 ¡27/01/1995] ¡ ¡ ¡ ¡37316 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡" ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ABP ¡OVERRANGE ¡ ¡

INOP ¡Alarms: ¡NOISY-­‑CHK ¡ECG ¡LEAD ¡

[16:12:17.048 ¡26/01/1995] ¡ ¡ ¡ ¡ ¡5752 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡" ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡255 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡NOISY-­‑CHK ¡ECG ¡LEAD ¡ ¡ [16:12:17.048 ¡26/01/1995] ¡ ¡ ¡ ¡ ¡5752 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡" ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡ ¡ ¡5 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡SpO2 ¡NON-­‑ PULSATILE ¡ ¡ [16:12:18.072 ¡26/01/1995] ¡ ¡ ¡ ¡ ¡5753 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡" ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡255 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡NOISY-­‑CHK ¡ECG ¡LEAD ¡ ¡ [16:12:18.072 ¡26/01/1995] ¡ ¡ ¡ ¡ ¡5753 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡" ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡ ¡ ¡5 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡SpO2 ¡NON-­‑ PULSATILE ¡ ¡ [16:12:19.096 ¡26/01/1995] ¡ ¡ ¡ ¡ ¡5754 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡" ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡255 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡NOISY-­‑CHK ¡ECG ¡LEAD ¡ ¡ [16:12:19.096 ¡26/01/1995] ¡ ¡ ¡ ¡ ¡5754 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡" ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡ ¡ ¡5 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡SpO2 ¡NON-­‑ PULSATILE ¡ ¡ [16:12:20.120 ¡26/01/1995] ¡ ¡ ¡ ¡ ¡5755 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡" ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡ ¡ ¡5 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡SpO2 ¡NON-­‑ PULSATILE ¡ ¡ [16:12:21.144 ¡26/01/1995] ¡ ¡ ¡ ¡ ¡5756 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡" ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡ ¡ ¡5 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡SpO2 ¡NON-­‑ PULSATILE ¡ ¡ [16:12:22.168 ¡26/01/1995] ¡ ¡ ¡ ¡ ¡5757 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡" ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡255 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡NOISY-­‑CHK ¡ECG ¡LEAD ¡ ¡ [16:12:22.168 ¡26/01/1995] ¡ ¡ ¡ ¡ ¡5757 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡" ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡ ¡ ¡5 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡SpO2 ¡NON-­‑ PULSATILE ¡ ¡ [16:12:23.192 ¡26/01/1995] ¡ ¡ ¡ ¡ ¡5758 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡" ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡255 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡NOISY-­‑CHK ¡ECG ¡LEAD ¡ ¡ [16:12:23.192 ¡26/01/1995] ¡ ¡ ¡ ¡ ¡5758 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡" ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡ ¡ ¡5 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡SpO2 ¡NON-­‑ PULSATILE ¡ ¡ [16:12:24.216 ¡26/01/1995] ¡ ¡ ¡ ¡ ¡5759 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡" ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡255 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡NOISY-­‑CHK ¡ECG ¡LEAD ¡ ¡ [16:12:24.216 ¡26/01/1995] ¡ ¡ ¡ ¡ ¡5759 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡" ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡ ¡ ¡5 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡SpO2 ¡NON-­‑ PULSATILE ¡ ¡ [16:12:25.240 ¡26/01/1995] ¡ ¡ ¡ ¡ ¡5760 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡" ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡ ¡ ¡ ¡5 ¡ ¡ ¡ ¡0 ¡SpO2 ¡NON-­‑

PotenJal ¡False ¡ICU ¡Alarms ¡

PaJent ¡Alarms ¡ ¡ INOP ¡Alarms ¡ ¡

Time ¡(sec) ¡ Time ¡(sec) ¡

NOISY-­‑CHK ¡ECG ¡LEAD ¡ MISSED ¡BEATS ¡ MISSED ¡BEATS ¡ SpO2 ¡NON-­‑PULSATILE ¡ ABP ¡REDUCE ¡SIZE ¡

< ¡10 ¡seconds ¡

• Pa0ent ¡alarms ¡raised ¡in ¡close ¡proximity ¡(within ¡10-­‑sec ¡distance) ¡of: ¡
• A ¡signal ¡over ¡range ¡value ¡
• A ¡related ¡monitor ¡status ¡alarm ¡

PaJent-­‑Specific ¡ABP ¡Alarms ¡

Proposed ¡ ¡ PaJent-­‑specific ¡ Technique ¡

False ¡ABP ¡Alarms ¡

ArJfacts ¡

Heart ¡Rate ¡Alarms: ¡True ¡and ¡False ¡

No ¡HR ¡Alarms ¡

Fusion ¡Alarms ¡

Discussion ¡of ¡the ¡Results ¡

• Around ¡25004 ¡of ¡ICU ¡monitor ¡alarms ¡are ¡raised ¡close ¡(<10 ¡sec) ¡

to ¡an ¡Error ¡(Ar0fact ¡or ¡INOP) ¡alarm ¡

• Mismatch ¡between ¡pa0ent-­‑specific ¡alarms ¡and ¡ICU ¡alarms: ¡

– 69891 ¡(an ¡order ¡of ¡magnitude ¡addi0onal) ¡pa0ent-­‑specific ¡alarms ¡ are ¡raised ¡at ¡loca0ons ¡where ¡no ¡ICU ¡alarms ¡is ¡triggered. ¡ – About ¡8% ¡of ¡these ¡alarms ¡are ¡poten0ally ¡false ¡alarms ¡ – Around ¡94% ¡of ¡them ¡are ¡related ¡to ¡abnormali0es ¡indicated ¡from ¡ Heart ¡Rate ¡(HR) ¡signal. ¡

• About ¡10% ¡of ¡fusion ¡alarms ¡are ¡poten0ally ¡false ¡alarms. ¡
• Majority ¡voter ¡fusion ¡mechanism ¡masks ¡about ¡98% ¡of ¡the ¡ICU ¡

alarms ¡from ¡which ¡only ¡2% ¡are ¡actually ¡false ¡ICU ¡alarms. ¡