Una primera versión de este artículo fue publicada en el anuario AEIH 2023, que puede consultarse aquí.

El presente artículo da un paso más en la calidad de la investigación y comparte a modo de resumen detallado, las investigaciones multidisciplinares realizadas por la autora en los últimos años aunando arquitectura-medicina-psicología y bioestadística, y muestra los resultados detallados del estudio del efecto beneficioso de un entorno arquitectónico cálido para los pacientes oncológicos cuando reciben su tratamiento de quimioterapia frente a un entorno frio y además presenta una investigación según el Método científico para medir el efecto de la arquitectura, en la salud percibida y variables biológicas de salud.

Esta investigación ha recibido varios reconocimientos, como el Premio 2018 al Mejor proyecto de Investigación Beca innovación I+D y Mejor Comunicación Asociación Española de Ingeniería Española, y el Premio Internacional Humanización de la arquitectura y Salud Humans 2021 al Mejor proyecto de Investigación.

 

Durante cuatro años de Doctorado en Biomedicina, hemos investigado sobre el efecto del entorno cromático en el paciente oncológico, en el entorno hospitalario real, con el fin de avanzar en conocer cuál es el entorno más beneficioso al recibir su tratamiento de quimioterapia.

¿Por qué estudiar el entorno cromático en pacientes oncológicos durante su tratamiento con quimioterapia?

 

Epidemiología del cáncer

El cáncer es una de las principales causas de mortalidad en el mundo. Y según datos de Epidemiología La Organización Mundial de la Salud (OMS) ya en 2018 se registró una incidencia de 18 Millones de nuevos en 2018 y prevé una tasa de aumento para los siguientes 20 años en más de un 60%, superando los 29 millones de nuevos casos de cáncer por año para 2040.

 

Quimioterapia

Por otro lado, la quimioterapia es uno de los tratamientos con mayor nivel de evidencia y uno de los más empleados para intentar controlar el crecimiento celular. Sin embargo, los pacientes de cáncer a menudo informan de un aumento de estrés durante la quimioterapia.

 

Atención al estrés del paciente oncológico

Este estrés, por la enfermedad y por los tratamientos, se trata de aliviar desde los equipos profesionales de oncología con fármacos, psicooncología e incluso terapias integrativas que fomentan el ejercicio físico, fuera de los tratamientos y el uso de realidad virtual durante la quimioterapia.

 

Asistencia del paciente oncológico al hospital

Los pacientes oncológicos deben asistir frecuentemente al hospital (cada 7, 14 o 21 días durante meses). 

La mayoría de los hospitales que los pacientes oncológicos visitan tan frecuentemente han sido diseñados para cumplir los protocolos médicos, asegurar la asepsia y el funcionamiento óptimo de la tecnología. Sin embargo, no han pensado como prioridad en el bienestar emocional de los pacientes. 

Adjunto pueden ver una imagen que resume muy bien una experiencia del equipo de trabajo del impact HUB de Madrid: hace unos años la presidenta de la Asociación de trasplantados de pulmón tuvo que someterse a un trasplante de pulmón, y relata cómo esta foto muestra la perspectiva que tuvo delante de sí durante más de 8 meses tras su trasplante, ya que tuvo que estar tumbada boca arriba durante todo ese tiempo, el necesario para su recuperación en una cama del hospital. Esta foto nos sitúa un punto de partida para un fácil consenso sobre las posibilidades de mejora visual del entorno del paciente.

Perspectivas mejorables: punto de vista del paciente.

 

Quimioterapia y frío

Además de los factores introducidos anteriormente, cabe señalar que determinados compuestos citostáticos empleados en quimioterapia, como el platino, tienen como posibles efectos secundarios neuropatías periféricas que empeoran con el frio. Desgraciadamente este hecho será conocido para muchos de las lectoras y lectores de este artículo, por experiencia personal, o porque lamentablemente tienen algún familiar o conocido, que al tratarse con quimioterapia parece necesitar ir más abrigado. En algunos casos, los pacientes tienen incluso problemas para coger una botella de agua fría de la nevera, debido a los efectos secundarios de algunos tipos de quimioterapia que incluyen en su composición Platino.

 

La realidad actual de las unidades de tratamiento oncológico

Observando la mayoría de los Hospitales de día donde se realizan los tratamientos de quimioterapia, vemos que están diseñados en gamas frías y asépticas, y que no incluyen entre sus prioridades el reducir su nivel negativo de estrés de sus usuarios (Distrés), cuando se sabe que el estrés negativo sostenido puede perjudicar a la salud afectando a la regulación del sistema neuroendocrino, al sistema nervioso autónomo, al sistema inmunitario y al metabólico. En definitiva, a la salud de los pacientes.

Sobrecarga alostática del síndrome Post Hospital según Goldwater et al. 2018

La mayoría de los entornos cromáticos de las unidades oncológicas (Hospitales de día) están diseñados en gamas frías y asépticas

Adicionalmente, conociendo que los pacientes de cáncer suelen sufrir un aumento de estrés sobre otros ciudadanos sanos, por el diagnóstico de su enfermedad, la preocupación sostenida sobre su progresión y los tratamientos periódicos, nos preguntamos ¿son estos entornos FRÍOS los más idóneos para que un paciente oncológico reciba tratamiento? ¿Por qué diseñar en gamas frías y no en cálidas? ¿Hay justificación científica que lo avale, o lo hacemos por inercia o criterio del gusto del diseñador?

¿Por qué estudiar el entorno cromático en el paciente oncológico de unidades de tratamiento con quimioterapia? Introducción - Objetivos e Hipótesis - Método - Resultados y discusión - Conclusiones

Nota: Las maderas suelen reflejar la luz de longitud de onda larga, que el ser humano percibe como tonos amarillos, anaranjados y rojos.

Healing environment: diseño basado en la evidencia

Afortunadamente, según el Diseño basado en la evidencia en los últimos años y la Neurociencia, sabemos que del mismo modo que un entorno hospitalario no adecuado puede ser estresante, también disponemos de evidencia científica que demuestra que un entorno físico bien diseñado puede ser un colaborador en el bienestar y la salud de las personas. 
Es lo que se llama en arquitectura: Healing Environment. 
Aquí pueden ver un ejemplo de esto, el Avera Cancer Center de Estados Unidos que ha sido diseñado siguiendo criterios de EBD.
 

Avera Cancer Institute – Prairie Center, Dakota del Sur, Estados Unidos.

 

En esta línea Roger Ulrich, (investigador pionero que ya publicó resultados en la revista Science en los años 80 sobre el efecto beneficioso sobre los pacientes de un buen diseño en hospitales) en 2008 publicó una revisión sistemática que relaciona estrategias de diseño en el entorno físico y sus efectos sobre resultados de salud: esto es, sobre la reducción de estrés del paciente: habitaciones individuales, acceso a luz natural, iluminación artificial adecuada, vistas a la naturaleza, reducción del ruido… 

Si quisiéramos resumir en cuatro palabras las estrategias de diseño según la literatura a día de hoy, para conseguir buenos entornos para la salud en un hospital (más allá de las normativas de instalaciones y elementos que aseguran el aire limpio y la higiene), estas serían: Naturaleza (presencia de Biofilia), luz, color y silencio (control del ruido).
 

Diseño Basado en la Evidencia (EBD) - Neuroarquitectura

Dentro de estos elementos de diseño, uno que siempre está presente en la percepción de las personas, y que además es de los más económicos de emplear, es el color.

 

Resolver las debilidades de metodología científica en el diseño basado en la evidencia

La evidencia científica sobre entorno físico y salud ha avanzado exponencialmente en las últimas décadas, en número y en metodología. Hay mucha literatura escrita, especialmente en el campo de la iluminación, la biofilia (presencia de naturaleza) y silencio. Sin embargo, sigue presentado debilidades y más aún en el campo del color.

Esto es, la mayoría de los estudios se centran en el efecto sobre la calidad asistencial, la percepción y las preferencias personales, pero no estudian el efecto sobre variables de salud. Esta es una de las mayores críticas que hace el entorno biomédico a las publicaciones técnicas de arquitectos e ingenieros.

Por otro lado, en muchas ocasiones las investigaciones mezclan muchos estímulos con los que poder comparar los distintos entornos, esto es: unidad antigua vs nueva cambiando el tipo de iluminación, colores y tipo de mobiliario, incluyen plantas naturales… lo que hace difícil saber qué efecto produce cada variable introducida por sí misma.

Además, respecto al método de investigación empleado, la mayoría no sigue el método científico realizando estudios Controlados Aleatorios que es la base en Biomedicina, lo que hace difícil poder comparar unos estudios con otros, muchos de ellos no publican los métodos detallados para poder repetir las investigaciones. 

Y por último, otra debilidad es que la mayoría de los estudios se realizan en laboratorios (universidades, etc.) y no en entornos reales con pacientes reales, lo que crea un problema de contexto haciendo discutible el traslado de las conclusiones de dichos estudios a la realidad (no es lo mismo ser estudiante y estar tumbado tranquilamente con una luz sobre tu cabeza que cambia de color, que ser un paciente oncológico que acude a su sesión y se pasa cuatro horas, con una vía y tratamiento de quimioterapia en un hospital).
 

Propuesta de método científico para el estudio del entorno hospitalario

Por eso ha surgido esta tesis, con el propósito de resolver los problemas metodológicos anteriores:
- Estudio Controlado Aleatorio (ECA)
- Contexto: 
   - Entorno real (no virtual)
   - Pacientes reales
- Precisión en variables del entorno color:  Efecto agudo estímulo concreto, entorno cromático detallado.
- Sobre variables cuantitativas de salud
- Control de instrumentos de medida (test validados, constantes, cortisol, VFC)
   - Análisis estadísticos descriptivos e inferenciales
   - Publicando resultados cuantitativos

Objetivo e hipótesis de la investigación

El Objetivo General de la investigación ha sido evaluar el efecto agudo del entorno cromático cálido sobre el estado percibido de salud, niveles de estrés psicológicos y fisiológicos de los pacientes oncológicos durante su tratamiento en unidades de quimioterapia, con la hipótesis de que el entorno cromático cálido tiene un efecto agudo beneficioso sobre el estado percibido de salud y los niveles de estrés psicológico y fisiológico de los pacientes oncológicos durante su tratamiento en unidades de quimioterapia, frente a un entorno cromático frío (azul y blanco).

Hipótesis: el entorno cromático cálido tiene un efecto agudo beneficioso sobre el estado percibido de salud y los niveles de estrés psicológico y fisiológico de los pacientes oncológicos durante su tratamiento en unidades de quimioterapia, frente a un entorno cromático frío (azul y blanco)

Para ello creamos un Diseño experimental de 3 Fases para estudiar el efecto de distintos estímulos cromáticos (Frio: los tipos empleados en las Unidades de quimioterapia: todo blanco con sillón azul; y los cálidos en color naranja o textura de madera). Para evitar artefactos que alteraran la investigación, el suelo, techos y la iluminación fueron constantes en las distintas condiciones. Y la temperatura dentro de las salas se mantuvo en unos rangos (máximo 25 °C y mínimo 23°C), que aseguran que las condiciones de temperatura ambiental no afecten a la temperatura corporal de las personas.

 

Intervenciones realizadas

Pueden ver a continuación gráficamente, las intervenciones realizadas en cada una de las fases:
La  Fase 1 se realizó como piloto del estudio, en una unidad de Hospital de día Oncológico en una planta alta de un hospital en Madrid. La intervención de color como variable independiente se aplicó en el sillón del paciente y en la pared frente al paciente. Se taparon las ventanas para evitar alteraciones por visión al exterior y controlar la iluminación natural. Y se estudió el efecto de la orientación (Norte o Sur), y del entorno color.
 

Diseño fase 1

En una Fase 2 se repitió el experimento en una unidad de Hospital de día oncológico en otro hospital en Bilbao, ubicado en un sótano sin iluminación exterior (sin ventanas) y reduciendo la presencia de cambio de color solo a la pared lateral al paciente. Las variables en este caso fueron fría como en la fase 1 y en cálido además de la pared naranja se implementó el color cálido con textura de madera, (que se sabe emite en longitudes de onda cálidas anaranjados).

Diseño fase 2

La Fase 3 se realizó en la misma unidad de Fase 1, con intervención de color en el sillón del paciente y en la pared frente al paciente, y se estudió el efecto del entorno bajo la variable color.

 

Participantes

Los participantes de todas las fases fueron pacientes oncológicos adultos, tratados con quimioterapias que pueden producir neuropatías periféricas que empeoran con el frío (Paclitaxel (Taxol®), Carboplatino…) con rangos de edades, sin diferencias significativas en todas las fases. 

 

Cumplir normativa de investigación biomédica

Para cumplir la normativa de investigación Biomédica, el proyecto de investigación en cada hospital se presentó al correspondiente comité ético para su aprobación.

Cada paciente se midió consigo mismo pasando por todas las salas. 
El reclutamiento fue realizado por el equipo de enfermería, sin conocimiento por parte de los investigadores, y se relacionó a cada paciente con un código de identificación (ID) de modo que estos desconocían en qué sala iniciaría su tratamiento hasta llegar a la unidad.

La adjudicación del orden de cada sala se realizó por ALEATORIZACIÓN.
 

Variables

Las variables dependientes de medidas repetidas en cada paciente analizadas se fueron ampliando en cada fase incluyendo variables fisiológicas.

Variables dependientes analizadas

 

Instrumentos de medida

Todos los instrumentos empleados en la investigación fueron instrumentos validados científicamente:

 

Protocolo de toma de datos

Aquí pueden ver un resumen de cómo se realizó el protocolo de toma de datos, expresado con una línea de tiempo en cada una de las fases.
Esto es, En la investigación, como hemos indicado cada paciente se comparó consigo mismo pasando por cada una de las condiciones de forma aleatoria.

La toma de datos PRE y POST se realizó siguiendo el orden del siguiente protocolo:
- Toma de datos PRE antes de comenzar la quimioterapia: Medida HRV, cortisol-DHEA y constantes vitales (temperatura, presión y frecuencia cardiaca).
- Toma de datos POST al terminar la quimioterapia: constantes vitales (temperatura, presión y frecuencia cardiaca), medida HRV, cortisol-DHEA y Test EUROQOL-5D-5L e ID-PAIN.
 

Análisis estadístico de los datos

En la Fase 1 los efectos de cada entorno se analizaron mediante un modelo ANOVA 2x2 de medidas repetidas, con dos condiciones de color (Blanca y Naranja) y dos condiciones de orientación (Norte y Sur).

La Fase 2 también se analizó mediante un modelo ANOVA de medidas repetidas, pero esta vez con tres condiciones (Blanca, Madera, Naranja)

En la Fase 3 los efectos de la intervención se analizaron mediante la prueba t de Student de medidas repetidas, para comparar dos condiciones (Blanca y Naranja).

En los análisis de varianza, los tamaños de efectos de cada factor y su interacción se calcularon mediante Eta cuadrado generalizada y d de Cohen.

 

Resultados

Aunque algunos de los resultados obtenidos en las variables analizadas en cada uno de los entornos estudiados muestran pocos cambios y tienen un tamaño del efecto pequeño, creemos que estos resultados son relevantes para la aplicación en la arquitectura y el diseño de la Unidades de quimioterapia y que un análisis de rentabilidad coste/beneficio apoya el uso de las configuraciones propuestas en esta tesis para los entornos de dichas Unidades.

 

Termómetro de salud

Lo más significativo se ha localizado en la percepción de salud de los pacientes, esto es, en lo referente a diferencias desde antes del inicio hasta después de la sesión de quimioterapia en cada condición en el termómetro de percepción de salud, la diferencia entre las condiciones Blanca y Naranja en un rango de 0-100 fue 4,4 puntos superior en la condición Naranja. Esto es, la percepción de salud fue mayor en las salas cálidas que en las frías tipo. Esta diferencia fue estadísticamente significativa en la Fase 1 con una p<0.05, =0.036 y un tamaño de efecto pequeño. Se mantuvo esa tendencia también en las Fases 2 y 3, con mejores valores medios en percepción de salud en las salas de entorno cálido que en las de entorno frío, aunque en las fases 2 y 3 no consiguió significación estadística.

Esta conclusión se alinea con lo indicado por la literatura revisada que señala que, aunque la cultura occidental no encuentra el color naranja dentro de los colores preferidos, si lo encuentran como transmisor de connotaciones positivas. Y sí se preferiría un entorno cromático más cálido respecto a un el entorno Hospitalario “todo blanco”. También apoyaría el uso de biofilia (madera en el tono cálido empleado en la investigación).
 

Percepción de mayor salud

Los resultados de Fase 01 han sido publicados en la revista médica de impacto Q1 “Suportive Care in Cancer”.

 

Constantes vitales

En los resultados obtenidos en las constantes vitales no encontramos diferencias estadísticamente significativas. Sin embargo, en las diferencias encontradas desde antes del inicio hasta después de la sesión de quimioterapia sí se encontraron tendencias repetidas en todas las fases en las variables de Temperatura corporal, presión diastólica y frecuencia cardiaca:
 
En la temperatura corporal de los pacientes sí se encontró una diferencia media superior del entorno cálido naranja frente al entorno frío, cuando el color estaba presente frente al paciente y en el sillón de tratamiento, esto es, en fases 1 y 3.

Esta tendencia de aumento de la temperatura corporal en entornos de colores cálidos estaría de acuerdo con la teoría “Hue-Heat” (Tono-calor), que autores como Goethe, Goldstein o Nakshian, que postulaban que los colores de longitud de onda larga (colores cálidos) calientan y los de longitud de onda corta (colores fríos como el verde o el azul) enfrían. Y también con Itten, que afirmó el color cálido tiene la capacidad de afectar la sensación de calidez frente a los colores fríos, o Birren, que afirmó que el color cálido independientemente del deseo de la persona, estimulaba el sistema nervioso autónomo, incrementando la temperatura corporal. O con Itten, que concluía en sus investigaciones dos espacios distintos uno frío y otro cálido, producía una variación en la sensación de frío o calor. Por su parte, las revisiones actuales Tofle et al. 2004, Ghamari  2016 indican que cuando se encuentra que estos efectos de Hue-heat, los entornos cálidos sí tendrían un leve efecto sobre la temperatura corporal, cuando se encuentran los valores son cuantitativamente mínimos.

A nivel de arquitectura y bienestar del paciente oncológico tratado con quimioterapias que pueden producir problemas de neuropatías periféricas y efectos secundarios que empeoran su calidad de vida y su salud con el frío, sería recomendable optar por entornos con colores más cálidos, que, aunque sea levemente, ayuden a crear un entorno perceptivo de mayor calidez psicológica o fisiológica, por mínimo que sea a nivel cuantitativo.
 

Madera calidez

Las maderas en el tono elegido para el estudio (tipo roble) reflejan la luz de longitud de onda larga, que el ser humano percibe como tonos amarillos, anaranjados y rojos, y que hace que la madera se sienta cálida.
Lo encontrado en la fase 2 coincidiría con lo señalado a nivel de percepción por Blachenberger et al.  de la universidad de Oregón realizado en 2019, quienes concluyeron que la madera era significativamente preferible frente a todo blanco.

 

Presión y frecuencia cardiaca

En lo referente a Presión y Frecuencia cardiaca, hemos encontrado, de acuerdo con Nanda et al. 2012, que los estímulos visuales provocan cambios en la frecuencia cardiaca y la presión sanguínea.

La presión diastólica media de los pacientes ascendió más en salas frías respecto a las cálidas, en todas las fases. 
 

Frecuencia cardiaca

En las tendencias de la frecuencia cardiaca, en fases 1 y 3 cuando el color estaba presente frente al paciente y en el sillón de tratamiento, se encontró un mayor aumento medio de la frecuencia cardiaca de los pacientes en las salas cálidas respecto a las salas frías (o una menor reducción media en fase 3). Mientras que en la fase 2 cuando la condición de entorno color solo se encontraba en la pared lateral de la sala, se encontró una tendencia de mayor reducción media de la frecuencia cardiaca de los pacientes en los entornos cálidos, (madera y mayor en naranja) que el entorno frío.

Esto apoyaría la teoría de Hue-Heat (colores cálidos mayor activación) cuando el color se encontraba frente a los pacientes, pero únicamente en frecuencia cardiaca y no en presión diastólica.  Y sí apoyaría los estudios que insisten en el beneficio de la biofilia (presencia de naturaleza o elementos que hagan referencia a ella) para reducir la activación.

 

Cortisol

En lo referente a las variaciones de Cortisol de los pacientes, la diferencia media desde el inicio hasta concluir su sesión de quimioterapia, siempre descendió, tanto en salas cálidas como en las frías.
En la Fase 2, cuando el color se ubicaba en la pared lateral de la sala, se encontró una mayor reducción media de los niveles de Cortisol de los pacientes en los entornos cálidos, (Naranja y mayor en el entorno cálido de textura de Madera) que el entorno frío. 

Esta tendencia en fase 2 apoyaría el empleo de color cálido con textura de madera para reducir el nivel de estrés de los pacientes, como indica la literatura científica en estudios realizados en salas de laboratorio con sujetos sanos.

La literatura existente, como se ha comentado anteriormente, además de ser muy limitada y en ocasiones con muy poca muestra, es difícilmente comparable; o bien se ha realizado en laboratorios, o con estudiantes o con un foco de luz.

 

Conclusiones finales

Un análisis de rentabilidad coste/beneficio (bajo coste de elegir color, cuesta lo mismo una tapicería negra que naranja al elegirla por primera vez, o un paneleado fenólico blanco que uno de madera) apoyaría el uso entorno cálido vs entorno frio en unidades oncológicas.

Aportaciones prácticas de la investigación

Esta investigación ha realizado una serie de aportaciones prácticas:

- Método de investigación de efecto de decisiones de diseño sobre la salud de las personas
- Aumentar evidencia científica: Ofrecer datos cuantitativos en variables fisiológicas de salud sobre el efecto del entorno cromático en unidades oncológicas (tamaños de efecto)
- Unidades oncológicas mejor entorno cálido. 
 

Apertura a más investigaciones

Proponemos el empleo de este modelo de investigación con método científico para aumentar el conocimiento del efecto del entorno en unidades oncológicas y en otras unidades, y así poder crear guías de diseño apoyados en evidencia sobre el beneficio para la salud del paciente siguiendo el método científico.