个性化移动透析装置设计中的人为因素:访谈研究外文翻译资料

 2022-07-31 21:48:18

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个性化移动透析装置设计中的人为因素:访谈研究

Ji-Eun Kim , Larry Kessler , Zach McCauley , Itsumi Niiyama , Linda Ng Boyle

关键词：人为因素，移动透析设备，访谈模式，可穿戴医学设备，终末期肾病

摘要：最近技术的进步已经使移动渗析设备原型的创造成为可能。这些原型机已经通过测试，其具有使个人连续透析的能力，而不是断断续续的，最新的移动透析设备旨在提升它的功能性，这表明人为因素的问题已经得到仔细考虑（如效率、体积和重量），本研究描述了动态肾脏改善活力（AKTIV）的设计进展，在产品开发的早期阶段使用访谈方案来捕捉患者和护理者的反应，AKTIV具有改善病人生活质量和降低致死率的潜力，我们研究的目标是检查病人和护理人员对AKTIV的设计偏好和特征考虑，我们采访了22个参与人员，其中有12名女性和16名病人，对参与者进行了访谈前调查，随后进行了半结构式访谈，访谈前的调查结果显示透析设备的腰带和背包的设计比肩包和分布式设计更受欢迎，参与者在访谈前的表格上还表示，安全性和准确性对他们来说比依恋的舒适性、紧凑性或操作的简单性更重要。在访谈中，在确定五种设计类型的优势时，经常提到不可见性和移动性。最后，确定了不同设计类型和属性的个人偏好差异。我们的研究结果对于提高AKTIV原型机和产品的效率、有效性和用户满意度具有重要的意义。这项访谈研究的结果将有助于确保工程师和临床医生有重新设计AKTIV的目标参数。

1.引言：终末期肾病（ESRD）患者对透析系统的需求越来越大。据报道，美国ESRD患者人数超过60万，2015年用于治疗肾病的费用约为1000亿美（Saran等人，2018年）。当慢性肾脏疾病（即血液透析或移植）所需的肾脏替代失败时（El Nahas和Bello，2005），ESRD随之发生。ESRD患者能够从血液透析系统中延长生存期，主要是由于Willem Johan Kolff（1946）和Belding H.Scribner（Scribner等人，1960a，b；Scribner等人，1960a，b）的发明和工作。然而，美国大多数透析系统要求ESRD患者每周三次到透析中心进行四小时的治疗，这使得治疗具有挑战性（Cambi等人，1975年；Chazot和Jean，2009年；Friedman，2009年）。

研究人员和工程师已经开发出即使病人不去透析中心也可以透析的系统，这个血液透析系统是一种家用血液透析装置机，已经被证明与血液透析中心系统具有相似的安全性和功能，然而，家用血液透析机依然存在移动性问题，通常他的重量超过60公斤，要求病人花费更长的时间连接设备，随着移动生物学设备的努力发展，一种被称作可穿戴人工肾脏的可移动和可穿戴血液透析设备已经被开发和测试，这种WAK（人工可穿戴肾脏）有可能通过提高病人的活动能力来改善他们的生活质量;它也有可能降低发病率和死亡率，然而，当前一代WAK的局限性包括原型WAK设备的人体工程学限制（Gura等人，2016）。特殊的人体工程学限制是设备的体积和重量太大，妨碍了24小时的使用，以及设备的位置不方便，降低了使用的方便性。

下一步是创造新一代的移动和个性化透析设备，可以满足用户的效率，有效性和满意度的需求，以人为中心的设计理念，作为使用者的角度来设计产品，对于产品的发展越来越重要，在设计未来的可穿戴健康和医疗设备时，研究人员鼓励考虑人的因素，产品设计不仅要考虑设备的功能，还要考虑设备的操作者，包括他们的背景以及设备使用的环境，研究者必须认识到用户需求的重要性，以及对给定设备的感知性和接受性。

我们注意到，对与肾脏相关的可穿戴设备的人为因素的研究很少。在华盛顿大学透析创新中心(CDI)，我们正在开发一种移动透析装置，称为移动肾脏以提高活力(AKTIV)。不足为奇的是，AKTIV迄今主要侧重于功能和流动性，因为AKTIV是一种医疗设备，处于高风险系统中，临床医生和发明者的最高优先事项是功能和临床成功参数的原则性证明，然而，改进当前移动透析装置设计的几个挑战已经出现，这些挑战包括易用性、易携带、操作简单性和连接性，这项研究的目的是检查病人和护理人员的AKTIV设计偏好和特征考虑，理解用户的需求是以人为中心的设计过程的第一步，它需要开发低保真度和高保真度的原型来进入到用户的观点，在用户参与产品开发的第一步，我们采访了患者和护理人员，并进行了内容分析。通过使用访谈数据集进行定量和定性分析，我们能够为工程师和临床医生在设计AKTIV时确定需要考虑的参数。

2.研究方法

2.1参与人员

参与者是作为志愿者的身份，他们参加了2018年3月在俄勒冈州波特兰市举行的国家肾脏基金会会议。我们总共采访了26名患者和护理人员，因为有4人在采访前的调查中提供了不完整的答案，然而只有22名参与者被包括在这项研究中，22名参与者年龄在24岁到73岁之间，16名病人，6名护理人员，表1总结了受访参与者的特征。受访患者主要是男性(62.5%)，而护理人员回访全部是女性(100%)。大多数参与者是白人(75%的患者和100%的照顾者)。大多数人没有佩戴医疗设备的经验(75%的患者100%的护理人员)，患者在通常接受透析的地方有不同的模式，对于一些患者，透析在一个中心进行，另一些在家里进行，还有一些在两个地方都进行。只有11名患者提供了他们接受透析治疗的年数和平均年数，这11个病人的数字是13.32年(SD13.74)。在这个治疗过程中，患者经历了血液透析、腹膜透析或两者兼而有之。所有参与者在访谈之前都提供了知情同意书。没有提供额外补偿。

2.2访谈程序

参与者被分为两个阶段进行访谈，一个是访谈前调查(附录a)，另一个是半结构式访谈(附录b)。在第一阶段，参与者接受了一个包括人口统计学问题，以及参与者对医疗器械的知识和使用史的问题的访谈前调查，调查还要求参与者对我们开发的5种可穿戴透析设备的设计进行排序最多（1/4，最少5/4）），包括腰带，背包，背心，肩包，以及一个按照喜好排列的分布式模型，我们没有向参与者提供每种设计类型的详细描述或图片。这是为了避免无意中鼓励参与者根据我们的实验回答问题，大多数参与者不需要澄清设计类型的术语。然而，基于我们的实践试验，我们期望术语“分布式模型”会混淆采访者，因此，正如在访谈前的表格(附录a)中指出的那样，我们添加了分布式模型的描述，作为一个模型，其中“设备的各个部分可能在身体上彼此分离，例如，在腹部下方放置一个血液透析器，吸附剂盒可以装在背包里，监视器显示器可以放在手腕上，参与者理解分布式模型的样子; 对于“分布式模型”这个术语，我们没有参与者提出任何问题

然后，参与者根据重要性（最多1/4，最少6/4）对透析设备的精确度、附着舒适性、安全性、紧凑性（重量和尺寸）和操作简单性进行排序，以考虑如何设计移动透析设备。这六个属性基于设计可穿戴设备时考虑到的显著的人为因素（即舒适性、易用性、可穿戴性、可承受性和可靠性（Motti和Caine，2014））以及可用性指标（即有效性、效率和满意度），如国际标准化组织所述（ISO）（Abran等人，2003）

鉴于访谈前调查中列出的六个属性对于参与者来说可能没有设计类型那么清晰，我们在分析访谈数据时设置了标准，以确定哪些评论与这六个属性相关。准确性是指设备是否表现得患者有健康的肾脏，以及设备是否被准确地放置。易附着性是产品停留在病人身上没有滑动，摆动或掉落。舒适性代表患者在使用该设备时的放松程度，以及它是否干扰了日常生活活动。安全性表明产品在操作或穿在身上是多么安全，例如，许多患者表示，当产品的重要部分摆在他们面前时，他们会感到更安全，因为这样他们就可以时刻关注它们。紧凑意味着产品有多小（尺寸）和轻（重量）。最后，操作的简单性是产品的易操作性。

采访的第二阶段是通过使用半结构化的采访问题来征求关于五个设计方案和设备属性的详细意见，考虑到第二阶段访谈的目标是了解潜在用户的设计偏好和特点，采访问题侧重于设计AKTIV时的人体工程学和人的因素考虑，正如在引言和附录a和附录b中提到的，我们在访谈开始时向参与者解释说，这项研究的目标是确定如何提高移动透析设备的可用性，也就是说，在设计AKTIV的其他关键考虑，如供水的功能和血管连接机制，在这次访谈中没有被考虑。这两个阶段每个参与者大约需要30分钟。

2.3分析

采用内容分析法对访谈数据进行分析（谢和香农，2005）。为了分析访谈内容，我们首先根据五种设计类型（即腰带、背包、背心、肩包和分布式模型）对设计相关短语进行编码。也会搜索未在面试前表格中分类的设计选项。使用Atlas.Ti软件（Muhr，1997），我们对设计类型进行编码，以自动搜索转录本中的相关内容，例如，所有包含“belt”这个词的句子都有类似的编码，然后，我们审查了每一份“腰带”引语，以确认“腰带”是在适当的情况下提到的，并评估是否有必要扩大或减少引语，以最好地捕捉与手头代码相关的想法，仔细阅读抄本，我们能够发现参与者用来描述相同观点，例如，有时人们用“腰”与“皮带”互换，访谈记录经过进一步的详细检查，以确定为什么某个特定的设计方案或多或少受到青睐。通过对设计类型进行分类，将设计类型进一步划分为六个属性。我们首先对设计类型进行排序，然后是设计属性，因为在自动编码系统中很少计算关于设计属性的评论。我们还指出了每个设计的每个属性的讨论是正面的还是负面的，是优点还是缺点。我们假设参与者对特定设计类型或属性的评论数量与他们对设计类型或属性的兴趣相一致。

3.结果

3.1. 首选的设计类型和属性

我们使用访谈前的调查，以确定参与者的首选设计类型的排名。表2显示了参与者设计类型排名的统计学描述。尽管在访谈前的调查(附录a)中，参与者最喜欢的排名是1，最不喜欢的排名是5，我们将这些排名输入反向编码，以便更大的值表明更喜欢的设计类型，如表2所示。一个单因素方差分析证实，首选的设计类型是明显不同的（F（4，105）为1/4~3.40，plt;0.05）。LSD事后比较显示腰带和背包的类型明显比肩包和分布式背包更受欢迎。

在设计移动透析设备时，也使用参与者的排名来分析透析设备的属性。表3总结了参与者属性排名的统计学描述，平均值越大，属性越重要。单因素方差分析显示设计属性是统计学的主要影响（F（5126）为1/4—12.03 plt;0.001），Fisher的LSD事后分析表明，参与者认为安全性和准确性比其他4个特征更重要；据报道，操作简单性比准确性、依恋轻松性、舒适性和安全性相对不重要

3.2. 每种设计类别的优点和缺点

访谈记录进一步详细审查了解为什么一个特定的设计可能或多或少是首选。每次访谈的回答都会被检查是否有任何与五种设计类型和六种属性的优缺点相关的评论。由于这六个属性是从我们研究人员在先前知识的基础上开发和确定的访谈前表格中的，我们称之为“自上而下”属性，它定义了决策标准直接来自以前提供的信息(Bettmanamp;Sujan，1987;Park和Smith，1989)。除了这六个自上而下的属性之外，我们还考虑了隐形性和流动性，因为参与者在访谈过程中经常评论这两个属性，尽管在面试前的表格中没有提到这两个属性（Johnson，1984；Park and Smith，1989）。我们将这两个项目称为“自下而上”的数据驱动，没有具体的选择目标(Johnson，1984;ParkandSmith，1989)。隐形是指产品从外部隐藏和隐藏的程度，或者是否通过一种机制可以识别患者在与人会面或进入有人的空间时是否佩戴了设备。移动性意味着人们在穿着该产品时可以很容易地坐下、改变腿的位置或站立和行走。

表4显示了每个参与者针对每个设计类型(行)的八个属性(列)提出的评论的数量。这五个属性之间有联系(chi;2(4) frac14; 11.75, p lt; 0.05)。在五种设计类型中，腰带评论最多，分布式模型、背心和肩袋评论较少。这与表2显示的结果一致，表明皮带的设计优于其他类型的设计。此外，在自上而下和自下而上的属性中，系统的隐形性在访谈中被提到最多，操作简单性被提到最少。然而，这些调查结果没有得到八个属性之间评论数量统计上的显著差异的支持

我们注意到，访谈期间与属性相关的评论数量与表3所示的访谈前调查显示出不同的模式。也就是说，尽管参与者声称安全性和准确性对他们来说比其他属性更重要，但访谈分析表明，但访谈分析表明，在确定每种设计类型的强度时，患者最常使用设计的不可见性、移动性和紧凑性

表5显示了每个参与者就每种设计类型在八个属性方面的弱点发表的评论数量。这这八个属性被转化为更消极的对应属性，即不精确性、难依附性、不适、不安全、沉重和体积大、操作困难、可见性和不可移动性。在设计类型的弱点方面，被评论最多的是背包，其次是肩包和腰带，但没有发现统计学上的显著差异。关于这八个属性，卡方检验显示，对这八个属性的评论数量有显著差异。我们注意到，在访谈前的调查中，参与者将准确性列为设计产品时需要考虑的最重要特征之一，但他们在访谈中提到不准确的次数最少，最不舒服的次数最多。

下一节将详细介绍表4和表5中包含的评论。表4和表5所示的评论数字放在与内容有关的每个句子末尾的括号内。

3.2.1腰带

从参与者那里获得了一些关于皮带

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