为痴呆症患者开发记忆和交流应用程序:8步过程

简介

背景

痴呆症患者经常经历沟通障碍，这是由于与阿尔茨海默病和相关痴呆症相关的各种症状，包括记忆丧失、原发性进行性失语症、注意力持续时间缩短和单词检索障碍[1-6］．这些缺陷会对痴呆症患者的护理和临床护理产生负面影响，同时也会对其照护者的身心健康产生负面影响[6-8］．

先前的研究发现，增强和替代通信(AAC)设备可以有效地支持痴呆症患者的沟通[9］．然而，许多这些AAC设备在自定义内容的能力方面受到限制，并因其在解决痴呆症患者的人格问题和以家庭为单位的通信支持方面的局限性而受到批评[9，10］．具体来说，大多数这些基于技术的设备并不是为了支持痴呆症患者沟通他们的日常和不断变化的偏好和需求而设计的。9-19］．本文描述了一个临床试验的第一阶段，一个跨学科的研究团队应用了一个多步骤框架进行用户界面(UI)开发[20.]，开发一种电子电子交流设备，即“个人辅助触屏界面”(我PATI)为痴呆症患者提供服务。

老年痴呆症患者的My PATI

整个项目的重点是为痴呆症患者开发一种电子AAC设备，目的是:(1)支持他们与护理人员沟通日常护理偏好和需求;(2)与护理人员交流他们的日常经历和行为;(3)与参与其护理的提供者分享有关这些经验和行为的信息;(4)为护理人员提供方便地更新信息的能力，通过互联网访问。

新开发的我PATI提供结构和提示，并作为痴呆症患者与其照顾者之间持续接触的工具。与传统的纸质AAC设备类似，我PATI使用图形图像和文字，痴呆症患者在试图交流时可以指向这些图像和文字。与传统的AAC设备不同，这些图形图像可以自定义。例如，它不是一件衬衫或连衣裙的普通图标，我PATI可以填充护理对象实际服装的图像来制作吗我PATI与痴呆症患者在交流当天的着装时更相关图1)．它还与传统的AAC设备不同，它的功能是由日常生活活动组织的(ADL;即基本的自我照顾任务，如吃饭和梳洗)和工具性ADL (IADL;例如，更复杂的活动，如准备饭菜和遵守时间表)。我PATI旨在支持痴呆症患者的自主性和生活参与，允许他们在一天的ADL和IADL期间选择他们的护理偏好。例如,我PATI提供个性化的触摸屏选择仪饰和穿衣(即ADL)，并提示用户交流，管理和参与他们的环境(即IADL)。痴呆症患者可以使用我PATI独自(有能力时)或与家庭照顾者、另一名家庭成员或参与照顾他们的有偿照顾者合作。

我PATI具有允许护理人员随着护理对象的需求和偏好的变化不断更新内容的功能，这在纸质版本的AAC设备上是不容易做到的。的看护用户界面我PATI旨在允许护理人员上传、添加或更改反映护理人员独特偏好和纪念品的图形和功能。例如，服装的图像可能会更新以反映季节的变化，或者饮食的变化可能需要不同的食物选择。这种更新图形图像的功能，以及在任何有网络连接的地方访问应用程序的功能都很新颖。文本框1以玛丽为例，她是一名老年痴呆症患者，展示了潜在用途的一个例子我PATI．图1提供来自我的PATI,显示选项玛丽可以选择她的早餐偏好和她想穿什么。

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我PATI是基于低技术版本的AAC设备的证据[21］．在20世纪80年代中期，当痴呆症是一种新的诊断时，没有已知的干预措施来治疗伴随的记忆和沟通问题。资产阶级(22发展记忆的钱包，收集了30页的个人信息，每页一张照片，配以5至7个单词的陈述句，以提示所需的对话主题。患有中期痴呆症的人用钱包阅读句子并对照片发表评论，与没有钱包的人相比，有钱包的人在对话中发表的主题言论的总数增加了;他们还减少了与钱包对话时出现的模棱两可、重复和错误的话语。在接下来的几年里，布尔乔亚[23]系统地复制了1990年研究的效果，使用不同大小的记忆书，在不同痴呆症严重程度的个体中使用，并证明了类似的积极效果，只要字体大小足够大，易于阅读，页面内容与个人相关。护理人员报告说，记忆辅助工具对其他具有挑战性的行为产生了意外的影响，包括当人们看到辅助工具中回答问题的页面时，重复提问的减少[22-24］．记忆辅助工具的效果也在痴呆症患者和护理人员之间的对话和护理互动中进行了评估[25-27]及配偶照顾者[28，29］．这些研究的总体结论是，阅读被认为是一种过度学习的行为，是一种保存下来的技能，个性化的文本有可能缓和记忆丧失的影响。30.］．因此,我PATI功能包含个性化的文本和内容，以支持痴呆症患者及其护理人员的有意义的参与[31］．

从言语病理学家的角度来看，我PATI明确地提供了一种康复性质的治疗方法。痴呆症患者的沟通康复包括所有旨在为客户提供技能或策略的治疗，帮助他们重新获得或补偿已经中断的东西[32，33］．的主要目标我PATI就是最大限度地补偿日常偏好的沟通功能。这有助于促进痴呆症患者以人为本的护理(PCC)。痴呆护理中的PCC源于Kitwood的开创性工作[31),重新考虑痴呆症的重要性，它声称，痴呆症患者需要尽可能地参与他们的护理决策。它还假定，对痴呆症患者的护理应该强调他们的偏好需求、价值观和生活史。了解接受照护的人有助于这一点，这需要痴呆症患者与其照护提供者之间的人际关系和沟通[34-36］．

随着PCC成为护理的黄金标准，越来越多支持痴呆症患者自主的技术出现，包括用于痴呆症患者安全的监测技术、机器人技术、治疗技术以及支持大脑和精神健康的各种应用程序[37］．因此,我PATI是支持这一群体的IT大趋势的一部分。不幸的是，目前在交付PCC以指导技术发展的标准或指南方面缺乏共识[34-37］．然而，发展我PATI已参考美国老年病学会PCC专家小组报告的定义及结论[36］．

开发我的PATI的8步过程

概述

从传统的纸质AAC设备或痴呆症患者的记忆辅助设备到电子版本，需要来自多个学科的专家，包括护理、社会工作、物理治疗、语言治疗和软件工程。当卫生和社会科学家与工程师合作时，跨学科的开发团队有时会遇到挑战。例如，卫生和社会科学家可能不了解技术的能力或限制，工程成员可能不了解正在处理的卫生和社会问题的背景。要解决这些障碍，没有简单的答案。尽管如此，一个商定的循序渐进的过程是有帮助的，它允许小组定期有机会讨论问题并分享进展。

开发我PATI，我们的团队开发并实施了一个8步流程(见图2)．该图提供了贯穿8个步骤的信息的建议通信流。软件工程师与临床和研究团队成员之间的持续沟通是至关重要的。这是一个挑战，因为在COVID-19大流行期间，这项开发工作主要是远程完成的。持续的沟通主要是通过网络会议、电子邮件和电话进行的。此外，由于大流行，在一段时间内不允许与研究对象进行面对面互动，这对从潜在最终用户获得反馈构成了挑战。研究采用了基于网络的焦点小组和访谈。从本文的下一部分开始，我们将描述已经实现的用于开发和评估的多步骤过程我PATI．

发展的基本原则我PATI在步骤1到4中图2基于3个软件过程模型。这些模型包括增量模型、一次性原型模型和敏捷模型(增量模型和原型模型的结合，请参见文本框2有关定义)模型[38，39］．我PATI是一个研究应用程序，因此使需求，从定义上讲，固有的模糊。进一步增加开发过程复杂性的是，研究团队是高度跨学科的。开发应用程序的总体方法包括首先使用一次性原型定义软件需求，然后根据团队产生的需求应用敏捷方法来实现应用程序。在应用开始任何实现活动之前，一次性原型对于获得正确的UI至关重要。敏捷方法(参见文本框2)是最适合在推行阶段进行的，因为在推行过程中，医护专家和潜在使用者(即顾客)的意见经常被征询我的PATI。我们在项目中使用的方法得到了Dawson和Dawson的支持。39]，基于他们使用功能-时间图和组合功能-时间/成本/效益图对各种软件过程模型的分析。

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第一步:由临床专家确定我的PATI要求

开发和决策我的PATI应用程序功能如前所述，主要是由布尔乔亚的著作和关于PCC的理论指导的。在过程的早期，团队的社会科学家成员的一个目标是为软件工程团队提供PCC的背景。这是至关重要的，因为对促进循证PCC的挑战和战略的共同理解为我们的工作提供了路线图和共同语言。为工程团队提供了文章和相关视频，以帮助他们更好地了解痴呆症患者的独特性和日常需求。临床团队成员提供了对功能和认知障碍的见解，为我PATI特点和导航基于他们与患者和家庭的经验。使用触摸屏技术的决定是基于证据的，因为触摸屏是传递信息的最佳机制我PATI给痴呆症患者。痴呆症患者使用触摸屏技术已成为2项系统综述的重点[16，17该研究确立了痴呆症患者可以独立使用个性化的触摸屏技术，并使用触摸屏技术来改善互动，支持关系和促进PCC。

步骤2:软件工程师解释的需求

设计我PATI原型包含了一个目标导向和用户驱动的设计过程。在这种方法中，规划和开发系统的主要焦点是系统的每个功能组件或接口的主要用户群体的目标和需求。这为目标用户提供了增强的可用性和无处不在的用户体验[41］．软件工程团队中的UI/UX专家通过与整个团队密切合作，评估创建的目的、范围和目标，开始了这个过程我PATI设计。研究确定，该系统有2个功能组件，即(1)痴呆症患者交流他们对日常护理活动和经验的偏好和感受的能力;以及(2)护理人员的设置能力和应用程序可用的定制功能。

对于更详细的设计，用户体验专家结合了用户体验设计的最佳实践，包括在整个开发过程中进行深入的形成性和实质性的用户体验研究[20.］．对于用户体验研究，痴呆症患者的临床专家是研究的参与者。这一点很重要，因为临床专家最了解痴呆症患者界面的主要用户，特别是他们特殊的认知和功能需求。用户体验研究包括使用自言自语协议的上下文查询、临床专家焦点小组、人物角色和场景创建、用户案例研究和工作流分析。设计和开发研究分别由临床专家、护理人员和痴呆症患者进行。所使用的方法包括使用纸质原型的参与式设计、线框图和交互式原型、启发式评估和可用性测试。

步骤3:工程师构建一个原型

如上所述，软件工程团队使用由医疗保健专家提供并由UI/UX专家解释的需求构建了原型。需求是使用结构化的自然语言作为用例捕获的。的我PATI原型使用Axure [42］．Axure是一个线框图和原型工具，允许UI/UX设计师快速为应用程序创建交互式界面，而无需编写一行程序代码。图2控件的开发周期我PATI原型，包括循环中的步骤1、2、3和4。软件工程团队开发了至少五个版本的原型，由医疗保健和UI/UX专家审查每个版本，并向工程团队提供反馈。这些版本显示在标签为“版本”的框中我PATI“在第3步和第4步之间，使用UI/UX开发中的最佳实践构建[20.］．的第一个和最后一个版本我PATI原型显示在图2．附加截图我PATI显示在图1，展示了玛丽和她的照顾者如何选择她的日常活动，比如玛丽早餐想吃什么，她当天想穿什么。

步骤4:由临床专家评估原型，然后重复步骤1-4

研究小组随后请临床专家对原型进行了检查。最初认定，应用程序使用的图形图标可能没有充分反映图标所代表的特征或功能(例如，音乐库和视频库)。研究团队随后咨询了一位具有UI/UX经验的美工。临床团队随后与艺术家进行了一系列会议，以提供他们关于图标的各个方面的临床投入(例如，图标的意义及其对痴呆症患者的适宜性)。然后，艺术家重新设计了图标，并将其整合到原型中。当这个过程完成后，团队继续步骤1到4，直到在图标设计上达成共识。

第五步:对痴呆症患者和护理人员进行用户研究

经机构审查委员会批准(IRB-21-0527)，对痴呆症患者和护理人员进行了用户研究。为了获得潜在的最终用户反馈，我们对中度认知障碍患者(定义为最近蒙特利尔认知评估得分为10-17分或迷你精神状态测试得分为13-20分)和合作记忆诊所的护理人员实施了参与式研究设计。提供的数据揭示了潜在的导航问题，我们的团队根据这些发现进行了修改，以简化导航。该方案是由临床医生、研究人员和软件工程师共同构建和开发的，访谈是录音的。在采访痴呆患者的过程中，我们评估了是否我PATIApp的功能可以被参与者毫无困难地访问。最后，我们验证了参与者的选择是否有效，并反映了痴呆症患者的真实偏好(而不是在屏幕上随机触摸)。该团队共同开发了一种方法，以深入了解个人真实偏好的有效性。我们的方法是比较所选择的iPad(在我的PATI应用)到实际项目。看到文本框3这是该方案如何验证受访者食物选择的一个例子。

到目前为止，对于这些参与者来说，他们对零食的选择与饮食习惯达成了一致我PATI界面和零食的选择时，患有痴呆症的人提出了实际的零食由面试官。大多数验证测试是一致的。需要并计划从更多参与者获得更多数据。迄今为止，5名参与者(3名护理人员和2名痴呆症患者)已经能够通过应用程序导航，并在持续的指导和支持下执行任务。这种可用性测试的一个障碍是当前的信息我PATI原型不是“个性化的”(例如，食物、衣服和活动的通用图片)。一名飞行员计划进行测试我PATI使用个性化信息(步骤7)。

第六步:专家解读和更新结果

这一步类似于第4步，在第4步中，临床专家将审查用户研究的结果，并提出修改界面的建议(如果认为有必要)，这将再次进行第1-4步。

步骤7:我的PATI试点实施

将进行一个小型试点，为计划中的临床试验做准备(见步骤8)。这些发现将用于对临床试验进行必要的改变我PATI并告知后续临床试验的设计(第8步)。该团队从之前的研究中认识到[43-46应用程序的实现和使用可能会带来挑战。作为实施的一个组成部分，决定需要材料来教育参与者关于技术，并指导他们使用我PATI；这些材料将在试点中进行评估。这些实施材料的核心是视听演示(可在网上获得)我PATI应用程序描述如下。基于我们之前的研究，我们做出了一个决定44，46)的观点认为，这项技术需要无缝地融入日常生活，否则人们就不会认为它有帮助，也不会充分利用它。正是由于这个原因，“与我的PATI共度的一天实施视频正在开发中。文本框4提供了视频脚本的浓缩版本，描绘了玛丽奶奶(痴呆症患者)和萨曼莎(她的孙女)之间的日常互动。

步骤8:对我的PATI进行临床试验

一项试验计划于2024年春季开始，由痴呆症患者、护理人员及其医疗保健提供者组成的三合会[47，48］．这项研究将调查使用的影响我PATI在一些结果上。两个临床站点(佛罗里达州迈阿密和阿拉巴马州伯明翰)是该项目的合作者，该研究将在每个站点招募60名三合会成员。该试验由两个组组成，两个组的参与者将继续在各自的诊所接受定期保健服务。治疗参与者(我PATI)小组将接受如何使用该设备的培训，然后要求他们在12个月内使用该设备作为日常护理的一部分。结果指标将在基线、6个月和12个月时通过电话评估。主要结局变量包括改善痴呆症患者及其照护者的生活质量。次要结局指标包括抑郁、护理的积极方面、照顾者负担和照顾者的整体健康状况;抑郁、记忆和行为问题;老年痴呆症患者的功能语言交际痴呆症患者及其照护者的参与;以及提供者对干预的看法。所有用户数据我PATI由所有参与者进行跟踪和分析．关于将要使用的结果变量测量和研究设计的完整细节可以在ClinicalTrials.gov (NCT04571502)上访问。预计结果将于2025年公布。

限制

本文中提出的8步方法有几个局限性，如果该过程重复，则应进行调整。首先，在开发之前，大多数团队成员都曾一起开发和测试过另一款痴呆症护理应用程序我PATI［44］．人们怀疑，临床和工程团队首次合作将需要更多的时间来完成8阶段过程的早期阶段。其次，由于COVID-19大流行，我们在开发过程中与痴呆症患者及其照顾者的合作有限。理想情况下，与这些利益相关者的合作应该从一开始就进行，并根据需要经常进行。值得注意的是，研究团队的多名成员都有过照顾痴呆症患者的经验，同时或以前都有过。这些经验经常包含在团队讨论中。

结论

本文提供了实施跨专业实践方法来开发基于证据的应用程序的路线图，我PATI这是为被诊断患有痴呆症的老年人及其照顾者设计的。由临床医生、研究人员和软件工程师组成的跨学科团队合作开发我PATI通过提高痴呆症患者的独立性和参与性来改善他们的生活质量。我PATI它的8步发展过程以及演示其使用的假设场景被描述．这篇论文的作者计划在2024年冬天开始试验。本研究将调查使用的有效性我PATI改善阿尔茨海默病及相关痴呆症患者及其照护者的生活质量。这项研究的结果预计将在2025年公布。