武漢市三甲醫(yī)院智能導診系統的可用性調查

隨著信息和通信技術的進步，智能和移動技術越來越普遍，尤其在醫(yī)療保健領域，一些新型衛(wèi)生信息系統被不斷開發(fā)出來支持醫(yī)院和其他衛(wèi)生保健組織的管理和運作[1]。

智能導診系統是嵌入到國內各大綜合醫(yī)院和醫(yī)療保健中心HIS系統中的一種專門導診系統[2]，通過智能語音交互的方式幫助用戶完成導診、分診、地圖導航的需求，旨在為用戶提供高質量的醫(yī)療服務，減輕用戶的問診負擔，滿足用戶全方位的咨詢需求，改善患者的就醫(yī)體驗，緩解醫(yī)院人力資源負擔，減輕導診護士壓力，優(yōu)化醫(yī)院就醫(yī)流程[3]。具體而言就是讓用戶能夠自己高效地實現導航、醫(yī)療指導、咨詢、掛號等個性化功能。系統的高可用性將有效促進患者的深入參與，反之不合理的設計將會導致較差的用戶體驗[4]。本文對武漢市3所不同規(guī)模特點的大型綜合三甲醫(yī)院中的同一導診系統展開有用性調查，以期發(fā)現該系統在實際應用中存在的問題，提出相應的解決辦法，提升該系統的可用性。

1 研究方法及數據采集

1.1 啟發(fā)式評價方法

在對相關研究的回顧中發(fā)現，Julie Chan[5]和Nabovati Ehsan[6]等人通過啟發(fā)式評價方法對系統的缺陷進行了修正，達到了研究的預期效果。因啟發(fā)式評估不需要特定的用戶參與或使用特殊設備，成本相對較低，可用性高，被稱為“簡化的可用性工程”[7]。此外，啟發(fā)式評估法還具有易學易用、收益成本比較高等優(yōu)點[8]。本文采用可用性研究專家尼爾森(Jakob Nielsen)開發(fā)的啟發(fā)式評估法檢測系統中存在的有效性問題。

研究對象主要包括“系統狀態(tài)可見性”“系統與用戶現實世界的匹配”“用戶控制與自由”“一致性與標準化”“錯誤預防”“認知而不是記憶”“使用的靈活性與效率”“美觀而簡潔的設計”“幫助用戶識別、診斷和修正錯誤”“幫助和使用手冊”等10個啟發(fā)式。

根據尼爾森的研究，只需3位專家對系統內外部設計進行細致檢查，65%～85%的現有的可用性問題都將被查找出來[9]。因此我們共招募了3位具備衛(wèi)生健康和信息技術交叉學科背景、接受過系列啟發(fā)式評估方法使用培訓的專家對該系統進行了全面檢查。

1.2 數據采集

為了達到啟發(fā)式的評估目的，查找出相應的問題，主要通過4個階段完成數據的采集工作。

第一階段：每個檢查員單獨執(zhí)行系統3次，檢查系統時，所有違反10個啟發(fā)式的問題將分別記錄在他們的問題列表中。

第二階段：組織所有檢查人員整理結果，并簡單解釋各自發(fā)現的問題，剔除重復發(fā)現的問題，統一列出一個清晰的清單。

第三階段：每一位評估者獨立評定所發(fā)現問題的嚴重度和頻率，并根據尼爾森的可用性原則，用嚴重性評價表對問題進行評分。

政治參與理論自然是依據我國的法律以及實際發(fā)展情況而形成的，指導我國公民進行政治生活也是遵照“依法參與”的原則，公民的政治參與需要以法律為基礎，為自己一切政治活動的準繩，以此來科學、合理地進行政治生活的參與，其稱之為合法參與。

第四階段：由主持人統一結果，計算之前得到的每個問題的平均嚴重度并統計該問題違反啟發(fā)式的頻率，根據結果對發(fā)現的問題進行排序。

嚴重度是根據尼爾森提出的評分評估(表1)，其中0表示“我完全不同意這是一個可用性問題”，4表示“極其嚴重的可用性問題”，即在產品發(fā)布之前必須解決這個問題[7]。

表1 尼爾森問題嚴重度評分

2 研究結果

2.1 啟發(fā)式評價數據結果

此次啟發(fā)式評價研究共發(fā)現問題86個，所有問題違反啟發(fā)式178次(表2)。對系統有用性的檢查結果主要從“問題的嚴重程度和違反的啟發(fā)式個數”“違反的啟發(fā)式種類、個數及其平均嚴重度得分”“所發(fā)現的系統有用性問題類別和違反的啟發(fā)式個數及其嚴重度”3個方面展開分析?！捌骄鶉乐囟取笔侵覆煌瑢＜覍ν粏栴}所涉及違反的啟發(fā)式嚴重度的平均值。

2.2 啟發(fā)式評價法研究結果

2.2.1 問題的嚴重程度和違反的啟發(fā)式個數

表2顯示了5種不同的問題嚴重度及其違反的178次啟發(fā)式。從問題的嚴重程度來看，“較輕微”及以下的問題共88個，“較嚴重”及以上的問題共90個。其中“較嚴重”類別的問題最多，有53個；其次是“極輕微”類別，數量為43個；極嚴重問題有37個，需要立刻進行修復和重組。

從問題嚴重度的數量分布來看，“較嚴重”及以上問題違反的啟發(fā)式占50.56%，一定程度上證實了該系統可用性確實存在較多亟待解決的問題。具體到被違反的啟發(fā)式種類上，“較嚴重”及以上問題中，違反啟發(fā)式“使用的靈活性與效率”共19次，違反“用戶控制與自由”共13次。檢查結果表明，導診系統解決用戶問題時的效率亟待提升，用戶在使用該系統時對系統的有效掌控程度仍需改進。

表2 違反的啟發(fā)式數量匯總統計

2.2.2 違反的啟發(fā)式種類及其平均嚴重度

圖1反映的是每項被違反的啟發(fā)式的不同嚴重度所占的比例，圖2則反映了每項被違反的啟發(fā)式的平均嚴重度。圖1和圖2中，橫坐標軸上的數值1-10分別代表了表2中的10個啟發(fā)式。

圖1 系統違反的各啟發(fā)式頻次

圖2 系統違反的各啟發(fā)式平均嚴重度

嚴重度平均分是指不同專家對同一問題所涉及違反的啟發(fā)式嚴重度的平均值，其嚴重度平均分分值越高表明問題的嚴重程度越高?！皢l(fā)式10(幫助和使用手冊)”雖然被違反的次數較少，但嚴重度平均分最高，為2.80。嚴重度平均分較高的還有“啟發(fā)式1”和“啟發(fā)式9”，其嚴重度平均分分別為2.71和2.61。嚴重度平均分最低的是“啟發(fā)式4(一致性與標準化)”，得分為1.78，違反次數較少?？傮w來看，每項啟發(fā)式的嚴重度平均分在1.0～3.0之間，說明每項啟發(fā)式違反的啟發(fā)式嚴重度在“較輕微”問題到“較嚴重”問題之間。

從違反啟發(fā)式的不同程度的問題個數來看，“啟發(fā)式7(使用的靈活性與效率)”違反了44次，其中有7次“極嚴重”問題，12次“較嚴重”問題；其次是“啟發(fā)式2(系統與用戶現實世界的匹配)”，違反了29次，其中有9次涉及“極嚴重”問題；再次是“啟發(fā)式3(用戶控制與自由)”，違反了22次，其中有4次涉及“極嚴重”問題。

2.2.3 違反的啟發(fā)式個數和平均嚴重度方面

剔除了專家提出的3個重復問題后，該系統違反啟發(fā)式的五大方面可用性問題包括語音交互問題、地理導航問題、分診問題、功能實現問題及人機交互方面的問題。其中，與分診功能相關的問題以及其違反的啟發(fā)式數量最多，分別達到了56個和27個。被違反的啟發(fā)式中屬“較輕微”問題的占35.71%，“較嚴重”及以上問題占48.21%。功能實現和人機交互方面的問題數量都為15個，但有關功能實現的問題違反了啟發(fā)式次數38次，其中“極嚴重”問題9次；人機交互相關問題違反啟發(fā)式28次，其中“極輕微”與“較嚴重”及以上問題數量都是11個。語音交互相關與導航方面的問題數量都為13個，其中語音交互相關的“較嚴重”問題占68.75%，“極嚴重”問題占18.75%；導航方面“較嚴重”及以上問題占66.67%。

3 存在問題

3.1 系統內部設計

3.1.1 以用戶為中心的設計理念不足

該系統的設計中缺乏“以用戶為中心”的理念，主要表現在以下幾個方面。一是在“啟發(fā)式7(使用靈活性與效率)”方面表現不甚理想；二是主界面屏幕較小，界面顏色較為單一，字體顯示不清晰，這些不足將會造成用戶的識別困難；三是該系統缺乏可靠有效的糾錯提醒機制和等待反饋機制，“返回”按鈕較為隱蔽，不利于用戶對系統的掌握和操作。

此外，院內導航功能只是簡單地標識了“出發(fā)點”與“目的地”兩個位置，對于“如何到達”并未給出具體指示，解決問題的效果不明顯?！皢l(fā)式3(用戶控制與自由)”問題主要體現在該系統交互時的系統聲音不可調控，時大時小，嚴重影響用戶的使用體驗。

3.1.2 系統導診方式專業(yè)性過強

“啟發(fā)式2(系統與用戶現實世界的匹配”“啟發(fā)式9(幫助用戶識別、診斷和修正錯誤”“啟發(fā)式10(幫助和使用手冊)”所涉及的問題主要表現在該系統的最主要功能——分診功能上。該功能的主要作用是幫助用戶根據自身的情況進行病情辨識，但所提供的索引詞大多為專業(yè)醫(yī)學用詞。系統詢問的問題過于細致，詢問層次過深，在交互過程中很容易意外中斷，加上一般用戶欠缺專業(yè)醫(yī)學知識，對自身病情不夠了解，容易導致分診失敗甚至誤診。

3.2 系統外部環(huán)境

3.2.1 門診環(huán)境不佳容易導致系統出錯

語音交互過程中最突出的問題主要表現為信息采集效率慢、采集不準確、系統回復的聲音時大時小且無法調節(jié)，它們直接嚴重違反了“啟發(fā)式3(用戶控制與自由)”“啟發(fā)式5(錯誤預防)”“啟發(fā)式7(使用的靈活性與效率)”“啟發(fā)式8(美觀而簡潔的設計)”“啟發(fā)式9(幫助用戶識別、診斷和修正錯誤)”“啟發(fā)式10(幫助和使用手冊)”。這些問題與違反的啟發(fā)式種類相關，一方面顯示出嘈雜的門診大廳環(huán)境不利于該系統對用戶進行有效的語音采集，無法采集到準確的用戶交互語音信息；另一方面，該語音采集系統目前只針對普通話，對于大部分使用方言的用戶來說，語音交流反而成了極大的障礙，在與系統交互過程中很容易出錯，甚至出現錯誤導診的情況。

3.2.2 網絡的不穩(wěn)定性阻礙系統的正常使用

該系統的用戶識別、語音交互分析等系列功能很大程度上依靠網絡的穩(wěn)定支撐，但其網絡接入方式為無線網絡，在規(guī)模較大的醫(yī)院門診環(huán)境中穩(wěn)定性不足、傳播速度慢，最終表現為系統處理問題速度過低、系統異常停滯、任務中斷等。這些問題極大地阻礙了該系統的正常使用，降低了用戶的使用滿意度，不僅沒有解決用戶需求問題反而增加了用戶就診過程中的困擾。

3.2.3 醫(yī)院系統維護更新不及時增加用戶困擾

各個醫(yī)院的規(guī)模和管理模式的不同也會給該系統帶來較大的影響。首先，作為獨立的子系統，該系統的日常維護和更新需要專門的維護。當系統出現崩潰或異常時，需要有相關工作人員進行干預維護協調，而不是依靠用戶自行解決。具體表現為各科室醫(yī)生的坐診信息更新不及時、不完備，醫(yī)生信息的查詢只能依靠時間線查詢，靈活性較差。其次，醫(yī)院對于導診系統本身的使用導向也會較大程度地影響該系統的可用性。問題主要體現在部分系統功能，如掛號繳費、單據查詢、個人情況查詢等功能雖已集成在主界面上，但卻無法真正使用，降低了該系統的可用性。

4 建議

4.1 堅持用戶主導，提升系統功能

系統有用性的最終檢測者歸根結底是用戶。一切系統設計在技術可及的范圍內都應以用戶為中心展開，從專家和終端用戶兩頭完善系統測試。為有效提升其有用性，可以從本文已經發(fā)現的若干系統問題著手，從用戶角度開放用戶自定義可調節(jié)功能，促進用戶根據自身需求選擇界面字體、顏色、音效等，避免這些問題成為用戶使用的障礙。此外，系統開發(fā)者可以有針對性地提高各項功能的可操作和易用性，結合當前已發(fā)現的如屏幕設計過小、語音交互功能效果較差等問題，優(yōu)化各個功能入口到功能實現間的路徑，減輕用戶的使用壓力和操作成本，進而改善整個系統的使用體驗和效果。

4.2 加強管理維護，優(yōu)化使用場所

加強組織管理，定期維護檢修，隨時接受用戶的使用反饋及意見，針對問題進行修正并及時解決問題。設置特定的系統使用場所，可確保電源、網絡的持續(xù)暢通，從而規(guī)避因電源問題產生的異常情況、因網絡受阻產生的系統處理速度過慢等問題，還可以保護用戶在分診時的個人隱私。

4.3 順應時代發(fā)展，及時更迭換代

系統有自身的生命周期，系統的開發(fā)者及管理者也要與時俱進，在做好系統開發(fā)維護的同時，也要結合時代發(fā)展需要，突破自身發(fā)展局限，探索新的系統運行模式和人機交互手段，將不斷涌現的新技術、新理念融入到新系統中，使其能夠更好地服務用戶。

5 結語

由于該系統剛開始在各大綜合醫(yī)院投入運營使用，在大面積普及應用前，如何有效解決用戶使用醫(yī)院導診系統遇到的實際問題，仍面臨諸多困難和挑戰(zhàn)。目前醫(yī)院的系統在開發(fā)或剛投入使用階段，缺乏相關的有用性研究，容易對終端用戶的實際應用造成負面影響，且系統的開發(fā)沒有充分考慮到終端用戶的需求，因此進一步深入驗證系統的可用性顯得尤為必要和緊迫[10]。

根據本文的研究結果，可以有效發(fā)現并幫助消除研究過程中發(fā)現的系統有用性問題，切實提高系統的可用性，終端用戶將不再需要過度依賴導診護士或醫(yī)院IT專家的技術支持，可有效提高醫(yī)院的服務水平和工作效率，降低用戶的問診負擔。