1. Human-centred design of clinical auditory alarms
- Author
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Vieira, Joana Catarina Fernandes, Machado, Paulo Ignácio Noriega Pinto, and Santos, Jorge Manuel Ferreira de Almeida
- Subjects
Human-centred design ,Clinical auditory alarms ,Mixedmethods ,Healthcare ,Ícones auditivos ,Psicoacústica ,Alarmes auditivos clínicos ,Design centrado no Humano ,Saúde ,Auditory icons ,Engenharia e Tecnologia::Engenharia Médica [Domínio/Área Científica] ,Métodos misto ,Psychoacoustics - Abstract
Auditory alarms are commonly badly designed, providing little to no information or guidance. In the healthcare context, the poor acoustics of alarms is one contributor for the noise problem. The goal of this thesis is to propose a human-centred methodology for the design of clinical auditory alarms, by making them less disruptive and more informative, thus improving the healthcare soundscape. It implements this methodology from concept to evaluation and validation, combining psychoacoustics with usability and user experience methods. Another aim of this research consisted in understanding the limitations and possibilities offered by online tools for scientific studies. Thus, different processes and methodologies were implemented, and corresponding results were discussed. To understand the acoustic healthcare environment, field visits, interviews, and surveys were performed with healthcare professionals. Additionally, sound pressure levels and frequency analysis of several surgeries in different hospitals provided specific sound design requirements, which were added to an existent body of knowledge on clinical alarm design. A second stage consisted in prototyping very simple sounds to comprehend which temporal and spectral parameters of sound could be manipulated to communicate clinical information. Parameters such as frequency, speed, onset, and rhythm were studied, and relations between subjective perception and physical parameters were established. In parallel, and heavily influenced by the new IEC 60601-1-8 - General requirements, tests and guidance for alarm systems in medical electrical equipment and medical electrical systems, a design strategy with auditory icons was created. This strategy intended to provide as much information as possible in an auditory alarm. To do so, it involved two main components: a priority pointer indicating the priority of the alarm; an auditory icon indicating the cause of the alarm. A third component indicating increasing or decreasing tendency of the vital sign was designed, but not validated with users. After online validation of the priority pointer and auditory icon for eight categories (cardiac, drug administration, ventilation, blood pressure, perfusion, oxygen, temperature, and power down), a new library of clinical auditory alarms is proposed. Os alarmes auditivos são habitualmente mal concebidos, dando poucas informações ou orientações perante a situação que despoletou o aviso. No contexto da saúde, a má acústica dos alarmes é um dos contribuidores para o problema do ruído. O objetivo desta tese é o de melhorar a paisagem sonora em ambientes clínicos, propondo uma metodologia centrada no Humano para o design de alarmes auditivos clínicos, tornando-os menos disruptivos e mais informativos. Essa metodologia é implementada desde o conceito até a avaliação e validação, combinando métodos da psicoacústica com métodos de usabilidade e experiência do utilizador. Outro objetivo desta investigação é o de compreender as limitações e possibilidades oferecidas pelas ferramentas online para estudos científicos. Assim, diversos processos e metodologias foram implementados, e os respetivos resultados são discutidos. Para compreender o ambiente acústico clínico, foram realizadas visitas de campo, entrevistas e inquéritos com profissionais de saúde. Além disso, avaliou-se o nível de pressão sonora e frequências de várias cirurgias em diferentes hospitais. Esta atividade forneceu requisitos específicos de design de som que foram adicionados a um corpo existente de conhecimento sobre design de alarmes clínicos. Uma segunda etapa consistiu na prototipagem de sons simples para compreender que parâmetros temporais e espectrais do som poderiam ser manipulados para comunicar informações clínicas. Parâmetros como frequência, velocidade, envelope e ritmo foram estudados, e as relações entre a perceção subjetiva e os parâmetros físicos foram estabelecidas. Paralelamente, e fortemente influenciado pela nova norma IEC 60601-1-8 - Requisitos gerais, testes e orientações para sistemas de alarme em equipamentos médicos elétricos e sistemas médicos elétricos, foi criada uma estratégia de design com ícones auditivos. Essa estratégia pretendia incorporar o máximo de informações num alarme auditivo. Para isso, envolveu dois componentes principais: um ponteiro de prioridade que indica a prioridade do alarme; e um ícone auditivo que indica a causa do alarme. Um terceiro componente de tendência (aumento ou diminuição do valor do sinal vital) foi criado, mas não validado com utilizadores. Após a validação do ponteiro de prioridade e ícone auditivo para oito categorias (cardíaco, administração de medicamentos, ventilação, pressão arterial, perfusão, oxigénio, temperatura e falha de equipamento), propõe-se uma nova biblioteca de alarmes auditivos clínicos.
- Published
- 2022