Was sind die besten Strategien, um biomedizinische Geräte zu entwerfen, die auch für Laien einfach zu bedienen sind?
Biomedizinische Geräte sind Werkzeuge, mit denen Krankheiten diagnostiziert, überwacht oder behandelt werden können. Sie reichen von einfachen Thermometern bis hin zu komplexen künstlichen Organen. Allerdings sind nicht alle biomedizinischen Geräte für Nicht-Experten wie Patienten, Pflegekräfte oder Gesundheitspersonal in ressourcenarmen Umgebungen einfach zu bedienen. Wie können Bioingenieure biomedizinische Geräte entwickeln, die benutzerfreundlich, zugänglich und effektiv sind? Hier sind einige der besten Strategien, die Sie in Betracht ziehen sollten.
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ALI AHMEDBiomedical Engineer | Expert in Medical Device PM and CM | Skilled in Sales Management | Dedicated to Advancing…
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Nandu SurendranManaging Director at B-Aegis Life Sciences & Research | Entrepreneur | Strategist | Exploring Advanced Biotherapeutics…
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Lúcio Flávio de Magalhães BritoCertified Clinical Engineer (AAMI - ACCE)
Der erste Schritt bei der Entwicklung eines biomedizinischen Geräts, das für Nicht-Experten einfach zu bedienen ist, besteht darin, zu verstehen, wer die Benutzer sind, was ihre Bedürfnisse sind und was ihre Herausforderungen sind. Dies kann durch die Durchführung von Benutzerforschung erfolgen, z. B. durch Interviews, Umfragen, Beobachtungen oder Tests. Die Nutzerforschung kann Bioingenieuren dabei helfen, die Probleme zu identifizieren, mit denen die Benutzer konfrontiert sind, die Ziele, die sie erreichen möchten, und die Präferenzen, die sie haben. Benutzerforschung kann Bioingenieuren auch dabei helfen, Annahmen oder Verzerrungen zu vermeiden, die sich auf das Design des Geräts auswirken könnten.
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Pienso que és una pregunta compleja, pertinente y con múltiples respuestas complementarias. Reflexionando sobre la variabilidad de los oxímetros de pulso según el tono de piel, queda claro que, aunque son herramientas vitales y efectivas en manos de profesionales, su uso general puede arrojar resultados y decisiones inconsistentes. Esta situación representa una excelente oportunidad para que la ingeniería biomédica dé un paso adelante, trabajando para que la oximetría no invasiva sea más precisa y accesible para todos. Es un área con un potencial significativo para innovaciones y mejoras.
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✦Incorporate user research throughout the design process: Studies like Fleischman et al. (1990) emphasize the importance of user involvement. Conduct: ⋆Contextual inquiries: Observe users interacting with similar devices in their natural environment (e.g., home, healthcare setting) to gain insights into their needs and challenges. ⋆Focus groups: Engage representative user groups in discussions to understand their expectations, concerns, and preferred functionalities. ✦Emphasize user personas: Develop detailed user profiles encompassing demographics, technical skills, and potential limitations to guide design decisions.
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this goes to the heart of why its needed. If its not needed then why build it. Why waste time money and resources for something that at the end is going to be a hard sell. Start with what the person (not user as that's too cold and inhumane) and what they NEED, then use agile and build that. Test with people and see what else they NEED. Then keep cycling. Need drives wants but also drives $$.
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Understanding the users is crucial for designing biomedical devices that are easy to use for non-experts. Conducting thorough user research, such as interviews, surveys, and observations, helps identify their needs, challenges, and preferences. This insight enables bioengineers to address real problems, align with user goals, and avoid assumptions or biases that could compromise the device's usability.
Der zweite Schritt bei der Entwicklung eines biomedizinischen Geräts, das auch für Nicht-Experten einfach zu bedienen ist, besteht darin, die Benutzeroberfläche des Geräts zu vereinfachen. Die Schnittstelle ist der Teil des Geräts, mit dem die Benutzer interagieren, z. B. Schaltflächen, Bildschirme oder Sensoren. Eine einfache Schnittstelle kann die kognitive Belastung, die Fehlerquote und die Trainingszeit für die Benutzer reduzieren. Eine einfache Benutzeroberfläche kann erreicht werden, indem einige Designprinzipien befolgt werden, wie z. B. die Verwendung klarer und konsistenter Beschriftungen, Symbole und Farben, die Bereitstellung von Feedback und Anweisungen, die Minimierung von Ablenkungen und Optionen und die Anwendung universeller Designstandards.
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✦Minimize cognitive load: Limit the number of steps required to complete tasks and prioritize clear information presentation. Studies by Just & Carpenter (1980) demonstrate the limitations of human working memory, highlighting the need for clear and concise interfaces. ✦Leverage visual hierarchy: Apply Gestalt psychology principles to prioritize crucial information through size, colour, and placement. ✦Consider cultural factors: Adhere to international usability standards (e.g., ISO 13485) and account for potential cultural variations in symbol interpretation and colour preferences.
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Ao implementar tecnologias para aprimorar a interação entre a interface do usuário e o dispositivo, é crucial considerar a acessibilidade para usuários com necessidades especiais. Isso envolve a adoção de princípios de design universal, garantindo interfaces intuitivas e compatíveis com tecnologias assistivas. Estratégias como feedback multissensorial, personalização da interface e reconhecimento de voz são essenciais para tornar os dispositivos acessíveis a uma ampla gama de usuários. Além disso, é fundamental realizar testes com usuários com necessidades especiais durante o desenvolvimento e teste da interface, garantindo uma experiência inclusiva e eficaz para todos os usuários.
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Simplifying the interface is essential for making biomedical devices user-friendly for non-experts. A streamlined interface reduces cognitive load, error rates, and training time by employing clear and consistent labels, icons, and colors. Providing feedback and instructions, minimizing distractions and options, and adhering to universal design standards further enhance usability. These design principles ensure that the device is intuitive and accessible, facilitating effective interaction for all users.
Der dritte Schritt bei der Entwicklung eines biomedizinischen Geräts, das für Nicht-Experten einfach zu bedienen ist, besteht darin, das Gerät mit den Benutzern zu testen und zu iterieren. Das Testen und Iterieren kann Bioingenieuren helfen, die Benutzerfreundlichkeit, Funktionalität und Akzeptanz des Geräts zu bewerten. Das Testen und Iterieren kann Bioingenieuren auch dabei helfen, Probleme oder Fehler zu entdecken und zu beheben, die die Leistung oder Sicherheit des Geräts beeinträchtigen können. Das Testen und Iterieren kann mit verschiedenen Methoden erfolgen, z. B. mit Prototypen, Simulationen oder Versuchen. Das Testen und Iterieren kann auch das Sammeln und Analysieren von Daten umfassen, z. B. Benutzerfeedback, Metriken oder Ergebnisse.
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Testing and iterating is a crucial step in designing a biomedical device that is user-friendly for non-experts. This process involves evaluating the device's usability, functionality, and acceptability through methods such as prototypes, simulations, or trials. By collecting and analyzing data, including user feedback and performance metrics, bioengineers can identify and address any issues or flaws. Continuous testing and iteration ensure that the device meets user needs, maintains safety, and performs effectively in real-world settings.
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✦Conduct heuristic evaluations: Early-stage assessments by usability experts to identify potential usability issues based on established principles. ✦Integrate user testing throughout the design cycle: Employ established methods like: ⋆Think-aloud protocols: Users verbalize their thoughts while interacting with the device, revealing thought processes and potential points of confusion. ⋆Eye-tracking: Monitors user gaze patterns to identify areas of interest and potential difficulties in information processing. ⋆Large, high-contrast displays: Larger fonts and clear contrast improve readability for users with visual impairments. ⋆Tactile feedback: Can be crucial for users with visual impairments or those requiring confirmation of actions.
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Prototipar é uma etapa essencial no desenvolvimento de dispositivos médicos. Os designers criam protótipos físicos e digitais para visualizar e testar conceitos, levando em consideração a segurança, eficácia e usabilidade do produto. A iteração rápida é fundamental para refinar e aprimorar os protótipos com base no feedback dos usuários e especialistas. A análise de elementos finitos pode ser um boa ferramenta para auxiliar nos testes computacionais do protótipo e a impressão 3D pode garantir o rápido desenvolvimento de um protótipo com um custo acessível.
Der vierte Schritt bei der Entwicklung eines biomedizinischen Geräts, das auch für Nicht-Experten einfach zu bedienen ist, besteht darin, den Kontext des Produkts zu berücksichtigen. Der Kontext ist die Umgebung und die Situation, in der das Gerät verwendet wird, z. B. der Standort, die Kultur, die Infrastruktur oder die Vorschriften. Die Berücksichtigung des Kontexts kann Bioingenieuren helfen, das Gerät an die spezifischen Bedürfnisse und Einschränkungen der Benutzer anzupassen. Die Berücksichtigung des Kontexts kann Bioingenieuren auch dabei helfen, die Zuverlässigkeit, Erschwinglichkeit und Nachhaltigkeit des Geräts sicherzustellen. Die Berücksichtigung des Kontexts kann durch Recherche und Beratung mit den Interessengruppen wie den Nutzern, den Anbietern, den Regulierungsbehörden oder den Partnern erfolgen.
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✦Environment of use: Design the device considering the environment where it will be used. ⋆Home setting: Prioritize user-friendliness and intuitive operation for individuals with limited medical training. ⋆Clinical setting: Incorporate features that support healthcare professionals while ensuring overall ease of use. ✦User limitations: Account for potential physical limitations like dexterity issues, tremors, or reduced vision. ⋆Incorporate alternative control methods: Explore options like voice commands, touchscreens, or gesture recognition for users who may have difficulty with traditional buttons or knobs.
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Allow me to explain this using an example that is relevant to my work, like designing an advanced wearable rehabilitation device for post-joint replacement patients (non-experts) which requires user-friendly features, personalised feedback system, and remote monitoring capabilities. To design such a device you'd need to incorporate sensors for real-time tracking, adaptive programs for personalised rehabilitation, and intuitive interfaces for easy use, as well as, enabling remote monitoring to support patients beyond clinical settings. The best strategy for designing such technologies is to prioritise patient empowerment and ensuring they feel in control of their recovery journey.
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Considering the context is crucial for designing user-friendly biomedical devices. By understanding the environment, cultural norms, infrastructure, and regulations where the device will be used, bioengineers can tailor the device to meet specific needs and constraints. Engaging with stakeholders, such as users, providers, and regulators, ensures the device's reliability, affordability, and sustainability, aligning it with real-world conditions and requirements.
Der fünfte Schritt bei der Entwicklung eines biomedizinischen Geräts, das auch für Nicht-Experten einfach zu bedienen ist, besteht darin, von anderen zu lernen. Von anderen zu lernen, kann Bioingenieuren helfen, Einblicke, Inspiration und Anleitung aus den bestehenden oder neu entstehenden Praktiken und Innovationen im Bereich der Entwicklung biomedizinischer Geräte zu gewinnen. Von anderen zu lernen, kann Bioingenieuren auch helfen, das Rad nicht neu zu erfinden oder die Bemühungen anderer zu duplizieren. Sie können von anderen lernen, indem Sie die Literatur überprüfen, an Veranstaltungen teilnehmen, den Netzwerken beitreten oder mit Kollegen oder Mentoren auf dem Gebiet der Entwicklung biomedizinischer Geräte zusammenarbeiten.
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Ao analisar trabalhos acadêmicos e exemplos de experiências de terceiros, os desenvolvedores podem validar conceitos e ideias para o protótipo em desenvolvimento, verificando a eficácia de abordagens similares e adaptando-as conforme necessário. Além disso, estudar o que não deu certo também pode ser útil, pois oferece insights sobre quais abordagens evitar ou ajustar durante o desenvolvimento do protótipo. Esses recursos fornecem referências valiosas para solucionar desafios técnicos ou conceituais, oferecendo uma variedade de perspectivas e abordagens para consideração.
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Learning from others is essential for designing biomedical devices that are easy to use for non-experts. By reviewing existing practices and innovations, bioengineers can gain valuable insights, inspiration, and guidance. This approach helps avoid duplicating efforts and reinventing the wheel. Engaging with literature, attending industry events, joining professional networks, and collaborating with peers or mentors enriches the design process, fostering the development of more effective and user-friendly devices.
Der sechste Schritt bei der Entwicklung eines biomedizinischen Geräts, das auch für Nicht-Experten einfach zu bedienen ist, besteht darin, die Auswirkungen des Geräts zu bewerten. Die Bewertung der Auswirkungen kann Bioingenieuren helfen, die Wirksamkeit, die Effizienz und den Wert des Geräts zu messen. Die Bewertung der Auswirkungen kann Bioingenieuren auch dabei helfen, die Vorteile, Risiken und Grenzen des Geräts zu identifizieren. Die Bewertung der Auswirkungen kann mit verschiedenen Methoden wie Umfragen, Interviews, Beobachtungen oder Analysen erfolgen. Die Bewertung der Auswirkungen kann auch den Vergleich und die Gegenüberstellung des Produkts mit den Alternativen oder den Benchmarks im Bereich der Entwicklung biomedizinischer Geräte beinhalten.
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Ao desenvolver um protótipo, é importante avaliar diversos pontos de impacto, incluindo social, ambiental, econômico, saúde e segurança, aceitação do usuário, inovação e diferenciação, e impacto na cadeia de suprimentos. Essa avaliação abrangente permite considerar não apenas aspectos técnicos e comerciais, mas também preocupações sociais, ambientais e éticas, contribuindo para o desenvolvimento de soluções mais sustentáveis e socialmente responsáveis.
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Evaluating the impact is crucial for designing biomedical devices that are easy to use for non-experts. This step measures the device's effectiveness, efficiency, and value, helping identify benefits, risks, and limitations. Methods like surveys, interviews, observations, and analytics provide comprehensive insights. Comparing the device with alternatives or industry benchmarks ensures it meets or exceeds standards, ultimately enhancing its overall impact and success in real-world applications.
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Some Strategies: ✦Clear instructions: Provide concise and easy-to-understand user manuals and instructional materials. ✦Visual aids: Utilize clear illustrations, diagrams, and pictograms to supplement written instructions. Minimal maintenance: Design the device to require minimal maintenance or user intervention. ✦Standardization: Adhere to industry standards and established design conventions to ensure familiarity for users who may have experience with similar devices.
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É fundamental buscar tendências internacionais de tecnologia e inovação para o desenvolvimento de protótipos. Observar apenas o mercado interno ou soluções similares pode limitar a visão e restringir o potencial de inovação. Ao buscar inspiração global, os desenvolvedores acessam um vasto leque de conhecimentos e soluções, antecipando mudanças no mercado e identificando oportunidades de diferenciação. Além disso, essa abordagem permite aprender com as melhores práticas, adaptar ideias para o contexto local e colaborar com especialistas ao redor do mundo, enriquecendo o desenvolvimento com novas abordagens e soluções.
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In designing biomedical devices for non-experts, beyond technical considerations, fostering user empathy and iterative testing are crucial. Contextualizing devices within real-world environments and learning from existing solutions also enhance usability. Evaluating impact ensures devices meet user needs effectively, making these strategies integral to creating user-friendly innovations in biomedical engineering.
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