L'évaluation ergonomique de dispositifs connectés en santé pour le domicile patient dans le cadre de la chirurgie ambulatoire : vers un modèle de l'utilisabilité adapté à la e-santé

Ergonomic evaluation of home connected medical devices for ambulatory surgery : towards a usability model suitable for e-Health

• Auteur / Autrice : Noémie Chaniaud
• Direction : Olga Megalakaki, Émilie Loup-Escande
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Psychologie cognitive et ergonomie
• Date : Soutenance le 30/11/2020
• Etablissement(s) : Amiens
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale en Sciences humaines et sociales (Amiens)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche en psychologie : cognition, psychisme et organisations (Amiens ; 2012-....)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Olga Megalakaki, Émilie Loup-Escande, Sylvia Pelayo, Julien Nelson, Gérard Valléry, Simon Richir
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sylvia Pelayo, Julien Nelson

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes de communication sans fil en médecine

Innovations médicales

France

Chirurgie ambulatoire

Mots clés libres

Dispositifs médicaux connectés

Conception Centrée Utilisateur

E-Santé

Home medical devices

User-Centered design

E-Health

Résumé

Le système de santé français est en crise et cela s'accentuera probablement dans les années à venir. Certaines solutions comme la chirurgie ambulatoire sont alors investies massivement pour faire face aux besoins de santé croissants. Pourtant, cette chirurgie sans nuitée n'a pas prouvé sa rentabilité en raison d'un suivi postopératoire lacunaire. Afin d'améliorer ce suivi et optimiser la chirurgie ambulatoire, le projet pluripartenarial Smart Angel – ayant pour objectif de co-concevoir un dispositif médical connecté permettant aux personnels hospitaliers de suivre les patients tout au long de leur convalescence – a vu le jour. Par l'intermédiaire d'une application sur tablette associée à des objets connectés, le patient récemment opéré réalise, à son domicile, son propre suivi de santé. Ainsi, des dispositifs médicaux habituellement utilisés par du personnel qualifié et formé à ces objets, se retrouvent entre les mains de patients novices aux profils divers. Ce changement d'utilisateurs peut entrainer des risques majeurs pour la sécurité et la santé du patient si le dispositif n'est pas adapté à cette variété de profils. En collaboration avec des partenaires industriels et hospitaliers, l'objectif de ce travail de thèse est d'assister la conception du dispositif Smart Angel par l'évaluation de l'utilisabilité. Afin de répondre à cet objectif, nous avons proposé un modèle d'évaluation de l'utilisabilité, le modèle HANDLED (Home medicAl coNnected Devices usabiLity Evaluation moDel) sur la base des métriques de l'utilisabilité (efficacité, efficience et satisfaction) et d'un contexte d'usage intégré dans une démarche d'évaluation par cycles itératifs et cumulatifs. Ce modèle contient 5 niveaux associés à chaque élément du contexte d'usage (tâches, utilisateurs, ressources, système et environnements) que nous avons éprouvés à travers 5 études. Dans chacune des études, afin d'évaluer l'utilisabilité, nous avons mobilisé des outils et méthodes permettant une collecte de données mixtes (qualitatives, quantitatives, subjectives et objectives) dans un milieu expérimental se rapprochant progressivement d'un environnement in situ. La première étude (niveau 0 du modèle HANDLED – tâches) est une étude exploratoire visant à analyser le besoin et à comprendre le terrain (celui du parcours patient en chirurgie ambulatoire) afin de construire les premières maquettes du dispositif Smart Angel. L'étude 1a (niveau 1 : tâches – utilisateurs) évalue l'utilisabilité des objets connectés (tensiomètre et oxymètre de pouls connectés) de Smart Angel en prenant en compte les caractéritiques utilisateurs. L'étude 1b (niveau 2 : tâche – utilisateurs – ressources) évalue l'utilisabilité du tensiomètre en prenant en compte les ressources au travers des documents procéduraux. L'étude 2 (niveau 3 : tâches – utilisateurs – ressources – système) évalue l'utilisabilité du prototype 1 comprenant le système complet de Smart angel : une application sur tablette associée deux objets connectés précités. Enfin, l'étude 3 évalue le prototype 2 et intègre l'ensemble des élements de l'étude 2 en ajoutant le contexte ambulatoire et le retour au domicile (niveau 4 : tâches – utilisateurs – ressources – système – environnements). Pour conclure, ces études ont permis d’implémenter le modèle HANDLED adapté aux dispositifs connectés en santé pour le domicile patient. En dernière partie de cette thèse, nous discutons des contributions théoriques au travers du modèle HANDLED et des contributions méthodologiques associées aux choix des méthodes permettant une collecte de données mixtes. Enfin, nous précisons les contraintes auxquelles ce travail a été confronté. Pour ce faire, nous présentons d'abord notre retour d'expérience sur le projet pluripartenarial Smart Angel et ses limites. Puis, nous présentons nos perspectives de recherche afin d'enrichir ce travail de thèse, et les études déjà mises en place qui apporteront des données concrètes dans les années à venir

The French healthcare system is in crisis and this will likely worsen in the future. Some solutions such as ambulatory surgery are being invested heavily to meet the growing health needs. However, this type of surgery has not proven to be cost effective due to postoperative follow-up deficiencies. These patients may return to emergency departments or perform out-of-hospital consultations. In order to improve this postoperative follow-up and optimize ambulatory surgery, the multi-stakeholder Smart Angel project - whose objective is to co-design a home connected medical device allowing hospital caregivers to monitor patients throughout their convalescence - was born. Using a tablet application associated with connected objects, the recently operated patient performs his own health monitoring at home. Thus, medical devices usually used by qualified health personnel trained in these objects end up in the hands of novice patients with different profiles. This switch of users can lead to major risks for the safety and health of the patient if the device is not adapted to this variety of users' profiles. In collaboration with industrial and hospital stakeholders, the objective of this PhD research is to assist the design of the Smart Angel device by evaluating its usability. To meet this objective, we have proposed a model of usability evaluation, the HANDLED model (Home medicAl coNnected Devices usabiLity Evaluation moDel) based on usability metrics (effectiveness, efficiency and satisfaction) and a context of use integrated in an evaluation approach by iterative and cumulative cycles. This model contains 5 levels associated with each element of the context of use (tasks, users, resources, system and environments) that we have experienced through 5 studies. In order to evaluate usability, we mobilized tools and methods allowing a mixed data collection (qualitative, quantitative, subjective and objective) in an experimental environment progressively closer to an in situ environment.The first study (level 0 of the HANDLED model - tasks) is an exploratory study aimed at analyzing the need and understanding the field of the patient pathway in ambulatory surgery in order to build the first mock-ups of the Smart Angel device. Study 1a (level 1 : tasks - users) evaluates the usability of the connected objects (connected blood pressure and pulse oximeter) of Smart Angel device taking into account user characteristics. Study 1b (level 2 : task - users - resources) evaluates the usability of the blood pressure monitor by taking into account the resources through the procedural documents. Study 2 (level 3 : tasks - users - resources - system) evaluates the usability of prototype 1 including the full Smart Angel system : a tablet application associated with two of the above-mentioned connected objects. Finally, study 3 evaluates prototype 2 and integrates all the elements of study 2 by adding the ambulatory context and the return home (level 4 : tasks - users - resources - system - environments). To conclude, these studies have allowed the implementation of the HANDLED model adapted to connected devices in health care for the patient's home. In the last part of this PhD work, we discuss the theoretical contributions through the HANDLED model and the methodological contributions associated with the choice of methods for mixed data collection. Finally, we will specify the constraints that this work has been confronted with. To do so, we first present our feedback on the multi-stakeholder Smart Angel project and its constraints. Then, we present our research perspectives in order to improve this PhD thesis, and the studies already implemented that will provide concrete data in the coming years