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决策辅助产品设计中的认知任务分析(CTA):以设计药物相互作用预警为例

【医信产品的设计思维】2024N08

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发表时间:2024-07-26 15:57作者:马学海

认知任务分析(Cognitive Task Analysis)简称CTA,是一种研究人类个体在特定任务中的思维过程和决策方式的分析方法,是以用户为中心对决策支持系统进行设计优化的有效手段,在医疗、教育、软件开发等许多领域都有广泛应用。

我们可以把CTA理解为一种升级版的用户调研,它的目标是揭示个体在完成任务时的行为策略、专家知识、信息处理方式、解决问题的方法等,深度了解用户的行为模式和决策逻辑,尤其适用于揭示专家在高风险情境下如何做出有效决策。比如我们给临床决策支持系统(CDSS)设计预警级别和预警方式,就可以采用CTA。

与其他类型的人因分析方法相比,CTA的优势在于它能够更深入地揭示个体的思维过程,使得我们能够更好地理解他们在执行任务时可能遇到的困难,并针对这些问题制定相应的解决方案。

CTA也有局限性。完成它通常需要花费大量的时间和资源,分析结果可能受到样本大小和多样性的影响。

CTA通常包括数据收集定性分析两个主要步骤。

1.数据收集

数据收集的主要手段是深入访谈(In-Depth Interviews),也可以是通过观察、日志记录等。

数据收集一定要聚焦在问题上。在进行访谈时,可以使用一种称为关键决策方法(Critical Decision Method, CDM)的准结构化访谈技术,通过一系列认知探针(cognitive probes)来评估真实场景中的决策点。

比如,我们给CDSS设计药物相互作用(DDI)预警,访谈中可以包括的问题示例如下:

  • 是哪些线索会让你意识到潜在的药物相互作用?

  • 对这种药物相互作用你最想了解哪些方面的问题,有哪些担忧?

  • 在决定如何安排患者用药时,有什么困难?

  • 现有的DDI预警在哪些方面帮助了你注意到正确的事情并采取行动?

  • 现有的DDI预警在哪些方面阻碍了你注意到正确的事情并采取行动?

  • ……


2. 定性分析

仍以设计DDI预警为例,在数据收集(需要几次迭代)的基础上,创建一个“决策需求表”(Decision Requirements Table),针对场景中的每个决策点,在表中记录临床医生的策略、线索、他们依赖的信息以及遇到的挑战。

分析这些内容,以识别需要关注的主题。形成一个归纳性的描述性模型,描绘临床医生的DDI决策过程。分析过程也可以使用一些定性分析软件工具(如NVivo)。团队对每个条目展开讨论,直至达成共识。

下图是一个临床医生DDI决策过程的描述性模型。Step1和Step2 列出了归纳定性分析中影响临床医生DDI管理的认知线索,Step3是处方决策,Step4是执行处方决策的一系列行动。

图片

下表列举了部分CTA线索对应的预警设计建议:

认知线索

预警设计建议

DDI作用开始时间(上图中的Step2a)临床医生力求确定药物相互作用的预期发生时间,因为有些药物相互作用会立即产生后果,而其他药物相互作用可能在数周或更长时间后才会成为问题。这一认识对临床医生的药物相互作用管理和监测具有指导意义。

在警示文本中说明潜在 DDI 效应开始的预期时间范围(如几天、几周、几个月或几年)

DDI参考源的一致性(上图中的Step2b)对于不熟悉的 DDI,临床医生会检查各信息来源是否一致。当两个来源发生冲突时,临床医生通常会在选择行动方案前咨询第三个来源。

在预警中提供并排查看多个DDI参考源的功能

DDI的剂量依赖性(上图中的Step2c)临床医生表示希望了解哪些DDI可通过调整剂量进行安全处理,哪些DDI与剂量无关。

在警示中明确说明DDI是剂量依赖型还是剂量无关型

替代药物(上图中的Step2c)临床医生需要寻找一种更安全的药物,满足以下条件:(1) 避免所类似的药物相互作用;(2) 不会与患者电子健康记录中列出的其他药物产生新的药物相互作用;(3) 在机构的药品目录中可获得。

利用数据分析,在 DDI 警报中添加考虑到上述三个标准的“智能”替代药物选项

DDI管理建议(上图中的Step2c)对于临床医生来说,像“显著”和“主要”这样的警告术语常常含糊不清,他们更倾向于寻求关于管理DDI的推荐行动信息,如“停用一种药物”,“调整药物给药时间”或“监测”等。

提供DDI管理建议,连同相关的患者特性(例如,若患者表示愿意且能够每日测量血压,可进行监测)


参考文献:
Cognitive task analysis of clinicians' drug–drug interaction management during patient care and implications for alert design
Alissa L Russ-Jara et al. BMJ Open (2023). DOI:   10.1136/bmjopen-2023-075512
https://bmjopen.bmj.com/content/13/12/e075512


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