免费 医学论文发表-设计自我跟踪体验：对采用数字健康技术在家中进行自动尿液分析的障碍和促进因素的看法的定性研究

抽象

自我跟踪技术为以前无法想象的场景打开了新的大门。提前数年诊断疾病，或支持宇航员在火星任务中的健康只是众多示例应用中的一部分。在 COVID-19 大流行期间，出现了广泛的自我监测协议，揭示了机遇，但也带来了挑战，包括难以理解如何自用监测系统、努力认识到此类系统的好处以及放弃的可能性很高。在本文中，我们探讨了设计在创建自我跟踪的用户体验中所起的作用，重点是在家中进行尿液分析。我们调查采用因素和数据表达形式，以克服所提出的挑战。通过结合相关工作、半结构化访谈和指示性用户测试的见解，我们展示了将传统的数字数据表示（数据量化）与数据的定性表达（数据限定）配对的潜力。事实上，定性表达有可能传达所跟踪现象的复杂性，从而实现与个人数据的深刻意义和情感联系。同时，我们还发现了这种方法的问题，这可能需要更长的学习曲线，并导致更习惯于传统数字方法的用户拒绝。根据结果，一些建议已转化为实验性命题，其中还提出了继续该项目的未来计划。本文介绍了创建有意义的自我跟踪体验的第一步，同时考虑到未来用户的需求和期望。

作者摘要

在这项研究中，我们专注于家庭尿液分析，并探讨了设计在塑造自我跟踪用户体验中的作用。通过检查采用因素和数据表达，我们旨在解决与这些技术相关的复杂挑战。我们的研究借鉴了现有文献，进行了访谈，并进行了用户测试，以揭示将数值数据表示与定性表达相结合的潜力。我们的研究结果有助于理解设计和用户体验在尿液追踪技术中的作用。我们讨论了不同设计方法的情感和功能方面，强调了指导、自由裁量权、个人识别和参与尿家监测的重要性。在这样做的过程中，我们解决了研究中的差距，这些差距以前没有充分探索界面设计的情感影响以及与尿液跟踪技术相关的用户体验。我们的探索性研究为有效和以用户为中心的尿液跟踪技术奠定了基础，并为未来的研究提供了宝贵的起点。

数字

Fig 7Fig 8图1图2图3Fig 4Fig 5Fig 6Fig 7Fig 8图1图2图3

引文： 莫塔 M、格罗夫斯 E、施耐德 A、保莱蒂 S、亨乔兹 N、里贝斯·勒梅 D （2023） 设计自我跟踪体验：对采用数字健康技术在家中进行自动尿液分析的障碍和促进因素的看法的定性研究。公共科学图书馆数字健康 2（9）： e0000319. https://doi.org/10.1371/journal.pdig.0000319

编辑 器： Valentina Lichtner，利兹大学，英国

收到： 19月 2023， 7;接受： 七月 2023， 15;发表： 2023月 <>， <>

版权所有： ? 2023 莫塔等人。这是一篇根据知识共享署名许可条款分发的开放获取文章，该许可允许在任何媒体上不受限制地使用、分发和复制，前提是注明原作者和来源。

数据可用性： 使用的数据可以在这里访问：https://doi.org/10.5281/zenodo.8113655。

资金： 这项研究由瑞士创新局Innosuisse资助（拨款55059.1 IP-ENG）。NH是Innosuisse赠款的接受者。Innosuisse以工资的形式为MM，EG，AS提供支持，SP和NH博士没有因其对这项研究的贡献而获得任何经济补偿。资助者在研究设计、数据收集和分析、发表决定或手稿准备方面没有任何作用。

竞争利益： 提交人声明不存在相互竞争的利益。

介绍

最近兴起的自我跟踪技术，也被称为“量化自我”，在个人代理、预防医学和控制方面提供了新的机会。随着放置在我们的手机、房屋甚至衣服中的传感器数量不断增加，使用数字技术进行自我跟踪的概念已成为监控、测量和评估人们生活方式的常用方法[1]。这种迅速的流行导致了一个特定术语的出现，即mHealth（“移动健康”），该术语于2003年创造[2]，用于描述使用便携式设备以及其他新兴技术来监测和衡量个人健康和福祉的做法。截至 2022 年 54 月，Google Play 商店中有超过 546'3 个移动健康应用程序可用 [4]。这些应用程序为用户提供了从睡眠模式[5]到月经跟踪的广泛医疗，健康和福祉信息。这些应用程序的核心是向用户显示信息，这可以通过各种方式实现，通常包括将数据表示为图形和其他形式的数据可视化[6,7]。自我跟踪是术语之一，指的是使用数据来构建和表示人类经验的各个方面的做法，但存在许多其他术语，例如个人信息学，个人分析，生活记录和量化自我[<>]。

移动医疗的话题是广泛的，可能性是多种多样的。在研究和技术组织（RTO）CSEM（瑞士电子和微技术中心，https://www.csem.ch/）关于开发新的家庭医疗实践的工作的推动下，在本文中，我们重点关注使用量化自我技术跟踪生物特征数据的潜力和挑战，特别是在家庭尿液分析的背景下。在 COVID-19 大流行期间，对远程监控的需求增加，这强调了这种背景的重要性，这使我们决定以用户为中心的方法进一步开展研究。我们在家里使用了一个插入马桶的设备，该设备可以自动测量尿液中的生物标志物，如pH、葡萄糖和钠，并将结果发送到智能手机应用程序。生物标志物的选择取决于它们与集成到厕所连接的便携式设备的兼容性以及它们与尿液分析相关的意义。在这里，我们对设计特征和相关经验感兴趣，以促进或阻止采用这种技术。

由于该主题引起了许多意见，无论是积极的还是消极的，我们在这里描述最初的设计研究步骤，以阐明采用移动医疗技术的驱动因素。在这个过程中，基于实证研究，我们遵循了通过设计进行研究的方法[8]。这包括调查以收集对手头问题的不同观点，反思实践以及设计活动和工件的整合，作为探究和知识生成的手段[9]。本文首先描述了相关工作以及使用量化自我技术跟踪生物识别数据的机遇和挑战，重点是在家中进行尿液分析。这种描述分为五类，总结了与量化自我现象相关的最突出的问题。然后，我们展示了通过对16人进行的关于在家中进行尿液自我分析主题的半结构化访谈收集的数据的主题分析结果。然后，从相关工作和主题分析中，我们提出了潜在的设计思路，以解决已确定的研究差距。最后，我们展示了使用低保真原型对提出的设计理念进行的用户测试结果，并相应地概述了未来潜在的设计方向。目标是帮助研究人员和设计师在他们的设计过程中为一般的自我跟踪技术创造用户体验，特别是在家中自我跟踪尿液生物标志物。

相关工作

自我跟踪技术的挑战和机遇

我们将相关工作的主题分为五类：意图、中立、体现、参与以及隐私和安全。通过将其分类，我们旨在对该领域最突出的问题进行清晰简洁的总结。我们的目标是对该领域的状况有广泛的了解，并确定未来研究的潜在重点领域。

“意图”包含驱使用户使用自我跟踪技术的动机。一些自我追踪者决定监控自己的数据，只是为了满足个人好奇心或记住他们生活的各个方面，而其他人可能会收集个人信息来设定和实现特定目标[10]。在后一种情况下，数据通常被用作改变被认为不健康或有害的日常生活和习惯的手段，因此旨在提高用户的生活质量[11]。在移动医疗领域，自我跟踪的动机通常在于行为改变的研究[12]：监测一个人的健康状况成为改善幸福感的一种手段。从这个意义上说，自我跟踪练习既能让人们感觉更能控制自己的生活，又能让自己的身体感觉更健康或更强壮，同时培养对自己的意识。正如Choe等人所描述的那样[13]，这种欲望通常源于与健康相关的具体需求，例如执行处方治疗或寻找过敏的触发因素，而不是变得更健康的一般目标。与此同时，其他研究表明，独立于初始激励，长期自我追踪者如何重视这些技术引发的支持和动力，以使他们的生活发生持久变化[14]。

“中立”是意识到设计选择从来都不是中立的，并塑造了用户体验。自我跟踪基于量化，通常使用高级算法来处理和显示收集的数据。然而，数据本身本身没有任何意义，直到人们检查它并根据他们的个人背景和期望分配重要性[15]。检索数据的人根据他们是谁在信息与生成它们的上下文之间建立关系和意义[16]。通过创建数据可视化和接口等工件，设计人员可以调解用户对数据和信息的访问[17]。

“体现”是指自我跟踪器与其个人数据形成的各种关系。正如刚才所讨论的，自我跟踪技术可以驱动用户形成新的主体性以及自己和世界的新意义。然而，这种关系是矛盾的。同时，用户还通过将技术融入生活来赋予技术意义来塑造技术[10]。

当经常使用时，有人认为自跟踪技术可以放大人体的能力，因为它们为用户提供的数据既可以保存，也可以直接用于改善或简单地改变身体向所需方向发展[5,13]。从这个意义上说，用户倾向于与跟踪设备形成关系，这些跟踪设备导致复杂的体现形式，这些体现塑造了他们如何控制和管理自己的身体。在过去的十年中，这一主题在文献中变得尤为突出[5,7,13,18-21]。Lupton[15]认为，自我跟踪技术可能会分散用户的自我代理能力，将行动和审议权力从用户推向设备。Smith和Vonthethoff进行的研究声称，从不断的自我跟踪和监控个人数据的实践中出现的身体和自我的形象改变了用户与其个人直觉之间的关系，这意味着倾听和理解个人感觉的能力[11]。在这些框架中，被认为可靠和值得信赖的关于他们自己身体的信息被外包。在Homewood等人进行的研究中可以找到一个例子[22]，该研究使用技术移除作为评估个人设备对用户生活的影响的方法，并从情感，体现和文化角度促进自我跟踪的生活体验。研究结果表明，从用户生活中移除月经周期跟踪应用程序如何改变了他们的身体体验，最初失去了确定性，但最终让受试者意识到他们有能力阅读他们的个人感觉。相反，其他研究赋予了自我跟踪设备一种赋权能力，赋予人们个人代理权，让他们感觉可以控制自己的生活[7]。反馈循环[14]不仅有可能激励用户，而且还使他们能够实现他们以前可能认为无法实现的结果。通过查阅自己的个人信息，并通过无意识地接受随之而来的责任，自我追踪者可以控制自己的身体和生活。通过对他们生活的详细监测和测量，这些愿景倾向于将此类设备定位为能够改善人类生活的强大[19]。

“参与度”描述了用户对自我跟踪技术的好奇心与放弃这些技术的倾向之间的关系。关于跟踪设备最重要的开放性问题之一是如何在很长一段时间内吸引人们[6]。放弃仍然是用户接受量化自我设备的一个突出问题[23,24]。Shin和Biocca[6]声称，量化自我设备的主要问题之一可以在糟糕的用户体验中找到。尽管文献尚未完全解决可用性问题，但作者争论了它们如何与用户接受度差联系起来。这个话题与内容的质量密切相关：人们对有意义的内容的期望总是在增加，设计引人入胜的体验变得越来越必要。关于负担能力（研究主体代理和技术有效性的学科）的研究也提醒我们，我们必须始终考虑人及其行为会随着时间的推移而变化和发展[13,25]。在人生的不同时刻或阶段，用户可能对自己和自己的幸福有不同的意图、感受、兴趣或担忧[23]。提供度的结构方式对于定义用户的参与程度至关重要，特别是当关注收集什么样的信息以及如何将其呈现给用户时[25]。结果表明，对质量的感知和比较反馈的存在与用户更突出的参与度和动机有关。特别是在健康和保健领域，发现用户预先存在的健康意识在巩固新的健康相关行为以及因此保持参与和继续使用该产品的趋势中起着重要作用[6]。Epstein等人对放弃跟踪技术的用户进行的研究表明，他们中的一些人如何感到内疚，并希望他们找到意愿或时间重新开始实践[23]。这些发现表明，设计师应该探索促进重新参与的方法，并研究他们的工作如何有助于更成功的体验。

“隐私和安全”涉及保护用户的个人数据和对自我跟踪实践的危险的认识。对于许多参与者来说，收集数据的做法已经获得了商业和政府价值[26]，一些工作正在质疑这些数据的利用方式[10,16,27-30]。与利用收集个人数据带来的机会相关的实践，由新的积累逻辑推动，绕过与隐私相关的法律和社会规范，被称为“监视资本主义” [31]。小型和大型公司倾向于掩盖其运营，隐藏个人数据的存储和传输方式，因此，第三方可以通过合法的方式（通过买卖）或非法方式（例如黑客攻击）访问此信息[7]。Hepp，Alpen和Simon[32]分析了关于量化自我运动的公共话语与其内部自我认知的显着差异。虽然媒体经常将自我跟踪的行为描述为对个人控制的有问题的渴望，或者为更高水平的反乌托邦监视敞开大门，但该运动倾向于将自我测量视为个人赋权的行为[29]。通过推动这种个人代理的想法，科技公司推广了跟踪工具的想法，即选择其福祉取决于并源自他们做出的市场选择的主题。这一过程中的风险在于，消费者被邀请选择技术，就好像世界的利害关系掌握在他们手中一样，而没有技能或知识来做出准确的决策。在移动医疗领域，这个问题变得更加重要。这不仅仅是成为第三方的产品的问题，而且其程度可能涉及征服、个人控制甚至一种新的主权权力的逻辑[28,31]。正如我们在谈论意图、中立和体现时所讨论的那样，自我跟踪与对自己的责任感密切相关，无论是在健康和自我认同方面。这种责任可以为某些主题带来积极的变化，但一些作者[10,27,28,33]断言，这种责任可以变成私营公司手中的权力工具。特别是，在谈论健康时，这可能会使保险公司有可能外包健康预防的成本和责任[10,31]。另一方面，其他作者将自我跟踪数据的行为定义为对机构认可的单一健康促进疗法的一种软抵抗形式[11]。这意味着一种重新获得对我们自身健康的权力的方法。虽然这种范式可能是理想化的，但大多数长期自我追踪者报告经历的自信、自我赋权和整体幸福感不应被视为不真实或微不足道。由于用户通常不知道他们的个人信息被使用、存储甚至出售的方式[29]，设计应该为每种技术的数据使用提供透明度。设计在创建信任环境方面也发挥着作用，该环境与透明度相结合，使用户能够安全地充分利用移动医疗技术。

相关工作的关键概念。

以下段落概述了在用于跟踪生物特征数据的自跟踪技术的相关工作中确定的五类挑战，特别侧重于用户的感知和体验。这些将在以后的自我跟踪技术的用户体验设计中解决。

意图：不同的用户出于不同的原因选择自我跟踪，获得不同的目标。这些不同的意图需要不同的方法才能得到最好的满足。了解未来用户可能具有的意图是需要考虑的基本步骤。

中立：即使仅由数字组成，数据也不是中性项目。实际上，这是在自我跟踪技术背景下定义用户体验的主要因素之一。作为研究人员或设计师，选择要跟踪、显示的数据以及如何显示数据，默认了哪些信息和可视化是有见地的，哪些不是。

体现：自我跟踪器与其数据建立了各种复杂的关系。虽然对这种关系存在各种解释，但可以说，这种动态中的交流往往被认为是分裂的，包括赋权和无权的方面。一方面，它可以被视为一种赋予用户权力的能量，另一方面，它可以看作是用户与身体和世界交换的限制。

婚约：量化的自我技术很容易吸引用户的好奇心，但这往往很快就会消失，导致项目的失败。在设计将随时间推移使用的设备时，功能的设计方式将激发和阻止用户在不同阶段的兴趣和参与。通过分析用户的行为和动机，人们可以学习如何激励人们跟踪自己以及如何长时间保持动力。

隐私和安全：数据隐私和个人安全是围绕自我跟踪的讨论中经常解决的问题。为了能够创建人们可能信任并放在家中的设备，我们必须问自己如何在设计中实际解决这个问题。在开发主动保护用户数据的系统时必须采取具体行动，但也应该通过在通信系统中解释这些选择来建立信任。

尿液追踪背景下的自跟踪技术

近年来，已有几项关于尿液追踪装置发展的研究[34-38]。然而，关于人们对将尿液用于医疗实践的看法以及有关此类技术的用户体验，几乎找不到。上述论文经常提出想法或原型，而没有关于用户观点的任何信息，这一事实进一步加剧了这种情况。当展示用于分析排泄物的可安装马桶系统时，Park et .简要讨论围绕人类排泄物的禁忌，假设在广泛使用其技术的情况下，用户难以接受和遵守[36]。他们进行了一项调查，其中收到的大多数回复显示用户使用拟议的跟踪系统“有点舒服”（37.33%）或“非常舒适”（15.33%）。然而，同一位作者认为，结果可能是有偏见的，因为它是在受过高等教育的群体中进行的，纯粹是假设的，即没有实际的设备测试。奥莫罗尼亚等。对尿液和血液检测的HIV比较进行了研究[39]，因为血液一直是此类检测的标准，但尿液允许侵入性和风险较小的程序，但精度相同。尽管如此，该研究并未发现参与者有任何统计学上的显着偏好，并且发现大部分受试者对使用哪种体液进行测试漠不关心。然而，作者认为，这些结果可能与缺乏对尿液检测潜力的教育和认识有关。关于废物自我跟踪的作用的一个有趣的贡献是由S?ndergaard带来的，他讨论了与经血有关的问题。作者讨论了追踪身体废物的尝试如何不是对抗禁忌和创造新意识的一种方式，而是一种进一步“文明和自律”并实际加强这些禁忌的措施。从这个意义上说，对人类排泄物的自我追踪对作者来说变成了一种亲密关系的商业化，它仍然停留在纯粹-不纯的社会术语中，而没有让我们看到所处理现象的复杂性[40]。

文献空白和研究问题

尽管设计师在创建有效的自跟踪技术方面的重要性得到认可，但在指定实现此类结果的必要设计行动方面仍然存在重大的研究差距。我们确定了两个主要的研究差距。首先，据我们所知，没有发现关于量化自我领域中图形，界面或信息设计的不同方法的情感和功能表现的研究。其次，在更具体的层面上，没有研究检查设计和用户体验在尿液跟踪技术中的作用，以评估影响接受的潜在障碍或因素。

基于这些差距，我们确定了两个研究问题：

哪些设计方法会影响用户体验和尿家监测技术的采用？

哪种形式的数据表示最适合尿液家庭监测的环境？

材料和方法

伦理批准由瑞士洛桑联邦理工学院人类研究伦理委员会（HREC 069-2022）授予。向每位参与者提交了一份信息表，并在每次访谈之前和用户测试之前获得书面同意。

半结构化面试

这项定性研究的目的是收集用户对所讨论的尿液监测技术的意见，并作为初始设计思路的基础。该研究采用半结构化访谈进行。之所以选择这种方法，是因为它在开放式调查的灵活性和结构化、封闭式调查的直接重点之间取得了平衡。该研究旨在调查以下主题：用户与自我跟踪的关系，以及这些潜在用户对他们的健康以及他们在这方面采取的行动的重视程度。为此，招募了16名属于以下类别之一的健康参与者：潜在目标用户（10名参与者），项目合作者，直接（积极致力于项目，4名参与者）和间接（与项目合作的公司或协会的员工，2名参与者）。面试使用预先确定但开放式问题的脚本进行（见S1附录 - 半结构化面试脚本）。有时会根据参与者的回答提出脚本外的后续问题。所有访谈均由主持人直接与参与者交谈，并由主持人做笔记。在 Zoom 上进行了 13 次采访，其中 3 次是面对面的。它们持续了30到45分钟。分析是通过主题分析[41]执行的，该分析允许收集数据的方向和分类。鉴于这项研究是在只有16名参与者的有限样本量中进行的，我们认识到研究结果可能不能代表更广泛的人群。尽管如此，参与者之间反应的一致性和趋同性表明了显着的一致性，为用户对自我跟踪和尿液监测技术的态度和行为提供了有意义的见解。这些发现为我们团队随后的研究和设计决策提供了信息。

使用低保真原型进行指示性用户测试

从相关工作和半结构化访谈中，我们设计、开发和实现了三个低保真原型。用户测试的目的是调查用户与其跟踪数据之间关系的两个方面。第一个方面是指认知可理解性，即用户理解不同形式的数据表示的能力。中立性的挑战是选择这一方面的一个关键考虑因素，因为我们旨在研究我们的设计选择如何影响结果的可理解性。第二个方面，意义创造，是根据对用户在与其数据建立有意义的联系时面临的挑战的见解而选择的，特别是那些与意图、体现和参与相关的挑战。用户通常很难理解他们跟踪的数据，并且当数据以对他们有意义的方式呈现时，他们更有可能与他们互动。因此，我们旨在通过探索用户与不同形式的数据相关联并与之形成有意义的联系的能力来调查用户与其跟踪数据之间关系的质量和潜力。通过采用归纳方法，我们将这些方面转化为三个参数，这些参数在原型之间产生了差异：抽象级别，复杂性和数值精度。由于原型的低保真度，与隐私和安全相关的挑战在项目的这个阶段没有得到解决。12名参与者被要求查看他们的虚拟跟踪数据，并提供他们所看到的内容以及他们的感受的口头叙述，以及填写问卷并参与最终访谈以评估体验。开发三种不同的原型是为了探索参与者对同一自我跟踪体验的不同层次定性表达的反应和理解。我们决定为每个原型提供三组结果，具有不同等级的好值和坏值。原型的设计范围从更标准的定量数据显示方式到更具解释性的方法。原型之间的差异可以在图1中看到。

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图1. 概述用于区分原型的四个参数的图表。

https://doi.org/10.1371/journal.pdig.0000319.g001

原型 1 - 图表（图 2）。

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图2. 原型概述 1：在初始屏幕 （1）、结果页面 （2） 和存档页面 （3） 中。

https://doi.org/10.1371/journal.pdig.0000319.g002

正如Lockton等人[42]所提到的，使用普通数字来构建通用地图，图形和图表已成为表示信息和数据的默认模式。这种方法通常称为定量。按照这种方法，第一个原型代表一个标准的自我跟踪应用程序，允许对个人数据进行量化咨询。该原型提供了两种类型的界面以供查阅：结果的单页（三个不同的日期可供查阅）和存档。由于其熟悉的性质，该原型既用于评估量化方法的强度，也用作比较其他原型的基线。

该原型与图 3 中的用例相关联，旨在模拟用户将新的跟踪会话与以前的跟踪会话进行比较的情况。

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图3. 与用例 1 和 2 关联的流程图。

https://doi.org/10.1371/journal.pdig.0000319.g003

此外，原型体验由以下方案引入

“一周前，您在邮件中收到了您订购的用于跟踪尿液的设备，您仍处于探索该设备并学习如何使用它的阶段。今天早上，当你醒来时，你决定做一个测量。几个小时后，在工作休息时，你决定看看结果，所以你打开手机检查一下。在你看到当天的结果后，你决定回去看看你上周做过的其他测试并进行比较。

原型2 - 恒星（图4）。

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图4. 原型 2 概述：在初始屏幕 （1）、结果页面 （2） 和存档页面 （3） 中。

https://doi.org/10.1371/journal.pdig.0000319.g004

第二个原型用作定量和定性数据表示之间的链接。与上一个原型一样，该原型模拟了一个用于查询跟踪数据的应用程序，但增加了一定程度的抽象和复杂性。开发该原型是为了解决自我追踪者与身体和自我的关系问题，以及在信息与个人身体感觉之间建立联系的可能性[15,43]。该段落表示为将跟踪参数的学名替换为受这些相同生物标志物影响的情绪或感觉的名称。通过这种方式，原型试图推动用户从他们呈现的结果中产生意义，从而与他们自己的日常生活建立关系。

对于第二个原型，用例和场景都与第一个原型相同。原因是，如前所述，原型之间的区别在于图形界面的抽象级别。

原型 3 - 圆顶（图 5、图 6）。

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图5. 原型 3 测试的部分视图。

https://doi.org/10.1371/journal.pdig.0000319.g005

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图6. 原型图示 3.

https://doi.org/10.1371/journal.pdig.0000319.g006

第三个原型旨在探索数据具体化和超声化的概念以及定性接口。该实验希望尝试评估这种设计方法是否可以平衡经常讨论的问题与自我跟踪技术，例如难以理解结果[13]和失去参与度[24]。特别是，这个原型的动机是将数据转换为物理工件的可能性，Jensen等人对此进行了讨论。[44]。具体来说，原型呈现为具有圆柱形底座和半透明球形帽的物理对象。要求访客等待设备的激活，然后通过四个白声和彩色灯光的序列仔细关注数据的呈现。每对声音和光线都描述了设备假设跟踪的数据的正性。高振幅的声音和暖光意味着积极的结果，而另一方面，低振幅和冷光具有负面意义。在第一个序列之后，然后要求访客再重复两次体验，模仿不同的测量日。

对于此原型，用例旨在测试一个物理设备，该设备使用户处于自己数据的纯侦听器的被动位置（见图7）。

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图 7. 与用例 3 关联的流程图。

https://doi.org/10.1371/journal.pdig.0000319.g007

对于此方案，部件用于表示不同测量之间的虚构时间流逝。

第1部分：“这是一个周末的早晨，你决定是时候照顾好自己了。您决定使用您的设备，并且在处理结果时，您决定在房子周围做其他事情。然后你听到一个声音，你明白分析已经准备好了，所以你选择看看你的所有结果。

第2部分：“已经一周了，仍然是星期天早上，你仍然想跟踪你的健康状况，看看你的结果与前一周相比如何。正如你已经做的那样，你使用该设备并等待查看结果。

第 3 部分：“再次，已经一周了，是时候快速检查了。您再次使用您的设备，并在准备好后立即查看结果。

在测试过程中，收集了定量和定性数据。定量数据是通过用户在每次测试结束时汇编的书面问卷收集的。第一部分包括简短的用户体验问卷[45]。然后要求参与者回答从1到7的问题，这些问题与数据理解，看到过去的结果和感受的好处以及他们如何感知数据表示有关。另一方面，定性数据是在最后一次访谈中评估的，并通过分析参与者在整个体验过程中被要求进行的口头描述来评估。每个原型的调查问卷可以在 S2 附录中找到。

结果

半结构化访谈的主题分析

访谈分析是通过主题分析[41]并使用归纳方法进行的，该方法允许主题从定性数据中有机地出现，而不会强加先入为主的类别或理论。这些过程产生了几个主题（见S3附录），其中五个被选为最引人注目和概念上最丰富的主题（需要指导，动机，数据共享，隐私和厕所共享以及努力和操纵）。这五个主题是根据它们提供最有趣和最刺激的见解的能力选择的，并在下一段中讨论。

需要指导。

接受采访的自我追踪者公开欣赏的一个共同特征是与收集的数据相关的建议。使用跟踪系统时，用户希望获得有关其活动的反馈，并就如何采取行动以改进或维护结果提出建议。当只提供原始数据时，他们可能会对跟踪活动感到迷茫或无聊，而建议则被视为引人入胜和激励因素。一位用户承认由于这个原因而停止使用设备，并声称自己问自己“这是我的结果，我应该做些什么吗？尽管建议受到高度重视，但推送提醒，尤其是以通知的形式，可能会给用户带来挫败感和烦恼。这些感觉似乎特别存在于负面信息或已知和明显的个人感觉中。例如，2 名参与者提到，当他们的智能手表通知他们心率增加并试图推动他们进行呼吸练习时，他们感到压力更大，导致与预期效果相反。在这方面，访谈还强调用户需要能够忽略建议并自主选择他们的行动。

赋予动机。

一半的参与者（8/16）提到表演动机是他们自我跟踪的主要原因。他们中的一些人（4/16）表示，跟踪自己和他们的活动是他们发现保持积极习惯的唯一有效方法。特别是对于运动来说，在锻炼时看到具体结果的能力似乎创造了并让用户为自己感到自豪。但自我跟踪不仅有助于保持习惯，它还推动用户做更多的事情，取得新的更好的结果，创造一个自我肯定和鼓励的积极循环。

数据共享。

大约三分之一的受访参与者对分享跟踪数据兴趣不大（5/16）。常见的原因似乎是缺乏兴趣，尽管一位用户提出了对隐私的担忧。只有一位参与者对分享持高度积极态度。他对分享的感觉浓缩在这句话中“看看我，我很好！”，这表明分享如何验证他的努力。同一位受访用户提到，有一个小组致力于与他的水球队友共享数据，作为一种友好竞争的形式。

隐私和厕所共用。

一些受试者（6/16）对其他人看到安装在马桶中的设备的可能性表示了直接的担忧。当被要求表达时，一些用户对向潜在客人解释该设备的用途的想法表示讨厌。一位用户声称“浴室里的所有技术看起来都很可怕”，而另一位用户则表示，“我不想让我的客人看到它并吓坏了！其他受试者声称，他们每天与家人共用厕所，他们可能不希望厕所里有技术的东西。此外，三名受试者还对设备每次如何识别使用它的人表示怀疑。这些疑虑似乎与隐私问题有关。然而，即使大多数受访者都知道个人数据可能被利用，这个问题也不被认为是为自己使用跟踪设备的交易破坏者。与此同时，这种意识似乎被投射到可能的客人或其他人身上，导致受访者害怕在使用进行尿液测量的厕所时让这些人感到不舒服或害怕。

努力和操纵。

在采访中，努力的话题经常出现。对于一些参与者（3/16），与所收到数据的兴趣或相关性相比，跟踪所需的努力有时是不平衡的。在这些情况下，失去兴趣会导致放弃跟踪活动。与此相关，一位用户说：“我使用了两周的卡路里跟踪应用程序，但它太耗时、复杂且缺乏乐趣”。在设备的物理维护方面提到了另一种努力。当他们被描述自动尿液分析将如何工作时，一些参与者（2/16）声称，如果所需的操作和清洁过于繁琐，他们将失去兴趣。虽然“太多”的概念可能难以界定，但有人暗示，如果装置对生活质量的贡献足以补偿其货币成本，就会出现问题。在这方面，一位与会者表示，如果该设备需要经常操作才能正常运行，他们会发现该设备无趣。对于同一参与者，如果马桶设备的自动化程度较低，那么它将“就像 Clearblue”（怀孕和排卵测试笔的著名品牌），因此在您的马桶中安装复杂而昂贵的设备毫无意义。因此，成本、个人努力和绩效之间的良好平衡似乎对于自我跟踪体验至关重要。

使用低保真原型的指示性用户测试结果

23名年龄在70至2岁之间的健康参与者（18名在34-9岁范围内，35名在54-1岁范围内，55名在43+组中）参加了测试。平均年龄为8.20岁。每个参与者测试了三个不同的原型（原型在“材料和方法”部分中描述），它们以不同的方式和不同的随机顺序呈现数据。每节课都由主持人监督，直接与参与者交谈，并由主持人助理监督，后者谨慎地做笔记。体验持续了 30 到 <> 分钟，并且始终遵循相同的协议。

体验质量。

用户感知到的体验质量除以短用户体验问卷（UEQ）[46]的项目，如图8所示。原型1被评为最高效（M = 5.5，SD = 1.09），清晰（M = 5，SD = 0.8），常规（M = 4.4，SD = 1.24）和通常（M = 4.3，SD = 1.43）。相反，原型3被评为最容易（M = 6，SD = 1.51），混乱（M = 3.5，SD = 1.79），效率低下（M = 4，SD = 2），有趣（M = 5.7，SD = 1.79），创造性（M = 5.75，SD = 1.61）和前沿（M = 5.75，SD = 1.61）。对于前面描述的项目，原型 2 的评级始终介于原型 1 和 3 之间。

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图8. 汇总所有三个原型的 UEQ 编写项目的图表。结果由其平均值表示。

https://doi.org/10.1371/journal.pdig.0000319.g008

数据可理解性和比较。

本节涉及参与者对向他们显示的数据的理解。平均而言，对于“我理解我看到的结果的含义”的问题，参与者可以使用从1（完全不同意）到7（完全同意）的量表来回答，原型1得分最高（M = 4，SD = 1.95），其次是原型2（M = 3，SD = 1,09）和原型3（M = 3，SD = 1.68）。平均而言，对于“看到过去的结果让我更好地理解新结果”的问题，参与者可以使用从1（完全不同意）到7（完全同意）的量表来回答，原型3（M = 6，SD = 1.81）得分最高，其次是原型1（M = 5.5，SD = 2.27）和原型2（M = 3，SD = 1.09）。

多感官。

当被问及第三个原型的声音序列是否有助于他们理解数据时，用户给出了不同的回答。三分之一（4/12）给答案最好的分数，而另外三分之一的人给出1或2（最低分数）。当被问及“灯光帮助我理解结果”是否从1（完全不同意）到7（完全同意）时，所有用户的得分都高于4，绝大多数评分高于5（11/12）。

偏好和不喜欢。

在每次测试结束时进行的采访中，参与者被要求更多地表达他们的经历，并表达他们对原型的喜欢和不喜欢的地方。从这些讨论中，提取了每个原型的趋势。

对于第一个原型，总体而言，所有用户都表示该界面是他们最熟悉的。与会者将这个原型描述为具体而有效的。4 用户将数值结果定义为“有价值的”，并且是显示健康相关结果的最适当方式。同时，2名参与者解释了尽管他们熟悉数据可视化，但他们感到缺乏对生物标志物与他们的关系以及这些结果如何影响他们生活的解释。特别是，有人说“pH值对我来说毫无意义”，表示缺乏解释简单结果的工具，需要对数据和参数进行更个性化的解释。

第二个原型收到了参与者的复杂感受。最常见的批评是指比较5名参与者表达的不同日期之间的数据的困难。使用的颜色和形状都被认为不足以解释结果。此外，“星星”形状和轴线连接的差异被认为过于微妙且无法理解。同时，一些参与者（5/12）赞赏可视化表达感受而不是普通数字的事实。它“赋予上下文意义”，并映射用户实际可以与之相关的个人状态。一位参与者更喜欢这个原型，因为它“最有趣，因为它说明了我的感受”。

总的来说，第三个原型因其独特性、独特性和有趣的氛围而受到赞赏。几位参与者（9/12）表示，他们对尝试不同的体验感到兴奋，其中一人将其描述为“几乎是一个神秘的游戏”，而另一位则将其描述为“更直接和个人化”。两名参与者声称，他们更喜欢这个原型，因为他们的手机上已经有足够的应用程序，他们会很高兴有一些不同的东西来查阅个人数据。同时，三分之一的参与者声称这种设备不能单独存在，但体验应该与更详细地了解结果的可能性相结合。此外，2名参与者表示他们认为该设备需要学习曲线才能完全理解。2 其他人也对体验的游戏化方面表示批评，声称这种选择可能不适合与健康相关的分析。

讨论

我们的研究有助于现有的研究机构，研究设计对自我跟踪技术对用户的影响的影响[6,13,23,26]，但它也超越了对尿家监测背景下不同设计方法的分析。

特别是，本研究确定并解决了以下差距：（1）不同设计方法的情感和功能表现：在当今世界，自我跟踪技术的传播每天都在扩大，竞争变得更加激烈。因此，了解设计在采用因素中的作用非常重要。尽管一些文献讨论了数据表示的情感感知[47,48]，但很少有人提到设计实践如何影响之前讨论的移动医疗挑战，据我们所知，没有发现将界面设计与用户情绪反应联系起来的研究。（2）设计和用户体验在尿液追踪技术中的作用：尽管有大量研究关注尿液追踪设备的技术进步和发展[34-38]，但缺乏针对与这些技术相关的用户体验的研究，导致关于设计在尿液追踪中的作用在很大程度上尚未探索的话题。

我们解决了这些差距，并通过将相关工作部分中的分析得出的见解与半结构化访谈和低保真用户测试得出的见解相结合，回答了我们的研究问题。

关于我们的第一个研究问题：哪些设计方法会影响用户体验和尿家监测技术的采用？，我们得出了以下思考，我们建议在设计移动医疗技术时应考虑：

健康是一个影响所有年龄组的话题：半结构化访谈的大多数参与者（13/16）声称采取了某种形式的行动来照顾他们的健康，这在文献中得到了证实[12]。指导是跟踪体验的要点：用户认为需要在理解数据和采取改进结果的操作方面得到指导。自由裁量权受到高度重视：用户将自我跟踪视为一项私人活动，它只关心自己或与他们非常亲近的人。可以理解的是，在谈论敏感数据时，这一点更为重要。自由裁量权还意味着用户并不急于共享个人数据，许多人需要保证他们的隐私受到保护。个人身份识别丰富了体验：设计个人识别很重要，这意味着应该有个性化体验的选项。从目标的角度来看，这样做似乎是一条不错的道路。鉴于我们的重点是设计家用设备，这也意味着不应将其推广用于第三方的监控。参与度是一项公开的挑战：它不仅是文献中关于自我跟踪的话题之一，而且由于缺乏参与而放弃已被确认为我们所有研究中非常普遍的问题，尚未解决。

关于我们的第二个研究问题：哪种形式的数据表示最适合尿液家庭监测的环境？，我们建议一个主要发现，应该指导进一步的研究。

看到数字是必要的，但还不够：现有文献已经确定了自我跟踪用户在理解他们收集的数据时面临的挑战[49]，我们的研究在健康相关数据的背景下进一步探讨了这些困难。虽然我们的参与者很高兴看到他们的健康数据被量化，但他们也表示希望以更个人相关和可理解的方式呈现信息。与会者指出，医学术语和原始数字数据可能难以处理和应用于他们的日常生活，这可能妨碍他们根据所提供的信息采取有意义行动的能力。因此，我们建议，对于尿家监测，数据表示应平衡数字表示与定性表示，从而确保信息的精确性和个人可理解性。当前的大多数跟踪设备都使用数字工具（例如应用程序）向用户呈现数据。通常，该数据使用由数字图表和表格组成的简单可视化系统表示。然而，我们的工作继续了早期的努力，以证明正在跟踪的信息不仅仅是它们的数值表示[42]。正如莫罗佐夫所说，数字系统在描述复杂系统方面是无效的。相反，暗示叙述形式的数据表示可以理解这种复杂性[50]。事实上，我们选择跟踪的现象从来都不是一维的，尤其是当它们与身体有关时，它们意味着与用户所经历的动作和感觉的多种联系。极端的简化虽然表面上简单且令人满意，但导致用户很快对自动跟踪技术失去兴趣[13]。了解现象的复杂性和可理解性可以为影响技术的常见问题提供潜在的解决方案，特别是通过确定五个关键挑战在相关工作部分中强调的问题：意图、中立性、体现、参与以及隐私和安全。我们调查的方法集中在意义创造[51]和认知可理解性的概念上。

我们的研究结果表明，在尿液自我跟踪技术的背景下，由于数据的定性表达与基于标准数字的信息配对，可以实现意义创造和认知可理解性。这种配对可以帮助表示正在跟踪的现象的复杂性和性质，并有利于用户和数据之间的个人联系。当单独完成时，就像在这里进行的用户测试一样，用户可能会感到沮丧或困惑。通过结合这些方法，我们假设设计可以成为提高用户体验质量，产生积极情绪，提高参与度并限制技术放弃和意义不足等问题的机制。

因此，根据之前的研究[47,48,51]，我们将人为因素和对美学和用户体验的相关情感反应确定为设计数据接口时要考虑的重要组成部分。在我们的研究中，我们将这一想法扩展到自我跟踪技术和移动医疗领域。我们建议在未来移动医疗应用程序的开发中包括对用户体验的评估，以实现用户对这些技术的接受。

作为一项探索性研究，我们的重点是收集不同的观点并产生初步见解，为未来的调查提供信息。虽然我们的见解受到访谈和用户测试的小样本的限制，但重要的是要注意，目的不是得出明确的结论，而是发现新出现的模式并指导设计过程中的进一步研究。我们的研究代表了设计家庭自动尿液分析研究过程的第一步。因此，它为后续迭代奠定了基础，这些迭代需要涉及更大的样本、与预期最终产品非常相似的更高保真度的原型以及延长的观察周期。

结论

总之，我们的研究通过评估半结构化访谈和低保真用户测试来解决理解设计和用户体验在尿液跟踪技术中的作用方面的差距，从而为现有的研究机构做出了贡献。我们确定并解决了不同设计方法的情感和功能方面，强调了指导、自由裁量权、个人识别和参与在尿家监测用户体验中的重要性。此外，我们发现，虽然在尿液家庭监测的背景下，健康数据的数字表示是必要的，但这还不够。数据表示还应包含定性元素，以提高个人相关性和可理解性。我们提出了一种平衡的方法，将定性表达与基于标准数字的信息相结合，以表示所跟踪现象的复杂性，并在用户及其数据之间建立有意义的联系。

虽然我们的研究并非专门针对产生普遍的发现，但它为该主题的未来研究工作建立了一个宝贵的起点。未来的研究将涉及更大，更多样化的参与者群体，并使用高保真原型进行综合评估。此外，随着时间的推移，进行长时间接触和使用的研究将更深入地了解用户的看法。总体而言，我们的研究为进一步探索和改进设计有效且以用户为中心的尿液跟踪技术奠定了基础。

支持信息

用于进行半结构化访谈的脚本。

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S1 附录：半结构化面试脚本介绍-关于我自己和项目-信息表和同意书-如果我录制采访可以吗-随意详细说明想到的任何细节-你有多少时间？与个人福祉/健康的关系-你几岁了？-您如何描述您对个人健康的关注？-您是否正在关注某事或采取具体措施来防止未来的问题？为什么/为什么不呢？使用量化的自我-你已经用了什么？（自愿）-如果有几个，您是否希望它们被整合？-你想找出什么？-您是否回顾过去的数据？-积极的方面-消极方面/恐惧-你有没有发现负面信息？-您是否考虑过购买特定工具？（例如：Fitbit）-您是否曾经发现过一些您认为没有跟踪的数据（例如：每天的步数你的手机）？-您是否曾经连续多天获得相同的数据？-您是否曾经测量过与您的内部健康（不是锻炼）有关的任何内容？-如果你有一个神奇的量化自我设备，它会测量什么？-你的手机上有应用程序吗，你介意给我看看吗？与他人关系的量化自我-你有没有想过跟踪别人？-你会考虑测量孩子的健康状况吗？-您是否曾经与其他人分享过这些信息？装置-尿液分析可以告诉您许多有关您健康的事情。假设您有一个设备检查你的尿液中有什么，你会如何想象？-两种方案-你厕所里有东西吗？还是更像是妊娠试验？-还有谁使用你的浴室？-游客-清洗-美学的完成-谢谢你的时间！-你能解释一下你在La Source的角色吗？-您在尿液分析方面有多少经验？-医院环境-护理院环境 - 与老年人合作的经验-家庭背景

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S1 附录。 用于进行半结构化访谈的脚本。

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S2 附录。 用户测试中使用的完整问卷。

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S3 附录。 半结构化访谈的编码，代表已确定的主题，其细节，示例和发生次数。

https://doi.org/10.1371/journal.pdig.0000319.s003

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确认

作者感谢Béatrice Durandard为创建原型3的设计提供的建议，并感谢Cédric Duchêne对电子部件的监督。我们还要感谢ECAL和Antoine Vauthey为我们提供进行用户测试的空间。作者还要感谢他们的项目合作伙伴雅诗兰黛和CSEM提供跟踪设备。

引用

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