基于参与式设计的家用尿液监测设备开发:多学科视角下的临床需求与患者体验研究

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对60%以上40岁人群面临的泌尿系统症状监测难题,开发了一种可居家使用的非侵入式尿液流量测量装置。通过聚焦小组(N=40)和半结构化访谈(N=5)收集泌尿科医生、物理治疗师、护士及患者的多元需求,发现临床群体关注尿流参数客观测量(PVR、尿流曲线等),而患者更重视隐私保护。该厕所安装式设备采用激光摄像技术测量尿流速度/体积,其无线数据传输功能可建立长期监测基线,为慢性泌尿疾病(如OAB、BPH)的早期诊断提供新思路,发表于《Scientific Reports》。

  

泌尿系统疾病困扰着全球60%以上的40岁人群,尿急、夜尿、尿失禁等症状不仅降低生活质量,更可能引发跌倒骨折等严重后果。然而现有诊断方法如尿流动力学检查(Urodynamics)需在专科中心进行,既造成患者尴尬不适,又难以实现长期监测。更棘手的是,患者自填的排尿日记常存在回忆偏差,而侵入性检查如膀胱测压(Cystometry)被患者描述为"屈辱性体验"——这些矛盾凸显了泌尿健康监测领域亟待突破的技术瓶颈。

针对这一临床痛点,以色列本古里安大学联合英国蒂赛德大学的研究团队创新性地采用参与式设计(Participatory Design)方法,开发了一款革命性的家用尿液监测设备。这款形如马桶清新剂的装置,通过眼安全激光和双摄像头测量尿流宽度、速度等参数,无线传输数据至手机应用,为慢性泌尿疾病如膀胱过度活动症(Overactive Bladder, OAB)、良性前列腺增生(Benign Prostatic Hyperplasia, BPH)的早期诊断提供客观依据。相关成果已发表在《Scientific Reports》期刊。

研究团队运用三大关键技术:1)多国多中心设计,通过以色列(29人)和英国(11人)医疗工作者的聚焦小组,以及英国患者访谈(5人)获取需求;2)概念验证采用图示引导法,向参与者展示设备示意图


激发讨论;3)采用ATLAS.ti软件进行主题分析,区分不同利益相关者的核心诉求。

【Strand 1: clinicians in Israel】部分揭示了医疗群体的专业分歧:泌尿科医生最关注尿流曲线(Flow Curve)和残余尿量(Post-Void Residual, PVR)的精确测量;物理治疗师强调盆底肌(Pelvic Floor)功能评估;而护士群体则担忧设备会增加工作量。这种差异提示未来设备需采用模块化设计,例如医生需要的尿流初延迟(Latency to Urinate)测量功能,与治疗师关注的腹肌激活(Abdominal Muscle Activation)监测应当并存。

【Strand 2: clinicians in the UK】部分凸显了英国国民保健体系(NHS)的特殊需求。与美国同行不同,英国医护人员更看重设备减轻医疗负荷的潜力,一名护士直言:"如果能居家筛查,半数转诊根本不需要"。这种系统效率优先的思维,与以色列团队追求的诊疗精度形成有趣对比,反映出医疗技术评价中的文化差异。

【Strand 3: patients in the UK】部分收集的患者反馈令人动容。参与者将传统尿动力学检查描述为"令人崩溃的暴露",而一位女性患者坦言"多年不敢就医,因为承认病情会让耻辱感成真"。这种心理创伤使得患者对非侵入设备的期待远超技术本身——"不需要多精确,只要别让我再经历那种羞辱"。这种情感诉求直接影响了设备设计方向,如增加隐私屏遮挡、限制摄像头分辨率等。

通过【Cross-strand synthesis】分析可见,三组人群的关注点形成鲜明光谱:医疗专业人员聚焦参数准确性(如PVR测量误差需<10%),管理人员重视系统效益(如减少30%转诊量),而患者群体则把尊严保护作为首要标准。这种多维需求图谱为医疗设备开发提供了经典范式——技术可行性必须与人文关怀并重。

在【Discussion】部分,作者提出了阶梯式开发策略:先实现基础尿流分析,再逐步扩展至尿液生化检测(如糖分、pH值)。这种务实路径既回应了临床对客观数据的需求(如泌尿科强调的"排尿启动时间与尿量同等重要"),又规避了技术冒进风险。特别值得注意的是,物理治疗师提出的"宽激光束测量分叉尿流"建议,以及患者倡议的"AI预警排尿模式异常"功能,均为下一代设备指明了升级方向。

该研究的里程碑意义在于:首次系统论证了泌尿监测设备需要"三重适配"——临床诊断标准、医疗系统特性、患者心理需求。正如讨论部分指出,现有技术如尿流率测定(Uroflowmetry)虽能提供精确数据,但往往以牺牲患者尊严为代价;而排尿日记虽保护隐私,却缺乏科学严谨性。这款概念设备的价值,正在于开创了"尊严敏感型(Dignity-Sensitive)"医疗技术的先河。未来若能将尿液生化监测与流体力学参数结合,或将建立全新的泌尿疾病预警体系,实现从"症状出现后治疗"到"亚临床期干预"的范式转变。

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