[논문 리뷰] Designing Adaptive User Interfaces for mHealth Applications Targeting Chronic Disease: A User-Centered Approach

Wei Wang, John Grundy외 3명|arXiv (Cornell University)|2024. 05. 14.

Mobile Health and mHealth ApplicationsHealth Professions인용 수 3

한 줄 요약

이 연구는 만성질환 관리용 모바일 헬스(mHealth) 애플리케이션에서 적응형 사용자 인터페이스(AUI)를 설계하기 위한 9개의 증거 기반 지침을 개발하고 평가한다. 이는 112명의 참가자들을 대상으로 사용자 중심의 포커스 그룹, 인터뷰 및 설문 조사를 포함한 혼합 방법론을 사용한 것이다. 이 지침들은 개인화, 데이터 수집 및 사용자 참여와 같은 핵심 과제를 다루며, 실제 mHealth 환경에서 장기적인 사용자 수용과 사용성 향상을 위한 실용적인 길잡이를 제공한다.

ABSTRACT

Mobile Health (mHealth) applications have demonstrated considerable potential in supporting chronic disease self-management; however, they remain under-utilised due to low engagement, limited accessibility, and poor long-term adherence. These issues are particularly prominent among users with chronic disease, whose needs and capabilities vary widely. To address this, Adaptive User Interfaces (AUIs) offer a dynamic solution by tailoring interface features to users' preferences, health status, and contexts. This paper presents a two-stage study to develop and validate actionable AUI design guidelines for mHealth applications. In stage one, an AUI prototype was evaluated through focus groups, interviews, and a standalone survey, revealing key user challenges and preferences. These insights informed the creation of an initial set of guidelines. In stage two, the guidelines were refined based on feedback from 20 end users and evaluated by 43 software practitioners through two surveys. This process resulted in nine finalized guidelines. To assess real-world relevance, a case study of four mHealth applications was conducted, with findings supported by user reviews highlighting the utility of the guidelines in identifying critical adaptation issues. This study offers actionable, evidence-based guidelines that help software practitioners design AUIs in mHealth to better support individuals managing chronic diseases

연구 동기 및 목표

• 만성질환 환자들 사이에서 mHealth 애플리케이션의 낮은 수용률과 지속적 사용을 개선하기 위해 개별적 필요에 맞춘 적응형 사용자 인터페이스(AUI)를 설계함으로써 이를 해결하고자 한다.
• 사용자 중심의 정성적 및 정량적 연구를 통해 AUI의 핵심 과제와 설계 전략을 규명하고자 한다.
• 만성질환 자가관리를 위한 mHealth 앱에서 효과적인 AUI를 설계하기 위한 실천 가능한 지침의 포괄적인 세트를 개발하고 개선하고자 한다.
• 사용자 및 전문가로부터의 반복적 피드백을 통해 이 지침들의 실용적 관련성과 사용성 평가를 수행하고자 한다.
• mHealth 애플리케이션에서 초기 단계의 AUI 설계 프로세스와 사용자 선호도 데이터 간 격차를 해소하고자 한다.

제안 방법

• 기존 문헌을 바탕으로 만성질환 자가관리를 목표로 하는 AUI 프로토타입을 개발하였다.
• 다양한 만성질환을 앓고 있는 22명의 참가자를 대상으로 AUI 경험과 과제를 탐색하기 위해 포커스 그룹과 반구조화된 인터뷰를 실시하였다.
• 모든 22명의 참가자에게 세션 후 설문 조사를 실시하여 적응 방식 선호도 및 사용성에 대한 추가 데이터를 수집하였다.
• 90명의 참가자 대상 별도의 정량적 설문 조사를 실시하여 데이터 유형, 수집 방법, 적응 수준 및 인터페이스 개인화에 대한 선호도를 도출하였다.
• 주제 분석 및 사회기술적 기반 이론(STGT)를 활용하여 정성적 및 정량적 결과를 통합하였으며, 기존 설계 지침과 일치시키는 데 초점을 맞추었다.
• 최종 9개의 지침을 도출하기 위해 20명의 참가자 대상 피드백 설문 조사를 실시하여 실용성과 사용성 확보를 위한 개선을 수행하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 만성질환 환자들이 mHealth 애플리케이션의 적응형 사용자 인터페이스(AUI)와 상호작용할 때 겪는 핵심 과제는 무엇인가요?
• RQ2 만성질환 환자의 변화하는 다각적 요구를 더 잘 충족시키기 위해 AUI의 설계를 어떻게 개선할 수 있나요?
• RQ3 다양한 만성질환과 사용자 프로파일 간에 데이터 유형, 수집 방법, 적응 수준에 대한 사용자 선호도는 어떻게 다릅니까?
• RQ4 mHealth 앱의 AUI 설계에서 사용자 참여, 시스템 복잡도, 인지된 이점 간의 상충 관계는 어떻게 존재하나요?
• RQ5 어떻게 사용자 중심 연구를 통해 mHealth 환경에서 AUI 설계 지침을 체계적으로 유도하고 검증할 수 있나요?

주요 결과

• 참가자들은 AUI에서 개인화 부족, 과도한 데이터 입력 부담, 명확하지 않은 적응 논리로 인해 신뢰도와 참여도가 떨어지는 것을 인지하였다.
• 건강 상태, 약물 복용 일정, 증상 추적에 따라 동적으로 조정되는 인터페이스를 선호했으며, 수동 입력 최소화를 원했다.
• 가장 선호되는 데이터 수집 방법은 수동(예: 센서 기반)이며, 반수동(예: 음성 또는 이미지 입력) 방식이었고, 수동 자가 보고는 부담스럽다고 평가되었다.
• 특히 민감한 데이터 및 인터페이스 변경에 대한 결정에 사용자 참여를 선호했지만, 이는 사용자 경험과 건강 리터러시 수준에 따라 달라졌다.
• 최종 9개의 지침은 피드백을 통해 개선되었으며, 사용자들 사이에서 높은 수용성과 실용성 인식을 보였으며, 실제 적용 가능성의 잠재력이 높다고 판단되었다.
• 본 연구는 장기적인 mHealth 앱 사용자 참여가 사용자 건강 상태와 요구 변화에 따라 진화하는 적응형 인터페이스 설계에 의해 크게 영향을 받는다는 점을 규명하였다.