心肺复苏训练和真实事件支持的智能手机应用程序:一项混合方法评估研究

简介

移动电话的广泛使用促使了几项倡议，将其纳入心脏骤停的生存链[1］．虽然电话本来就被用来为旁观者提供远程调度员指示，但最近有几项计划利用了智能手机的先进功能。2，3.］．由于各种原因，旁观者心肺复苏(CPR)的比率很低。例如，在德国，旁观者CPR的比率约为20% [4］．经常被提及的原因是缺乏知识和害怕进行口对口通气[5，6］．这也是欧洲复苏委员会(ERC)/美国心脏协会(AHA)在基本生命支持(BLS)指南中引入“仅按压CPR”的原因之一。这种简单易学的方法(“在胸部中间用力快速按压”)不需要通气，旨在减轻恐惧，并激励更多的公众进行心肺复苏。智能手机在提供情境支持和易于获取的信息(即应用程序)方面具有巨大优势，因此对于心肺复苏培训和真实事故支持来说越来越有价值。

最近的一项系统评估显示，针对医疗专业人员和患者的各种移动健康应用程序可供选择[7］．由于可用的应用程序数量众多，一些作者甚至谈到了“应用程序过载”现象[8］．由于没有对手机应用的内容和可用性进行质量控制，因此无法保证质量和符合指南。“可用性”一词被定义为人造物体的易用性和易学性，国际标准化组织在ISO/TR 16982:2002标准中定义了可用性设计指南[9］．Holzinger提到了五个标准——可学习性、效率、可记忆性、低错误率和满意度——作为可用性的基本特征[10］．

有多少，特别是哪些应用程序可能有助于支持心肺复苏(CPR)训练以及在真实的心脏骤停事件中是未知的。一个有用的应用程序应该包括正确和最新的医疗内容，并以高可用性提供这些内容。在这种情况下，我们的研究提供了一个可用的移动应用程序质量的概述。我们报告了心肺复苏移动训练和真实事件支持应用程序的混合方法评估研究结果。这项研究是欧洲项目“EMuRgency -复苏支持和培训的新方法”的一部分[11］．

方法

设计

在本研究中，我们采用混合方法序贯设计(图1)．首先，进行了应用程序的识别和专家评估。第二步，外行用户参与评估预选应用程序的可用性和吸引力(“享乐质量”)。在这项研究中，我们遵循了协议研究的指导方针[12］．

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参与者

来自德国的六名经委员会认证的急诊医生同意将应用程序纳入评估阶段的最低医疗内容要求。其中两人对应用程序进行了筛选和评估，并从荷兰开放大学的工作人员中招募了14名外行志愿者进行第二阶段的评估。志愿者的招募是通过开放大学内部网上的一条新闻组织的。

材料

概述

研究的材料包括移动电话和移动应用程序。专家评估使用的材料是安装了待评估应用程序的两款智能手机(iPhone 4S和HTC Desire)。在第二个评估阶段，使用三部手机(iPhone 3S, iPhone 4S, HTC Desire)配合iPad和电脑填写问卷。将纳入研究的移动应用程序的识别和选择是根据PRISMA指南报告的[13］．

应用程序识别

2012年5月，我们对两家最大的移动应用程序在线商店(谷歌Play Store和Apple App Store)进行了搜索。搜索词是“CPR”和“resuscitation”。此外，我们使用搜索词“CPR apps”和“resuscitation apps”进行了谷歌搜索。

筛选

包含基本生命支持(BLS)和/或高级生命支持(ALS)材料的CPR应用程序被认为是合格的。在这一阶段，我们根据应用程序的不同特点进行筛选和分类，即:

• 内容类型(视频说明、视频胸压模拟、动画、图形、音频说明、音频胸压节奏模拟、文字说明)
• 应用的目的(培训或真实事件支持)
• 只有CPR或一些急救功能
• 应用程序中使用的移动传感器(GPS或加速度计)
• 基本指南(最著名的是美国心脏协会和/或欧洲复苏委员会)，指南日期(2010年或更早)
• 正确复制指南的建议
• 目标患者(成人、儿童、婴儿、动物)
• 语言(英语、德语、西班牙语或其他)
• 应用的成本
• 移动操作系统(iOS或Android)
• 市场上应用程序的公司或提供商

资格/包容

据我们所知，迄今为止还没有定义心肺复苏应用程序的质量和/或内容标准。由于复苏研究小组内的广泛认可，在第一类中显示的特征表1为非医疗最终用户进一步评估步骤的强制性指标。第二类的特征被认为是重要的。第三类包含理想的特殊功能。因此，两名经过委员会认证的急诊医生筛选了应用程序在这三个质量水平上的要求。

仪器

在识别和筛选应用程序后，在第一次评估中征求了专家的意见。评分者须考虑以下事项:

• 与传统教材相比，用户的预期收益
• 可用性评估(关于用户界面和处理应用程序不同部分的逻辑的易用性)
• 功能质量(视频/图形/图片/动画/音频/文字说明，图形/动画/音频/视频节奏)
• 应用可能性(培训、真实场景支持、加速度计、定位GPS、直接获取紧急呼叫号码，包括仅压缩CPR)
• 心肺复苏的焦点
• 对现行指南的考虑(美国心脏协会，欧洲复苏委员会)

两位专家分别对每个应用程序进行了排序(0到10=不满意到完美)。每个应用程序的测试和评级时间都是根据评分者的需求调整的。每位专家总共完成了8次测试。每次持续2-4小时。使用科恩的kappa(加权)进行评分者之间的可靠性分析，以确定两个评分者之间的一致性。评估的第一阶段侧重于确保足够的内容质量、教学价值、与当前指南的一致性，以及上面列出的最小功能集的可用性。

评估的第二阶段侧重于移动应用程序的可用性和享乐质量。

在可用性评估方面，我们采用了系统可用性量表(SUS) [14］．此工具是一种简单但可靠的方法，用于评估各种技术的可用性[15，16］．SUS量表由10个问题组成，采用李克特5分制，每个问题的项目方向都会改变。对SUS问卷的结果进行重新编码和标准化。我们为每个应用程序计算了一个特定的可用性值。根据目前的文献，SUS得分高于68 (SD 12.5)被认为是可用性值高于平均水平。为了将这些结果与其他结果进行基准测试，我们遵循了Sauro的建议，并将原始SUS分数转换为百分比排名[17］．这种转换将原始SUS结果映射到446项研究的结果，其中包括5000多个单独的SUS应答。虽然原始SUS分数理论上可以是100，但可用SUS分数的分布是负倾斜的，因此按百分比排名进行转换会产生更有意义的结果。原始SUS得分为73的结果是百分比排名为66.5%。这意味着评价对象可被认为比使用SUS仪器评价的所有产品的66.5%更可用。

我们计算了不均匀和均匀问题(ICC1和ICC2)的类内相关系数(ICC)。SUS量表较早时曾用于评估医院环境中医疗设备和移动设备的可用性[18］．

Hassenzahl批评说，目前测试可用性的方法只考虑了用户对人体工程学质量所代表的设计目标的认可，而没有考虑用户满意度方面的主观体验。为了考虑非任务相关的质量维度，如原创性或创新性，他提出了“享乐质量”的概念，这代表了用户界面的吸引力[19］．其他作者强调了吸引力对于用户界面设计的重要性，以及如果技术设计仅仅基于可用性的功能定义，可能产生的负面后果[20.］．

为了评估快感质量，我们使用了反动甲板工具包(图2)．本工具包基于微软研究院Benedek和Miner开发的可取性工具包，用于评估产品的“欲望”和“乐趣”等方面[21］．这些产品反应卡已由荷兰开放大学转换为数字格式，并作为反动甲板工具包出版[22］．因此，参与者被要求选择六种最能描述移动应用程序情感诉求的产品反应卡。

2012年12月至2013年2月期间，在志愿者中进行了14次评估会议。每个评估环节持续约60分钟，并在标准化评估实验室环境中进行。

通过预先问卷收集了人口统计细节和复苏和移动应用程序的经验。应用程序被随机分配给参与者。参与者被要求使用各自的移动应用程序学习基本的心肺复苏知识和技能，因此通过三款研究智能手机(iPhone 3GS、iPhone 4S和HTC Desire)中的一款分配给他们。参与者被要求在iPad上完成一份电子版本的SUS(有荷兰语和英语版本)，并从电脑上可用的反动甲板工具包中选择6张卡片，以描述应用程序的享乐品质。

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结果

专家评审结果

第一个搜索过程产生了61个应用程序的完整列表。在资格测试阶段，有15款应用被排除在外，因为它们专门针对儿科/新生儿的生命支持，动物的CPR，或者列出了但不能下载。其余46款应用程序由专家进行评估。

虽然所有46个评估应用程序都提供培训功能，但只有75%(35/46)包含紧急(真实事件)支持，35%(16/46)遵循当前ERC/AHA指南[5，6］．总共有28%(13/46)可用的CPR应用程序满足三个最低标准:培训功能、符合ERC/AHA 2010 BLS指南以及紧急(真实事件)支持(表2)．

在专家评估的46个应用程序中，15% (n=7)还提供了紧急呼叫的直接访问。唯一一款在按压过程中提供加速度计实时反馈的应用程序是Pocket CPR;FDNY救生员Beta V1.0提供GPS定位。

可用性和享乐质量的外行评估结果

人口统计资料

提供最低标准的13个应用程序被包括在第二阶段。

共招募了14名志愿者(5名女性);7名参与者几乎没有使用移动应用程序的经验，而其他人有中度或丰富的经验。在14名参与者中，9人没有心肺复苏术经验，2人参加过一次急救课程，3人接受过专门的心肺复苏术培训。20-29岁2例，30-39岁3例，40-49岁2例，50岁以上7例。所有参与者的英语水平都很好，除一人外，其他人的母语都是荷兰语，大多数参与者都能很好地理解德语。

可用性评估

为了测试可用性评估的一致性，计算了SUS量表的两个方向的ICC。这一分析的结果非常一致:ICC1=.83，P<。001, 95% CI 0.75-0.882, ICC2=.79，P<。001, 95% ci 0.695-0.869。表3显示可用性评估的结果。对于每款应用的5个评分，我们计算了平均值。第4项和第10项被视为可学习性的子量表，而其余的项目则有助于构建可用性。研究表明，只有5个应用程序的可用性得分高于平均水平(SUS>68)，并且处于50%以上的百分比排名。

我们进一步分析了关于子量表“易学性”和“可用性”的结果。分析结果载于图3．

这一额外的数据视角表明，大多数具有高可用性的应用程序也具有较高的学习性。只有Hands-Only CPR应用程序的学习性评估值最高，而可用性子量表的结果低于平均水平。

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享乐质量评价结果

对于享乐质量评价，表4呈现多次选择的形容词。

享乐质量评估带来了复杂的结果:图4)在可用性评估中排名很高，并且在享乐质量方面也获得了非常积极的结果。其他排名靠前的应用在大多数情况下都得到了积极的形容词，但也有一些相关的负面形容词表3)(如，心肺复苏和窒息图5以及FDNY救生员Beta V1.0)。另外两个在可用性评估中排名靠前的应用程序(Hands-Only CPR显示在图6喝酸奶图7)收到的主要是消极的享乐形容词。在这部分评估中，其他应用程序的结果好坏参半。

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讨论

主要结果

这项研究强调，在两个最大的应用程序市场上，有几个应用程序可用于复苏培训和真实事件支持。然而，很少有根据当前CPR指南设计的，并为外行人提供可接受的可用性和享乐质量。在这项研究的时候，只有大约五个应用程序可以推荐的指导方针和可用性。在2010年AHA/ERC指南中，胸外按压的深度和速度有所提高。心脏骤停后的生存机会不可避免地与高质量的胸外按压有关。因此，遵守现行的指导方针是非常重要的。5，6］．许多可用的应用程序不能满足这些基本要求，在最坏的情况下，应用程序可能会抑制最佳胸外按压。

在最近的一篇系统综述中，Mosa等人分析了智能手机的医疗保健应用程序的影响[7］．虽然这篇综述提供了有趣的发现，并对现有研究进行了很好的概述，但在苹果应用商店中，医疗类的大约2万款移动应用和“医学”和“健康与健身”类的4.4万款移动应用中，只有83款应用被纳入了他们的综述。大量可用的手机应用促使van Velsen等人着手解决“应用过载”问题。8］．虽然作者建议集中开发健康和医疗移动应用程序，但我们认为质量保证机制是解决大量移动应用程序的更合适的解决方案。这方法与较早前处理互联网医疗资料质量管理的建议一致[23]以及美国食品和药物管理局最近就移动医疗应用的监管提出的指导意见[24］．

本研究进行的混合方法评估及其结果是优化用于复苏训练和真实事件支持的移动应用程序开发和评估的第一步。特别关注的是内容、可用性和享乐质量。此外，它还支持在训练情境和/或真实事件支持中对移动应用程序进行知情选择。

在最初的筛选阶段，几个与cpr相关的应用程序不符合本研究的纳入标准，因为非常有前途的方法引起了我们的注意。例如，PulsePoint使用全球定位系统(GPS)在紧急情况附近定位潜在的救援人员，并将他们引导到行动地点。心脏骤停的致命无血流时间可能会缩短[25］．

Low等人以及Semeraro等人分别表明，在模拟医疗紧急情况下，医疗保健专业人员和外行最终用户的CPR性能有所提高。实际紧急情况的可行性和相关性尚未得到证实，应引起进一步调查的兴趣[25，26］．

限制

我们的研究有几个局限性。CPR应用程序最初是由两名经过委员会认证的急诊医生筛选纳入标准的。因此，有人可能会说一些应用程序可能被误判了，但三个强制性标准中有两个直接反映了询问(对培训的潜在支持和真实事件)。第三个标准，目前的ERC/AHA BLS指南，代表了普遍接受的欧洲和美国标准，这一评估对于专业医生来说很容易。由于“重要的”和“可取的特征”构成了更主观的专家观点，这些并不会导致将其排除在评估之外。此外，我们计算了评级者之间的可靠性(专家的实质性)，以确保两位专家的决策提供足够的一致性。因此，我们认为这种方法是包括和分类应用程序的有效方法。在未来的研究中，或在制定更详细的质量标准时，可能应该纳入更多的专家。

应用程序带来的一个限制是，推荐的5个应用程序中有3个只提供英语版本(CPR &， FDNY Lifesaver Beta V1.0和Hands-Only CPR)，一个只有德语版本(Leben retten)，一个只有荷兰语版本(Reanimatie)。由于我们是在一所荷兰大学评估应用程序的，可能存在语言偏见，导致“Reanimatie”应用程序具有很高的可用性价值。

遵循现行CPR指南和对公众的可用性是本研究的主要重点。因此，可以得出开发和选择应用程序的结论。然而，我们不能对每个应用程序在真实紧急情况下的功效做出结论。使用反动甲板工具包的目的是收集研究参与者关于移动应用程序的享乐质量的输入。然而，该方法在分析软件享乐方面的可靠性和有效性方面尚未得到进一步的评估。

在数字时代，尤其是在开发移动应用程序时，数据的时效性是一个普遍问题。应用程序的数量和质量都在不断变化。此外，由于应用程序在不同商店(与运营商相关的以及与国家相关的)的可用性不同，不同的搜索方法，或在本研究的市场搜索后发布的应用程序，应用程序列表可能不完整。因此，目前还不清楚哪些应用程序是CPR支持和培训的“最佳应用程序”。我们必须强调大量无用或存在重大缺陷的应用程序是一个关键发现。智能手机本身也会对应用程序的外观和可用性产生影响，因此可能会影响参与者的体验。

进一步的研究

智能手机和简单易学的方法(如“仅按压CPR”)似乎很匹配:在所有情况下都可以提供情境支持和容易获取的信息(即应用程序)。经常提到的旁观者CPR率低的原因(例如，恐惧和缺乏知识)可能会通过这些辅助设备得到缓解，从而促使更多的外行进行CPR。相反，教授过时的指南或提供过于详细的信息可能会阻止公众实施心肺复苏或导致心肺复苏质量下降。

最近，You等人建议使用在公共场所和心血管风险患者的钥匙扣、钱包和项链等个人物品上显示的快速响应码(QR码)，以提供复苏过程中所需的关键视频指令[27］．

这项研究中排名靠前的应用，以及评估期后发布的应用(例如，Lifesaver Mobile, Viva!CPR，《3D求生》(Staying Alive 3D)，从简单的教学材料演变为带有反馈设备(如节拍器)的多功能程序，以及用于虚拟场景和/或真实事件的基于游戏的学习模块。未来的研究需要更密切地分析哪些功能激励终端用户使用这些应用程序进行培训、知识更新和实际事件支持，以及哪些功能最有效。虽然最近发布的应用程序越来越多地投资于专业媒体制作或3D环境，但这些巨额投资是否也会对增加知识、技能或帮助真实心脏骤停情况的意愿产生影响，这是值得怀疑的。

结论

据我们所知，我们的研究是第一个对现有的复苏训练和真实事件支持应用程序进行总体概述的研究。所有应用程序都在当前CPR指南以及外行最终用户的可用性和享乐质量的考虑下进行了检查。这项研究表明，在最大的移动应用程序市场上，有大量用于心肺复苏培训和真实事件支持的移动应用程序。不幸的是，只有少数遵循最近的指导方针，设计具有可接受的可用性，并且对于非专业用户来说很容易学习。虽然移动电话越来越多地融入到生存链中，但在这个时间点上，不能不谨慎地建议广泛使用移动应用程序进行复苏训练和真实事件支持。需要更多的跨学科研究和联合开发用于复苏培训和支持的移动应用程序。除了正确的指导方针和良好的可用性之外，测试还应尽可能地包括真实事件场景中的有效性。本研究中使用的方法有可能应用于其他评估研究，在这些评估研究中，需要同时关注监管和最终用户，以保证健康环境下移动应用程序的质量。