Ontwerpproces
Hieronder is het ontwerpproces van ons project te lezen. Klik op een kopje om snel door te klikken naar het betreffende hoofdstuk.
Algemene informatie
Probleemstelling/uitdaging
Het huidige prototype, ontworpen door Kinetic Analysis, is nog niet productiewaardig op het gebied van sensorplaatsing, design en terugkoppeling naar de patiënt met COPD en eventuele zorgprofessionals. De uitdaging voor de studenten van de minor Ergonomisch Ontwerpen is onderzoek uitvoeren om de drie aandachtsgebieden te verbeteren en een prototype op te leveren.
Doelstelling
Aan het einde van dit project is er een gebruiksvriendelijk en werkend prototype van een slim
kledingstuk ontworpen dat het verschil tussen buik- en borstademhaling monitort en dit gelijktijdig
terugkoppelt aan de gebruiker en/of de zorgprofessional.
Vraagstelling
Ontwerp een slim kledingstuk wat de borst- en buikademhaling kan monitoren en terugkoppelen aan de gebruiker.
Resultaten
Het eindresultaat van dit project is een werkend prototype wat de buik- en borstademhaling registreert en inzicht geeft over de parameters van de patiënt aan de gebruiker en zorgprofessionals. Het design van het shirt en de weergave van de data is daarnaast op de gebruiker afgestemd.
​
Milestones inzichtelijk (opleveren resultaten)
Periode 1
21-09 projectcontract
22-10 tussenproduct
Week 9 tussentijdse presentatie
Week 9 assessment
Periode 2
Week 7 eindproduct
Week 8 expo
Week 8 assessment
Afspraken en verdeling verantwoordelijkheden
Projectleider: Kim
Blogbeheerder: Selvin
Notulist: Jolein
Contactpersoon: Jolein/Kim
Deadlines: via notulen
Afspraken met opdrachtgever
​Eens per week wordt er met de opdrachtgever overlegd. Dit is ten minste met Marèll Talsma en indien nodig met Maarten Gijssel. Kim of Jolein houden Marèll via Whatsapp of per e-mail op de hoogte van de voortgang en opgeleverde stukken.
​
​
​
​
​
Define
Gedurende deze fase is de opdracht verduidelijkt, door de opdrachtgever te interviewen (semigestructureerd) en verdiepend onderzoek uit te voeren. Er is (verdiepend) literatuuronderzoek met behulp van de vorige onderzoeken, wetenschappelijke- en relevante bronnen en interviews met patiënten met COPD en fysiotherapeuten uitgevoerd.
Het resultaat was een projectcontract, volledig PvE en informatie om de ideate-fase te kunnen starten.
De volgende analyses zijn voor dit onderzoek uitgevoerd:
Benieuwd naar de resultaten van de interviews en enquêtes van fysiotherapeuten, longartsen en patiënten met COPD? Klik op de knop hieronder en kom erachter!​​
​
Programma van eisen
De uitgevoerde analyses en de interviews en enquêtes hebben tot het programma van eisen geleid.
​
​
​
Dit pakket van eisen is per eis onderbouwd. Welke informatie voor iedere eis als onderbouwing gebruikt is, is in onderstaande link verder toegelicht.
Ideate
Met behulp van het verdiepende literatuuronderzoek zijn diverse interviews en enquêtes opgesteld. Op basis van het literatuuronderzoek is vastgesteld dat interviews met patiënten met COPD en fysiotherapeuten gewenst zijn. De interviews zijn semigestructureerd uitgevoerd om zoveel mogelijk informatie te kunnen verzamelen, vergelijken en doorvragen.
​
Op basis van het verdiepende literatuuronderzoek, zijn ideeën met behulp van drie methodieken bedacht en geclassificeerd. De methodieken zijn:
​
​​​​​​​​​​​​​​
​
Conclusie
Uit de methodieken zijn 20 ideeën per onderdeel (sensoren, design en applicatie) uitgewerkt en met de colorbox zijn deze ideeën gecategoriseerd. De ideeën die haalbaar zijn, worden meegenomen in de diverse concepten in de volgende fase.
​
​​​​​​​​​​​​
Concept
Met behulp van het pakket van eisen zijn ontwerpen per onderdeel: design, sensorplaatsing en dataverwerking gemaakt. Met behulp van de box-methode en het pakket van eisen zijn de ontwerpen getoetst en is het concept ontworpen. Dit ontwerp sluit aan bij de wensen van de gebruiker en zorgprofessional, omdat de mening met behulp van interviews en enquêtes getoetst zijn en het pakket van eisen voor een leidraad zorgt.
Hieronder zijn de concepten weergegeven die in de volgende 2 fasen gemaakt en getest zullen worden. Er zijn 3 concepten voor het slimme kledingstuk en dus ook 3 testopstellingen. Dit zijn de 3 concepten:
​
Aan het einde van dit project is er een gebruiksvriendelijk en werkend prototype van een slim kledingstuk ontworpen voor Kinetic Analysis, dat het verschil tussen buik- en borstademhaling monitort en dit gelijktijdig terugkoppelt aan de gebruiker en/of de zorgprofessional. De onderbouwing van de ontwerpen is in de link toegelicht.
​
Voor de applicatie is 1 ontwerp gemaakt. Dit ontwerp is hieronder weergegeven. De onderbouwing van deze applicatie is in dezelfde link van de overige ontwerpen uitgewerkt (hierboven).
​
​
Build
​
Tijdens de build-fase zijn de drie concepten voor het kledingstuk en een voor de applicatie uitgewerkt. Het proces van het ontwerpen van de concepten is met behulp van afbeeldingen en filmpjes bijgehouden. Dit proces is in onderstaande link zichtbaar gemaakt.
​
​
​
Om het product op de markt voor te bereiden, is een risico management uitgevoerd. De risico's die uit deze analyse gekomen zijn, zijn bij de ontwerpen en de onderbouwing van de ontwerpen meegenomen. Daarnaast is een CE markeringstool gebruikt om de klasse van het kledingstuk vast te stellen. De uitvoering van het risico management en de CE markering zijn in de link hieronder uitgewerkt.
​
​
Aan het einde van de build-fase zag het kledingstuk en de applicatie er als volgt uit:
​
​
Test
De functionaliteit en het design van het kledingstuk en applicatie zijn bij patiënten met COPD en fysiotherapeuten getest. Het testsysteem voor de patiënten met COPD en fysiotherapeuten zijn in onderstaande linken uitgewerkt.
​
​
De testen zijn bij acht patiënten met COPD en drie fysiotherapeuten uitgevoerd. Uit deze testen bleek voor de functionaliteit en het design van het kledingstuk dat:
1. De stof fijn op het lichaam aanvoelt.
2. De kleur van het shirt goed is.
3. De rits geen belemmeringen geeft tijdens het aantrekken/dragen van het shirt.
4. De bobbelende rits aangepast willen zien zodat deze recht loopt.
5. Het shirt niet verschoof tijdens het uitvoeren van de activiteiten.
6. De lengte van het shirt.
​
Voor de applicatie bleek dat:
1. De knoppen niet altijd functioneren.
2. De persoon op de startpagina, die geen functie heeft, is erg groot. Hierdoor zijn de knoppen, die functie hebben, kleiner en minder opvallend.
3. Het icoon voor het activiteitenpatroon is niet duidelijk.
4. De grenzen van de parameters zijn niet in de applicatie verwerkt.
5. De grafieken van de dag, week en maand zijn niet duidelijk voor patiënten.
6. In de applicatie is het nu niet mogelijk om in te zoomen.
​
Voor de complete resultaten van de testen, kan onderstaande link geraadpleegd worden.
​
​
EMG sensor
Voor de sensoren zijn testen op de studenten uitgevoerd. Bij de testen voor de EMG sensor is de functionaliteit van de sensor en de gerichtheid van de spieractiviteit op verschillende plekken gemeten.
Uit de test voor de functionaliteit bleek:
​
Er kan geconcludeerd worden dat de EMG-sensor werkt en dat de code de range waarin de spieractiviteit zich bevindt duidelijk aan kan duiden door middel van de drie kleuren. Op dit moment werkt de opstelling zonder enige vertraging.
Een verbetering aan de code zou de toevoeging van een tijdslimiet zijn, wanneer de spieractiviteit boven de 100 komt. Hiermee wordt bedoeld dat de gebruiker pas een melding krijgt wanneer de spier na een bepaalde tijd een spanning boven de grenswaarde (100) heeft. Hiermee wordt vermeden dat de gebruiker een waarschuwing krijgt wanneer er in een korte tijd een contractie plaatsvindt, wat weinig met een correcte lichaamshouding te maken heeft.
Voor de test van gerichtheid op verschillende plekken bleek:
Aan de resultaten is te zien dat bij het te laag plaatsen van de EMG-sensor in rustand problemen kan geven. Het Arduino script leest een waarde van 50 of hoger. Als een te hoge waarde in deze situatie gemeten wordt, krijgt de gebruiker een melding, terwijl de patiënt op dit moment geen foutieve houding aanneemt.
​
Tijdens de plaatsing van de EMG-sensor moet de gebruiker rekening houden dat de sensor op, of boven de richtlijn locatie geplaatst moet worden.
Reksensoren
Voor de reksensoren zijn drie concepten getest. Hierbij is getest wat de optimale opstelling van de reksensoren voor het zo nauwkeurig mogelijk meten van de ademhaling is.
Uit deze test is gebleken dat:
De opstelling van concept 1 & 3 meten het nauwkeurigst. Concept 1 geeft de nulmeting weer en kan sowieso als nauwkeurig beschouwd worden. Daarnaast geeft concept 3 weinig afwijking ten opzichte van concept 1 en is daarom betrouwbaar.
​
Complete testen
De complete resultaten van de testen zijn in onderstaande link uitgewerkt en in te zien.
​
​
De complete testresultaten van de sensoren zijn via bovenstaande link te zien.
Budget
Daarnaast is het budget gedurende het project bijgehouden. De kosten van het project zijn in onderstaande link uitgewerkt.
​
Conclusie en aanbeveling
Het ontwerp van het design, de plaatsing van de sensoren en de applicatie is op basis van de testen aangepast. Het was in het tijdsbestek niet mogelijk om de uiteindelijke ontwerpen bij de patiënten met COPD en fysiotherapeuten te testen. Het is aanbevolen om deze ontwerpen alsnog te verifiëren.
Het uiteindelijke resultaat van het kledingstuk en de applicatie, is als volgt:
Design
​
Conclusie
Het design van het slimme kledingstuk voldoet aan de eisen die haalbaar zijn binnen de onderzoeksperiode van het pakket van eisen. In bijlage 13 staat een overzicht welke eisen dit zijn. Het shirt is bij patiënten met COPD getest en door fysiotherapeuten bekeken en hieruit bleek dat deze eisen behaald waren.
Uit de eerste gebruikersonderzoeken werd geconcludeerd dat de respondenten katoen de beste stof vonden voor het kledingstuk. Het kledingstuk is nu gemaakt van 95% katoen en 5% Elastaan. Dit zorgt ervoor dat de stof rekbaar is waardoor de sensoren goed werken. Uit de testen werd geconcludeerd dat het shirt lekker zitten en goed aanvoelt. Doordat er 5% Elastaan in de stof verwerkt zit is het rekbaar en is de kans groter dat de rits gaat bobbelen, dit werd bij de testen als vervelend ervaren.
De maten van het shirt waren niet bij elke testpersoon goed, Dit kwam omdat er maar 2 verschillende maten shirts gemaakt waren. In de toekomst zal er maat XS tot en met maat XL geproduceerd worden zodat het shirt goed aansluit op ieder lichaam.
Het shirt bleef tijdens het uitvoeren van de activiteiten op de goede plek zitten. Dit is een belangrijke eis wat tijdens het hele ontwerpproces geverifieerd moet worden. Als het shirt niet goed blijft zitten tijdens het uitvoeren van activiteiten zullen de sensoren niet accuraat genoeg kunnen meten. Hierdoor loopt men het risico dat de gebruiker foutieve metingen te zien krijgt. Dit dient te allen tijde voorkomen te worden.
De hartslagfrequentie, het activiteitenpatroon en de ademhalingsfrequentie is niet meegenomen tijdens het testen van het shirt. Het is aan te bevelen deze parameters in het vervolg mee te nemen.
​
Aanbeveling
De stof
De kwaliteit van het shirt zal hoger moeten zijn als dit verkocht wordt aan mensen met COPD. Dit betekend dat de stof steviger moet zijn en de rits op een goede manier erin wordt genaaid zodat deze niet gaat bobbelen. Dit zal getest moeten worden met verschillende soorten stof.
De drukknoopjes
De drukknoopjes geleiden, en zijn daarmee van groot belang voor de werking van de sensoren. De drukknoopjes zijn op dit moment verstelbaar op 2 afmetingen, waardoor iemand met een dikkere buik het shirt ook kan gebruiken. De drukknoopjes zijn wel nog een beetje klein en mogelijk moeilijk te demonteren voor de doelgroep. Ook is het een idee om bijvoorbeeld in de toekomst verschillende maten drukknoopjes op de borst en de buik te bevestigen. Dit zodat de gebruiker de sensoren niet verkeerd kan plaatsen op het shirt.
De kleur
De kleur van het shirt is momenteel zwart. Deze kleur kwam het meeste naar voren uit het onderzoek. Ook de huidskleur kwam redelijk vaak naar voren. Misschien kunnen hier in de toekomst verschillende versies voor gemaakt worden. Wit zorgt daarentegen snel voor transpirerende vlekken.
Het klittenband
De klittenbandjes hebben op dit moment allemaal een andere kleur. Dit zodat de gebruiker kan zien waar en hoe de sensoren geplaatst moeten worden. In de toekomst kunnen deze eventueel ook nog vervangen worden door gekleurde drukknoopjes en verschillende maten. Dit zodat de gebruiker geen fouten kan maken bij het plaatsen van de sensoren.
Verwerking sensoren
De sensoren zijn momenteel verwerkt in een lapje van dezelfde stof als het shirt. De sensoren zijn hier zodanig ingenaaid dat de sensoren nog steeds rekbaar blijven. Dit doordat de draad vastgenaaid is op het moment dat de sensoren volledig uitgerekt waren. Later kan dit eventueel vervangen worden door rekbare draad. Een andere mogelijkheid zou kunnen zijn om reksensoren te gebruiken of te ontwerpen die gewassen kunnen worden zonder de resultaten te beïnvloeden van de sensoren. Als dit mogelijk is, kunnen de sensoren in het shirt genaaid worden. Als het in het shirt genaaid kan worden kunnen er geen problemen ontstaan als de gebruiker de sensoren op het shirt moet aansluiten en is het veel gebruiksvriendelijker.
Parameters
Het is aan te bevelen het activiteitenpatroon en de hartfrequentie te meten in het shirt. Uit de gebruikersonderzoeken werd geconcludeerd dat deze parameters belangrijk zijn voor patiënten met COPD.
​
​
Sensoren
Conclusie
​
​
Het resterende project zal uitgaan van concept 1. Hiervoor is gekozen omdat concept 1 niet alleen is ontstaan uit interviews met fysiotherapeuten, maar ook omdat concept 3 nog nader onderzoek nodig zal hebben. Er kan op dit moment niet met zekerheid gezegd worden dat de extra sensoren een toegevoegde waarde hebben bij het meten van de expansie. Wel kunnen deze metingen meegenomen worden naar een vervolgonderzoek, dat het meten volgens concept 3 een betrouwbare manier van meten kan vormen. Het shirt zal op basis van de sensorplaatsing van concept 1 verder uitgewerkt worden.
​
Aanbeveling
Om concept 3 betrouwbaar te kunnen meten, zal verdiepend onderzoek naar de plaatsing van meerdere sensoren uitgevoerd moeten worden. Bij deze testen is het belangrijk om te bepalen in hoeverre een afwijking van de ideale meetlocatie een juiste lezing geeft. Het idee van concept 3 is de toevoeging van extra sensoren per meetlocatie het mogelijk moeten maken dat de plaatsing niet zo precies hoeft te zijn. In hoeverre deze plaatsing kan afwijken zou in een vervolgonderzoek getoetst kunnen worden om te achterhalen of de extra kosten van de reksensoren en aansluitingen het waard zijn.
​
Applicatie
Op basis van de testresultaten zijn punt 1 t/m 5 in het uiteindelijke ontwerp toegepast. De conclusie die uit de onderzoeken en de testen volgde is als volgt.
​
Conclusie
De applicatie van het slimme kledingstuk voldoet aan de eisen van het pakket van eisen die binnen de onderzoeksperiode haalbaar waren. Deze applicatie is bij patiënten met COPD en fysiotherapeuten op het design en de functionaliteit getest en daaruit bleek dat kleine aanpassingen gewenst waren. Op het inzoomen na, zijn deze aanpassingen in het eindontwerp toegepast en is de applicatie naar wens.
Uit de onderzoeken kan geconcludeerd worden dat niet iedere gebruiker, die aan de testen deelgenomen heeft, het kledingstuk zal gebruiken als het product alleen met een applicatie te gebruiken is. Er zijn patiënten met COPD die geen mobiele telefoon gebruiken of alleen een ouderwetse “klaptelefoon” bezitten. Er zal daarom op grotere schaal bekeken dienen te worden of het kledingstuk aanschaft wordt wanneer het alleen met een applicatie op de mobiele telefoon te gebruiken is.
​
Aanbeveling
Op basis van de conclusie is het aanbevolen om te onderzoeken hoeveel procent van de doelgroep het kledingstuk aan zal schaffen wanneer het kledingstuk alleen met een applicatie te gebruiken is. Wanneer een groot deel van de potentiële gebruikers het kledingstuk niet in combinatie met een mobiele telefoon wil gebruiken, zal aan een alternatieve methode aangeraden worden.
De applicatie is nog niet in combinatie met het kledingstuk te gebruiken. Het is gewenst deze koppeling te ontwikkelen en de werking van deze producten in combinatie te testen. Aansluitend hieraan zal de koppeling van het kledingstuk met de mobiele telefoon, computer en andere hulpmiddelen op privacy onderzocht dienen te worden.
​
​