The potential usability module. A pre-prototype usability evaluation method for smart home-use medical devices

This thesis is the result of an industrial NRRP doctoral program. It introduces a usability assessment method designed to be integrated into the research and development of Smart Home-Use Medical Devices (Smart HUMDs). The purpose of this module, called the Potential Usability Module (PUM), is to evaluate the potential usability of such devices at a pre-prototype stage, in order to determine whether further usability optimizations are necessary before investing resources in the development of testable prototypes. This assessment would enable research and development teams to enhance the usability tests their concepts undergo at later stages of the process, reducing the risk of identifying critical issues that could have been revealed in earlier stages. This function is particularly relevant for companies with limited resources, as prototyping and usability testing can be particularly costly activities, not least because they may reveal critical issues that require the reiteration of the design phases. To define this module, research was conducted on the context of use of Home Care and on the specific research and development methodologies for the production of Smart HUMDs. The effectiveness and suitability of the module for its intended application were subsequently evaluated through expert reviews and a formative usability test. In addition to the development of the tool itself, this research produced as results also two human-centered descriptive models: one for the context of use of Home Care and another for the technical composition of Smart HUMDs. The research was conducted using a Human-Centered Design approach and was contextualized within the European regulatory and market scenario. This defined the fundamental requirements that led to the achievement of the specific research objectives.

Questa tesi, frutto di un programma di dottorato industriale PNRR, introduce un metodo di valutazione dell’usabilità progettato per essere integrato nella ricerca e sviluppo di dispositivi medici smart per uso domestico (Smart Home-Use Medical Devices, o Smart HUMDs). Lo scopo di questo modulo, denominato “Potential Usability Module”, o “PUM”, è quello di valutare l’usabilità potenziale di tali dispositivi in una fase pre-prototipo, al fine di stabilire se siano necessarie ulteriori ottimizzazioni in termini di usabilità prima di procedere con l’investimento di risorse per lo sviluppo di prototipi testabili. Questa valutazione permetterebbe ai team di ricerca e sviluppo di valorizzare i test di usabilità a cui vengono sottoposti i loro concept più avanti nel processo, riducendo il rischio di identificare criticità che sarebbero potute essere rilevate in fasi precedenti. Tale funzione è rilevante specialmente per le aziende con risorse limitate, in quanto la realizzazione di prototipi e la conduzione di test di usabilità possono risultare attività particolarmente onerose, anche per la possibilità che queste rivelino criticità tali da imporre la reiterazione di fasi progettuali. Per definire questo modulo è stata condotta un’indagine sul contesto d’uso dell’assistenza medica domiciliare (Home Care) e sulle specifiche metodologie di ricerca e sviluppo per la produzione di Smart HUMDs. L’efficacia e l’adeguatezza dello strumento per l’applicazione prevista sono state successivamente valutate attraverso delle expert review e un test di usabilità formativo. Oltre allo sviluppo dello strumento stesso, questa ricerca ha prodotto ulteriori risultati: due modelli descrittivi incentrati sulla persona, uno per il contesto d’uso dell’Home Care ed un altro per la composizione tecnica degli Smart HUMD. La ricerca è stata infatti condotta adottando l’approccio dello Human-Centered Design e ha trovato contestualizzazione nel quadro normativo e di mercato europeo. Ciò ha definito i requisiti fondamentali che hanno portato al raggiungimento degli obiettivi specifici della ricerca.