Luvussa 5.1 esiteltyn Peffersin et al. [47] mallin noudattaminen voidaan aloittaa lä-hestymistavasta riippuen eri toiminnasta. On selvää, että lähestymistavat tuottavat toisistaan erilaisia tuloksia. Jos kehitystyö aloitetaan olemassa olevan järjestelmän suunnittelulla ja kehityksellä, on lopputulos eri kuin jos kehitystyö aloitetaan ongel-man tunnistamisella. Ensimmäisessä tapauksessa pyritään sovittamaan olemassa olevaa ratkaisua uuteen ongelmaan eli mahdollisten ratkaisujen avaruus on vahvasti rajattu. Toisessa tapauksessa puolestaan on lukemattomia ongelman määritelmiä, ratkaisun tavoitteita ja mahdollisia ratkaisutapoja.
Toinen tapa jakaa suunnittelutyön lähestyminen sen suhteen, mistä syystä tai ke-nelle järjestelmää kehitetään. Lähtökohtana voi olla teknologia, kestävyys tai käyttäjä eli ihminen. Teknologiakeskeisessä lähestymistavassa kehitystyö keskittyy uuden teknologian kehittämiseen tai uuden teknologian implementointiin. Painottaessaan kestävyyttä pyritään luomaan sellaisia laitteita ja tietojärjestelmiä, jotka ovat helppoja ylläpitää, laajennettavissa ja/tai muulla tavalla eliniältään pitkäkestoisia. Kumpikaan näistä lähestymistavoista ei ota niinkään käyttäjää tai käyttöympäristöä huomioon.
Tässä luvussa tutustutaan ensin lyhyesti ihmiskeskeisen järjestelmäkehityksen periaatteisiin alaluvussa 5.3.1. Alaluvussa 5.3.2 pohditaan niitä tekijöitä, jotka pi-tää ottaa erityisesti huomioon, kun kehitettävän järjestelmän loppukäyttäjänä on
ikäihminen. Koska AAL-järjestelmiä kehitetään pääsääntöisesti hoivakoteihin, esite-tään alaluvussa 5.3.3 muutama seikka, jotka pitää AAL-järjestelmän suunnittelussa huomioida.
5.3.1 Ihmiskeskeisestä järjestelmäkehityksestä
Ihmiskeskeisessä järjestelmäkehityksessä (eng.Human Centered Design, HCD) lähtö-kohtana on ihminen sekä tämän tarpeet ja toiveet. Sen juuret ovat mm. ergonomiassa, tietotekniikassa ja tekoälyssä [21]. Ihmiskeskeisen ja käyttäjäkeskeisen (eng.User Centered Design, UCD) ero on ajatustasolla: UCD olettaa tiettyjä, ennalta määrättyjä käyttäjiä tai käyttäjäryhmiä, jotka käyttävät kehitettyä työkalua tiettyjen toimintamal-lien mukaisesti [21]. Ongelmiin törmätään, kun loppukäyttäjä ei sovikaan ennalta määrättyyn malliin ja käyttää työkalua eri tavalla kuin suunniteltu.
HCD:n keskiössä puolestaan ovat ihmiset, jolle tietojärjestelmää suunnitellaan.
Kyse ei ole kehittäjän kreatiivisesta prosessista [21] eikä uuden teknologian hyö-dyntämisestä vaan ihmisen tarpeiden ja halujen hahmottamisesta ja kääntämisestä tietojärjestelmän rakenteisiin. Käyttäjäystävällisyyden suhteen hyviä tietojärjestelmiä voidaan saada aikaan myös vanhempia teknologioita käyttäen. HCD johtaa järjes-telmiin ja palveluihin, jotka ovat intuitiivisia [21]. Intuitiivisuudella tarkoitetaan, että tuote on kaiken puolin helppo käsitellä, sitä osataan käyttää välittömästi ja sen tuottama informaatio on vaivaton ymmärtää.
5.3.2 Ikäihmisen huomiointi suunnittelutyössä
Kun järjestelmää kehitetään ikäihmiselle, on otettava huomioon, että ikäihmiset eivät ole homogeeninen ryhmä, vaan jokaisella yksilöllä on omat taitonsa ja rajoitteensa, mutta myös eritasoinen motivaatio järjestelmän oppimiseen ja erilaisia vaatimuksia yksityisyyden ja tunkeilevuuden suhteen. Mm. geronteknologia tutkimusalana tutkii ikäihmisten tarpeita teknologiakehityksen näkökulmasta.
Huomioitava on mm. toimintakyvyn tukeminen. Ikäihmiselle suunnatun järjes-telmän tulee auttaa tätä riittävästi ja vain juuri sen verran, kuin on tarpeen [25].
Esimerkiksi porrashissit auttavat ikäihmisiä pääsemään portaita ylös, mutta samalla heikentävät liikkuvuutta ja poistavat hyötyliikunnan arjesta.
Eräs toinen tärkeä tekijä kehitystyössä on järjestelmän hyväksyntä. Uudesta tek-nologiasta ei ole hyötyä, jos sitä ei käytetä. Teknologian vastaanottoon vaikuttaa esimerkiksi se, mitä vaihtoehtoja teknologian rinnalla on, kuten läheisten apu.
Tek-nologian torjunta on todennäköistä, jos sen koetaan korvaavan sosiaaliset kontaktit [41].
Ikäihmistä mietityttävät myös teknologian tarve ja siitä saadut hyödyt [41]. Jär-jestelmän tuottama selkeä hyöty vaikuttaa positiivisesti sen hyväksyntään, missä koettu hyöty on selkeästi todellista hyötyä suuremmassa merkityksessä [15]. Koet-tuun hyötyyn voidaan vaikuttaa koulutuksella [40]. Koulutus on suunniteltava ja testattava osana järjestelmän kehitysprosessia [15].
Suurta vaihtelevuutta esiintyy oppimiskyvyn ja virheensiedon suhteen. Vaikka oppimiskyky hidastuu iän myötä [15], on samalla huomattu ikäihmiset olevan val-miita harjoittelemaan uuden järjestelmän käytön, jos he kokevat sen hyödylliseksi [40]. Virhetilat ja epätoivottu toiminta aiheuttavat turhautumista ja kykenemättö-myyden tunteita, joten järjestelmän on oltava robusti ja virhetiloja saisi esiintyä vain harvoin [15]. Toisaalta voivat ikäihmiset hyväksyä järjestelmän puutteita, jos laitteen hyöty koetaan suureksi [40].
5.3.3 Hoitohenkilökunnan huomiointi suunnittelutyössä
Ikäihmisille suunnattujen järjestelmien lopullinen tavoite on tukea ihmisen asumis-ta omassa kodissaan. Järjestelmät kehitetään kuitenkin usein laitosympäristöissä käytännön syistä: ihmiset ovat harvemmin valmiita tarjoamaan omaa kotiaan ko-keelliseen järjestelmäkehitykseen [25]. Kehitystyössä on tästä syystä otettava myös hoitohenkilökunta huomioon.
Hoitohenkilökunta on huolestunut monesta teknologiaan liittyvästä seikasta, kuten työmäärän lisääntymisestä, potilaan turvallisuudesta, käyttöön liittyvistä vai-keuksista, tietoturvasta, teknisistä vaikeuksista ja järjestelmän luotettavuudesta [15].
Järjestelmä otetaan helpommin vastaan, jos se antaa sellaista tietoa, jota hoitohen-kilökunta ei ole aiemmin saanut. Sellaista tietoa voi olla mm. potilaan liikkuminen yöaikaan [35]. Toisaalta saatu tieto pitää kokea luotettavaksi ja riittävän tarkaksi, jotta järjestelmä hyväksytään [35]. Esimerkiksi väärät hälytykset kaatumisista lisäävät sekä hoitajien että omaisten huolta ikäihmisen hyvinvoinnista ja samalla vähentä-vät järjestelmän tarpeellisuuden ja hyödyn tuntemusta [33]. Aiemmat negatiiviset kokemukset tietotekniikan kanssa vaikuttaa uusien järjestelmien hyväksyntään [35].
6 Lääkemuistuttajan suunnittelu ja prototyypin toteutus
Luvussa 2.2 käsiteltiin lääkeohjelman noudattamista yhtenä toimintakykyyn vaikut-tavana tekijänä. Samassa todettiin, että tarvitsemme luotettavia malleja siitä, mitkä asiat vaikuttavat lääkkeiden ottoon. Parempi tieto ilmiöstä auttaisi selvittämään unohtelun ja lääkkeiden vääränlaisen oton syyt yksilötasolla.
Luvussa 5.2.1 käsiteltiin prototyyppien eri muotoja ja laajuuksia. Tässä työssä kehitetty prototyyppi keskittyy kommunikaatiotason kehitykseen ja huomioi ainoas-taan ns. ydintoiminnan eli lääkkeen otosta hälyttämisen ja tiedon lääkkeen otosta vä-littämisen palvelimelle. Esitetyssä jaossa kehitetty prototyyppi on siten evolutiivinen proof-of-concept.
Tässä luvussa esitetään suunnitelma järjestelmästä ja ensimmäisen prototyypin toteutus, joka muistuttaa käyttäjäänsä lääkkeiden otosta sekä kirjaa tietoa otetuista ja unohdetuista lääkkeistä. Suunnitelma on kehitetty luvun 5.1 suunnittelutieteiden mallin ongelmakeskeisen lähestymistavan mukaisesti. Alaluku 6.1 käsittelee tutki-muksen lähtökohtaa eli sitä ongelmaa, jolle ehdotetulla ratkaisulla haetaan vastausta.
Alaluvussa 6.2 tunnistetaan ratkaisun tavoitteet ja sen rajat. Prototyypin kehitys-työ on kuvattu alaluvussa 6.3. Prototyypin toimivuus osoitetaan alaluvussa 6.4 ja arvioidaan alaluvussa 6.5.
6.1 Ongelman tunnistaminen ja tutkimuksen motivaatio
Ikääntyvä kansa tuo mukanaan erinäisiä haasteita yhteiskunnalle maailmanlaajui-sesti. Suomessa tilanne on nyt jo akuutti, kun enemmän kuin 22 % väestöstä ovat yli 65-vuotiaita. Ikääntyminen tuo yksilötasolla mukanaan toimintakyvyn haastei-ta, joita käsiteltiin luvussa 2.1. Ihmisen toimintakyky laskee huomattavasti tämän saavutettuaan eläkeiän. Pitkäaikaissairaudet ja niiden hoito lääkkeillä tai muilla terapiamuodoilla ovat keskeisessä asemassa henkilön toimintakyvyn määritykses-sä. Tämän työn luvussa 2.2 tarkasteltiin lääkeohjelman noudattamiseen liittyviä haasteita sekä yksilötasolla että yhteiskunnan järjestelmätasolla. Lääkeohjelman nou-dattamisen kohennus voi mahdollisesti tuoda enemmän hyvinvointia ja säästöjä
terveydenhuollon puolella kuin yksittäisen terapiamuodon kehitys.
Seuraavassa käsitellään lääkeohjelman noudattamisen ongelmaa alaluvussa 6.1.1, jonka jälkeen esitetään kyseisen ongelman jako osaongelmiin ja asetetaan tutkimus-kysymys alaluvussa 6.1.2.
6.1.1 Lääkeohjelman noudattamisen ongelma
Lääkeohjelman noudattamisen ongelmia on pyritty tutkimaan monipuolisesti, mutta silti teoriapohja uupuu. Ongelma on monimutkainen ja vahvasti yksilöllisistä tekijöis-tä riippuvainen, joten lääkkeiden unohtelua ja vääränlaista käyttöä on tarkasteltava aina tapauskohtaisesti. Tämä kuitenkin vaatii luotettavia, laadukkaaseen dataan perustuvia malleja, joiden avulla lääkkeiden ottotapoja voidaan ymmärtää.
Luvussa 2.1 kerrottiin, että toimintakykyä arvioidaan sekä kliinisten kokeiden että subjektiivisten haastatteluiden avulla. Molemmilla tavoilla on haittapuolensa.
Kliiniset olosuhteet eivät välttämättä vastaa kodin olosuhteita, joten saadut tulokset eivät välttämättä vastaa ikäihmisen todellista arkea. Toisaalta haastattelussa voidaan antaa epätodenmukaisia vastauksia. Lääkkeiden oton suhteen huomattiin myös, että suurin ongelma syntyy yli puolen vuoden kestoisessa lääkehoidossa, jolloin lääkeohjelman noudattaminen laskee huomattavasti.
Lääkeohjelman noudattamista on käytännössä mahdoton tutkia kliinisissä olo-suhteissa, mutta kyselyillä ei voi saada luotettavaa tietoa. Objektiivisen ja luotetta-van kuluotetta-van muodostamiseksi lääkkeiden ottoa pitäisi tarkkailla ikäihmisen arjessa tunkeilemattomasti.
6.1.2 Osaongelmat ja tutkimuskysymys
Jotta voimme kehittää lääkeohjelman noudattamista tehokkaasti ja luotettavasti en-nustavia malleja, täytyy meidän ensin kerätä dataa siitä, miten ikäihmiset ottavat lääkkeitään. Tämän jälkeen pitää dataa analysoida, jotta malleja voidaan muodos-taa. Lääkeohjelman noudattamisen mallintamisessa avustavan laitteen kehityksen ongelma voidaan jakaa seuraaviin osaongelmiin:
• Datan keruu
• datan tallennus ja
• datan analyysi.
Datan keruu tapahtuu varsinaisen lääkelokerikon avulla. Dataa pitää kerätä mo-nipuolisesti ja luotettavasti. Ongelman ratkaisu alkaa lääkelokerikon kehittämisellä, jonka avulla voidaan kerätä tietoa käyttäjänsä lääkkeiden ottoon liittyvistä seikois-ta luotetseikois-tavasti ja objektiivisesti. Ratkaisseikois-tava on, miten voimme kehittää sellaisen laitteen, joka tuntuu käyttäjälleen intuitiiviselta ja tunkeilemattomalta. Laitekehityk-sessä on pyrittävä huomioimaan käyttäjänsä tarpeet ja mieltymykset, jotta voimme maksimoida laitteen hyväksynnän ja koetun hyödyn.
Laitteelta kerätty data vaatii tietorakenteen, jossa sitä voidaan säilyttää. Tämä on toinen osaongelma. On luotava sellainen tietorakenne, joka säilöö kerättyä dataa turvallisesti ja josta data on haettavissa jatkokäsittelyä varten. Data ei saa paljastaa käyttäjän henkilöllisyyttä eikä siihen saa olla ulkopuolisilla pääsyä. Tietorakenteen pitää kuitenkin olla sellainen, että tietyn käyttäjän tiedot voidaan yhdistää analyysia varten.
Datan analyysi on kolmas osaongelma. Jotta kerätystä datasta voidaan johtaa yleispäteviä malleja, pitää dataa analysoida soveltuvalla tavalla. Datan analyysissä on huomioitava olemassa olevia malleja ja etsittävä ratkaisuja koneoppimisen ja big datan puolelta. Datan analyysin avulla saadaan parempi käsitys siitä, minkälaista dataa laitteella halutaan kerätä, joten tästä voidaan tarpeen mukaisesti iteroida takaisin laitekehitykseen eli datan keruun ongelmaan.
Osaongelmat on ratkaistava esitetyssä järjestyksessä: Jotta voimme analysoida dataa, pitää sitä kerätä johonkin louhittavaan tietokantaan. Jotta dataa voidaan säilöä, pitää sitä ensin kerätä käyttäjältä. Toisaalta voi datan analyysi aiheuttaa tarpeen, muuttaa datan keruuta luoden kehityssyklejä, jossa ensimmäiseen osaongelmaan palataan aina, kun kolmannen osaongelman ratkaisun avulla saadaan enemmän tietoa ratkaistavasta ongelmasta.
Tässä työssä haetaan vastausta ensimmäiseen osaongelmaan eli datan keruuseen.
Dataa halutaan kerätä monipuolisesti, luotettavasti ja tunkeilemattomasti. Työn tutkimuskysymykseksi muotoillaan seuraavalla tavalla. Miten voimme hyödyntää olemassa olevaa IoT-teknologiaa keräämään luotettavasti dataa lääkeohjelman nou-dattamisesta?