Entwicklung einer modularen Methode zur Bewertung der Mensch-Maschine-Interaktion mit Applikation bei Medizinprodukten

Abstract

Vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung einer Methode zur Bewertung der Mensch-Maschine-Interaktion (Gebrauch) unter Einbezug von Nutzern, was als Gebrauchsevaluation bezeichnet wird. Dabei wurde ein vorwiegend quantitativer Ansatz verfolgt. Darüber hinaus sollte die Methode vielfältig und flexibel anwendbar sein, um bei den unterschiedlichen Produkten des Technischen Designs und zu unterschiedlichen Zeitpunkten im Designprozess eingesetzt werden zu können. Aus diesem Grund wurde für die Methode eine modulare Struktur vorgesehen, die eine Anpassung auf gegebene Rahmenbedingungen eines Proojektes erlaubt. Die Entwicklung der "Modularen Evaluationsmethode (MEM)" orientiert sich weiterhin an den Anforderungen für die Gebrauchsevaluation von Medizinprodukten (Klassen 1, 2a und 2b), bei denen die Validierung der Gebrauchstauglichkeit einen notwendigen Aspekt für das Inverkehrbringen des Medizinproduktes darstellt. Um die genannten Spezifika der Methode zu realisieren, baut die Methodenentwicklung auf zwei bestehenden Bewertungsverfahren auf. Dies ist zum einen die metrikbasierte Bewertung („performance measurement“) aus dem Bereich der Mensch-Computer-Interaktion und zum anderen der dynamisch-nutzerbasierte Ansatz der „Workflow-Methode“ des Technischen Design. Der Bewertungsprozess der MEM umfasst drei Phasen: die Planung, die Datenerhebung und -auswertung und die Ergebnisinterpretation und -nutzung. Aufgrund des modularen Aufbaus kann die MEM sowohl für formative als auch für summative Bewertungen eingesetzt werden. Das entwickelte Auswahlverfahren, welches in der ersten Phase (Planung) durchgeführt wird, unterstützt hierbei die Metrikwahl entsprechend dem geplanten Einsatzzweck. Die insgesamt 47 Metriken der MEM werden hierbei hinsichtlich des Evaluationsziels gefiltert. Die ausgewählten Metriken werden dann in Phase 2 (Datenerhebung und -auswertung) angewendet. Sie beziehen sich auf die drei empirischen Datenerhebungsmodule der Beobachtung, Befragung und Messung (physikalisch und physiologisch). Hieran wird der Multimethoden-Ansatz der MEM zur Bewertung der Gebrauchsqualität deutlich. Phase 3 im Bewertungsprozess der MEM beinhaltet die Ergebnisinterpretation und -nutzung mit dem Hauptziel einer zielgerichteten Aufbereitung der Ergebnisse. Hierbei werden die beiden Berichtsformen des Status- (summativ) und des Maßnahmenberichts (formativ) unterschieden. Für Gestaltungsiterationen ist es unerlässlich, die quantifizierten Ergebnisse ursachenbezogen darzustellen. Hierbei kommt das „Interaktionsdiagramm“ zum Einsatz. Des Weiteren wurden die „Gestaltungspriorisierung“ und die „Risikopriorisierung“ als mögliche Techniken der effektiven und effizienten Ergebniskommunikation für die MEM entwickelt.

Present work is concerned with developing a method for assessing human-machine-interaction (“Gebrauch”) including users, which is called evaluation of use (“Gebrauchsevaluation”). Owing to known benefits for the design process, the development pursues a quantifying approach. Additionally, the method shall offer a versatile application. For this purpose, the method has been composed modularly. The development of the method is oriented to the domain of medical product design (classes 1, 2a and 2b), whereby a validation of “usability in use” is necessary for admission. In order to implement the aspects specified above, the development utilizes the performance measurement approach of the human-computer-interaction discipline as well as the existing approach for evaluation of use in the field of Industrial Design Engineering, called the “Workflow Method”. The assessment process of the "Modular Evaluation Method (MEM)" comprises three phases: planning, data acquisition and examination as well as interpretation and reporting. Due to its modular structure, MEM can be applied for formative as well as summative purposes, whereby the selection procedure supports the choice of appropriate metrics for each intended use. It is employed in phase 1 (planning). There the 47 metrics of MEM have to be restricted to the specific goal of evaluation. The chosen metrics are applied in phase 2 (data acquisition and examination). They are attached to the three modules for empirical data collection: observation, questioning, and measurement (physical and physiological). Consequently, MEM pursues a multiple-measures approach (in principle) to assess “Quality of Use”. Phase 3 of MEM conduces communicating the evaluation outcome back to the design and engineering disciplines in the form of a status report (summative) or activities report (formative). For the purpose of design iterations, the quantified results have to be related to the cause of human-machine-interaction. Therefore, the “Interaction Diagram” can be used. Other implemented tools for supporting an effective and efficient communication of results are the indexes for “design prioritization” and “risk prioritization”.