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Intern
    Psychologische Ergonomie

    Human Factors in sicherheitskritischen Systemen

    Human Factors beschäftigt sich mit der Erforschung der Mensch-Technik-Interaktion und der Anwendung dieses Wissens, um Produkte gebrauchstauglich zu gestalten oder Sicherheit und Komfort zu erhöhen. In sicherheitskritischen Bereichen wie dem Gesundheitswesen, der Luftfahrt oder der Kontrolle von Kraftwerken stehen dabei die fehlerfreie Bedienbarkeit und die Sicherheit des Personals, der Patienten oder Kunden im Vordergrund. Dabei kann auch die explizite Berücksichtigung des Nutzererlebens (user experience) zu diesen Zielen beitragen.

    Unsere gegenwärtigen Projekte sind im Bereich der Akutmedizin und der Flugsicherung angesiedelt:

    • Situationsbewusstsein – das generelle Verständnis darüber was gerade geschieht – ist ein wichtiges Konzept in sicherheitskritischen Systemen. Wir untersuchen den Zusammenhang von visueller Aufmerksamkeitsverteilung von Anästhesisten, dem Situationsbewusstsein und klinischer Leistung. Dafür versuchen wir die Blickverteilungen von Anästhesisten anhand des SEEV Modells der Aufmerksamkeitsverteilung vorherzusagen und überprüfen die Vorhersagen mit empirischen Blickverteilungen. Wir erforschen, wie wir anhand der Modellierung der Blickverteilung und kognitiver Prozesse das Situationsbewusstsein eines Anästhesisten zu einem bestimmten Zeitpunkt vorhersagen können. Mit dieser Information können medizinische Trainings verbessert und technische Unterstützung gezielter eingesetzt werden.
    • In der Akutmedizin sind Ärzte, Krankenpfleger und Krankenschwestern in Situationen, die komplex, zeitkritisch und unübersichtlich sind. Gut designte Technologie kann genutzt werden, um die Übersicht bzw. das Situationsbewusstsein, Entscheidungen und Handlungen zu unterstützen. Anhand von nutzerzentrierten Designs gestalten und evaluieren wir technologische Unterstützung wie z.B. eine Tablet-basierte Applikation für die Dokumentation und leitlinienkonforme Durchführung von Wiederbelebungen in Krankenhäusern, die Nutzung von s.g. head-worn displays für einen mobilen und handfreien Überblick von Vitalparametern von mehreren Patienten oder den Vergleich von verschiedenen Laryngoskopiegeräten in Bezug auf Körperhaltung, Workload und Situationsbewusstsein.
    • Technische Entwicklungen, Evaluationen und Forschung fokussieren sich in komplexen, sozio-technischen Domänen implizit nur auf Interaktionskonzepte, die auf klassischen HCI-Theorien wie z.B. Interaktion als Informationsaustausch beruhen. Unsere Arbeiten zeigen jedoch, dass Interaktionskonzepte, die auf modernen HCI Theorien basieren, in z.B. der Akutmedizin ein größeres Erklärungspotenzial haben. Wir erforschen, wie das Nutzererleben (user experience) in sicherheitskritischen Domänen genutzt werden kann, um zu einer fehlerfreien Bedienbarkeit sowie zur Personal- und Patientensicherheit beizutragen.
    • Fluglotsen haben die Aufgabe den Verkehr in der Luft sicher, ordnungsgemäß, und ökonomisch zu lenken. Im Rahmen eines Forschungsauftrags unterstützen wir die Deutsche Flugsicherung GmbH bei der Konzept- und Prototypenentwicklung von Fluglotsenarbeitsplätzen mit einem speziellen Fokus auf die Lotsen, die ein Flugzeug auf dem Endanflug zu einem Flughafen begleiten.

    Projekte zum Thema

    • Mehr als Sicherheit und Effizienz in der Akutmedizin: Die Erfahrung einer verkörperten Personal-Umwelt Interaktion. DFG, 2020-2023.
    • FUTURE – Ermittlung von Anforderungen an eine aufgabengerechte Darstellung des Luftbildes für Approach und Tower und Konzeptentwicklung eines ergonomischen Endanflug-Darstellungssystems. DFS Deutsche Flugsicherung GmbH, 2019-2021.
    • Klinische Evaluierung und Weiterentwicklung einer tablet-basierten App für die Dokumentation von innerklinischen Reanimationen. Forschungsförderpreis der Vogel- Stiftung Dr. Eckernkamp, 2016-2017.
    • Wearable displays for high-tempo work in mission- critical worlds. Australian Research Council, 2018-2021. In Zusammenarbeit mit der Cognitive Engineering Research Group, The University of Queensland, Brisbane, Australien.

    Ausgewählte Publikationen

    Klüber, S., Maas, F., Schraudt, D., Hermann, G., Happel, O., & Grundgeiger, T. (2020). Experience Matters: Design and Evaluation of an Anesthesia Support Tool Guided by User Experience Theory. ACM conference on Designing Interactive Systems (DIS), Eindhoven, Netherlands, 6-10 July, 2020.

    Huber, S., Gramlich, J., & Grundgeiger, T. (2020). From Paper Flight Strips to Digital Strip Systems: Changes and Similarities in Air Traffic Control Work Practices. The 23rd ACM Conference on Computer Supported Cooperative Work, Minneapolis, MN, USA.17 – 21 Oct 2020.

    Grundgeiger, T., Wurmb, T., & Happel, O. (2020). Modelling Visual Attention of Junior and Senior Anesthesiologists during the Induction of General Anesthesia in Real and Simulated Cases. IEEE Transactions on Human-Machine Systems.

    Grundgeiger, T., Hurtienne, J., Happel, O. (2020). Why and How to Approach User Experience in Safety-Critical Domains: The example of healthcare. Human Factors. https://doi.org/10.1177/0018720819887575

    Schlosser, P., Grundgeiger, T., Sanderson, P., & Happel, O. (2019). An Exploratory Clinical Evaluation of a Head-Worn Display based Multiple-Patient Monitoring Application: Impact on Supervising Anesthesiologists’ Situation Awareness. Journal of Clinical Monitoring and Computing, 33(6), 1119-1127. https://doi.org/10.1007/s10877-019-00265-4

    Grundgeiger, T., Huber, S., Reinhardt, D., Steinisch, A., Happel, O., & Wurmb, T. (2019). Cognitive Aids in Acute Care: Investigating How Cognitive Aids Affect and Support In-hospital Emergency Teams. Paper presented at the 2019 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems, Glasgow, UK. https://doi.org/10.1145/3290605.3300884