Pictures of the Future      Frühjahr 2008

Intuitiv das Richtige tun

Was für den Consumerbereich schon lange galt – schönes Design, ergonomisch und leicht zu bedienen – hat sich auch bei Produkten für den professionellen Einsatz durchgesetzt. Denn eine gute Usability kann Fehler verhindern helfen.

Operation Herzflimmern. Der Arzt punktiert die Leistenarterie des Patienten und schiebt einen Elektrokatheter durch die Öffnung. Seine Finger stecken in sterilen Gummihandschuhen. Er tastet nach dem Joystick auf dem Bedienpanel, das ebenso steril unter einer Klarsichtfolie abgedeckt ist. Behutsam steuert er den C-Bogen des medizinischen Großgerätes Axiom Artis – ein Angiokardiographie-System, das Blutgefäße sichtbar macht – über den Patienten und drückt den Fußschalter: Röntgenschuss. Mit einem Blick auf den über ihm hängenden Monitor sieht der Arzt, wo der Katheter in der Arterie steckt. Langsam schiebt er ihn ins Herz. Zwei Stunden arbeitet das OP-Team konzentriert, bis der erkrankte Bereich mit Hochfrequenzstrom verödet ist und das Herz wieder normal schlägt. Schon wird der nächste Patient hereingeschoben.

So geht es acht Stunden lang – auch für einen stillen Betrachter im Hintergrund, der mit einer Videokamera alles dokumentiert: Philipp Quaet-Faslem, Usability-Spezialist von Corporate Technology (CT), der zentralen Forschung von Siemens in München. Sein Auftrag: Beobachten, wie Ärzte und ihre Helfer mit den Medizingeräten arbeiten. Sein Ziel: Zusammen mit seinen Kollegen in zwölf Krankenhäusern in den USA und Deutschland herausfinden, was die Ärzte an der Bedienung stört. Also nach möglichen Bedienungsfehlern suchen, nach leisen Flüchen, wenn der Arzt nach dem falschen Joystick greift, über Kabel stolpert oder sich den Hals verrenkt nach zu hoch gehängten Monitoren.

"Alles was das Ärzteteam vom Operieren ablenkt, ist schlecht", sagt Quaet-Faslem. "Sie dürfen nicht lange darüber nachdenken, wie sie ihre Geräte bedienen müssen. Sie sollen die Bedienung intuitiv erfassen und umsetzen können." Es ist eine langwierige und keine leichte Aufgabe für die Usability-Spezialisten.

"An der besseren Bedienung des Axiom Artis haben wir über ein Jahr gearbeitet", sagt Dr. Judith Regn, Leiterin Ease of Use bei Siemens Medical Solutions in Forchheim. Viele Stunden Videomaterial wurden dazu ausgewertet, Verbesserungen auf Skizzen festgehalten und prototypisch umgesetzt. Im Labor testete man die medizinischen Abläufe mit Produktmanagern, Applikationsspezialisten und später mit dem Kunden – alles auf ein Ziel ausgerichtet: Das Gerät soll sich dem Nutzer anpassen und nicht umgekehrt.

Die Workflow-Analysen deckten Schwachstellen auf, etwa beim Bedienpanel am Patiententisch. "Viele Elemente wie Joysticks und Knöpfe sahen sehr ähnlich aus und waren daher leicht zu verwechseln. Zumal das Panel während des Eingriffs mit einer sterilen Plastikfolie abgedeckt werden muss", erläutert Quaet-Faslem eines der Probleme. Seine Idee war es, die Steuerungshebel unterschiedlich zu formen. Der Trend war gesetzt: Heute unterscheiden sich die Bedienelemente deutlich voneinander. Ein kurzer Blick genügt, und der Arzt weiß sofort, auf welche Aktion sich welche Knöpfe beziehen. 

Für den "Artis zeego", der im November 2007 auf dem Radiologenkongress in den USA vorgestellt wurde, entwickelten die Usability-Spezialisten eine spezielle Modulsteuerung. Der von einem Roboter geführte Röntgen-C-Bogen ist vom Arzt in sechs Freiheitsgraden steuerbar. Die Praxistests mit den Anwendern laufen zur Zeit.

Optimiert haben die Fachleute auch einen Touchscreen, der aus dem Steuerpult herausragte und den Arzt behindern konnte. "Wir haben ihn kleiner ins Panel eingebaut und die bisherigen Anzeigen durch Symbole und leicht fassbare Zeichen ersetzt", erklärt Quaet-Faslem. Das gelang aber nur, weil die dahinterliegende Navigations-Software verändert wurde. In dieser Software-Ergonomie sieht der Usability-Spezialist auch einen der wichtigen Trends, nicht nur bei Knöpfen, Schaltern und Co.: "So wird beim System Artis etwa die Hälfte des Entwicklungsaufwands in die Software gesteckt. Denn künftig sollen diese Großgeräte noch stärker als bisher mit anderen medizinischen Geräten online verknüpft werden, was die Arbeitsabläufe in der Radiologie nahtloser und effizienter gestaltet." Beispielsweise lassen sich Ergebnisse von Voruntersuchungen oder Bilder direkt vor Ort verarbeiten und so kritische Patientenwerte sofort sichtbar machen.

Trend zum Symbol. Neben der Usability-Optimierung der Medizin-Systeme arbeiten die Siemens-Experten auch an Großgeräten anderer Bereiche – etwa an der Cockpitgestaltung in der neuen Generation von Nahverkehrszügen. Die Industry-Division Mobility entwickelt zur Zeit eine Zugsteuerung, bei der unter anderem die Display-Software für den Fahrer weniger komplex strukturiert wird. "Der Trend geht weg von textlastigen Anzeigen und hierarchisch aufgebauten Baumstrukturen hin zu einer flacheren Hierarchie mit mehr Bildsymbolen auf dem Display", sagt CT-Usability-Experte Martin Kessner. Dem Zugführer wird zunächst nur die Information auf dem Monitor angezeigt, die er für eine normale Fahrt braucht. Er hat schnellen und direkten Zugang zu Themenfeldern wie Bremsen oder Türen. Bei einer Störung zeigt ihm die Software nicht nur den Ort des Fehlers, sondern gibt auch Hinweise, wie die Störung zu beseitigen ist – einfach per Fingerdruck.

Was eine schlechte Benutzerführung anrichten kann, zeigte der 4. November 2006. An diesem Tag brach das Stromnetz in einigen Gebie- ten Europas zusammen. 15 Millionen Menschen waren für fast zwei Stunden ohne Strom. Eine Netzleitstelle in Norddeutschland habe unter hohem Zeitdruck nicht alle technischen Hilfsmittel für eine umfassende Lagebewertung genutzt, hieß es in einem Bericht des betroffenen Energieunternehmens. Werner Höfler, Usability-Ingenieur bei Power Distribution, hat eine einfache Erklärung: "Kommt es zu einer menschlichen Fehleinschätzung, steckt fast immer ein Usability-Problem dahinter." Die Bedienstrukturen seien einfach nicht an die Situation angepasst gewesen. Deshalb ist für ihn entscheidend, dass bei der Entwicklung von neuen Produkten, etwa für Leitwarten der Energieverteilung, Usability-Spezialisten bereits von Anfang an bei der Systemanalyse dabei sind. "Wir denken erst über die Bedienung nach, dann folgt der Ingenieurprozess – nicht umgekehrt", erklärt der Experte.

Deshalb setzen auch die Usability-Experten von Siemens Power Distribution auf Analysen von Arbeitsabläufen sowie Vor-Ort- und Nutzertests, unter anderem im Labor der Georg-Simon-Ohm-Hochschule in Nürnberg. Dort loten sie die wechselseitigen Beziehungen zwischen Mensch und Maschine auch mit raffinierten Techniken wie Eye Tracking aus. Dabei filmt eine Kamera am simulierten Steuerpult einer Leitwarte das Gesicht des Nutzers. Eine Bilderkennungssoftware berechnet daraus, auf welche Monitoranzeigen der Bediener blickt, während er bestimmte Aufgaben löst.  "Daraus lässt sich etwa erkennen, ob wir den Anwender bei seiner Arbeit optimal unterstützen", sagt Werner Höfler.

Steuern mit bloßem Blick. "Manche Geräte werden wir künftig durchaus auch bedienen und steuern, ohne sie zu berühren", blickt Dr. Heinz Martin Scheurer, Leiter der Usability-Abteilung bei CT, in die Zukunft. Beim Axiom Artis lassen sich manche Funktionen schon durch Sprachbefehle auslösen. Bei Siemens denkt man auch über neue Interaktionen nach, die das Eye Tracking zu einem Eingabesystem verwandeln: So könnte der Nutzer mit einem Blick auf eine bestimmte Stelle des Monitors eine definierte Aktion auslösen. "Wir haben das schon untersucht", sagt Scheurer, "kämpfen aber noch mit einigen Problemen. Beispielsweise, wenn ein eher zufälliger Blick vom System als Schaltimpuls missverstanden wird."

Hier könnte ein Brain-Computer-Interface helfen, bei dem Gedanken in Form von Gehirnströmen über Elektrodenkappen am Kopf abgegriffen werden. CT-Experten erforschen bereits, unter welchen Voraussetzungen diese für den Anwender angemessen mit herkömmlichen Interfaces verknüpft werden können. Das gilt heute mit Maus, Tastatur und Sprache genauso, wie morgen mit Blicksteuerung, Brain-Computer-Interface, Gesten-Input und haptischem Feedback. "Der auf die jeweilige Situation des Anwenders angepasste Mix macht’s!" ist Scheurer überzeugt.
                                                                                                                   Rolf Sterbak