Stressbedingte Fehlbedienung von Beatmungsgeräten reduziert
Hochschule für Gestaltung Schwäbisch Gmünd
2022
In einem selbstorganisierten 3er-Team haben wir für ein studentisches Projekt ein Interface-Design-Konzept im MedTech-Bereich erarbeitet – von Research über UX/UI Design bis zum Prototyping. Mein Schwerpunkt lag dabei auf Systemlogik, Prototyping und UI Design.
Niklas Terodde
Sandy Kübler
Dominik Herrmann
Moderne Beatmungsgeräte sind oft technisch gestaltet, ohne den Nutzer im Fokus zu haben. Dies kann in zeitkritischen Situationen zu erhöhten Risiken führen. Basierend auf umfangreicher Research, einschließlich Desktop-, Field- und User Research, entstand eine optimierte Informations- und Interaktionsarchitektur, die sich an den tatsächlichen Prioritäten der Anwender orientiert.
Das Projekt wurde in einem interdisziplinären Team von drei Designern umgesetzt. Die Research-Phase, Methodik, Konzeption und Architektur wurden gemeinsam entwickelt, bevor die Aufgaben in Spezialbereiche aufgeteilt wurden: Niklas übernahm tiefgehende Research-Aufgaben, Sandy war für Visual Design und Research verantwortlich, während Dominik das Hard- und Software-Prototyping umsetzte.
Eine Besonderheit war die Zusammenarbeit in einem wandelbaren Team mit disziplinübergreifenden Aufgabenfeldern, die über den klassischen Designbereich hinausgingen – insbesondere in Richtung Produktgestaltung und Hardware-Prototyping.
CuraVent ist ein Intensivbeatmungsgerät, dass mit einem hybriden Interface aus Touchscreen und haptischen Bedienelementen und klaren visuellen Hierarchien die flüssige Bedienbarkeit auch in hektischen Situation ermöglicht.
Mit dem Fokus auf eine gute Bedienbarkeit wurde CuraVent auf einen Beatmungprozess im DuoPAP-Modus optimiert.
Die 4 Parameter Frequenz (Atemfrequenz), Phoch (Maximaler Druck in der Lunge), PEEP (Restdruck beim Ausatmen) und FiO₂ (Sauerstoffsättigung) sind in der Beatmung des DuoPAP-Modus die vier elementaren Einstellungen, die am häufigsten und in Gefahrensituationen am schnellsten angepasst werden müssen.
Zur schnellen Erreichbarkeit dieser elementaren 4 Einstellungen wurden diese auf Displays mit haptischem Druckpunkt gelegt. Ein Druck startet die Bearbeitung des gewählten Parameters.
Eingestellt wird dieser über den Main-Dial. Dieser verfügt über einen Drehregler mit passender Rasterung je Wertebereich. Wird ein Wertebereich überschritten, gibt der Drehregler durch einen eingebauten Motor Widerstand.
Hierachisierung aller Funktionen und durch Gradual Exposure nach Wichtigkeit und Häufigkeit bei typischer invasiv-Beatmung im DuoPAP-Modus
Eine Besonderheit war die Zusammenarbeit in einem wandelbaren Team mit disziplinübergreifenden Aufgabenfeldern, die über den klassischen Designbereich hinausgingen – insbesondere in Richtung Produktgestaltung und Hardware-Prototyping.
Für jedes Designprojekt ist es notwendig, in diesem Thema innerhalb kürzester Zeit “Experte” zu werden, um die richtigen Entscheidungen für alle Stakeholder zu treffen. In wenigen Wochen eignen wir uns Wissen über den Prozess einer Beatmung, die Bedeutung der Fachbegriff, sowie die Funktionsweise eines Beatmungsgerätes an.
Um typische Pattern beizubehalten und damit eine umgewöhnung zu vermeiden, wurde ein Benchmark aktueller Konkurrenzprodukte angefertigt, in dem sich die Ähnlichkeit der Visualisierung von Messwerten, sowie einigen Screenelementen (Alarme, Modi) herauskristalisierten, jedoch auch, dass Beatmungsgeräte oft fast alle Funktionen gleichzeitig anzeigen, was den Fokus von den elementaren Einstellungen und Werten ablenkt.
Für das detaillierte Verständnis eines Beatmungsprozesses über den gesamten Verlauf von Notaufnahme bis zur Entwöhnung wurde ein Prozessflow entwickelt. Anhand von diesem wurde die Neukonzeption getestet.
Als Basis des Graudal-Exposure-Prinzips diente die MoSCoW-Methode, wodurch die Priorität jeder möglichen Funktion eines Beatmungsgerätes für den gewählten Use-Case einkategorisiert wurde.
Als Basis des User Research diente das Personal der Intensivstation des Klinikum Friedrichshafen. In persönlichen Gesprächen und linearen Interviews wurde Wissen über die praktische Nutzung von Beatmungsgeräten gesammelt.
Uns wurde eine Live-Demonstration zweier Beatmungsgeräte gegeben, dem Hamilton C6 und Dräger Oxylog 3000. Diese durften wir eben falls selbstständig verwenden und wurden im selbstversuch vom Fachpersonal selbst einmal beatmet.
Im Prozess entstand ein funktionaler Prototyp, der Software und Hardware vereint. Mehr dazu kann hier gelesen werden
Die Benutzeroberfläche des Beatmungsgeräts besteht aus einem Hauptbildschirm, der Informationen über den Patienten und einstellbare Parameter der aktuellen Beatmung anzeigen. Diese Werte können entweder direkt über das Touchdisplay oder per Drehregler angepasst werden. Die Gestaltung erfolgte in Figma, während die interaktive Umsetzung mit Protopie realisiert wurde.
Zum Vertesten und Demonstrieren der haptischen Interaktion wurde ein Mid-Fi-Prototyp entwickelt. Die wichtigsten Werte werden über vier separate Parameter-Displays angezeigt, während ihre Anpassung über einen druckempfindlichen Drehknopf erfolgt.
Die vier Displays zeigen die essenziellen Werte für die Beatmung:
Frequenz (Atemfrequenz), Phoch (Maximaler Druck in der Lunge), PEEP (Restdruck beim Ausatmen) und FiO₂ (Sauerstoffsättigung). Hinter jedem Display ist ein Taster integriert, mit dem der Einstellungsmodus aktiviert wird.
Die präzise Einstellung der Parameter erfolgt über einen motorisierten Drehknopf. Der eingebaute Brushless Motor ermöglicht eine haptische Rückmeldung mit spürbarer Rasterung und kann bei Überschreitung des Skalenbereichs Widerstand erzeugen.
Ich bin nicht nur Designer und Developer, sondern auch …
Fotograf: Eine meiner großen Leidenschaften liegt darin, die Welt zu beobachten und die Momente einzufangen, die sonst niemand wahrnimmt. Fotografie schärft ebenso meinen ästhetischen Blick als Gestalter.
Kino-Liebhaber: Ich genieße es, Filme zu sehen und mich in die Geschichten und Charaktere zu vertiefen. Kino inspiriert mich und erweitert meinen Horizont.
Hobbykoch und -Bäcker: Mit Leidenschaft tobe ich mich in der Küche aus und bringe die Ergebnisse auch ab und zu mit ins Büro (nur die Unbewaffneten).
Film- und Musik-Liebhaber: Arthouse, Horror, Sneak-Preview, Filmfestivals, dort findet man mich. Genau wie auf Rock und Electronic-Konzerten.
Teamplayer: Ich arbeite gut mit den schrägsten Vögeln zusammen …
Schräger Vogel: … denn leicht schräg bin ich selbst, wie es sich für einen kreativen Kopf gehört.