Usability of clinical decision support systems

  • Usability is considered a major success factor for current and future decision support systems. Such systems are increasingly used to assist human decision-makers in high-stakes tasks in complex domains such as health care, jurisdiction or finance. Yet, many if not most expert systems—especially in health care—fail to deliver the degree of quality in terms of usability that its expert users are used to from their personal digital consumer products. In this article, we focus on clinical decision support systems (CDSS) as an example for how important a human-centered design approach is when designing complex software in complex contexts. We provide an overview of CDSS classes, discuss the importance of systematically exploring mental models of users, and formulate challenges and opportunities of future design work on CDSS. We further provide a case study from a current research project to illustrate how we used codesign as a practical approach to produce usable software in a real-world context. Practical Relevance: We make a point for usability to be considered a major success factor and non-negotiable characteristic of expert software. With software evolving into virtual coworkers in terms of supporting human decision-making in complex, high-risk domains, the necessity of and demand for systems that are unambiguously understandable and interpretable for their expert users have never been higher. We show that this is a real-world problem with high practical relevance by describing our work in the domain of clinical decision support systems (CDSS) as an example. We introduce the topic and a classification of CDSS. Thus, we highlight a conceptual framework of how to approach complex domains from a technology designer’s point of view. We continue by explaining why usability must be regarded as a major goal in software development. We derive challenges and opportunities that may well be transferred to other domains. Finally, be including a real-world example from our own professional work we propose a practical approach towards taking the challenges and exploiting the associated opportunities.
  • Die Benutzerfreundlichkeit gilt als ein wichtiger Erfolgsfaktor für aktuelle und zukünftige Entscheidungsunterstützungssysteme. Solche Systeme werden zunehmend eingesetzt, um menschliche Entscheidungsträger bei anspruchsvollen Aufgaben in komplexen Bereichen wie dem Gesundheitswesen, der Rechtsprechung oder dem Finanzwesen zu unterstützen. Viele, wenn nicht sogar die meisten Expertensysteme – insbesondere im Gesundheitswesen – bieten jedoch nicht die Qualität in Bezug auf die Benutzerfreundlichkeit, die die Experten von ihren persönlichen digitalen Konsumgütern gewohnt sind. In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf klinische Entscheidungsunterstützungssysteme (CDSS) als Beispiel dafür, wie wichtig ein menschenzentrierter Designansatz bei der Entwicklung komplexer Software in komplexen Kontexten ist. Wir geben einen Überblick über CDSS-Klassen, erörtern die Bedeutung der systematischen Erforschung mentaler Modelle von Nutzern und formulieren Herausforderungen und Chancen für die zukünftige Designarbeit an CDSS. Darüber hinaus stellen wir eine Fallstudie aus einem aktuellen Forschungsprojekt vor, um zu veranschaulichen, wie wir Codesign als praktischen Ansatz eingesetzt haben, um brauchbare Software in einem realen Kontext zu entwickeln. Praktische Relevanz: Wir setzen uns dafür ein, dass die Benutzerfreundlichkeit als ein wichtiger Erfolgsfaktor und nicht verhandelbares Merkmal von Expertensoftware angesehen wird. Mit der Entwicklung von Software zu virtuellen Mitarbeitern, die den Menschen bei der Entscheidungsfindung in komplexen, risikoreichen Bereichen unterstützen, sind die Notwendigkeit und die Nachfrage nach Systemen, die für ihre Expertenanwender eindeutig verständlich und interpretierbar sind, so hoch wie nie zuvor. Wir zeigen, dass dies ein reales Problem mit hoher praktischer Relevanz ist, indem wir unsere Arbeit im Bereich der klinischen Entscheidungsunterstützungssysteme (CDSS) als Beispiel beschreiben. Wir stellen das Thema und eine Klassifizierung von CDSS vor. So zeigen wir einen konzeptionellen Rahmen auf, wie man sich komplexen Domänen aus der Sicht eines Technologieentwicklers nähert. Wir fahren fort, indem wir erklären, warum die Benutzerfreundlichkeit als ein Hauptziel bei der Softwareentwicklung angesehen werden muss. Daraus leiten wir Herausforderungen und Möglichkeiten ab, die sich durchaus auf andere Bereiche übertragen lassen. Schließlich schlagen wir anhand eines praktischen Beispiels aus unserer eigenen beruflichen Tätigkeit einen praktischen Ansatz vor, um die Herausforderungen anzunehmen und die damit verbundenen Chancen zu nutzen.

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Metadaten
Author:Henrik Mucha, Sebastian Robert, Rüdiger Breitschwerdt, Michael Fellmann
DOI:https://doi.org/10.1007/s41449-022-00324-8
Parent Title (English):Zeitschrift für Arbeitswissenschaft
Document Type:Article (peer reviewed)
Language:English
Publication Year:2022
Tag:(Clinical) Decision Support Systems; Human-centered Design; Participatory Design; Software Engineering in Expert Domains; Usability
faculties / departments:Fakultät für Angewandte Gesundheits- und Sozialwissenschaften