Adaptive coordination, shared mental models, and team-performance in dynamic domains of healthcare

Abstract

Steigende Komplexität im Gesundheitswesen hat zu einer wachsenden gegenseitigen Abhängigkeit medizinischer Aufgaben geführt, welche wiederum den Bedarf an Kooperationen und team-basierten Formen der Arbeitsorganisation erhöht hat. Dementsprechend finden sich Teams heutzutage in fast allen Bereichen der Patientenversorgung. Angesichts dieser Vielzahl von Teams überrascht es nicht, dass Teamarbeit in den letzten Jahren immer stärker in den Fokus der „Human Factors“-Forschung in der Medizin gerückt ist. Trotz vielversprechender Forschungsbemühungen ist es bisher allerdings noch nicht gelungen die zugrundeliegende Dynamik der Teamarbeit zufriedenstellend abzubilden. Insbesondere gilt dies für zwei Konzepte – Adaptive Koordination und Shared Mental Models (SMM). Obwohl sie in entsprechenden theoretischen Arbeiten häufig als zentrale Faktoren im Zusammenhang mit Teamleistung genannt werden, wurden beide bisher nur unzureichend operationalisiert und somit auch kaum empirisch untersucht.
Die vorliegende Dissertation zielt darauf ab, diese Forschungslücken zu schliessen. Dies soll im Einzelnen durch a) die Operationalisierung von Adaptiver Koordination, b) die empirische Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Adaptiver Koordination und Teamleistung sowie c) die systematische Prüfung des Konzepts SMM hinsichtlich seines potentiellen Nutzens als Einflussgrösse auf Teamarbeit in der Medizin geschehen. Dabei waren die ersten beiden Zielstellungen Gegenstand zweier empirischer Studien, während die dritte im Rahmen eines Literatur-Reviews behandelt wurde.
Bezüglich der ersten Zielstellung wurde eine Definition von Adaptiver Koordination eingeführt und eine entsprechende Operationalisierung anhand von Differenzwerten vorgeschlagen. Die zweite Zielstellung wurde basierend auf dieser konzeptuellen Vorarbeit behandelt. In beiden empirischen Studien konnte Adaptive Koordination mit der Leistung von Anästhesie-Teams in Verbindung gebracht werden: Adaptivere Teams zeigten jeweils bessere Leistungen. Desweitern variierte das Verhältnis beider Grössen zueinander zwischen den Studien. Dieser Umstand deutet darauf hin, dass sowohl Merkmale der Situation (z.B. die Art eines kritischen Ereignisses) als auch des Teams selbst (z.B. das Teammitglied) als Moderatoren dieser Beziehung in Betracht gezogen werden sollten. Hinsichtlich der dritten Zielstellung konnte gezeigt werden, dass die Einbeziehung von SMM einen potentiellen Mehrwert für die Erforschung von Teamarbeit in der Medizin hat. Im Speziellen wurden dazu konkrete Szenarien diskutiert, in denen der Einfluss von SMM in verschiedenen medizinischen Settings empirisch untersucht werden könnte.

Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit bergen wichtige Implikationen, sowohl für die weitere Forschung als auch für die Praxis. Erstens diskutiert die Dissertation den theoretischen Hintergrund und die notwendigen Messinstrumente zur Erforschung von SMM in medizinischen Teams. Zweitens wird unterstrichen, dass Teamarbeit in der Medizin ein komplexes, multi-determiniertes Konstrukt ist. Bei der Untersuchung von Teamarbeit sollten Forscher deshalb darauf achten Aspekte der Situation (Aufgabenmerkmale, Auftreten kritischer Ereignisse), des Teams (welches Teammitglied koordiniert) und des zu untersuchenden Koordinationsprozesses (Informations- versus Aufgabenkoordination) mit einzubeziehen, um so eine möglichst vollständige Beschreibung der Zusammenhänge erreichen zu können. Drittens liegt das wahrscheinlich wichtigste Ergebnis dieser Dissertation darin, dass durch die Herstellung des Zusammenhangs zwischen Adaptiver Koordination und Teamleistung ein methodisch und konzeptuell wichtiger Punkt herausgestellt wurde. Bei der Untersuchung von Teamprozessen wie Koordination ist es nicht möglich für jede Situation ein ideales Mass im Sinne einer absoluten Grösse zu definieren. Jedes Team hat seinen eigenen Koordinationsstil, der durch Merkmale der Aufgabe (z.B. eine komplexere Aufgabe verlangt mehr Aufgabenkoordination) und des Teams (z.B. ein Team, das schon seit langem zusammenarbeitet, benötigt weniger explizite Koordination) beeinflusst wird. Deshalb sollten vielmehr Veränderungen in den Mustern von Teamprozessen ein Fokus zukünftiger Forschungsaktivität sein. Schlussendlich liefert die Studie Argumente, um den Einsatz von Patientensimulatoren weiter zu forcieren, da sich die grundsätzlichen Ergebnisse der Live-Beobachtungen auch im Simulator replizieren liessen.


Increasing complexity in healthcare has lead to a growing interdependence of tasks and functions of healthcare providers which in turn created a need for increased cooperation and teamwork-based forms of work organization. As a result, teams can be found at all stages along the patient care path. In view of the plethora a teams, it is not surprising that teamwork has become a major focus of research on human factor in healthcare. However, despite much fruitful research, many underlying dynamics of efficient teamwork are still unknown. This is particularly true for two concepts – adaptive coordination and shared mental models. Both are frequently mentioned in theoretical works as being crucial factors for team-performance. Yet, these concepts have rarely been systematically operationalized and, thus, empirically investigated. The current dissertation aims at filling this gap by a) operationalizing adaptive coordination, b) relating adaptive coordination to team-performance, and c) reviewing the concept of SMM concerning its role as a potential input variable to teamwork in healthcare. The first two goals were addressed in two empirical studies, the third in the context of a literature review.
With regard to the first goal, a concise definition of adaptive coordination was introduced and an operationalization of the concept by means of difference scores was proposed. The second aim was addressed on the basis of this conceptual work. In the two empirical studies, adaptive coordination could be related to the performance of anesthesia teams; more adaptive teams showed higher levels of team-performance. Moreover, the fact that the relationship between both variables differed between the studies, points to the potential moderating role of situational (e.g. type of critical incidents) and team (e.g. team-member) characteristics. Regarding the third goal, SMM could be shown to be of potential benefit as an input factor to teamwork in healthcare. Several scenarios to empirically investigate the role of SMM in different medical settings were discussed.
The dissertation bears several implications both for future research as well as for practice. First, it provides the theoretical background and the measurement methods necessary for operationalizing and empirically investigating SMM in medical teams. Second, it underlines the multi-determined nature of team-processes; when investigating teamwork researchers have to pay heed to situational demands (task characteristics, occurrence of unexpected events), team characteristics (which team members engages in coordination activities), and the content of the coordination activities (information versus task). Third, and maybe most importantly, by relating adaptive coordination to team-performance this dissertation highlights a methodologically and conceptually significant point. When investigating team-processes such as coordination it may not be possible to define an ideal level (“gold standard”) for any given situation. Each team has its own coordination style that is influenced by characteristics of the task (e.g. a highly interdependent task requires more task-management) and the team (e.g. a team working together for a long time requires less explicit coordination). Thus, changes in the patterns of collaborative activity should be a focus of future research. Finally, this thesis adds further credibility to the use of medical simulations as the basic result from live observation in the operating room could be confirmed in the patient simulator.