Ein integriertes System zur computerunterstützten Entwicklung medizinischer Dokumentationssysteme unter besonderer Berücksichtigung von Integritätsbedingungen

Die Qualität der in einem medizinischen Dokumentationssystem erfassten Daten und damit deren Verwertbarkeit hängt wesentlich von der Unterstützung der dokumentierenden Personen in ihrem Bestreben ab, die Dokumentation vollständig und valide durchzuführen. Die hierzu eingesetzten Integritätsbedingungen sind bereits bei der Entwicklung durch ein geeignetes, durchgängiges Vorgehensmodell sowie durch eine adäquate Umsetzung bei der Implementierung eines Dokumentationssystems zu berücksichtigen. Ziel dieser Arbeit ist daher die Bereitstellung eines integrierten Systems zur computerunterstützten Entwicklung medizinischer Dokumentationssysteme unter besonderer Berücksichtigung von Integritätsbedingungen. Auf Grundlage der Identifikation maßgeblicher Bausteine eines medizinischen Dokumentationssystems folgte die Entwicklung eines unabhängigen, abstrakten Modells zur Beschreibung der Anforderungen an ein spezifisches System, welches sich darüber hinaus zur automatisierten Verarbeitung eignet. Der Generierungsprozess wird durch das vorgestellte integrierte System InCoMe unterstützt. Bestandteile der Architektur des Systems sind neben dem Modell ein Entwurfsmodul, ein Generierungsmodul und ein Applikationsframework. Mit Hilfe des Entwurfsmoduls lassen sich die Anforderungen eines Dokumentationssystems grafisch modellieren. Das Generierungsmodul erzeugt die anforderungsspezifischen Komponenten des Systems aus dem zuvor entworfenen Modell. Über das Applikationsframework wird eine Plattform zur Bereitstellung einer lauffähigen Anwendung zur Verfügung gestellt. Zentraler Bestandteil des Frameworks ist ein Algorithmus zur Auswertung und Überprüfung komplexer logischer Aussagen in Integritätsbedingungen. Die Architekturbestandteile werden in dieser Arbeit jeweils detailliert erläutert, modelliert und implementiert

Integration von Therapieplanung und standardisierter Dokumentation – Ergebnisse aus der Entwicklung und Einführung eines rechnerbasierten Anwendungssystems der Pädiatrischen Onkologie

Die Pädiatrische Onkologie und Hämatologie ist gekennzeichnet durch eine relativ niedrige Inzidenzrate und einer damit verbundenen niedrigen Fallzahl der verschiedenartigen onkologischen und hämatologischen Krankheiten. Hieraus resultiert, dass in einer einzelnen Klinik nur wenig Erfahrungswissen bei Diagnostik und Therapie einer bestimmten Krankheit vorliegen kann. An der Behandlung eines Patienten in der Pädiatrischen Onkologie sind zudem relativ viele Personen, Personengruppen und Einrichtungen wie Referenzzentren beteiligt, die – als multiprofessionelles Behandlungsteam - untereinander im Sinne einer ganzheitlichen Therapie kommunizieren müssen. Trotz der niedrigen Fallzahl ist Krebs die zweithäufigste Todesursache im Kindesalter . Bei Krebserkrankungen im Kindesalter werden heutzutage in Deutschland dennoch recht gute Heilungschancen erreicht. Einen entscheidenden Beitrag hierzu haben seit den 70er Jahren multizentrische Therapieoptimierungsstudien geleistet. In den von den Studienzentralen dieser Therapieoptimierungsstudien herausgegebenen Therapieprotokollen wird eine qualitativ hochwertige und dem aktuellen Stand der Wissenschaft entsprechende Therapie definiert. Schwerpunkt dieser Behandlung ist in den meisten Fällen die Chemotherapie. Die Chemotherapieplanung für Kinder gestaltet sich äußerst komplex und aufwändig. Aufgrund der hohen Toxizität dieser Therapien kann ein Fehler in einem Therapieablaufplan zu schweren Akuttoxizitäten und Langzeitfolgen führen, weshalb Fehler unbedingt zu vermeiden sind. Darüber hinaus erfordert die Kooperation der Kliniken mit den Studienzentralen einen sehr hohen Dokumentationsaufwand. Um die benötigten Daten zur Verfügung zu stellen, ist in den Kliniken ein hoher Aufwand zu betreiben, der durch uneinheitliche Dokumentation erschwert wird. Zur Unterstützung dieser multizentrischen Umgebung war es Ziel, (i) ein Dokumentations- und Chemotherapieplanungssystem für die Pädiatrische Onkologie (DOSPO-Kernsystem) zu entwickeln, einzuführen und zu pflegen, (ii) einen Terminologieserver für die Pädiatrische Onkologie zu entwickeln und (iii) ein generisches Werkzeug (Modulgenerator) zur Erstellung von Studiendatenbanken und studienspezifischen Modulen für das DOSPO-Kernsystem auf Basis der Terminologie des Terminologieservers zu entwickeln. In dem DOSPO-Kernsystem wurde hierzu der Basisdatensatz der Pädiatrischen Onkologie umgesetzt. Neben der Dokumentation dieser Daten werden Funktionen zur Chemotherapie-Planung, Berichtschreibung, etc. bereit gestellt. Für die Dokumentation studienspezifischer Daten können studienspezifische Module entwickelt werden, die in das DOSPO-Kernsystem integriert werden. Um die Studienzentralen bei dieser Aufgabe zu unterstützen wird ein generisches Werkzeug erarbeitet. Dieses Werkzeug basiert auf dem Terminologieserver, in dem alle Merkmale der Therapiestudien der Pädiatrischen Onkologie in Deutschland standardisiert abzulegen sind. Ziel dieses Berichts ist es, einen Überblick über die Ergebnisse aus Entwicklung und Einführung des Anwendungssystems DOSPO im Hinblick auf die Integration von Therapieplanung und standardisierter Dokumentation zu geben

Modell zur datenbankgestützten Planung automatisierter Montageanlagen

Die Entwicklung rechnergestützter Planungswerkzeuge für die Montage ist für die gegenwärtigen Automatisierungsbestrebungen in der Montage von grundlegender Bedeutung. Die vorliegende Arbeit verfolgte eine dreifache Zielsetzung. Eine systemtechnische Betrachtung der Montage sollte dazu dienen, das Wissen über an der Montage beteiligte Komponenten zu systematisieren und zu klassifizieren. Es sollte zusätzlich ein Beitrag geleistet werden, bestehende Lücken in der Planungssystematik für die Montage zu schließen. Ein besonderes Anliegen war es, zu zeigen, wie Datenbanken entworfen werden können, mit denen einzelne Planungswerkzeuge zu einem Gesamtsystem integriert und damit effektiver genutzt werden können. Zunächst wurden die entsprechenden Aufgabenstellungen in Kapitel 2 kurz vorgestellt und gezeigt, daß dem Einsatz von Datenbanken in einer Verfahrenskette zur Montageplanung eine zentrale Bedeutung zukommt. Bisher wurden Datenbanken im Bereich der Montageplanung jedoch kaum genutzt. Dies wird hauptsächlich darauf zurückgeführt, daß die vorwiegend für kommerzielle Anwendungen entwickelten Datenbankmanagementsysteme für technische Anwendungen nur unzureichend geeignet sind und der Datenbankentwurf sich als eine sehr komplexe Aufgabenstellung darstellt. Kapitel 3 enthält eine Einführung in die Begriffswelt der Datenbanktechnologie. Besonderer Wert wurde auf die Darstellung der Methoden zum Datenbankentwurf gelegt. Es wurde der Weg von der Bedarfsanalyse bis zum implementierfähigen konzeptionellen Schema aufgezeigt. Eine systemtechnische Betrachtung der Montage wurde in Kapitel 4 durchgeführt. Die Montage wurde dazu auf ein soziotechnologisches Modell abgebildet, welches eine klare Abgrenzung der einzelnen an der Montage beteiligten Komponenten ermöglicht. Die Ergebnisse dieser Systemanalyse dokumentieren, daß die Systemtechnik ein unerläßliches Hilfsmittel darstellt, um zu einer strukturierten Beschreibung eines so komplexen Problemkreises, wie ihn die Montage darstellt, zu gelangen. In Kapitel 5 wurde der Ablauf der systematischen Montageanlagenplanung analysiert. Um die Lücke in der systematischen Montageplanung zwischen der Beschreibung der Montageaufgabe und der Erstellung des Montagelayouts zu schließen, wurde ein neues Verfahren zur Montageablaufbeschreibung entwickelt. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß anhand einer operationalen Beschreibung des Montageablaufs direkt, geeignete Wirkorgane und Geräte zur Durchführung der Montage, aus einer Datenbasis ausgewählt werden können. Diese beiden Kapitel bildeten die Grundlage für die Entwicklung eines konzeptionellen Schemas, mit dem der gesamte Ablauf der Montageplanung, wie er in Kapitel 5 dargestellt wurde, unterstützt werden kann. Es wurden zunächst semantische Schemata für die einzelnen Planungsschritte entworfen und diese dann zu einem gemeinsamen konzeptionellen Schema integriert. Zum Abschluß der Arbeit wurden die Implementierung einer Datenbank nach diesem konzeptionellen Schema und exemplarische Realisierungen von Anwenderprogrammen, die mit dieser Datenbank arbeiten, vorgestellt. Die Arbeit hat gezeigt, daß schon durch die für die Vorbereitung eines Datenbankeinsatzes erforderliche systematische Betrachtung der Montage wesentliche Erkenntnisse zur Montageplanung gewonnen werden können. Zudem kann auch mit derzeit verfügbaren Datenbankmanagementsystemen, trotz der in Kapitel 3 angesprochenen Unzulänglichkeiten, eine wirkungsvolle Unterstützung der rechnergestützten Montageplanung erreicht werden, indem der Eingabeaufwand für einzelne Anwendungsprogramme erheblich reduziert und Fehler durch redundante Datenspeicherung weitgehend vermieden werden.The development of computer-aided planning tools for assembly is of fundamental importance for the current automation efforts in assembly. The present work pursued a threefold objective. A systematic view of the assembly should serve to systematize and classify the knowledge about components involved in the assembly. An additional contribution should be made to close existing gaps in the planning system for assembly. A particular concern was to show how databases can be designed, with which individual planning tools can be integrated into an overall system and thus used more effectively. First, the corresponding tasks were briefly presented in Chapter 2 and it was shown that the use of databases in a process chain for assembly planning is of central importance. So far, databases in the area of assembly planning have hardly been used. This is mainly attributed to the fact that the database management systems, which were developed primarily for commercial applications, are insufficiently suitable for technical applications and the database design presents itself as a very complex task. Chapter 3 introduces the conceptual world of database technology. Particular emphasis was placed on the presentation of the methods for database design. The path from the needs analysis to the implementable conceptual scheme was shown. A system-technical examination of the assembly was carried out in chapter 4. For this purpose, the assembly was mapped onto a socio-technological model, which enables a clear demarcation of the individual components involved in the assembly. The results of this system analysis document that the system technology is an indispensable aid in order to arrive at a structured description of such a complex problem as the assembly represents. In Chapter 5, the process of systematic assembly system planning was analyzed. In order to close the gap in the systematic assembly planning between the description of the assembly task and the creation of the assembly layout, a new procedure for the assembly process description was developed. This method is characterized in that, based on an operational description of the assembly process, suitable active elements and devices for carrying out the assembly can be selected directly from a database. These two chapters formed the basis for the development of a conceptual scheme that can be used to support the entire assembly planning process, as described in Chapter 5. First, semantic schemes for the individual planning steps were designed and then integrated into a common conceptual scheme. At the end of the work, the implementation of a database according to this conceptual scheme and exemplary implementations of user programs that work with this database were presented. The work has shown that the systematic consideration of assembly required for the preparation of a database deployment can provide essential insights into assembly planning. In addition, with the currently available database management systems, despite the shortcomings mentioned in Chapter 3, effective support for computer-aided assembly planning can be achieved by considerably reducing the input effort for individual application programs and largely avoiding errors due to redundant data storage

Prüfung der Datenqualität im amtlichen Liegenschaftskataster in Bezug auf ein erweitertes Anwendungsschema

Die Prüfung der Datenqualität stellt eine unerlässliche Voraussetzung dafür dar, den hohen volkswirtschaftlichen Wert der Daten des amtlichen Liegenschaftskatasters in einem umfassenden Datenqualitätsmanagement zu erhalten und an veränderte Anforderungen der Datennutzer anzupassen. Der Qualitätsprüfung ist dabei initiale Bedeutung beizumessen, weil sie die Grundlage für weitere Funktionen des Qualitätsmanagements wie die Qualitätslenkung und -förderung darstellt. Um dem allseits anerkannten Bedarf einer Datenqualitätsprüfung im amtlichen Liegenschaftskataster angemessen begegnen zu können, ist es erforderlich, eine geeignete Modellbildung zu entwickeln und messbare Qualitätsmerkmale zu formulieren. Das in dieser Arbeit konzipierte Qualitätsmodell geht von einer Unterscheidung zwischen Design- und Ausführungsqualität aus und gliedert die vom Nutzer wahrgenommene „Endqualität“ in sogenannte Datenqualitätskomponenten: Qualität der Modellierung, Qualität der Implementierung, Qualität der Erhebung und Führung sowie Qualität der Benutzung. Das Qualitätsmodell vereint dabei unterschiedliche Qualitätssichten, wie den anwenderbezogenen und produktbezogenen Ansatz und trennt nicht zwischen Produkt- und Dienstleistungsqualität. Mit der Einführung der Datenqualitätsprüfstufen wird zusätzlich den Anforderungen einer prozessorientierten Herangehensweise Rechnung getragen. Darauf aufbauend wird für das Datenqualitätselement der logischen Konsistenz der Daten des amtlichen Liegenschaftskatasters ein umfassender Katalog von 467 Qualitätsmerkmalen definiert, beschrieben und kategorisiert. Als Maßstab für die Analyse der logischen Konsistenz dient ein als „erweitertes Anwendungsschema“ bezeichneter Rahmen, welcher sich aus der bundesweit gültigen GeoInfoDok und zahlreichen landesspezifischen Einschränkungen und Ergänzungen zusammensetzt. Dazu zählen unter anderem Landesgesetze und -verordnungen, Vorschriften, Richtlinien etc. Der Übersichtlichkeit halber wird der Merkmalskatalog in 14 thematische Gruppen gegliedert, wie zum Beispiel „Flurstück“, „Lage“ oder „Personen- und Bestandsdaten“. Des Weiteren lassen sich die Merkmale anhand ihrer inhaltlichen Bedeutung einer von sieben semantischen Kategorien zuordnen, wie beispielsweise der Domänenintegrität, der logischen Vollständigkeit, der thematischen oder der räumlichen Integrität. Außerdem liefert die Einordnung in sechs Komplexitätsgruppen Hinweise zum Prüfaufwand beziehungsweise zur Prüftechnik und spricht somit insbesondere Entwickler an. Ebenfalls eingegangen wird auf die Vorgehensweise zur Gewinnung von Datenqualitätsmerkmalen nach dem axiomatisch-normativen Ansatz, dem induktiven Ansatz und dem deduktiven Ansatz sowie auf die Alternativen zur Formalisierung der Datenqualitätsmerkmale. Basierend auf dem damit gelegten konzeptionellen Fundament werden Vorschläge zur Optimierung der Datenmodellierung unterbreitet und eine plattform- und herstellerunabhängige Implementierung eines Prüfwerkzeuges vorgenommen. Beim „NAS-Analyse-Werkzeug (NAW)“ handelt es sich um eine JAVA-Applikation, die neben Funktionen zur Validierung und beschreibenden Statistik den Katalog der Qualitätsmerkmale im Programmmodul „NAS-Analyse“ umsetzt. Ergänzung finden diese Leistungsmerkmale in der Veränderungsanalyse und der Aktualitätsprüfung, welche insbesondere für eine Datenprüfung im Aktualisierungsprozess unverzichtbar sind. Von Beginn an wurde die Architektur des „NAS-Analyse-Werkzeuges (NAW)“ auf Massendatentauglichkeit und möglichst weitreichende Parametrisierbarkeit ausgelegt, um eine Verwendung in unterschiedlichsten Prüfszenarien, aber auch im Zusammenhang mit den verschiedenen Anwendungsschemata der Bundesländer sicherzustellen. Dem zuzurechnen sind die Optionen, Anwenderprofile auszuprägen, Datenqualitätsmerkmale zu aktivieren/deaktivieren sowie unterschiedliche GeoInfoDok-Versionen anzusprechen. Durch die Spezifikation eines Datenaustauschformates wird es ermöglicht, die Ergebnisse der Datenprüfung zu transportieren und in Metainformationssysteme zu integrieren. Abrundung findet die Beschreibung des „NAS-Analyse-Werkzeuges (NAW)“ in der Untersuchung des Laufzeitverhaltens. Als Funktion der Dateigröße lässt sich die Dauer eines Analyselaufes in Abhängigkeit von der Rechnerausstattung verlässlich schätzen, so dass im Vorfeld aufwendiger Datenprüfungen Kenngrößen für die Skalierung der Auswerteprozesse gewonnen werden können. Schließlich stellen die Ausführungen zum Prototyping in der Vermessungs- und Katasterverwaltung Rheinland-Pfalz die Reife und Praxistauglichkeit für die turnusmäßige Bestandsdatenanalyse und die Qualitätssicherungsmechanismen im Aktualisierungsprozess heraus. Der Exkurs zur Ausweitung auf die Informationssysteme AFIS und VBORIS sowie die Erprobung an der Bezirksregierung Köln belegt die Erweiterbarkeit und Übertragbarkeit des Ansatzes. Darüber hinaus vermittelt die vorliegende Arbeit die zum Verständnis erforderlichen Grundlagen des Qualitätsmanagements, der Datenqualität, der Geoinformatik sowie des amtlichen Liegenschaftskataster-Informationssystems und bezieht die bestehenden Forschungsergebnisse und Normungen mit ein