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Telemetrie und Homemonitoring werden bereits in vielen Gesundheitsbereichen erfolgreich genutzt. Moderne Herzschrittmacher ermöglichen durch telemetrische Datenübertragung das Homemonitoring aktueller Gesundheits- und Zustandsdaten durch PatientInnen und ÄrztInnen. Für die Weiterentwicklung existierender Produkte ist ein grundlegendes Verständnis der Anforderungen an und des Aufbaus solcher Systeme notwendig. Bisher existieren
herstellerunabhängige Betrachtungen dieser noch nicht. Durch die Verwendung von SysML als semiformale Notationssprache wird das System Herzschrittmacher und Homemonitoring modelliert. Die Anforderungen an ein solches System lassen sich aus bestehenden Produkten ableiten. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Systemarchitektur solcher Systeme, anhand derer die Anbindung an Informationssysteme über das Homemonitoringsystem und die dadurch umgesetzten Funktionen gezeigt werden.
Mammographie-Geräte werden in der Diagnostik von Mammakarzinomen eingesetzt. Die ursprüngliche Technik wurde in den letzten Jahren von analogen Röntgenfilmen zu digital integrierten Systemen weiterentwickelt. Durch die Tomosynthese, bei der in einem Schnittbildverfahren mehrere Schichten des Organismus untersucht werden können, können auch überlagerte Strukturen sichtbar gemacht werden. Um als adäquate Grundlage zur Diagnostik von malignen Tumoren dienen zu können, müssen einige qualitative Anforderungen erfüllt werden. Bisher gibt es wenig Literatur, die Anforderungen und den Aufbau solcher Geräte systematisch beschreiben. Im Rahmen dieser Arbeit werden auf Basis der Literatur und bestehender Systeme die qualitativen Anforderungen identifiziert. Der prinzipielle Aufbau solcher Systeme wird anhand der einzelnen Systembausteine in der semiformalen Notationssprache SysML gezeigt. Die grundlegende Funktionsweise eines tomosynthesefähigen Mammographie Gerätes wird in dieser Arbeit zusammenfassend und anhand der einzelnen Systembausteine beschrieben. Diese Arbeit dient der Vermittlung eines umfassenden Verständnisses für die digitale Mammographie, um als Grundlage für die Dokumentation von qualitativen Anforderungen dienen zu können.
This project aims to evaluate existing big data infrastructures for their applicability in the operating room to support medical staff with context-sensitive systems. Requirements for the system design were generated. The project compares different data mining technologies, interfaces, and software system infrastructures with a focus on their usefulness in the peri-operative setting. The lambda architecture was chosen for the proposed system design, which will provide data for both postoperative analysis and real-time support during surgery.
Purpose
Context awareness in the operating room (OR) is important to realize targeted assistance to support actors during surgery. A situation recognition system (SRS) is used to interpret intraoperative events and derive an intraoperative situation from these. To achieve a modular system architecture, it is desirable to de-couple the SRS from other system components. This leads to the need of an interface between such an SRS and context-aware systems (CAS). This work aims to provide an open standardized interface to enable loose coupling of the SRS with varying CAS to allow vendor-independent device orchestrations.
Methods
A requirements analysis investigated limiting factors that currently prevent the integration of CAS in today's ORs. These elicited requirements enabled the selection of a suitable base architecture. We examined how to specify this architecture with the constraints of an interoperability standard. The resulting middleware was integrated into a prototypic SRS and our system for intraoperative support, the OR-Pad, as exemplary CAS for evaluating whether our solution can enable context-aware assistance during simulated orthopedical interventions.
Results
The emerging Service-oriented Device Connectivity (SDC) standard series was selected to specify and implement a middleware for providing the interpreted contextual information while the SRS and CAS are loosely coupled. The results were verified within a proof of concept study using the OR-Pad demonstration scenario. The fulfillment of the CAS’ requirements to act context-aware, conformity to the SDC standard series, and the effort for integrating the middleware in individual systems were evaluated. The semantically unambiguous encoding of contextual information depends on the further standardization process of the SDC nomenclature. The discussion of the validity of these results proved the applicability and transferability of the middleware.
Conclusion
The specified and implemented SDC-based middleware shows the feasibility of loose coupling an SRS with unknown CAS to realize context-aware assistance in the OR.
