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In der Medizin existieren verschiedene Reifegradmodelle, die die Digitalisierung von Krankenhäusern unterstützen können. Die Anforderungen an ein Reifegradmodell für diesen Zweck umfassen Aspekte aus allgemeinen und spezifischen Bereichen des Krankenhauses. Die Analyse der Reifegradmodelle HIN, CCMM, EMRAM und O-EMRAM zeigt große Lücken im Bereich des OP sowie fehlende Aspekte in der Notaufnahme auf. Ein umfassendes Reifegradmodell wurde nicht gefunden. Durch eine Kombination aus HIN und CCMM könnten fast alle Bereiche ausreichend abgedeckt werden. Zusätzliche Ergänzungen durch spezialisierte Reifegradmodelle oder sogar die Entwicklung eines umfassenden Reifegradmodells wären sinnvoll.
The focus of the developed maturity model was set on processes. The concept of the widespread CMM and its practices has been transferred to the perioperative domain and the concept of the new maturity model. Additional optimization goals and technological as well as networking-specific aspects enable a process- and object-focused view of the maturity model in order to ensure broad coverage of different subareas. The evaluation showed that the model is applicable to the perioperative field. Adjustments and extensions of the maturity model are future steps to improve the rating and classification of the new maturity model.
Painting galleries typically provide a wealth of data composed of several data types. Those multivariate data are too complex for laymen like museum visitors to first, get an overview about all paintings and to look for specific categories. Finally, the goal is to guide the visitor to a specific painting that he wishes to have a more closer look on. In this paper we describe an interactive visualization tool that first provides such an overview and lets people experiment with the more than 41,000 paintings collected in the web gallery of art. To generate such an interactive tool, our technique is composed of different steps like data handling, algorithmic transformations, visualizations, interactions, and the human user working with the tool with the goal to detect insights in the provided data. We illustrate the usefulness of the visualization tool by applying it to such characteristic data and show how one can get from an overview about all paintings to specific paintings.
Purpose: Medical processes can be modeled using different methods and notations.Currently used modeling systems like Business Process Model and Notation (BPMN) are not capable of describing the highly flexible and variable medical processes in sufficient detail.
Methods: We combined two modeling systems, Business Process Management (BPM) and Adaptive Case Management (ACM), to be able to model non-deterministic medical processes. We used the new Standards Case Management Model and Notation (CMMN) and Decision Management Notation (DMN).
Results: First, we explain how CMMN, DMN and BPMN could be used to model non-deterministic medical processes. We applied this methodology to model 79 cataract operations provided by University Hospital Leipzig, Germany, and four cataract operations provided by University Eye Hospital Tuebingen, Germany. Our model consists of 85 tasks and about 20 decisions in BPMN. We were able to expand the system with more complex situations that might appear during an intervention.
Conclusion: An effective modeling of the cataract intervention is possible using the combination of BPM and ACM. The combination gives the possibility to depict complex processes with complex decisions. This combination allows a significant advantage for modeling perioperative processes.
Integrating tools and applications into a clinically useful system for individual continuous health data surveillance requires an architecture considering all relevant medical and technical conditions. Therefore, the requirements of an integrated system including a health app to collect and monitor sensor data to support personalized medicine are analyzed. The structure and behavior of the system are defined regarding the specific health use cases and scenarios. A vendor-independent architecture, which enables the collection of vital data from arbitrary wearables using a smartphone, is presented. The data is centrally managed and processed by attending physicians. The modular architecture allows the system to extend to new scenarios, data formats, etc. A prototypical implementation of the system shows the feasibility of the approach.
A clinically useful system for individual continuous health data monitoring needs an architecture that takes into account all relevant medical and technical conditions. The requirements for a health app to support such a system are collected, and a vendor independent architecture is designed that allows the collection of vital data from arbitrary wearables using a smartphone. A prototypical implementation for the main scenario shows the feasibility of the approach.
Zur Unterstützung des Operateurs wird eine patientennahe Informationsanzeige entwickelt, die kontextrelevante Informationen entsprechend der aktuellen Situation bereitstellen kann. Hierfür soll eine Situationserkennung konzipiert werden, die auf unterschiedliche intraoperative Prozesse übertragen werden kann. Ziel der adaptiven Situationserkennung ist das Erkennen spezifischer Situationen durch intraoperative Informationen unterschiedlicher Datenquellen im Operationssaal. Innerhalb der Datenerhebung und -analyse wurden Anwendungsfälle für die Situationserkennung definiert sowie chirurgische Prozessmodelle erstellt, die intraoperative Ereignisse abbilden. Auf Basis dieser Informationen wurde ein Konzept entworfen, das sich zunächst auf die Erkennung abstrakter generalisierter Phasen, unabhängig vom Eingriff, fokussiert und sich Schritt für Schritt auf granulare Prozessschritte spezifizieren lässt. Diese Flexibilität soll die Übertragbarkeit des Konzepts auf intraoperative Prozesse ermöglichen und den Operateur dadurch gezielt mit kontextrelevanten Informationen unterstützen. Das Konzept wird in zukünftigen Schritten weiterentwickelt.
OR-Pad - Entwicklung eines Prototyps zur sterilen Informationsanzeige am OP-Situs : meeting abstract
(2019)
Hintergrund: Oftmals werden Informationen aus der Krankenakte oder von Bildgebungsverfahren nur auf recht weit vom Operationsgebiet entfernten Monitoren, außerhalb der ergonomischen Sichtachse des Operateurs, dargestellt. Dies führt dazu, dass relevante Informationen übersehen werden oder ihr Informationspotenzial nicht ausgeschöpft werden kann. In Papierform mitgenommene Notizen befinden sich während der OP außerhalb des sterilen Bereichs und sind dadurch für den Operateur nicht ohne Weiteres zugänglich. Auch bei intraoperativen Einträgen für die OP Dokumentation ist der Operateur auf die Mithilfe der Assistenz angewiesen. Durch die zusätzlichen Kommunikationswege entstehen dabei ein personeller und zeitlicher Mehraufwand und das Fehlerpotenzial nimmt zu. Das anwendungsorientierte Forschungsprojekt OR-Pad - Nutzung von portablen Informationsanzeigen im Operationssaal - soll dem Operateur zu einem verbesserten Informationsfluss verhelfen. Die Idee entstand aus der klinischen Routine der Anatomie und Urologie des Universitätsklinikums Tübingen und wird nun durch Fördermittel vom Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg sowie vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung an der Hochschule Reutlingen zu einem High Fidelity-Prototypen weiterentwickelt.
Ziel: Ziel des OR-Pad Projekts ist es, während einer OP zum aktuellen Zeitpunkt klinisch relevante Informationen in unmittelbarer Nähe zum Operateur darzustellen. Mithilfe des Systems soll der Informationsfluss zwischen dem Eingriff sowie dessen Vor- und Nachbereitung optimiert werden. Der Operateur soll vorab relevante Informationen, wie aktuelle Röntgenbilder oder persönliche Notizen, zur intraoperativen Anzeige auswählen können, die dann am OP-Situs auf einer sterilen Informationsanzeige dargestellt werden. Durch die Positionierung soll eine ergonomische Sichtachse sowie die direkte Interaktion mit dem System ermöglicht werden. Kontextrelevante Informationen sollen basierend auf dem aktuellen OP-Verlauf durch die Entwicklung einer Situationserkennung automatisch bereitgestellt werden. Zur Optimierung des Informationsflusses gehört ebenfalls die Unterstützung der OP-Dokumentation. Für diese sollen während des Eingriffs manuell vom Operateur sowie automatisch vom System Einträge, wie Zeitpunkte oder intraoperative Aufnahmen, erstellt werden. Aus diesen soll nach dem Eingriff die OP-Dokumentation generiert und damit der Prozess qualitativer und zeiteffizienter gestaltet werden.
Methodik: Zur Erreichung des Ziels werden zunächst die klinischen Anforderungen spezifiziert und in ein Lastenheft überführt. Hierfür werden Interviews und Beobachtungen bei mehreren Interventionen durchgeführt. Nach dem User-Centered-Designprozess werden Personas und Nutzungsszenarien entworfen und mit klinischen Projektpartnern in mehreren Iterationen evaluiert. Es gilt eine Informationsarchitektur aufzubauen, die eine Einbettung klinischer Informationssysteme sowie Bild- und Gerätedaten aus dem OP-Netzwerk erlaubt. Eine Situationserkennung, basierend auf Prozessmodellen, soll zur Abschätzung des Operationsfortschritts entwickelt werden. Zur Befestigung der Informationsanzeige sollen geeignete Haltemechanismen eingesetzt werden. Das OR-Pad System soll laufend im Lehr- und Forschungs-OP der Hochschule Reutlingen getestet und im Sinne agiler Produktentwicklung mit den klinischen Projektpartnern abgestimmt werden. Der finale Funktionsprototyp soll abschließend in den Versuchs-OPs der Anatomie Tübingen getestet und evaluiert werden.
Ergebnisse: Über eine erste Datenerhebung mittels Contextual Inquiry konnten erste Anforderungen an das OR-Pad System erfasst werden, woraus ein Low-Fidelity-Prototyp resultierte. Die Evaluation über Experteninterviews führte in die zweite Iteration, in der das Konzept entsprechend der Ergebnisse angepasst wurde. Über Hospitationen am Uniklinikum Tübingen fand eine weitere Datenerhebung zur Erstellung von Szenarien für die intraoperativen Anwendungsfälle statt. Anhand der Anforderungen wurde ein Konzept für die Benutzerschnittstelle entworfen, die im weiteren Verlauf mit den klinischen Projektpartnern evaluiert wird.
Continuous monitoring of individual vital parameters can provide information for the assessment of one’s health and indications of medical problems in the context of personalized medicine. Correlations between parameters and health issues are to be evaluated. As one project in this topic area, a telemedicine platform is implemented to gather data of outpatients via wearables and accumulate them for physicians and researchers to review. This work extracts requirements, draws use case scenarios, and shows the current system architecture consisting of a patient application, a physician application with a web server, and a backend server application. In further work, the prototype will assist to develop a vendor-free and open monitoring solution. A conclusion on functionality and usability will be evaluated in an imminent first study.
One of the key challenges for automatic assistance is the support of actors in the operating room depending on the status of the procedure. Therefore, context information collected in the operating room is used to gain knowledge about the current situation. In literature, solutions already exist for specific use cases, but it is doubtful to what extent these approaches can be transferred to other conditions. We conducted a comprehensive literature research on existing situation recognition systems for the intraoperative area, covering 274 articles and 95 cross-references published between 2010 and 2019. We contrasted and compared 58 identified approaches based on defined aspects such as used sensor data or application area. In addition, we discussed applicability and transferability. Most of the papers focus on video data for recognizing situations within laparoscopic and cataract surgeries. Not all of the approaches can be used online for real-time recognition. Using different methods, good results with recognition accuracies above 90% could be achieved. Overall, transferability is less addressed. The applicability of approaches to other circumstances seems to be possible to a limited extent. Future research should place a stronger focus on adaptability. The literature review shows differences within existing approaches for situation recognition and outlines research trends. Applicability and transferability to other conditions are less addressed in current work.
