gms | German Medical Science

49. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie (gmds)
19. Jahrestagung der Schweizerischen Gesellschaft für Medizinische Informatik (SGMI)
Jahrestagung 2004 des Arbeitskreises Medizinische Informatik (ÖAKMI)

Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie
Schweizerische Gesellschaft für Medizinische Informatik (SGMI)

26. bis 30.09.2004, Innsbruck/Tirol

Ein Modell zur computerunterstützten Generierung von medizinischen Dokumentationssystemen

Meeting Abstract (gmds2004)

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  • corresponding author presenting/speaker Ralf Goertzen - Institut für Medizinische Informatik. Biometrie und Epidemiologie, Universitätsklinikum Essen, Essen, Deutschland
  • Jürgen Stausberg - Institut für Medizinische Informatik. Biometrie und Epidemiologie, Universitätsklinikum Essen, Essen, Deutschland

Kooperative Versorgung - Vernetzte Forschung - Ubiquitäre Information. 49. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie (gmds), 19. Jahrestagung der Schweizerischen Gesellschaft für Medizinische Informatik (SGMI) und Jahrestagung 2004 des Arbeitskreises Medizinische Informatik (ÖAKMI) der Österreichischen Computer Gesellschaft (OCG) und der Österreichischen Gesellschaft für Biomedizinische Technik (ÖGBMT). Innsbruck, 26.-30.09.2004. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2004. Doc04gmds305

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/gmds2004/04gmds305.shtml

Veröffentlicht: 14. September 2004

© 2004 Goertzen et al.
Dieser Artikel ist ein Open Access-Artikel und steht unter den Creative Commons Lizenzbedingungen (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.de). Er darf vervielf&aauml;ltigt, verbreitet und &oauml;ffentlich zug&aauml;nglich gemacht werden, vorausgesetzt dass Autor und Quelle genannt werden.


Gliederung

Text

Einleitung

Bei der Verwertung medizinischer Daten ist ein wesentlicher Aspekt deren Qualität. Ein rechnergestütztes medizinisches Dokumentationssystem hat daher insbesondere die Aufgabe, die Anwender bei einer vollständigen und plausiblen Erfassung aller relevanten Daten zu unterstützen.

In dieser Arbeit sollen Erkenntnisse präsentiert werden, die im Rahmen der Entwicklung eines integrierten Systems zur Generierung medizinischer Dokumentationssysteme gewonnen wurden. Dieses System soll den Entwicklungsprozess vereinfachen und hierbei die Modellierung von Plausibilitätsregeln und Integritätsbedingungen unterstützen. Ergebnis ist ein umgebungsunabhängiges, flexibles und intuitives Modell, das die weitestgehend automatisierte Generierung eines medizinischen Dokumentationssystems mit Integritätsbedingungen auf allen Schichten der Anwendungsarchitektur unterstützt.

Methoden

Bei der Konzeption der Modellierungsumgebung nehmen die Kriterien Wiederverwendung, Flexibilität und Integrität der Modellelemente einen wichtigen Platz ein, daher ist eine klar definierte Struktur fundamental [1]. Die Struktur des Modells wird abgebildet durch die Elemente Merkmalsart, Kontext und Integritätsbedingung, die im folgenden Abschnitt näher erläutert werden. Das Modell des Dokumentationssystems wird im XML-Format gespeichert. Ein Ausschnitt hieraus wird ebenfalls im Folgenden präsentiert.

Ergebnisse

Das von uns entwickelte Modell ist ein vollständiges, abstraktes Abbild des zu generierenden Dokumentationssystems. Die kleinste Einheit des Modells ist die Merkmalsart, ein über die Grenzen des Dokumentationssystems hinaus wieder verwendbarer Container für Datenfelder der Dokumentation (z. B. Erfassungsdatum). Ein Kontext ist eine Menge von konkretisierten Merkmalsarten, die einen Merkmalsträger (z. B. Patient, Diagnose) repräsentiert. Eine Merkmalsart kann dabei in beliebig vielen Kontexten verwendet werden.

Eigenschaften von Merkmalsarten und Kontexten werden in Form von Integritätsbedingungen abgelegt. Eine Integritätsbedingung gibt an, welche Forderungen von den beteiligten Objekten zu erfüllen sind und welche Folge ein Nichterfüllen dieser Forderungen hat. Integritätsbedingungen müssen dabei auf eine Weise modelliert werden, die eine reibungslose und automatisierte Abbildung in der generierten Dokumentationsanwendung erlaubt.

Wir schlagen eine Kategorisierung von Integritätsbedingungen anhand des Model-View-Controller-Pattern (MVC) vor [2], da diese Aufteilung einen unmittelbaren Bezug zum generierten System aufweist, wie im Folgenden gezeigt wird.

Eine Integritätsbedingung auf Modellebene bezieht sich auf die Datenhaltung des Systems, d. h. kann direkt in Form von Attributen und Constraints in der verwendeten Datenbank modelliert werden. Die Integritätsbedingungen der Controllerebene werden auf Grund ihrer möglichen Verteilung über mehrere Objekte der Datenhaltung und ihrer Komplexität in der Anwendung codiert, während die Integritätsbedingungen der Viewebene unabhängig von Datenhaltung und Anwendungslogik in der Präsentationskomponente realisiert werden.

Die folgende Aufstellung gibt einen Überblick über die von uns modellierten Integritätsbedingungen in den jeweiligen Kategorien.

Integritätsbedingungen auf Ebene der Merkmalsart

• auf Modellebene:

•• Datentyp der Merkmalsart (TypeConstraint)

•• Datenlänge der Merkmalsart (LengthConstraint)

• auf Controllerebene:

•• Wertebereich der Merkmalsart (DomainConstraint)

Integritätsbedingungen auf Ebene des Kontextes

• auf Modellebene:

•• Menge der Merkmalsarten

•• Identifizierendes Kriterium (KeyConstraint)

•• Referenzen auf andere Kontexte (ReferenceConstraint)

•• Anzahl der Merkmalsausprägungen (QuantityConstraint)

• auf Controllerebene

•• Vollständigkeit auf Ebene eines Kontextes (ContextCompletenessConstraint)

•• Vollständigkeit auf Ebene mehrerer Kontexte (CompletenessConstraint)

•• Semantische Bedingung auf Ebene eines Kontextes (ContextSemanticConstraint)

•• Semantische Bedingung auf Ebene mehrerer Kontexte (SemanticConstraint)

• auf Viewebene:

•• Ebene (LayerConstraint)

•• Gruppierung (GroupConstraint)

•• Format (FormatConstraint)

•• Suche (SearchConstraint)

Beispielhaft zeigt Tabelle 1 [Tab. 1] die Definition einer Merkmalsart.

Diskussion

Bisherige Ansätze der Modellierung medizinischer Dokumentationssysteme und insbesondere von Integritätsbedingungen berücksichtigen nicht alle Anwendungsschichten, sondern haben ihren Fokus einerseits auf Bedingungen der Datenhaltungsebene (Kardinalitäten, Fremdschlüsselbeziehungen, etc.) oder andererseits auf dem Bereich der Controllerebene (Semantische- und Vollständigkeitsbedingungen) [3]. Unter dem Aspekt einer computerunterstützten Generierung des Systems nimmt aber gerade der durchgängige Ansatz der Modellbildung eine wichtige Rolle ein. Des Weiteren legt eine strukturierte, automatisierte Implementierung des Systems die Verwendung von Entwurfsmustern nah, die wir mit unserem Ansatz forcieren.

Die beschriebenen Integritätsbedingungen sowie die Elemente Merkmalsarten und Kontexte werden in unserem System in XML-Format abgelegt. Eine weitere Möglichkeit der Speicherung der Integritätsbedingungen ist die Verwendung von Prädikatenlogik. Die integrative Nutzung dieser Technik setzt allerdings die Verwendung eines Solvers (z. B. Prolog) im generierten Dokumentationssystem voraus, die zum jetzigen Zeitpunkt nicht geplant ist.


Literatur

1.
Gamma E et al. Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software. Reading: Addison Wesley; 1995.
2.
Leiner F, Haux R. Systematic Planning of Clinical Documentation. Methods Inf Med 1996; 35: 25-34.
3.
Mludek V. Modellierung der Integritätsbedingungen eines rechnerunterstützten Dokumentationssystems zur Studiendokumentation in einem Verbund multizentrischer Therapiestudien der Pädiatrischen Onkologie. Dissertation. Heidelberg: Universität Heidelberg; 2002.