DE102005031245B4

DE102005031245B4 - Verfahren zum Test eines klinischen und/oder medizintechischen Systems und Verfahren zur Steuerung medizintechnischer Untersuchungsabläufe in einem klinischen und/oder medizintechnischen System sowie entsprechende Computerprogrammprodukte

Info

Publication number: DE102005031245B4
Application number: DE102005031245A
Authority: DE
Inventors: Dieter Böing; Gregor Malischnig
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2005-07-01
Filing date: 2005-07-01
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2025-07-02
Also published as: JP2007012071A; US20070050759A1; DE102005031245A1; US7747406B2; CN1892662A

Abstract

Verfahren zum Test eines klinischen und/oder medizintechnischen Systems (S_K, S_M) mit einer Anzahl von Systemkomponenten (VR, CT₁, CT₂, IS₁, IS₂, W₁, W_n, N, RA, VV, RS, BR, BT, BS, ST), bei dem medizinische Untersuchungsabläufe (U₁, U₂, ..., U_n) in dem klinischen und/oder medizintechnischen System (S_K, S_M) simuliert werden, wobei die Simulation eines medizinischen Untersuchungsablaufs (U₁, U₂, ..., U_n) wenigstens folgende Schritte umfasst:
– Auswahl eines Prozessablaufplans (P) aus einer Anzahl von Prozessablaufplänen in Abhängigkeit von einer Untersuchungsaufgabe (UA),
wobei jeder der Prozessablaufpläne (P) eine Anzahl von miteinander verketteten Prozesseinheiten (P₁, P₂, P_2a, P_2b, P₃, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆) umfasst, denen jeweils zumindest eine Systemkomponente (VR, CT₁, CT₂, IS₁, IS₂, W₁, W_n, N, RA, VV, RS, BR, BT, BS, ST) des klinischen und/oder medizintechnischen Systems (S_K, S_M) sowie zumindest ein Eingangsparametersatz (EPS), zumindest ein Ausgangsparametersatz (APS) und zumindest eine Übertragungsfunktion (UF) zugeordnet ist, welche von der Untersuchungsaufgabe (UA)...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Test eines klinischen und/oder medizintechnischen Systems mit einer Anzahl von Systemkomponenten sowie ein Verfahren zur Steuerung medizinischer Untersuchungsabläufe in einem solchen System.
Bei medizinischen Großgeräten (auch „Modalitäten" genannt) wie Computertomographen, Kernspintomographen, Röntgensystemen, Ultraschallsystemen, Angiographen und ähnlichen Einrichtungen handelt es sich um außerordentlich komplexe medizinischtechnische Systeme. So weisen solche Systeme eine Vielzahl verschiedenster Systemkomponenten auf. Hierzu zählen insbesondere verschiedenste Hardwarekomponenten wie Datenakquisitionseinrichtungen, Kühlungseinrichtungen, Steuerrechner etc., aber auch Softwarekomponenten wie verschiedenste Bildauswertesoftware oder Applikationen mit speziellen Überwachungs- und Steuerungsprozessen. Darüber hinaus kann eine Vielzahl dieser Systemkomponenten wiederum aus einer Anzahl von Unter-Systemkomponenten bestehen. So weist z. B. eine Datenakquisitionskomponente in der Regel eine Signalerzeugungseinrichtung (beispielsweise bei einem Kernspintomographen ein Hochfrequenzsystem oder bei einem Computertomographen einen Röntgenstrahler) sowie eine geeignete Detektoreinrichtung auf. Dabei können solche medizintechnischen Systeme zum Teil individuell aus verschiedenen Komponenten zusammengestellt sein, wobei die einzelnen Komponenten passend aufeinander abgestimmt und entsprechend eingestellt sein müssen, um eine optimale System-Performance zu erreichen.
Das gleiche gilt in makroskopischer Betrachtung auch für den Einsatz solcher medizintechnischer Systeme innerhalb ihrer Einsatzumgebung, d. h. innerhalb eines klinischen Systems.
Unter einem klinischen System ist hierbei eine Anordnung zu verstehen, welche als eine Systemkomponente ein wie oben beschriebenes medizintechnisches System und zumindest einen Teil der zum Betrieb des medizintechnischen Systems im klinischen Ablauf benötigten weiteren Komponenten umfasst, wie Vorbereitungsräume, Nachbereitungsräume und insbesondere Peripheriegeräte und -systeme wie Workstations, Netzwerke, Printing-Stationen etc. Auch für ein solches klinisches Systemen gilt, wie bei dem medizintechnischen System selbst, dass nur mit einer optimalen Auswahl und Einstellungen der Systemkomponenten unter Berücksichtigung der jeweils anderen im System vorhandenen Komponenten eine optimale Performance erzielt werden kann. Eine optimale Einstellung eines solchen klinischen Systems liegt insbesondere dann vor, wenn ein ausreichend hoher Patientendurchsatz erreicht wird und somit die Wartezeiten für die Patienten, die Stillstandszeiten der Geräte, aber auch die unnötigen Wartezeiten für Personal minimiert werden. Andererseits müssen Notfallsituationen problemlos und schnell abgewickelt werden können und notwendige Systemwartungszyklen von einzelnen Komponenten, insbesondere auch aus Sicherheitsaspekten und zur Sicherstellung der technischen Qualität der Untersuchungsergebnisse, gewahrt werden.
Derzeit werden in der Regel neue Modalitäten hinsichtlich ihrer Performance im Entwicklungslabor auf Basis von Erfahrungswerten spezifiziert und entsprechende Tests durchgeführt. Um dabei z. B. die Frage hinsichtlich des möglichen Patientendurchsatzes bei einem solchen medizintechnischen System zu beantworten, müssen Variationen verschiedenster leistungsbestimmender Parameter berücksichtigt werden. Das Zusammenspiel aller Varianten ist dabei sehr komplex. Insbesondere ist eine exakte Aussage, wie sich ein solches medizintechnisches System in der klinischen Umgebung verhält, kaum möglich. Darüber hinaus sind solche Tests relativ zeitaufwendig und aufgrund der Vielzahl der damit umfassten Personen letztlich kostenaufwendig.
Aus der US2005/0118557 A1 ist ein Simulationssystem bekannt, bei dem virtuelle Patienten mit individuellen Gesundheitszuständen simuliert werden. Das Simulationssystem dient zum Test der Managementfähigkeiten eines Anwenders, diese virtuellen Patienten zu verwalten.
Die WO 03/094087 A2 behandelt darüber hinaus ein Simulationssystem bzw. ein Simulationsverfahren, bei dem die Eingabe von Prozessdaten für ein Simulationsmodell mittels einer benutzerfreundlichen Bedienoberfläche möglich ist.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zum Test eines klinischen und/oder medizintechnischen System anzugeben, welches verlässliche Aussagen über das klinische und/oder medizintechnische System, insbesondere auch über dessen Performance, liefert.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und 18 gelöst, sowie durch ein Computerprogrammprodukt gemäß Patentanspruch 19 und 20.
Eine grundlegende Idee des erfindungsgemäßen Testverfahrens besteht darin, dass innerhalb des Tests medizinische Untersuchungsabläufe in dem klinischen und/oder medizintechnischen System simuliert werden. Dabei umfasst die Simulation eines medizinischen Untersuchungsablaufs wenigstens die beiden folgenden Schritte:
Zunächst wird ein Prozessablaufplan aus einer Anzahl von Prozessablaufplänen in Abhängigkeit von einer Untersuchungsaufgabe des betreffenden Untersuchungsablaufs ausgewählt. Die Prozessablaufpläne umfassen dabei jeweils eine Anzahl von miteinander verketteten, beispielsweise hintereinander geschalteten oder in sonstiger Weise verknüpften, Prozesseinheiten. Diesen Prozesseinheiten ist jeweils zumindest eine Systemkomponente des klinischen und/oder medizintechnischen Systems zugeordnet. Weiterhin sind der Prozesseinheit ein Eingangsparametersatz, ein Ausgangsparametersatz und zumindest eine Übertragungsfunktion, welche die Parameterwerte des Eingangsparametersatzes in die Ausgangsparameterwerte des Ausgangsparametersatzes umsetzt, zugeordnet. Diese Übertragungsfunktion ist von der Untersuchungsaufgabe und/oder der zugeordneten Systemkomponente des klinischen und/oder medizintechnischen Systems abhängig.
In einem weiteren Schritt werden dann jeweils eine Anzahl von Ausgangsparameterwerten und/oder Leistungsdaten für die einzelnen Prozesseinheiten aus einer Anzahl von Eingangsparameterwerten für die betreffenden Prozesseinheiten auf Basis der Übertragungsfunktion, welche der betreffenden Prozesseinheit in Abhängigkeit von der Untersuchungsaufgabe und/oder der zugeordneten Systemkomponente des klinischen und/oder medizintechnischen Systems zugeordnet ist, ermittelt. Dabei werden jeweils Ausgangsparameterwerte einer Prozesseinheit als Eingangsparameterwerte für eine innerhalb des Prozessablaufplans nachgeschaltete Prozesseinheit herangezogen.
D. h. es werden bei dem Verfahren in eine erste Prozesseinheit eine Anzahl von Start-Eingangsparameterwerten „eingefüttert". Diese Start-Eingangsparameterwerte werden dann von der Prozesseinheit in Ausgangsparameterwerte gemäß der der Prozesseinheit zugeordneten Übertragungsfunktion umgewandelt und diese Ausgangsparameterwerte dann in die gemäß dem Prozessablaufplan nachfolgende Prozesseinheit übergeben, welche daraus Ausgangsparameterwerte erzeugt und diese dann an die wiederum nachfolgende Prozesseinheit übergibt, bis schließlich die letzte Prozesseinheit innerhalb des Prozessablaufplans erreicht ist. Die Prozesseinheiten bilden dabei jeweils einzelne Teilprozesse des Untersuchungsablaufs ab, die an den jeweils zugeordneten Systemkomponenten ablaufen. Somit sind die zu einer bestimmten Prozesseinheit ermittelten Leistungsdaten auch Leistungsdaten der zugeordneten Systemkomponente.
Dabei ist es grundsätzlich möglich, dass verschiedene Prozesseinheiten auch parallel geschaltet sind. Beispielsweise kann bei zwei verschiedenen Prozesseinheiten gestartet werden, deren Ausgangsparameterwerte wiederum an eine gemeinsame nachfolgende Prozesseinheit übergeben werden, welche die Ausgangsparameterwerte der vorgenannten Prozesseinheiten als Eingangsparameterwerte aufnimmt. Ebenso können einer Prozesseinheit auch mehrere parallel geschaltete Prozesseinheiten nachfolgen.
Bei den Eingangsparameterwerten bzw. Ausgangsparameterwerten handelt es sich um Werte der im Eingangsparametersatz bzw. Ausgangsparametersatz definierten Parameter. Dabei ist es nicht notwendig, dass einer Prozesseinheit alle Eingangspara meterwerte eines Eingangsparametersatzes übergeben werden bzw. diese Prozesseinheit Ausgangsparameterwerte für alle Parameter des Ausgangsparametersatzes liefert. Die Übertragungsfunktion, der Eingangsparametersatz und der Ausgangsparametersatz einer Prozesseinheit sind aber sinnvollerweise so passend zueinander definiert, dass, sofern eine Prozesseinheit Werte für bestimmte Parameter des Eingangsparametersatzes erhält, sie diese auch in entsprechende Ausgangsparameterwerte umsetzen kann. Eine Umsetzung von Eingangsparameterwerten in Ausgangsparameterwerte kann dabei grundsätzlich auch ein einfaches Durchschleifen der Werte beinhalten, d.h. dass die Werte unverändert weitergegeben werden. Dies hängt aber von der jeweiligen Prozesseinheit bzw. der zugehörigen Systemkomponente ab.
Mittels der Übertragungsfunktion können jeweils auch die Leistungsdaten in der betreffenden Prozesseinheit ermittelt werden. Dabei können die Leistungsdaten selbst auch als eine Sorte von Ausgangsparametern angesehen und entsprechend weiterverarbeitet werden.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Testverfahrens können relativ einfach und schnell auch von sehr komplexen medizintechnischen Systemen genaue Leistungsdaten gewonnen werden. Insbesondere kann die voraussichtliche klinische Umgebung eines medizintechnischen Systems berücksichtigt werden, indem innerhalb des Tests die Untersuchungsabläufe in dem zugehörigen klinischen System simuliert werden, wobei das medizintechnische System Bestandteil des klinischen Systems ist. Das Verfahren kann nahezu vollständig automatisch ablaufen, so dass – im Gegensatz zu üblichen Testverfahren – der Zeitaufwand für die mit dem Test beauftragten Personen bzw. Entwickler relativ gering ist. Darüber hinaus können mit einem erfindungsgemäßen Testverfahren nicht nur Leistungsdaten über die einzelnen Prozesseinheiten bzw. Systemkomponenten innerhalb der klinischen Umgebung, sondern auch Leistungsdaten des kompletten klinischen Systems, welches als Systemkomponenten mehrere medizintechnische Systeme umfasst, gewonnen werden.
Auf diese Weise kann insbesondere festgestellt werden, ob ggf. durch Änderungen an anderen Systemkomponenten des klinischen Systems als den Modalitäten, beispielsweise durch eine andere Zuweisung von Vorbereitungsräumen und Nachbereitungsräumen, Änderung des Netzwerks oder Schaffung zusätzlicher Rechenkapazitäten bzw. durch Veränderung von bestehenden Prozessabläufen, die Performance des Gesamtsystems verbessert werden kann. So kann es durchaus sein, dass, wenn beispielsweise innerhalb eines klinischen Systems eine bestimmte Modalität durch eine neue Modalität ersetzt wird, durch die neue Modalität die Möglichkeit zu einer Erhöhung der Gesamtleistung des Systems gegeben wäre, sofern entsprechende weitere Komponenten des Systems oder Prozessabläufe geändert werden. Diese sehr oft unerkannten Kapazitätsverbesserungsmöglichkeiten werden mit Hilfe des Testverfahrens aufgedeckt und können entsprechend umgesetzt werden.
Die abhängigen Ansprüche enthalten jeweils besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Übertragungsfunktionen können auf verschiedenste Art und Weise gebildet werden. Beispielsweise kann es sich bei einigen Prozesseinheiten und bei bestimmten Systemkomponenten um Konstanten handeln. Es wird dann unabhängig von einem Eingangsparameterwert immer ein bestimmter Ausgangsparameterwert durch diese Prozesseinheit erzeugt wird. Ebenso kann eine Übertragungsfunktion aber auch durch eine mehr oder weniger komplizierte Funktionsgleichung beschrieben werden. Z.B. kann es sich um einen einfachen Faktor handeln, mit dem der Eingangsparameterwert multipliziert wird.
Die Bestimmung der von einer bestimmten Systemkomponente abhängigen Übertragungsfunktion einer Prozesseinheit erfolgt vorzugsweise auf Basis von Messdaten, die an der betreffenden Systemkomponente und/oder an einer oder mehreren hierzu ähnlichen Systemkomponenten erhoben wurden. Unter ähnlichen Sys temkomponenten sind hierbei solche Systemkomponenten zu verstehen, die beispielsweise in gleicher oder ähnlicher Art und Weise wie die betreffende Systemkomponente aufgebaut sind und/oder welche dem gleichen Zweck dienen. Entscheidend ist lediglich, dass die Messdaten, welche an einer solchen ähnlichen Systemkomponente erhoben worden sind, auch aussagekräftig für die betreffende Systemkomponente des zu testenden Systems sind. Auf diese Weise können an bestehenden Systemen bereits gewonnene Messdaten vorteilhaft für die erfindungsgemäßen Tests genutzt werden. So können beispielsweise Testergebnisse aus einfachen Tests, insbesondere funktionellen Tests, ob eine bestimmte Systemkomponente eine bestimmte Leistung überhaupt gewährleisten kann, in den erfindungsgemäßen, komplexeren Systemtest einbezogen werden.
Besonders bevorzugt wird die Übertragungsfunktion einer Prozesseinheit in Form einer für eine bestimmte Systemkomponente definierten Tabelle hinterlegt. In dieser ist für jede Untersuchungsaufgabe eine Zeitdauer für die betreffende Prozesseinheit und/oder ein Ausgangsdatenvolumen der Prozesseinheit definiert, beispielsweise durch eine Funktionsgleichung, eine Konstante etc. Für die Performance des Systems sind nämlich insbesondere die Zeitdauer, die ein Prozess an den einzelnen Prozesseinheiten benötigt, sowie die in den jeweiligen Prozesseinheiten ausgegebenen Ausgangsdatenvolumen wichtig. Die Zeitdauer zählt dabei zu den wichtigsten Leistungsdaten und das Ausgangsdatenvolumen wird in der Regel an die nachfolgende Prozesseinheit als Eingangsdatenvolumen übergeben, wobei die Belastung und die Zeitdauer dieser nachfolgenden Prozesseinheit oft stark vom Ausgangsdatenvolumen abhängig sind. Daher sind die Zeitdauer an den einzelnen Systemkomponenten und das Ausgangsdatenvolumen besonders wichtige Leistungsdaten bzw. Ausgangsparameter.
Wie oben beschrieben, ist jeder Prozesseinheit erfindungsgemäß eine Systemkomponente des Systems zugeordnet. Hierbei kann es sich entweder um eine bestimmte Systemkomponente handeln, wenn z.B. nur diese Systemkomponente für die betreffen de Prozesseinheit geeignet ist oder wenn überhaupt nur eine Systemkomponente einer bestimmten Art zur Verfügung steht. Grundsätzlich kann der Prozesseinheit aber auch eine beliebige Systemkomponente aus einer Gruppe von geeigneten Systemkomponenten zugeordnet werden. Ein Beispiel hierfür ist ein klinisches System bzw. eine Klinik, in der nur ein Magnetresonanztomograph, aber mehrere Computertomographen zur Verfügung stehen. Einer Prozesseinheit, welche die Datenakquisition bei einer Magnetresonanzaufnahme abbildet, muss dann eine bestimmte Systemkomponente, nämlich der einzige Magnetresonanztomograph des Systems, zugeordnet werden. Einer Prozesseinheit, welche dagegen die Datenakquisition bei einer Computertomographieaufnahme abbildet, kann dagegen ein beliebiger der in der Klinik zur Verfügung stehenden Computertomographen zugeordnet werden.
In einem klinischen System kommt es durchaus vor, dass eine solche Systemkomponente bereits durch einen anderen Prozess blockiert ist, beispielsweise für andere Untersuchungen herangezogen wird, oder dass die Systemkomponente gestört ist. Ebenso ist es auch möglich, dass aus einer Gruppe von Systemkomponenten aktuell keine geeignete Systemkomponente mehr zur Verfügung steht. In diesem Fall kann der Untersuchungsablauf nicht weitergeführt werden. Daher wird vorzugsweise in einer Simulation ein zu simulierender Untersuchungsablauf durch die betreffende Prozesseinheit blockiert, so lange die bestimmte Systemkomponente nicht zur Verfügung steht bzw. keine Systemkomponente aus der Gruppe von Systemkomponenten zur Zuordnung zu der betreffenden Prozesseinheit zur Verfügung steht. Die entsprechende Wartezeit, während derer die Prozesseinheit blockiert ist, wird dann vorzugsweise als eine Art von Leistungsdaten dieser Prozesseinheit protokolliert und/oder ausgegeben, so dass auch Stillstandszeiten, die durch solche Blockaden entstehen, aufgedeckt und ggf. reduziert werden können.
Ebenso ist es in einem realen Untersuchungsablauf so, dass für die meisten Prozesse eine oder mehrere Personen erforder lich sind. So muss beispielsweise bei der Datenakquisition an einer Modalität immer ein Bediener, in der Regel eine MTRA, zugegen sein. In einigen Fällen können auch mehrere Personen benötigt werden, beispielsweise eine MTRA und ein Radiologe. In anderen Prozesseinheiten, beispielsweise in einer Prozesseinheit, welche die Vorbereitung des Patienten auf die Untersuchung zum Inhalt hat, wird eine Krankenschwester benötigt, in wieder anderen Prozesseinheiten, beispielsweise für einen Berichterstellungs-Prozess (Reporting), nur ein Radiologe. Dabei kann es bei einigen Prozesseinheiten so sein, dass eine ganz bestimmte Person benötigt wird, bei anderen Prozesseinheiten ist es lediglich erforderlich, eine Person aus einer bestimmten Personengruppe, beispielsweise eine beliebige MTRA, einen beliebigen Radiologen oder eine beliebige Schwester, zuzuordnen.
Auch durch eine fehlende Person kann ein Untersuchungsablauf blockiert werden. Daher wird vorzugsweise ein zu simulierender Untersuchungsablauf durch die betreffende Prozesseinheit blockiert, so lange die bestimmte Person nicht zur Verfügung steht bzw. keine Person aus der Gruppe von Personen zur Zuordnung zu der jeweiligen Prozesseinheit zur Verfügung steht. D. h. auch in einem solchen Fall wird der Untersuchungsablauf an der betreffenden Prozesseinheit einfach angehalten und die Wartezeit protokolliert, bis schließlich der Prozesseinheit eine/die geeignete Person zugeordnet wird. Auch diese Wartezeiten können als Leistungsdaten ausgegeben und/oder verarbeitet werden.
Des Weiteren kann in der Realität die Performance, die an einem Gerät bzw. in einer bestimmten Prozesseinheit erreicht wird, auch von der jeweiligen Person abhängen, die dieser Prozesseinheit zugeordnet ist. So ist es beispielsweise möglich, dass eine bestimmte MTRA mit einer längeren Berufserfahrung erheblich schneller eine erforderliche Untersuchung durchführen kann als eine MTRA, welche nur eine geringe Berufserfahrung hat. Die gilt umso mehr für stark personalabhängige Prozesse, wie beispielsweise für eine Befundung. Um diese Personenabhängigkeit zu berücksichtigen, wird vorzugsweise den betreffenden Prozesseinheiten jeweils eine Person mit einer bestimmten Personalgröße zugeordnet. Die der Prozesseinheit zugeordnete Übertragungsfunktion ist dann von der Personalgröße abhängig. Beispielsweise kann die Übertragungsfunktion bzw. der Teil der Übertragungsfunktion, welcher die Zeitdauer in der jeweiligen Prozesseinheit berechnet, einen konstanten Faktor enthalten, der umso größer ist, je weniger Berufserfahrung die Person hat. So werden automatisch Prozesseinheiten, an denen weniger erfahrene Personen beteiligt sind, länger dauern als Prozesseinheiten, denen eine sehr erfahrene Person zugeordnet ist.
Weiterhin können auch Störgrößen für eine einer Prozesseinheit zugeordneten Systemkomponente oder Person erfasst werden, welche letztlich die Übertragungsfunktion der Prozesseinheit beeinflussen. Typische Störgrößen für eine bestimmte Systemkomponente wären beispielsweise Fehleranfälligkeiten, Wartungszyklen etc. Die Basisdaten zur Ermittlung solcher Störgrößen können beispielsweise in bereits bestehenden Systemen gemessen werden. Die Beeinflussung der Übertragungsfunktion der Prozesseinheit durch die Störgröße wird vorzugsweise so realisiert, dass auf Basis der Störgröße eine Störfunktion für die betreffende Prozesseinheit ermittelt wird, welche mit der Übertragungsfunktion der Prozesseinheit verknüpft wird. Ein typisches Beispiel hierfür ist eine Verlangsamung eines Prozesses, weil die Performance der zugeordneten Systemkomponente aufgrund der Störung reduziert ist. Zur Abbildung dieses Falls kann beispielsweise der Teil der Übertragungsfunktion, welcher für die Ermittlung der Zeitdauer verantwortlich ist, mit einem Verzögerungsfaktor multipliziert werden.
Wie bereits eingangs beschrieben, können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren medizinische Untersuchungsabläufe in einem klinischen System simuliert werden, das als Systemkomponenten zumindest eine Modalität sowie eine Anzahl von Peripherie-Systemkomponenten, beispielsweise Vorbereitungsräume, Daten netze, Datennachbearbeitungsgeräte oder Informations-Untersysteme wie RIS (Radiologische Informationssysteme) oder PACS (Picture Archiving and Communication System), umfasst. Ebenso ist es aber auch möglich, medizinische Untersuchungsabläufe innerhalb eines einzeln betrachteten medizintechnischen Systems, d. h. innerhalb einer einzelnen Modalität, zu simulieren. Ein solches medizintechnisches System sollte zumindest eine Datenakquisitionskomponente, beispielsweise einen Scanner oder eine sonstige Messwertaufnahmeeinrichtung, als Systemkomponente umfassen. Daneben kann das medizintechnische System weitere Systemkomponenten wie eine Bedieneinrichtung (Steuerkonsole) für die Modalität, Speichereinrichtungen, wie Rohdatenspeicher und Bilddatenspeicher, sowie Bildrekonstruktionseinrichtungen oder Rohdatenvorverarbeitungseinrichtungen etc. umfassen.
Bei komplexeren Prozessabläufen ist es auch möglich, mehrere Prozesseinheiten als Teilprozesseinheiten in einer übergeordneten Prozesseinheit zusammenzufassen. D. h eine Prozesseinheit kann als Teil eines Prozessablaufplans wiederum eine Anzahl von Teil-Prozesseinheiten umfassen. So kann beispielsweise eine Prozesseinheit, welche einen Bilddatenakquisitionsprozess abbildet, aus einer Topogramm-Prozesseinheit und einer Scan-Prozesseinheit bestehen. Eine Prozesseinheit, welche einen Bilddatenverarbeitungsprozess abbildet, kann aus einer Vorverarbeitungs-Prozesseinheit und einer Bildrekonstruktions-Prozesseinheit bestehen. Eine Prozesseinheit, welche die Befundung abbildet, kann aus einer Lese-Prozesseinheit (Reading Workflow) und einer Berichts-Prozesseinheit (Reporting Workflow) bestehen.
Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass in bestehenden „Test-Tools", mit denen auf die erfindungsgemäße Weise Untersuchungsabläufe simulierbar sind, einzelne Prozesseinheiten sehr leicht zu einem späteren Zeitpunkt durch „Teil-Prozesseinheiten", welche den realen Prozess noch detaillierter beschreiben, ersetzt werden können. Das heißt, es kann beispielsweise zunächst eine erste Version eines geeigneten Test-Tools geschaffen werden, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren noch in relativ grober Weise durchgeführt werden kann. Sobald dann neue Daten für einzelne Systemkomponenten zur Verfügung stehen, können auf Basis dieser Daten dann geeignete Teil-Prozesseinheiten geschaffen werden, die von bestehenden Prozesseinheiten abgebildete Teilprozesse des Untersuchungsablaufs noch exakter abbilden.
Insbesondere können innerhalb eines klinischen Systems die Teile eines Untersuchungsablaufs, die die Modalitäten – d. h. die medizintechnischen Systeme – betreffen, sehr detailliert durch Prozesseinheiten abgebildet werden, denen jeweils die einzelnen Komponenten des betreffenden medizintechnischen Systems zugeordnet sind. Auf diese Weise können im Test gleichzeitig die einzelnen medizintechnischen Systeme und das klinische System als Gesamtheit betrachtet werden.
Vorzugsweise werden die bei der Simulation eines Untersuchungsablaufs gewonnenen Leistungsdaten der einzelnen Prozesseinheiten (und somit der zugeordneten Systemkomponenten) des Prozessablaufplans miteinander verknüpft, um so Gesamtleistungsdaten des Untersuchungsablaufs zu erhalten. Beispielsweise können die an den einzelnen Prozesseinheiten benötigten Zeitdauern in geeigneter Weise aufaddiert werden, um so die Gesamtdurchlaufzeit für den gesamten Untersuchungsablauf zu erhalten. Ebenso kann ermittelt werden, wie oft innerhalb eines Untersuchungsablaufs welche Komponenten oder Personen zu Blockaden geführt haben oder selbst blockiert waren.
Bevorzugt werden zum Test des klinischen und/oder medizintechnischen Systems mehrere gemäß einer vorgegebenen Untersuchungsliste (Worklist) festgelegte Untersuchungsabläufe simuliert. Eine solche Untersuchungsliste kann genau vorgeben, welche Untersuchungsabläufe mit welchen Untersuchungsaufgaben wann, insbesondere in welcher Reihenfolge (nacheinander, parallel, versetzt parallel etc.) abzuarbeiten sind. Dabei werden besonders bevorzugt zur Ermittlung von Systemleistungsda ten die Gesamtleistungsdaten und/oder die Leistungsdaten der einzelnen Prozesseinheiten, die bei einem Test des klinischen und/oder medizintechnischen Systems bei den gemäß der Untersuchungsliste simulierten Untersuchungsabläufe gewonnen werden, miteinander verknüpft.
Alle Leistungsdaten, sowohl die Leistungsdaten der Prozesseinheiten als auch die Gesamtleistungsdaten eines Untersuchungsablaufs als auch die Systemleistungsdaten, können vorzugsweise in geeigneter Form graphisch ausgegeben werden, so dass der Bediener sehr leicht einen Überblick über mögliche Schwachstellen des Systems erhält und dementsprechend Abhilfe geschaffen werden kann.
Die gesamte Simulation kann mit Hilfe geeigneter Software, d. h. mit einem geeigneten Programmcode, auf einem beliebigen, ausreichend leistungsstarken Rechner durchgeführt werden. Die einzelnen Prozesseinheiten, welche verschiedene Teilprozesse innerhalb eines Untersuchungsablaufs abbilden, denen bestimmte Systemkomponenten zugeordnet sind, werden vorzugsweise in Form von Programmmodulen, beispielsweise als Software-Unterroutinen, realisiert. Dabei können die Eingangsparametersätze und die Ausgangsparametersätze jeweils die Schnittstellen zwischen den Programmmodulen bilden. Bei einer Bedienung eines solchen Test-Tools hat der Bediener bevorzugt die Möglichkeit, Eingangsparametersätze, Ausgangsparametersätze und ggf. auch Übertragungsfunktionen zu definieren bzw. zu verändern. Insbesondere hat er die Möglichkeit, die Eingangsdaten in der Simulation sowie Rahmenbedingungen des Systems wie die Personalanzahl, mögliche Störgrößen für verschiedenste Komponenten etc. zu variieren.
Besonders bevorzugt werden auf Basis der Leistungsdaten und/oder der Gesamtleistungsdaten und/oder der Systemleistungsdaten automatisch Systemoptimierungs-Zieldaten und/oder Systemkomponentenoptimierungs-Zieldaten ermittelt. Das heißt, es werden automatisch Vorschläge innerhalb des Verfahrens entwickelt, wie das System und/oder die einzelnen Komponenten optimiert werden können.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung medizinischer Untersuchungsabläufe in einem klinischen und/oder medizintechnischen System mit einer Anzahl von untereinander vernetzten Systemkomponenten können dann anhand der ermittelten Systemoptimierungs-Zieldaten und/oder Systemkomponentenoptimierungs-Zieldaten Steuerparameter für das klinische und/oder medizintechnische System und/oder dessen Systemkomponenten ermittelt werden. Diese Steuerparameter können automatisch an das klinische und/oder medizintechnische System bzw. die betreffenden Systemkomponenten übergeben werden. Ein typisches Beispiel hierzu ist, dass innerhalb einer solchen Simulation erkannt wird, dass innerhalb eines Netzwerks eines klinischen Systems die Rechenkapazität für bestimmte Prozesseinheiten nicht ausreichend ist und es dadurch zu unnötigen Zeitverzögerungen oder Blockaden kommt und dass andererseits bestimmte Systemkomponenten, die anderen Prozesseinheiten zugeordnet sind, nicht ausgelastet sind. Durch geeignete Einstellung von Steuerparametern der betreffenden Systemkomponenten und/oder des Netzwerks können dann die freien Rechenkapazitäten für die Prozesseinheiten zur Verfügung gestellt werden, die unnötig langsam ablaufen. Auf diese Weise kann automatisch und ohne Mehrkosten die Performance des Gesamtsystems erhöht werden.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Übersichtsdarstellung eines klinischen Systems mit einer Anzahl von Systemkomponenten,
2 eine Übersichtsdarstellung eines medizintechnischen Systems mit einer Anzahl von Systemkomponenten,
3 eine schematische Darstellung eines möglichen Prozessablaufplans zur Abbildung eines Untersuchungsablaufs,
4 einen Eingangsparametersatz, eine Tabelle mit Übertragungsfunktionen und einen Ausgangsparametersatz für einen Vorbereitungsraum als eine Systemkomponente eines klinischen Systems,
5 einen Eingangsparametersatz, eine Tabelle mit Übertragungsfunktionen und einen Ausgangsparametersatz für einen Computertomographen als eine Systemkomponente eines klinischen Systems,
6 eine Tabelle mit Übertragungsfunktionen für ein Sichtgerät als eine Systemkomponente eines klinischen Systems,
7 eine Tabelle mit einer Übertragungsfunktion für ein PACS als eine Systemkomponente eines klinischen Systems,
8 eine Tabelle mit einer Übertragungsfunktion für ein Datennetzwerk als eine Systemkomponente eines klinischen Systems,
9 eine Tabelle mit Übertragungsfunktionen für ein DMS als eine Systemkomponente eines medizintechnischen Systems,
10 eine Tabelle mit Übertragungsfunktionen für ein IRS-Vorverarbeitungsmodul (IRS = Image Reconstruction System) als eine Systemkomponente eines medizintechnischen Systems,
11 eine Tabelle mit Übertragungsfunktionen für einen Rohdatenspeicher als eine Systemkomponente eines medizintechnischen Systems,
12 eine schematische Darstellung eines Ablaufs eines erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens zur Steuerung medizinischer Untersuchungsabläufe in einem klinischen und/oder medizintechnischen Systems einschließlich des erfindungsgemäßen Testverfahrens,
13 ein Beispiel einer möglichen graphischen Darstellung der innerhalb des erfindungsgemäßen Tests gewonnenen Leistungsdaten eines klinischen Systems.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Testverfahrens sollen sowohl klinische als auch medizintechnische Systeme getestet werden können, indem innerhalb der betreffenden Systeme Untersuchungsabläufe simuliert werden.
Einen Überblick über ein klinisches System S_K gibt 1. Wie in dieser Figur zu sehen ist, umfasst ein klinisches System S_K eine oder mehrere Modalitäten CT₁, CT₂. In dem dargestellten Beispiel handelt es sich um ein klinisches System S_K mit zwei Modalitäten CT₁, CT₂, nämlich zwei Computertomographen CT₁, CT₂. Diese Computertomographen CT₁, CT₂ können als medizintechnische Systeme ebenfalls detaillierter betrachtet und erfindungsgemäß durch Simulationen getestet werden. Dies wird nachfolgend anhand von 2 beschrieben.
Bei dem Test eines klinischen Systems S_K wird der Schwerpunkt jedoch auch auf die Analyse der anderen beteiligten Systemkomponenten gelegt, d. h. nicht nur auf die medizintechnischen Systeme, welche hier zunächst als „Blackbox"-Systemkomponenten betrachtet werden. Neben den Modalitäten CT₁, CT₂ weist das klinische System S_K in der Regel noch einen oder mehrere Vorbereitungsräume VR auf, in dem die Patienten auf die Untersuchung vorbereitet werden. Darüber hinaus gehören zu einem solchen klinischen System beispielsweise eines oder mehrere Informationssysteme IS₁, IS₂, hier ein PACS (Picture Archiving and Communication System) IS₁ und ein RIS (Radiologie-Informations-System) IS₂ sowie mehrere Workstations W₁ ... W_n und ein Datennetzwerk N, das alle Systemkomponenten untereinander verbindet. Ebenfalls erforderlich ist in einem klinischen System das Personal, welches aus mehreren Personengruppen H₁, H₂, H₃, H₄ besteht. Eine Personengruppe H₁ umfasst die MTRAs, die zweite Personengruppe H₂ die Radiologen, eine dritte Personengruppe H₃ Pflegepersonal und eine vierte Personengruppe H₄ Reinigungspersonal.
Bei einem erfindungsgemäßen Test eines klinischen Systems sind aufgrund der Wechselwirkungen die Performance und die Kapazität aller System-Komponenten, d. h. sowohl der rein technischen Komponenten, wie der Modalitäten CT₁, CT₂, der Informationssysteme IS₁, IS₂, der Workstations W₁, ..., W_n oder des Netzwerks N, als auch der nicht technischen Komponenten, wie z. B. des Vorbereitungsraums VR, von Interesse. Für die einzelnen Simulationen sind dabei auch der Personaleinsatz und die sonstigen Prozesse innerhalb des klinischen Systems, wie die Patientenlagerungszeit und der Ablauf der Patientenvorbereitung, entscheidend. Diese Einflussgrößen lassen sich beliebig variieren. So lassen sich durch die Simulationen innerhalb des erfindungsgemäßen Testverfahrens neben technischen Unzulänglichkeiten der Komponenten beispielsweise auch Auswirkungen, die durch zusätzliches oder fehlendes Personal hervorgerufen werden, leicht erkennen.
Den Input für einen Test bildet eine sog. Untersuchungsliste UL, in der bestimmte Untersuchungsabläufe U₁, U₂, ..., U_n mit jeweils eigenen Untersuchungsaufgaben UA wie beispielsweise „Computertomographie des Darms", „Computertomographie des Kopfes", „Untersuchung der Lunge" etc. in Form von Workflows festgeschrieben sind. Der Ablauf eines möglichen Untersuchungsablaufs wird nachfolgend noch anhand von 3 näher erläutert.
Als Output liefert der Test bestimmte Leistungsdaten. Hierunter fallen Informationen über Engpässe, Datenvolumen, Ressourcenauslastung, Durchlaufzeiten, Zeiten pro Patient, Anzahl der Patienten pro Zeiteinheit, Kosten und ähnliche Da ten. Dabei können diese Leistungsdaten einerseits für einzelne Prozesseinheiten bzw. Systemkomponenten gewonnen werden. Ebenso können aber auch Gesamtleistungsdaten für die vollständigen Untersuchungsabläufe bzw. Systemleistungsdaten für das komplette System nach einer Simulation mit mehreren Untersuchungsabläufen gewonnen werden.
Als zusätzliche Daten können in der Simulation Störgrößen wie ein Ausfall von Ressourcen, d. h. der Ausfall von bestimmten Systemkomponenten, notwendige Reinigungen oder Patientenkomplikationen, z. B. bedingt durch Kontrastmittelgaben etc., berücksichtigt werden. Des Weiteren können auch Arbeitszeitorganisationsdaten bezüglich des Personals wie Pausenregelungen, Schichtmodelle etc. berücksichtigt werden.
2 zeigt eine detaillierte Übersicht über die einzelnen Komponenten eines medizintechnischen Systems S_M, d. h. einer einzelnen Modalität, hier am Beispiel eines Computertomographen. Eine Hauptkomponente ist hier die Rohdatenakquisitionseinrichtung RA, bestehend aus einer Gantry mit einer Röntgenquelle RÖ und einem Detektor D. Mit Hilfe dieser Rohdatenakquisitionseinrichtung RA werden die Rohdaten in üblicher Weise erfasst. Diese Rohdaten werden dann an eine IRS-Datenvorverarbeitungskomponente W übergeben, welche die Daten nach der Vorverarbeitung in einem Rohdatenspeicher RS hinterlegt und/oder an eine IRS-Bildrekonstruktionseinheit BR übergibt.
Gesteuert werden diese vorgenannten Komponenten mit Hilfe eines Bedienterminals BT (auch „Steuerkonsole" genannt), beispielsweise eines Navigators^® der Firma Siemens^®. Mit Hilfe des Navigators können auch die Nachverarbeitung gesteuert und die rekonstruierten Bilder betrachtet werden. Insbesondere können hiermit auch in einem Übersichtsscan, einem sog. Topogramm, erzeugte Bilder verwendet werden, um die nachfolgenden Untersuchungen zu planen. Die Sichtung der Bilder und die Steuerung der Nachverarbeitung kann außerdem mit Hilfe eines Sichtungsterminals ST, beispielsweise des Wizard^® der Firma Siemens^®, durchgeführt werden. Mit Hilfe des Wizard ist jedoch keine direkte Steuerung des Rohdatenakquisitionssystems möglich. Die fertigen Bilder können dann in einem Bilddatenspeicher BS hinterlegt und dort wieder abgerufen werden.
Es wird an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen, dass ein medizintechnisches System S_M nicht zwingend alle genannten Komponenten aufweisen muss. So können beispielsweise Sichtungsterminal und der Bilddatenspeicher auch als zusätzliche Komponenten angesehen werden, welche beispielsweise nur im Rahmen der Simulation eines klinischen Systems erfasst, aber nicht zur eigentlichen Modalität hinzugezählt werden. Ebenso kann das medizintechnische System auch noch andere, nicht dargestellte Systemkomponenten, beispielsweise bestimmte Softwareapplikationen, umfassen. Weiterhin können die Teilkomponenten der dargestellten Systemkomponenten betrachtet werden, um so bestimmte Prozessabläufe noch detaillierter abbilden zu können. D. h. es ist grundsätzlich auch möglich, einzelne der dargestellten Komponenten noch weiter in Unterkomponenten zu zerlegen und diese jeweils einzeln zu berücksichtigen und mit diesen Systemkomponenten ablaufende Teile des Untersuchungsablaufs als einzelne Prozesseinheiten innerhalb der Simulation bzw. dem Prozessablaufplan abzubilden.
Mit dem Test eines medizintechnischen Systems S_M, d. h. einer Modalität, soll erreicht werden, dass die Systemparameter sowie die Systemkomponenten, die die Performance dieser Modalität beeinflussen, in besonderem Maße transparent gemacht werden. Um eine Aussage zur Gesamtperformance der Modalität zu gewinnen, werden jedoch vorzugsweise die Systemeigenschaften in Kombination mit dem klinischen Workflow simuliert. D. h. der Test eines solchen medizintechnischen Systems S_M erfolgt bevorzugt innerhalb eines Tests des kompletten klinischen Systems S_K. Hierzu werden – anders als dies in 1 dargestellt wird – bei der Abbildung der Untersuchungsabläufe in einer Simulation anstelle der Blackbox-Komponenten für die Modalitäten die komplexeren medizintechnischen Systeme betrachtet, ähnlich wie in 2 dargestellt.
Zusätzlich zu betrachtende Störgrößen in einem solchen medizintechnischen System können beispielsweise notwendige Serviceeinsätze, unkooperative Patienten, System-Backlogs oder bei einem Computertomographen oder Röntgengerät auch die Röntgenröhre sein, die bei einer Überhitzung Kühlzeiten erfordert.
3 zeigt sehr vereinfacht, wie ein Untersuchungsablauf innerhalb eines klinischen Systems S_K durch einen Prozessablaufplan P abgebildet werden kann, welcher eine Anzahl von Prozesseinheiten P₁, P₂, P₃, P₄, P₅, P₆ umfasst.
Die erste Prozesseinheit P₁ bildet hierbei die Patientenvorbereitung ab. Dieser Prozesseinheit P₁ ist dementsprechend als Systemkomponente der Vorbereitungsraum VR zugeordnet.
Die zweite Prozesseinheit P₂ bildet die eigentliche Bilddatenakquisition ab. Der Bilddatenakquisition ist als Systemkomponente der Computertomograph CT₁ zugeordnet. Diese Prozesseinheit P₂ kann auch durch zwei „Teil-Prozesseinheiten" P_2a, P_2b detaillierter abgebildet werden, wobei die erste Prozesseinheit P_2a der Erstellung eines Topogramms entspricht und die zweite Prozesseinheit P_2b dem nachfolgenden eigentlichen Scan zur Durchführung der Aufnahme. In diesem Fall ist beiden Prozesseinheiten P_2a, P_2b als Systemkomponente der Computertomograph CT₁ zugeordnet.
Nach der Bilddatenakquisition P₂ folgt eine Prozesseinheit P₃, welche die Bildverarbeitung abbildet. Dieser Prozesseinheit P₃ ist ebenfalls der Computertomograph CT₁ als Systemkomponente zugeordnet. Auch diese Prozesseinheit lässt sich in feinere Prozesseinheiten aufgliedern, beispielsweise in eine erste Prozesseinheit P_3a, welche die Datenvorverarbeitung abbildet, und eine zweite Prozesseinheit P_3b für die Bildrekonstruktion. In diesem Fall könnte, wenn anstelle des Computertomographen CT₁ als „Blackbox" ein entsprechendes medizintechnisches System mit einer Anzahl von Systemkomponenten (ähnlich der Darstellung in 2) betrachtet würde, die Vorverarbeitungseinheit W der ersten Prozesseinheit P_3a als Systemkomponente zugeordnet werden und die Bildrekonstruktionseinheit BR der zweiten Prozesseinheit P_3b.
Nach der Bildverarbeitung folgt dann eine Prozesseinheit P₄, welche das Lesen der Bilder abbildet (Reading), und dieser nachfolgend eine weitere Prozesseinheit P₅, welche die Erstellung des Untersuchungsberichts abbildet (Reporting). Beiden Prozesseinheiten P₄, P₅ ist jeweils eine Workstation W₁ zugeordnet. Anschließend erfolgt im Rahmen einer weiteren Prozesseinheit P₆ eine Archivierung der Bilder. Dieser Prozesseinheit ist dementsprechend der Bildspeicher BS als Systemkomponente zugeordnet.
Wie der Darstellung gemäß 3 zu entnehmen ist, sind den meisten Prozesseinheiten P₁, P₂, P₃, P₄, P₅, P₆ auch Personen zugeordnet. So wird beispielsweise zur Patientenvorbereitung eine Person aus der Gruppe des Pflegepersonals H₃ benötigt. Bei der Bilddatenakquisition ist eine MTRA H₁ und ein Radiologe H₂ erforderlich. Die Bildverarbeitung wird dann nur von einer MTRA H₁ durchgeführt und das Lesen und die Berichterstattung werden durch einen Radiologen H₂ vorgenommen. Das Archivieren erfolgt automatisch, ohne dass eine Person hierdurch gebunden wird.
Bei einer Simulation eines Untersuchungsablaufs werden für jede der Prozesseinheiten P₁, P_2a, P_2b, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆ Leistungsdaten LD₁, LD_2a, LD_2b, LD_3a, LD_3b, LD₄, LD₅, LD₆ erzeugt. Diese Leistungsdaten LD₁, LD_2a, LD_2b, LD_3a, LD_3b, LD₄, LD₅, LD₆ enthalten beispielsweise Informationen darüber, wie lange die jeweilige Prozesseinheit P₁, P_2a, P_2b, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆ gedauert hat, ob es an der zugeordneten Systemkomponente während dieser Zeit Wartezeiten gab, der wievielte Patient an dieser Systemkomponente bedient wurde etc.
Die Simulation eines einzelnen Untersuchungsablaufs erfolgt hierbei wie folgt:
Für die erste Prozesseinheit P₁ werden zunächst Startparameter vorgegeben, d. h. es werden Parameterwerte für einen Eingangsparametersatz EPS der ersten Prozesseinheit P₁ ausgewählt. Innerhalb der ersten Prozesseinheit P₁ werden dann auf Basis des Eingangsparametersatzes EPS mit den spezifischen Eingangsparameterwerten EPW und – basierend auf der Übertragungsfunktion UF, welche von der zugeordneten Systemkomponente und der Untersuchungsaufgabe abhängt – Ausgangsparameterwerte APW für einen Aungangsparametersatz APS ermittelt.
Der Eingangsparametersatz EPS für die Patientenvorbereitung, welche im Vorbereitungsraum VR stattfindet, ist in 4 dargestellt. Zu den Eingangsparametern EP des Eingangsparametersatzes EPS gehören hier unter anderem die Untersuchungsaufgabe UA, eine Zeitdauer ZD, ein Datenvolumen DV, eine Bildanzahl BA, eine Bildgröße BG und eine Schichtdicke SD. Dies ist in der ersten Spalte der Tabelle dargestellt. In der zweiten Spalte ist der zugehörige Eingangsparameterwert EPW und in der dritten Spalte die zugehörige Maßeinheit ME angegeben.
Für die Eingabe zur Patientenvorbereitung (Prozesseinheit P₁ in 3) enthält der Eingangsparametersatz EPS als Eingangsparameterwert EPW lediglich die Untersuchungsaufgabe UA, hier konkret eine Untersuchung des Darms. Es ist klar, dass die Untersuchungsaufgabe UA erheblich genauer spezifiziert werden kann, beispielsweise als „Untersuchung des Blinddarms" oder „Suche nach einem Darmkarzinom", wobei für jede dieser Untersuchungsaufgaben UA bzw. die zugehörigen Untersuchungsabläufe genau festgelegt ist, welche Schritte innerhalb der einzelnen Prozesseinheiten des zugehörigen Prozessablaufplans durchzuführen sind, welche Systemkomponenten und welche Personen hierfür benötigt werden und insbesondere, wie für die jeweiligen Prozesseinheiten die Übertragungsfunktionen aussehen. Diese Abhängigkeiten sind in Form von Tabellen für die einzelnen Systemkomponenten hinterlegt. In einer solchen Tabelle ist für jede Prozesseinheit und jede Untersuchungsaufgabe festgelegt, wie auf Basis der verschiedenen Eingangspa rameterwerte des Eingangsparametersatzes die Ausgangsparameterwerte für den Ausgangsparametersatz erzeugt werden.
In 4 ist als ein Beispiel die Tabelle für den Vorbereitungsraum VR dargestellt, wobei zur besseren Darstellbarkeit hier nur die Übertragungsfunktionen bezüglich der Zeitdauer und des Datenvolumens dargestellt sind. In der Regel sind in der Tabelle alle Übertragungsfunktionen für die anderen Eingangsparameterwerte EPW, beispielsweise für die Bildanzahl BA, die Bildgröße BG, Schichtdicke SD etc., hinterlegt, sofern die betreffenden Parameter an der entsprechenden Systemkomponente überhaupt beeinflusst werden.
Da bei dieser Systemkomponente VR lediglich die Patientenvorbereitung durchgeführt wird, gibt es nur eine hiermit verknüpfte Prozesseinheit. Daher muss die Tabelle für den Vorbereitungsraum VR nur die Übertragungsfunktionen für die Patientenvorbereitungs-Prozesseinheit P₁ umfassen. Jedoch gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher Untersuchungsabläufe mit verschiedenen Untersuchungsaufgaben, für die die Übertragungsfunktion unterschiedlich aussehen kann. Als Beispiel sind in der Figur nur eine Darmuntersuchung (erste Zeile) und die Untersuchung eines Bauchaortenaneurysma (zweite Zeile) dargestellt. In Abhängigkeit von der Untersuchungsaufgabe wird hier die Zeitdauer festgelegt, die die Patientenvorbereitung benötigt. Ein Datenvolumen wird in dieser Einheit überhaupt nicht erzeugt, so dass als Ausgangsparameterwert ein konstantes Datenvolumen V = 0 angesetzt werden kann, sofern die Tabelle des Vorbereitungsraums überhaupt Daten über das Datenvolumen enthält. In ähnlicher Weise könnten in der Tabelle auch „0-Werte" für die anderen nicht beeinflussten Parameter BA, BG, SD des Eingangsparametersatzes EPS hinterlegt sein. Die Zeitdauer ZD ist gemäß dieser Tabelle durch eine Funktion vorgegeben, welche einer Zeitkonstanten entspricht – beispielsweise dem Mittelwert der üblicherweise für die Vorbereitung bei einer solchen Untersuchungsaufgabe benötigten Zeiten – multipliziert mit einem Personalfaktor MF. Dieser Personalfaktor MF hängt von der zugeordneten Person ab und spiegelt die Tatsache wieder, dass mit unterschiedlichen Personen, welche unterschiedliche Erfahrungen und Routine haben, Prozesse schneller oder langsamer ablaufen können.
Der Faktor MF kann beispielsweise in einer Personaltabelle hinterlegt sein. Z. B. kann in der Personaltabelle die Anzahl der zur Verfügung stehenden Personen, ihre Berufserfahrung und damit zusammenhängend der Personalfaktor MF hinterlegt sein. Ein Beispiel hierfür wäre eine Liste, in der festgelegt wird, dass drei Radiologen mit ein bis zwei Jahren Berufserfahrung und einem Faktor MF = 1, ein Radiologe mit ½ Jahr Erfahrung und einem Faktor MF = 1,8, drei Techniker mit mehr als 2 Jahren Berufserfahrung und einem Faktor MF = 1 sowie drei Schwestern mit Berufserfahrung von 6 bis 12 Monaten und einem Faktor MF = 1,4 zur Verfügung stehen. Durch Änderung dieser Personaltabelle kann bei einem Test geprüft werden, inwieweit durch Veränderungen des Personals, insbesondere durch einen Personalausfall, das Gesamtsystem beeinflusst wird und inwieweit beispielsweise durch andere Nutzung oder Umstellung der technischen Komponenten diese Folgen ggf. zumindest teilweise kompensiert werden können.
In dem in 4 dargestellten Beispiel dauert eine Vorbereitung für eine Darmuntersuchung grundsätzlich 5 Minuten, wobei durch die Multiplikation mit dem Personalfaktor MF = 1,4 eine Zeitdauer ZD zur Durchführung der Patientenvorbereitung von 7,5 Minuten erreicht wird. Dementsprechend wird im Ausgangsparameterwatz APS als Ausgangsparameterwert AP für die Zeitdauer ZD 7,5 eingetragen.
Innerhalb der ersten Prozesseinheit P₁, welche die Patientenvorbereitung abbildet, wird folglich ein Eingangsparametersatz EPS, welcher als einzigen Eingangsparameterwert EP die Untersuchungsaufgabe UA enthält, auf Basis der in der Tabelle hinterlegten Übertragungsfunktion UF ein Ausgangsparametersatz APS erzeugt, in dem als Ausgangsparameterwert A' neben der „durchgeschleiften" Untersuchungsaufgabe UA die Zeitdauer ZD nach Ablauf der ersten Prozesseinheit P₁ eingetragen ist.
Diese Zeitdauer ZD kann als Eingangsparameter an die nachfolgende Prozesseinheit übergeben und außerdem als Teil der Leistungsdaten LD₁ übernommen werden.
5 zeigt als weiteres Beispiel eine Tabelle mit den Übertragungsfunktionen UF für verschiedene Prozesseinheiten, welche mit einer Modalität CT₁ als Systemkomponente des klinischen Systems S_K verknüpft sind. Der Eingangsparametersatz EPS entspricht hier dem Ausgangsparametersatz APS in 4. Die nächste Prozesseinheit P₂ ist gemäß 3 die Bilddatenakquisition, welche auch als zwei Teil-Prozesseinheiten P_2a, P_2b, nämlich erst die Erstellung eines Topogramms und dann die Erstellung eines Scans, betrachtet werden kann. Beiden Teil-Prozesseinheiten P_2a, P_2b ist der Computertomograph CT₁ zugeordnet. Dementsprechend sind in der Tabelle für den Computertomographen CT die Übertragungsfunktionen für die Prozesseinheiten P_2a, P_2b „Topogramm" und „Scan" jeweils mit den zugehörigen verschiedenen Untersuchungsaufgaben UA hinterlegt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Untersuchungsaufgabe UA bezüglich des Topogramms unrelevant, da diese Prozesseinheit P_2a hier immer die gleiche Zeitdauer von 1 Minute erfordert. Dementsprechend findet sich hinter der Prozesseinheit „Topogramm" in der Tabelle als Übertragungsfunktion UF eine konstante Zeitdauer ZD von 1 Min. Ein Datenvolumen DV, welches an weitere Einheiten als Ausgangsparameter übermittelt werden sollte, wird nicht erzeugt.
Anders ist dies beim Scan. Dort ist sowohl die Zeitdauer ZD als auch das erzeugte Datenvolumen DV von der Untersuchungsaufgabe UA abhängig, wobei hier als Untersuchungsaufgaben UA als Beispiel wieder nur eine Darmuntersuchung und die Untersuchung eines Bauchaortenaneurysma dargestellt sind.
Auch für die weiteren Prozesseinheiten, z. B. für die Prozesseinheit P_2b, die die Bild-Rekonstruktion abbildet, wird der Computertomograph CT₁ benötigt. Daher müssen in der Ta belle auch für diese Prozesseinheiten in Abhängigkeit von der Untersuchungsaufgabe UA jeweils Übertragungsfunktionen UF hinterlegt sein. Dies ist in den untersten Zeilen wiederum am Beispiel einer Darmuntersuchung und einem Bauchaortenaneurysma dargestellt.
Ebenso wird der Computertomograph CT₁ natürlich auch für die Datenvorverarbeitung (Prozessschritt P_3a in 3) benötigt. Die hierzu gehörigen Übertragungsfunktionen sind aber in der Figur nicht gezeigt.
Für jede der in der Tabelle in 5 angegebenen Prozesseinheiten P_2a, P_2b, P_3b wird nun aus dem jeweiligen Eingangsparametersatz EPS mit Hilfe der in der Tabelle hinterlegten Daten bzw. Übertragungsfunktionen UF der Ausgangsparametersatz APS ermittelt. Dieser Ausgangsparametersatz APS ist dann der Eingangsparametersatz für die nachfolgende Prozesseinheit, deren Übertragungsfunktionen ggf. wieder in der gleichen Tabelle – jedoch in einer anderen Zeile – definiert sind, um den Eingangsparametersatz in einen entsprechenden Ausgangsparametersatz für die nachfolgende Prozesseinheit umzuwandeln. Das heißt, in einem ersten Schritt, welcher der Prozesseinheit P_2a entspricht, die die Topogrammerstellung abbildet, wird der Eingangsparametersatz nur insoweit verändert, dass die Zeitdauer von 7,5 Minuten auf 8,5 Minuten heraufgesetzt wird, weil das Topogramm laut der Übertragungsfunktion in diesem vereinfachten Beispiel immer 1 Minute dauert. Diese Ausgangsparameterwerte werden dann als Eingangsparameterwerte an die nächste Prozesseinheit P_2b, hier den Scan, übergeben, und gemäß der Übertragungsfunktion in der Tabelle ein neuer Ausgangsparametersatz ermittelt. Dieser Ausgangsparametersatz APS ist in 5 abgebildet. In der vorliegenden Aufgabenstellung, einer Darmuntersuchung, dauert der Scan 1,5 Minuten, so dass die Gesamtzeitdauer und folglich der Zeitdauer-Ausgangsparameterwert 10 Minuten beträgt. Es wird ein Datenvolumen von 3 GB erzeugt.
Beschrieben wurde hier der Fall, dass die Bilddatenakquisition in zwei Teilprozessen abläuft. Grundsätzlich ist es – wie in 3 dargestellt – auch möglich, die Bilddatenakquisition als einen Prozess, d. h. mit geringerer Feinheit, darzustellen. In diesem Fall würde der gleiche Eingangsparametersatz APS verwendet und beispielsweise entsprechend den Aufgaben die Übertragungsfunktionen für das Topogramm und den eigentliche Scan zusammengefasst. Dies hat dann Vorteile, wenn beispielsweise vorgesehen ist, dem Topogramm in einer einfachen Simulation immer (wie in 5 dargestellt) eine feste Zeit zuzuordnen. Hängen dagegen die Ausgangsparameter bzw. die Übertragungsfunktionen innerhalb der Topogramm-Prozesseinheit noch von weiteren Parametern ab, so ist es günstiger, das Topogramm und den eigentlichen Scan als getrennte Prozesseinheiten darzustellen.
Entsprechendes gilt für die Bildverarbeitungsprozesseinheit P₃ sowie für alle weiteren Prozesseinheiten.
6 zeigt ein weiteres Beispiel für eine Übertragungsfunktions-Tabelle, hier für die Prozesseinheiten, welche ein Sichtgerät ST als Systemkomponente des klinischen Systems S_K verwenden. Auch in dieser Tabelle sind als vereinfachte Übertragungsfunktionen für die einzelnen Prozesseinheiten und Untersuchungsaufgaben konstante Zeitdauern und konstante Ausgangsdatenvolumen angegeben.
7 zeigt eine entsprechende Tabelle für das PACS als Systemkomponente des klinischen Systems S_K. Als zugehörige Prozesseinheit gibt es hier nur den Datentransfer im PACS. Dabei ist die Zeitdauer keine Konstante, sondern hängt vom Eingangsdatenvolumen, welches mit dem Eingangsparametersatz übergeben wird, sowie von der Eingangsgeschwindigkeit ab. Eine ähnliche Abhängigkeit ist bei der in 8 dargestellten Übertragungsfunktion für ein Datennetzwerk N gegeben. Die zugehörige Prozesseinheit ist hier der Datentransfer, der unabhängig von der Untersuchungsaufgabe immer zu einer Zeitdauer führt, die vom Eingangsdatenvolumen und der aktuellen Band breite des Datennetzwerks abhängt. Die Eingangsgeschwindigkeit des PACS und die Bandbreite des Datennetzwerks können beispielsweise während des Tests variiert werden oder können auch von anderen Leistungsdaten innerhalb der Simulation abhängen.
Die 9 bis 11 zeigen jeweils Beispiele für Tabellen mit Übertragungsfunktionen für verschiedene Systemkomponenten eines medizintechnischen Systems, hier eines Computertomographen CT₁ gemäß 2.
9 zeigt eine Tabelle mit den Übertragungsfunktionen für die Rohdatenakquisitionseinheit RA. Hierzu gibt es nur eine Prozesseinheit, die entsprechend den Rohdatenakquisitionsprozess abbildet. Für diese Prozesseinheit sind in Abhängigkeit von verschiedenen Untersuchungsaufgaben die Übertragungsfunktionen bezüglich der Zeitdauer ZD und des Ausgangsdatenvolumens DV hinterlegt. Als Ausgangsdatenvolumen DV ist in Abhängigkeit von der jeweiligen Untersuchungsaufgabe ein konstanter Wert gesetzt, hier bei einer Darmuntersuchung ein Datenvolumen DV von 1 GB. Die Zeitdauer hängt von der Volumenabdeckung und der Rotationszeit ab, welche für die Systemkomponente fest vorgegeben sein können, wie dies im Kopf der Tabelle angegeben ist. Auch diese Parameter können beispielsweise bei einem Test verändert werden, um so festzustellen, welchen Einfluss die Veränderungen dieser Parameter auf die Gesamtperformance des Systems haben. Außerdem werden gemäß der Übertragungsfunktion als Ausgangsparameterwerte für die Bildgröße BG ein Wert von 512 × 512 Pixel und für die Schichtdicke SD ein Wert von 0,6 mm in den Ausgangsparametersatz eingetragen.
10 zeigt ein Beispiel aus einer Tabelle für die Übertragungsfunktionen der IRS-Vorverarbeitungskomponente. Zu den Prozesseinheiten, denen die IRS-Vorverarbeitungskomponente zugeordnet ist, zählen die Rohdaten-Vorverarbeitung und die Rohdatenweiterleitung. Daher sind in der Tabelle für jede dieser Prozesseinheiten wieder verschiedene Übertragungsfunk tionen in Abhängigkeit von der Untersuchungsaufgabe hinterlegt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich in beiden Fällen wieder um eine Darmuntersuchung. Ein Datenvolumen DV wird hierbei nicht erzeugt. Die Zeitdauer ZD ist bei der Rohdatenvorverarbeitung abhängig vom Eingangsdatenvolumen und der Vorverarbeitungsleistung. Bei der Rohdatenweiterleitung ist die Zeitdauer ZD vom Eingangsdatenvolumen und der Datenstromleistung abhängig. Sowohl die Vorverarbeitungsleistung als auch die Datenstromleistung können für die jeweilige Systemkomponente wieder fest vorgegeben, aber auch durch den Bediener variiert werden.
Ein ähnlicher Fall liegt bei der Systemkomponente „Rohdatenspeicher" RS vor (siehe 2). Hier hängt die Zeitdauer ZD beim Empfang der Daten vom Eingangsdatenvolumen und der Empfangsleistung ab. Bei der Übersendung an andere Datenbanken hängt die Zeitdauer vom Datenvolumen und der Speicherleistung ab, wobei die Empfangsleistung und die Speicherleistung ebenfalls fest vorgegeben sein können.
Die einzelnen Tabellen, wie sie in den 7 bis 11 dargestellt werden, werden beispielsweise benötigt, wenn der Prozessablauf gemäß 3 noch feiner in einzelne Prozesseinheiten aufgegliedert wird, was im Rahmen der Erfindung wie oben beschrieben jederzeit möglich ist.
12 zeigt schematisch, wie mit Hilfe des erfindungsgemäßen Testverfahrens auch das klinische und/oder medizintechnische System S_K, S_M angesteuert werden kann, um eine Optimierung zu erreichen. Innerhalb des erfindungsgemäßen Testverfahrens werden mehrere, in einer Untersuchungsliste UL spezifizierte Untersuchungsabläufe U₁, U₂, ..., U_n simuliert. Bei jeder dieser Untersuchungsablauf-Simulationen werden Leistungsdaten LD₁, ..., LD_m erzeugt. Diese Leistungsdaten LD₁, ..., LD_m können dann jeweils für den betreffenden simulierten Untersuchungsablauf U₁, U₂, ..., U_n zu Gesamtleistungsdaten GLD₁, GLD₂, ..., GLD_n kombiniert werden. Aus den Gesamtleistungsdaten GLD₁, GLD₂, ..., GLD_n werden dann Systemleistungsdaten SLD ermittelt. Hiermit ist die eigentliche Simulation abgeschlossen.
Die verschiedensten Leistungsdaten können dann graphisch dargestellt werden. Ein Beispiel hierfür zeigt 13. Hierbei können, in entsprechend aufbereiteter Form, die Gesamtgeräteauslastung, das Gesamtdatenaufkommen, die Patientenfreundlichkeit etc. gezeigt werden. Möglich ist außerdem eine Engpassanalyse für die einzelnen Prozesseinheiten. Über Pop-Up-Fenster können dann noch Informationen zu bestimmten Fragen, wie beispielsweise der für einen bestimmten Untersuchungsablauf beschriebene Aufwand, betrachtet werden. Anhand all dieser Daten ist für den Bediener sehr schnell auffällig, an welchen Komponenten Änderungen erforderlich sind, um das System zu optimieren.
Wie in 12 dargestellt, können außerdem auch anhand der Systemleistungsdaten SLD Systemoptimierungs-Zieldaten SOZ und/oder Systemkomponentenoptimierungs-Zieldaten KOZ ermittelt werden. Auf Basis dieser Daten können Steuerparameter SP generiert werden, die dann genutzt werden, um automatisch das getestete System S_K, S_M anzusteuern, so dass die angestrebte Optimierung automatisch erreicht wird.

Claims

Verfahren zum Test eines klinischen und/oder medizintechnischen Systems (S_K, S_M) mit einer Anzahl von Systemkomponenten (VR, CT₁, CT₂, IS₁, IS₂, W₁, W_n, N, RA, VV, RS, BR, BT, BS, ST), bei dem medizinische Untersuchungsabläufe (U₁, U₂, ..., U_n) in dem klinischen und/oder medizintechnischen System (S_K, S_M) simuliert werden, wobei die Simulation eines medizinischen Untersuchungsablaufs (U₁, U₂, ..., U_n) wenigstens folgende Schritte umfasst: – Auswahl eines Prozessablaufplans (P) aus einer Anzahl von Prozessablaufplänen in Abhängigkeit von einer Untersuchungsaufgabe (UA), wobei jeder der Prozessablaufpläne (P) eine Anzahl von miteinander verketteten Prozesseinheiten (P₁, P₂, P_2a, P_2b, P₃, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆) umfasst, denen jeweils zumindest eine Systemkomponente (VR, CT₁, CT₂, IS₁, IS₂, W₁, W_n, N, RA, VV, RS, BR, BT, BS, ST) des klinischen und/oder medizintechnischen Systems (S_K, S_M) sowie zumindest ein Eingangsparametersatz (EPS), zumindest ein Ausgangsparametersatz (APS) und zumindest eine Übertragungsfunktion (UF) zugeordnet ist, welche von der Untersuchungsaufgabe (UA) und/oder der zugeordneten Systemkomponente (VR, CT₁, CT₂, IS₁, IS₂, W₁, W_n, N, RA, VV, RS, BR, BT, BS, ST) des klinischen und/oder medizintechnischen Systems (S_K, S_M) abhängig ist, – Ermitteln einer Anzahl von Ausgangsparameterwerten (APW) und/oder von Leistungsdaten (LD₁, LD_2a, LD_2b, LD_3a, LD₄, LD₅, LD₆, LD_m) für die einzelnen Prozesseinheiten (P₁, P₂, P_2a, P_2b, P₃, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆) aus einer Anzahl von Eingangsparameterwerten (EP) für die betreffenden Prozesseinheiten (P₁, P₂, P_2a, P_2b, P₃, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆) auf Basis der Übertragungsfunktion (UF), welche der betreffenden Prozesseinheit (P₁, P₂, P_2a, P_2b, P₃, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆) in Abhängigkeit von der Untersuchungsaufgabe (UA) und/oder der zugeordneten Systemkomponente (VR, CT₁, CT₂, IS₁, IS₂, W₁, W_n, N, RA, VV, RS, BR, BT, BS, ST) des klinischen und/oder medizintechnischen Systems (S_K, S_M) zugeordnet ist, wobei jeweils Ausgangsparameterwerte (APW) einer Prozesseinheit (P₁, P₂, P_2a, P_2b, P₃, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆) als Eingangsparameterwerte (EPW) für eine innerhalb des Prozessablaufplans nachgeschaltete Prozesseinheit (P₁, P₂, P_2a, P_2b, P₃, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆) herangezogen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Bestimmung einer von einer bestimmten Systemkomponente (VR, CT₁, CT₂, IS₁, IS₂, W₁, W_n, N, RA, VV, RS, BR, BT, BS, ST) abhängigen Übertragungsfunktion (UF) einer Prozesseinheit (P₁, P₂, P_2a, P_2b, P₃, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆) auf Basis von Messdaten erfolgt, die an der betreffenden Systemkomponente (VR, CT₁, CT₂, IS₁, IS₂, W₁, W_n, N, RA, VV, RS, BR, BT, BS, ST) und/oder an zumindest einer hierzu ähnlichen Systemkomponente erhobenen werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Übertragungsfunktion (UF) einer Prozesseinheit (P₁, P₂, P_2a, P_2b, P₃, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆) in Form einer für eine bestimmte Systemkomponente (VR, CT₁, CT₂, ST, IS₁, N, RA, VV, RS) definierten Tabelle hinterlegt ist, in der für jede Untersuchungsaufgabe (UA) eine Zeitdauer (ZD) für die betreffende Prozesseinheit (P₁, P₂, P_2a, P_2b, P₃, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆) und/oder ein Ausgangs-Datenvolumen (DV) der Prozesseinheit (P₁, P₂, P_2a, P_2b, P₃, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆) definiert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem einer Prozesseinheit (P₁, P₂, P_2a, P_2b, P₃, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆) eine bestimmte Systemkomponente (VR, CT₁, CT₂, IS₁, IS₂, W₁, W_n, N, RA, VV, RS, BR, BT, BS, ST) oder eine Systemkomponente aus einer Gruppe von Systemkomponenten (CT₁, CT₂, W₁, W_n) zuzuordnen ist und ein zu simulierender Untersuchungsablauf durch die betreffende Prozesseinheit (P₁, P₂, P_2a, P_2b, P₃, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆) blockiert ist, so lange die bestimmte Systemkomponente (VR, CT₁, CT₂, IS₁, IS₂, W₁, W_n, N, RA, VV, RS, BR, BT, BS, ST) nicht zur Zuordnung zur Verfügung steht bzw. keine Systemkomponente aus der Gruppe von Systemkomponenten (CT₁, CT₂, W₁, W_n) zur Zuordnung zur Verfügung steht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem einer Prozesseinheit (P₁, P₂, P_2a, P_2b, P₃, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆) eine bestimmte Person oder eine Person aus einer Gruppe von Personen (H₁, H₂, H₃, H₄) zuzuordnen ist und ein zu simulierender Untersuchungsablauf durch die betreffende Prozesseinheit (P₁, P₂, P_2a, P_2b, P₃, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆) blockiert ist, so lange die bestimmte Person nicht zur Zuordnung zur Verfügung steht bzw. keine Person aus der Gruppe von Personen (H₁, H₂, H₃, H₄) zur Zuordnung zur Verfügung steht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem zumindest einer Prozesseinheit (P₁, P₂, P_2a, P_2b, P₃, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆) eine Personalgröße (MF) zugeordnet ist und die der Prozesseinheit (P₁, P₂, P_2a, P_2b, P₃, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆) zugeordnete Übertragungsfunktion (UF) von der Personalgröße (MF) abhängig ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem wenigstens eine Störgröße für eine einer Prozesseinheit (P₁, P₂, P₃, P₄, P₅, P₆) zugeordneten Systemkomponente (VR, CT₁, CT₂, IS₁, IS₂, W₁, W_n, N, RA, VV, RS, BR, BT, BS, ST) oder Person erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem auf Basis der Störgröße eine Störfunktion für die betreffende Prozesseinheit (P₁, P₂, P_2a, P_2b, P₃, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆) ermittelt wird, welche mit der Übertragungsfunktion (UF) der Prozesseinheit (P₁, P₂, P_2a, P_2b, P₃, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆) verknüpft wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem ein medizinischer Untersuchungsablauf (U₁, U₂, ... U_n) in einem klinischen System (S_K) simuliert wird, welches als Systemkomponenten (VR, CT₁, CT₂, IS₁, IS₂, W₁, W₂, N) zumindest eine Modalität (CT₁, CT₂) sowie eine Anzahl von Peripherie-Komponenten (VR, IS₁, IS₂, W₁, W₂, N) umfasst.
Verfahren nach Ansprüche 1 bis 9, bei dem eine Prozesseinheit (P₂, P₃) eine Anzahl von Teil-Prozesseinheiten (P_2a, P_2b, P_3a, P_3b) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem ein medizinischer Untersuchungsablauf (U₁, U₂, ..., U_n) innerhalb eines medizintechnischen Systems (S_M) simuliert wird, welches zumindest eine Datenakquisitionskomponente (RA) als Systemkomponente (RA) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das medizintechnische System (S_M) als weitere Systemkomponenten (BT, BR, RS, BS) eine Bedieneinrichtung (BT) und/oder eine Speichereinrichtung (RS, BS) und/oder eine Bildrekonstruktionseinrichtung (BR) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem zur Ermittlung von Gesamt-Leistungsdaten (GLD₁, GLD₂, ..., GLD_n) eines Untersuchungsablaufs (U₁, U₂, ..., U_n) die bei der Simulation des Untersuchungsablaufs (U₁, U₂, ..., U_n) gewonnenen Leistungsdaten (LD₁, LD_2a, LD_2b, LD_3a, LD₄, LD₅, LD₆, LD_m) der Prozesseinheiten (P₁, P₂, P_2a, P_2b, P₃, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆) des zugehörigen Prozessablaufplans (P) verknüpft werden
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem zum Test des klinischen und/oder medizintechnischen Systems (S_K, S_M) mehrere gemäß einer Untersuchungsliste (UL) vorgegebene Untersuchungsabläufe (U₁, U₂, ..., U_n) simuliert werden.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem zur Ermittlung von System-Leistungsdaten (SLD) die bei einem Test des klinischen und/oder medizintechnischen Systems (S_K, S_M) mittels der simulierten Untersuchungsabläufe (U₁, U₂, ..., U_n) gewonnenen Gesamt-Leistungsdaten (GLD₁, GLD₂, ..., GLD_n) und/oder die dabei gewonnenen Leistungsdaten (LD₁, LD_2a, LD_2b, LD_3a, LD_3b, LD₄, LD₅, LD₆, LD_m) der Prozesseinheiten (P₁, P₂, P_2a, P_2b, P₃, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆) verknüpft werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem die Leistungsdaten (LD₁, LD_2a, LD_2b, LD_3a, LD₄, LD₅, LD₆, LD_m) der Prozesseinheiten (P₁, P₂, P_2a, P_2b, P₃, P_3a, P_3b, P₄, P₅, P₆) und/oder die Gesamt-Leistungsdaten (GLD₁, GLD₂, ..., GLD_n) eines Untersuchungsablaufs (U₁, U₂, ..., U_n) und/oder System-Leistungsdaten (SLD) graphisch ausgegeben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem auf Basis der Leistungsdaten (LD₁, LD_2a, LD_2b, LD_3a, LD₄, LD₅, LD₆, LD_m) und/oder der Gesamt-Leistungsdaten (GLD₁, GLD₂, ..., GLD_n) und/oder der System-Leistungsdaten (SLD) automatisch Systemoptimierungs-Zieldaten (SOZ) und/oder Systemkomponentenoptimierungs-Zieldaten (SKZ) ermittelt werden.
Verfahren zur Steuerung medizinischer Untersuchungsabläufe in einem klinischen und/oder medizintechnischen System (S_K, S_M) mit einer Anzahl von untereinander vernetzten Systemkomponenten (VR, CT₁, CT₂, IS₁, IS₂, W₁, W_n, N, RA, VV, RS, BR, BT, BS, ST), bei dem innerhalb eines Systemtests nach einem Verfahren gemäß Anspruch 17 Simulationen von Untersuchungsabläufen (U₁, U₂, ..., U_n) durchgeführt und Systemoptimierungs-Zieldaten (SOZ) und/oder Systemkomponentenoptimierungs-Zieldaten (SKZ) ermittelt werden und auf Basis der Systemoptimierungs-Zieldaten (SOZ) und/oder Systemkomponentenoptimierungs-Zieldaten (SKZ) Steuerparameter (SP) für das System (S_K, S_M) und/oder dessen Systemkomponenten (VR, CT₁, CT₂, IS₁, IS₂, W₁, W_n, N, RA, VV, RS, BR, BT, BS, ST) ermittelt und an das klinische und/oder medizintechnische System (S_K, S_M) und/oder an die betreffenden Systemkomponenten (VR, CT₁, CT₂, IS₁, IS₂, W₁, W_n, N, RA, VV, RS, BR, BT, BS, ST) übergeben werden.
Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher einer programmierbaren Rechnereinrichtung ladbar ist, mit Programmcode-Mitteln, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 17 auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf der Rechnereinrichtung ausgeführt wird.
Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher einer programmierbaren Steuereinrichtung eines klinischen und/oder medizintechnischen System (S_K, S_M) ladbar ist, mit Programmcode-Mitteln, um alle Schritte eines Verfahrens nach Anspruch 18 auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf der Steuereinrichtung ausgeführt wird.