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Die
vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Konfiguration und
Steuerung von Arbeitsabläufen.
Insbesondere liegt die vorliegende Erfindung auf dem Gebiet der
Steuerung medizinischer Arbeitsabläufe bzw. Prozesse in Abhängigkeit
ihrer Umgebung.
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Der
wachsende Kostendruck, das verstärkte Marktdenken
und die stetigen Veränderungen
im Gesundheitswesen zwingen Krankenhäuser, Praxen und andere medizinische
Dienstleistungsanbieter dazu, ihre Arbeitsprozesse effizient und
gleichzeitig flexibel zu gestalten, um die vorhandene oft kostenintensive
Ausrüstung
und die Ressourcen effizient und kostensparend zu nutzen. Ziel dabei
ist es, das medizinische Personal von überflüssigen und nicht effizienten
Tätigkeiten
zu befreien und die Durchlaufzeiten der Patienten, der verwendeten
Geräte
und weiterer Ressourcen zu minimieren. Insbesondere die Anwendung
medizinischer Geräte,
die in Anschaffung und/oder im Unterhalt erhebliche Kosten verursachen,
müssen
daher möglichst
effizient eingesetzt werden.
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Die
anfängliche
daten- bzw. funktionsorientierte Sicht der Hersteller medizinischer
Geräte weicht
dabei immer mehr der Prozessorientierung und der Patientenfokussierung,
wobei zunehmend Workflowmanagementsysteme eingesetzt werden. Eine
besondere Herausforderung stellt dabei die Optimierung der Arbeitsabläufe dar,
an denen zur Lösung
der Aufgaben mehrere Menschen und Maschinen interagieren müssen, wobei
gleichzeitig auf eine effiziente Auslastung und Ausnutzung der vorhandenen
menschlichen und technischen Ressourcen geachtet werden muss. Ein
Beispiel eines Workflowmanagementsystems, allerdings aus dem Bereich
der Halbleiterbauteilherstellung, ist in der
DE 102 97 636 T5 offenbart.
Die
DE 102 97 636
T5 zeigt Prozessanlagen im Rahmen eines Herstellungssystems
für Werkstücke, wobei
das Werkstück
gemäß eines
Prozessrezepts zu bearbeiten ist. Über ein Steuerungsmittel werden
Steueraktionen, die mit dem Bearbeiten des Werkstücks in einem
der Prozessanlagen verknüpft
sind, bestimmt.
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Die
Arbeitsabläufe
in einem Krankenhaus oder in einer Arztpraxis lassen sich häufig durch
immer wiederkehrende Standardprozesse charakterisieren, was für eine Vielzahl
der Prozesse in der Diagnostik, der Therapie, der Pflege usw. gilt.
Andererseits zeichnen sich die klinischen Abläufe aber auch durch viele mögliche Abweichungen
und Veränderungen
aus, an welche die jeweiligen Arbeitsläufe individuell angepasst werden
müssen.
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In
einem solchen Fall können
oft kleine Abweichungen zu großen
zeitlichen Verzögerungen
und damit zu einer kostenintensiven Verschwendung von Ressourcen
führen.
Wenn beispielsweise ein Arzt oder anderer medizinischer Dienstleister
einen Arbeitsablauf anders durchführt, als dies durch den Standardprozess
vorgesehen ist oder, wenn Komplikationen auftreten, wodurch beispielsweise
zusätzliche
Untersuchungen oder Behandlungen notwendig werden, die in dem Standardprozess
nicht vorgesehen sind, können
erhebliche Abweichungen von den Standardabläufen auftreten. Solche Veränderungen können statische
Prozessabläufe
auch vollständig unterbrechen
und zu langen Wartezeiten und uneffektiver Ausnützung der vorhandenen Ressourcen führen.
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Es
gibt zwar viele Ansätze,
die durch gezielte statische und feste Zusammenbindung von Prozessschritten
versuchen, die Wartezeiten zwischen den einzelnen Prozessschritten
zu minimieren, wobei jedoch variable und leicht veränderliche
Prozesse, wie sie insbesondere im klinischen und medizinischen Bereich
auftreten, nicht berücksichtigt
werden können.
In vielen Fällen
können
statische und/oder feste Prozessabläufe die Prozesse an sich sogar
extrem verlangsamen, wenn beispielsweise ein einzelner Prozessschritt
nicht prozessgemäß durchgeführt werden
kann und dadurch zwangsläufig
der gesamte fest zusammenhängende
Prozess auch für
andere Patienten ver zögert
wird. Eine solche Unterbrechung des Standardprozesses kann schon
dadurch erfolgen, dass beispielsweise Daten an einem anderen Rechner
als es in dem Standardprozess vorgesehen ist, benötigt werden,
und die Daten erst verschickt und geladen werden müssen, wodurch
unnötige
Verzögerungen
entstehen.
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In
Systemen des Standes der Technik wurden vordefinierte Verbindungen
zwischen einzelnen Prozessschritten oder Tasks innerhalb eines Prozesses
erzeugt, um beispielsweise das Prefetching von Daten zu dem nächstfolgenden
Workflowprozessschritt zu ermöglichen.
Diese Workflows sind nachteiligerweise nicht flexibel und können sich
nicht an veränderte
radiologische Gegebenheiten anpassen.
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Es
besteht daher der Bedarf, Verfahren, Prozesse und Prozessabläufe in medizinischen
Systemen, insbesondere bei medizinischen Behandlungen abhängig von
den jeweils aktuellen Gegebenheiten (Kontext), zu steuern.
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Es
besteht auch ein Bedarf an einem Verfahren und an einem System zur
Steuerung von Arbeitsabläufen
oder Prozessen einer medizinischen Behandlung und/oder Untersuchung,
das zeitsparend und ressourcenökonomisch
arbeitet.
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Die
vorliegende Erfindung schlägt
dazu ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt, ein Modul und ein
System zur Konfiguration eines Prozesses, insbesondere eines medizinischen
Prozesses gemäß den beiliegenden
Ansprüchen
vor.
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Der
Prozess besteht aus einer Vielzahl von Prozessschritten, wobei das
Verfahren umfasst:
Ermitteln eines Kontextes des Prozesses
während oder
vor der Durchführung
eines aktuellen Prozessschrittes;
Ermitteln zumindest eines
weiteren Prozessschrittes, der dem aktuellen Prozessschritt folgen
soll, wobei das Ermitteln anhand des Kontextes ausgeführt wird; und
Konfigurieren des zumindest einen weiteren Prozessschrittes, wobei
der Prozess parallel ablaufende Prozessschritte umfasst und dass
das Kon figurieren des zumindest einen weiteren Prozessschrittes
die Abfolge der Prozessschritte des Prozesses bestimmt.
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Die
Erfindung basiert auf einer Art Vorhersage bzw. auf einer Vorplanung
oder Vor-Einschätzung eines
zukünftigen
Prozessschrittes (oder einer Menge von zukünftig auszuführenden
Prozessschritten) nach voreinstellbaren Konfigurations-Parametern
(z. B. Zeit, Dauer, Rechen-, Speicherleistung). All diese Angaben
werden von dem geplanten Prozess(en) erfasst und aufgrund dessen
kann der zukünftige
Prozess optimal ausgelegt und konfiguriert werden. Mit anderen Worten
basiert die vorliegende Erfindung auf einer kontext-sensitiven Konfiguration
von Prozessschritten mittels Mechanismen der künstlichen Intelligenz.
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Der
medizinische Prozess umfasst dabei allgemein medizinische Arbeitsabläufe, wie
z. B. medizinische Behandlungen, Diagnosen und Untersuchungen. Ein
Prozess kann insbesondere eine Vielzahl von aufeinander folgende,
erfindungsgemäß auch parallel
ablaufende und/oder miteinander in Beziehung stehende oder gänzlich voneinander
unabhängige
Vorgänge,
wie Untersuchungen, Diagnosen, Behandlungen, Operationen, ein Bereitstellen
von Daten, Zugriffe auf interne Speicher oder auf externe Datenbanken,
Bildverarbeitungsprozesse, Speicherprozesse, Verwaltungsvorgänge und
jede Art von technischen Hintergrundprozessen umfassen. Jeder Vorgang
und somit jeder Prozess kann dabei aus mehreren Arbeits- bzw. Prozessschritten
bestehen, die wiederum in Unterschritte unterteilt sein können. Ein
Prozess umfasst in der Regel eine Vielzahl von Prozessschritten.
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Beispielsweise
kann ein Untersuchungsvorgang, wie eine CT-Tomographie bestimmte Arbeitschritte
umfassen, wie Planung der Untersuchung, Vorbereitung der Untersuchung,
Durchführung
der Untersuchung, auf die gegebenenfalls mehrere Bearbeitungsschritte
zur Auswertung der CT-Bilder folgen können. Die Arbeits-/Prozessschritte
werden dabei üblicherweise
von verschiedenen Personen an verschieden Geräten an verschiedenen Orten
und/oder zu unterschiedlichen Zeitpunkten durchgeführt. Im Rahmen
der Erfindung ist es alternativ vorgesehen, dass die Prozessschritte
auch von denselben Geräten
in unterschiedlichen Zeitphasen und/oder an denselben Orten durchgeführt werden.
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Das
Ermitteln des Kontextes kann mittels eines Kontext-Managers, oder
mittels eines Kontextagenten erfolgen und das Ermitteln des Kontexts
jedes Prozessschrittes einzeln betreten. Der Kontext kann aber auch
allgemein und gesamtheitlich ermittelt werden für die Menge aller oder ausgewählter Prozessschritte.
Vorteilhafterweise kann damit der erfindungsgemäße Prozess beschleunigt werden.
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Das
Ermitteln des Kontextes kann jeweils während oder vor der Durchführung eines
Prozessschritts erfolgen kann aber auch für mehrere Prozessschritte gemeinsam
oder vor der Abfolge eine Serie von Prozessschritten erfolgen.
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Der
Kontext ist ein Gesamtkontext, welcher den gesamten Prozess oder
eine Auswahl der Prozessschritte betreffen kann und insbesondere
alle oder ausgewählten
technische Parameter berücksichtigt,
die für
die Vorbereitung oder für
die Ausführung
des Prozesses relevant sind. Im Allgemeinen ist der Kontext zeitlich
veränderlich.
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Das
Konfigurieren des zumindest einen weiteren Prozessschrittes kann
mittels eines Prozess-Konfigurators erfolgen und den Ort, die Zeit und/oder
das zu verwendende Gerät
festlegen. Dabei kann die Konfiguration kontextbezogen nach resourcenökonomischen
Gesichtspunkten, insbesondere nach zeit- und/oder kostenökonomischen Gesichtspunkten,
erfolgen.
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Erfindungsgemäß wird es
nun möglich,
einen bisherigen festen Ablauf A, B, C, ... D aufzulösen und – abhängig von
dem erfassten Kontext – in
einer modifizierten Abfrage C, A, B, ... D auszuführen, wenn
der erfasste Kontext dies vorschlägt.
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Das
Konfigurieren des zumindest einen weiteren Prozessschrittes kann
erfindungsgemäß insbesondere
die zeitliche Abfolge der Prozessschritte des Prozesses bestimmen
(zeitlicher Aspekt der Konfiguration). Dabei kann festgelegt werden,
welche Prozessschritte in welcher Reihenfolge hintereinander, parallel
zueinander oder zeitlich versetzt durchgeführt werden. Des Weiteren können hier
alle technischen Prozess-Parameter bestimmt werden, wie ausführendes
Gerät,
Datenzugriffe, Zugangsberechtigungen, Rechenleistung, notwendiger
Speicherplatz etc..
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Das
Konfigurieren kann auch das Triggern oder Einleiten von Prozessschritt(en)
oder den Hinweis auf (falls der Hinweis von einem Anwender bestätigt wird,
kann der jeweilige Prozessschritt automatisch konfiguriert und/oder
ausgeführt
werden) zumindest einen weiteren Prozessschritt umfassen. Das Einleiten
des weiteren Prozessschrittes kann das Vorbereiten und/oder Ausführen des
Prozessschrittes umfassen. Dabei kann beispielsweise eine bestimmte
Applikation auf einer Datenverarbeitungsanlage gestartet werden,
ein Daten Prefetching durchgeführt
oder/und Daten an die entsprechenden Anwendung gesendet werden.
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Das
Ermitteln des Kontexts, das Ermitteln des zumindest einen weiteren
Prozessschritts und/oder das Konfigurieren kann nach vordefinierbaren
Wiederholungsparametern für
den jeweils aktuellen Prozessschritt oder für ausgewählte Prozessschritte wiederholt
ausgeführt
werden. Das Ermitteln und/oder Konfigurieren kann auch für jeden
jeweils aktuellen Prozessschritt durchgeführt werden. Die Wiederholungsparameter
können
aber auch von der Zeit, den Bedingungen, unterschiedlicher Kombinationen
von Bedingungen oder auch von dem Kontext selbst abhängen und
während
des Prozesses dynamisch veränderlich
sein.
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Der
Kontext kann ein Gesamtkontext des medizinischen Gesamtsystems sein
und/oder einen Benutzerkontext, einen Datenverarbeitungskontext, einen
Anwendungskontext, einen Lokalitäts kontext, einen
physikalischen Kontext, einen Zeitkontext und/oder eine Kombination
daraus umfassen.
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Der
Benutzerkontext enthält
möglichst
viele Angaben über
den Benutzer/Anwender des jeweiligen Prozessschrittes und kann beispielsweise
aus dem Login oder einem Klinik- bzw. Praxisverzeichnis ermittelt
werden. Er kann ferner Arbeitsgewohnheiten, Qualifikation und/oder
die Funktion des Benutzers beinhalten.
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Der
Datenverarbeitungskontext kann die Hardware- und/oder Softwarespezifikation,
die IP-Adresse, den Ort und/oder weitere Informationen (wie Rechenleistung,
Speicherplatz etc.) über
die für einen
Prozessschritt verwendete Datenverarbeitungsanlage umfassen.
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Der
Anwendungskontext kann mit der Anwendung zusammenhängende Informationen,
wie Versionsnummer, momentan geöffnete
Dateien (wie Bilddaten), Bearbeitungszustand der Daten und andere
applikations-/anwendungsspezifische Informationen umfassen.
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Der
Lokalitätskontext
kann Informationen über
den Ort der Durchführung
des Prozessschrittes umfassen. Der physikalische Kontext kann weitere physikalische
Daten, wie Temperatur, Geräusch, Masse,
Druck usw. umfassen und auch Information über den Zustand von Apparaturen
und Präparaten (gegebenenfalls
in Anwendung an Patienten) umfassen.
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Der
Zeitkontext kann zudem Informationen über die Dauer, den augenblicklichen
Stand und den Zeitpunkt von Prozessschritten oder des Gesamtprozesses
umfassen.
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Das
Ermitteln und/oder das Konfigurieren des zumindest einen weiteren
Prozessschrittes kann anhand einer Kontextdatenbank erfolgen. In
der Kontextdatenbank können
die Prozessschritte und deren gewöhnliche Abfolgen für eine Vielzahl
von Prozessen hinterlegt sein. Das System kann dabei auch lernfähig sein
und Ergebnisse bisheriger Verfahren bzw. Verfahrens durchläufe, sowie
ablaufende Prozesse in die Datenbank aufnehmen. Das System kann
die gespeicherten Prozesse auch nach der Häufigkeit ihres Auftretens,
ihre Wichtigkeit oder anderen Kriterien gewichten. Alternativ können hier
andere aus dem Gebiet der künstlichen
Intelligenz bekannten Mechanismen eingesetzt werden.
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Insbesondere
können
das Ermitteln und/oder das Konfigurieren adaptiv mittels eines selbstlernenden
Algorithmus und/oder mittels eines neuronalen Netzes erfolgen.
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Die
Prozessschritte des Prozesses können auf
verschiedene Modalitäten
bzw. Arbeitsstationen oder auf zumindest teilweise denselben Arbeitsstationen
aber zeitlich versetzt ausgeführt
werden. Die Arbeitsstationen können
dabei räumlich
getrennt sein und beispielsweise als vernetzte, vorzugsweise computerbasierte,
Datenverarbeitungsanlagen ausgebildet sein. Dabei werden ein oder
mehrere Prozessschritte auf einer oder verschiedenen Datenverarbeitungsanlagen
ausgeführt.
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Wie
bereits erwähnt,
liegt eine weitere Aufgabenlösung
in einer Vorrichtung, insbesondere in einem Modul, und in einem
System gemäß der beiliegenden
Hauptansprüche.
Die vorstehend erwähnten Vorteile,
Merkmale und alternativen Ausführungsformen,
die im Zusammenhang mit der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens
erwähnt
worden sind, sind entsprechend auf die anderen erfindungsgemäß beanspruchten
Gegenstände
anzuwenden und umgekehrt.
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Das
Modul bzw. eines oder mehrere seiner Komponenten können mit
der Kontextdatenbank verbindbar sein. Die Kontextdatenbank kann
räumlich von
dem Modul getrennt und beispielsweise zentral verwaltet sein oder
in das Modul bzw. in das lokale System integriert sein.
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Das
Modul, insbesondere der Kontext-Manager, kann mit Agenten, beispielsweise
Softwareagenten, verbindbar sein, wobei jeder Agent in einer einen Prozessschritt
durchführenden
Mo dalität
integrierbar ist. Dazu kann er auch bereits bei Bereitstellung der Modalität integriert
sein oder nachträglich
integriert oder zugeschaltet werden. Die Modalität kann eine Anwendung, ein
medizinisches Diagnosesystem, ein Befundungssystem, ein Behandlungssystem
oder eine andere medizinische Ausrüstung umfassen.
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Die
vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Ausführungsformen des Verfahrens
können
auch als Computerprogrammprodukt ausgebildet sein, wobei der Computer
zur Durchführung
des oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahrens veranlasst wird,
wenn dessen Programmcode durch einen Prozessor ausgeführt wird.
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Eine
alternative Aufgabenlösung
sieht ein Speichermedium vor, das zur Speicherung des vorstehend
beschriebenen, computerimplementierten Verfahrens bestimmt ist und
von einem Computer lesbar ist.
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Darüber hinaus
ist es möglich,
dass einzelne Komponenten des vorstehend beschriebenen Verfahrens
in einer verkaufsfähigen
Einheit und die restlichen Komponenten in einer anderen verkaufsfähigen Einheit – sozusagen
als verteiltes System – ausgeführt werden
können.
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In
der folgenden detaillierten Figurenbeschreibung werden nicht einschränkend zu
verstehende Ausführungsbeispiele
mit deren Merkmalen und weiteren Vorteilen anhand der Zeichnung
besprochen.
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1 zeigt
ein Prozessmanagementsystem mit einem Kontextmanager gemäß der Erfindung;
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2a stellt
schematisch den zeitlichen Ablauf eines Prozesses mit neun Prozessschritten
dar; und
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2b stellt
einen Prozessablauf dar, der zeitlich versetzt mit verschiedenen
Patienten stattfindet.
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In
der nachfolgenden Beschreibung einer detaillierten Ausführungsform
der Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Merkmale.
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Die 1 zeigt
ein Workflowmanagementsystem oder ein Prozesssteuerungssystem 100,
das zur Steuerung von verschiedenen Prozessschritten verwendet wird.
Die verschiedenen Prozessschritte können dabei durch verschiedene
Anwendungen an verschiedenen Modalitäten oder Systemen 10, 40, 80 erfolgen.
Beispielsweise kann es sich bei der Modalität 10 um ein Radiologiegerät handeln,
welches Bilder des Patienten erstellt und von einem Benutzer 15 bedient
wird. Dazu können
in dem Radiologiegerät
die Schritte 1, 2, 3 durchgeführt werden,
wie sie beispielsweise in den 2a und 2b dargestellt sind.
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Die
Modalität 40 kann
ein Operations- oder Behandlungssystem in einem von der Radiologiesystem 10 entfernten
OP-Raum sein. Die Modalität 40 kann
dabei beispielsweise von dem Benutzer 45, einem Arzt oder
einer MTA, bedient werden. Eine dritte Modalität 80 kann beispielsweise
die Datenverarbeitungsanlage in einem Administrationsraum sein,
welche die in den Modalitäten 10 und 40 erstellten
Daten verwaltet, speichert und verrechnet und welche von einem Benutzer 85 bedient
wird. Die Modalitäten 10, 40, 80 können räumlich getrennt
voneinander sein. Es versteht sich, dass diese drei Modalitäten lediglich beispielhaft
sind und eine Vielzahl anderer Modalitäten denkbar sind, aus denen
das System zusammengefügt
werden kann. Weitere Modalitäten
können beispielsweise
CT und/oder MR-Tomographen
oder andere Diagnosegeräte,
Laborgeräte
und jegliche Art von Behandlungsgeräten darstellen. Die Modalitäten können aber
auch andere, üblicherweise
computergestützte
Anlagen zur Bildbearbeitung, Patientenerfassung, Rechnungsstellung
oder Anderes umfassen.
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Es
versteht sich auch, dass die Anzahl von drei Modalitäten in der 1 lediglich
beispielhaft ist und die Erfindung in keiner Weise auf eine bestimmte Anzahl
von Modalitäten
beschränkt
ist.
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In
dem dargestellten System steuert das Prozess-steuerungssystem 100 die
auf den jeweiligen Modalitäten
laufenden Prozessschritte, was das Versenden der jeweiligen Daten
an die Modalitäten,
das Starten von Anwendungen oder Ähnliches oder auch das Ausgeben
einer Konfiguration umfassen kann. Beispielsweise kann, wie in 2a dargestellt,
festgelegt sein, dass Schritte 1, 2 und 3 nicht
in der Modalität 10 nacheinander
ablaufen und dann die Modalität 40 gestartet
wird, worauf die Prozesse 4, 5 und 6 ablaufen.
Schließlich
wird in diesem Beispiel zur Modalität 10 zurückgekehrt
oder auf die Modalität 80 gewechselt,
wo dann die Schritte 7, 8 und 9 durchgeführt werden.
Die Abfolge der einzelnen Prozessschritte ist dabei in dem Prozessmanagementsystem festgelegt.
In Systemen nach dem Stand der Technik ist diese Reihenfolge statisch
und erfolgt nach einer einmal festgelegten Reihenfolge, während diese
gemäß dieser
Erfindung dynamisch und adaptiv ist.
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Die
vorliegende Erfindung sieht darüber
hinaus vor, einen Kontextmanager oder ein Kontexterkennungssystem
bzw. einen Kontext-Manager 200 vorzusehen, das bezüglich der
verschiedenen Modalitäten 10, 40 und 80 Kontextinformationen
sammelt und diese an eine Daten- und Konfigurationssteuerung übermittelt.
Die jeweiligen Modalitäten 10, 40 und 80 können jeweils
einen Agenten, beispielsweise einen Softwareagenten 12, 42 bzw. 82 umfassen,
der die jeweiligen Kontextinformationen an den Kontextmanager 200 weitergibt.
Der Agent 12, 42, 82 kann die Form eines
Plug-Ins oder einer Zusatzsoftware haben, die nachträglich auf
bestehende Geräte,
Datenverarbeitungsanlagen oder ähnliches
aufgespielt wird. Sie kann aber auch herstellerseitig in die jeweilige
Modalität
integriert sein.
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Ein
solches System kann somit adaptiv den jeweiligen Kontext der jeweiligen
Modalität
erfassen und einen aktuellen Prozesskontext zu jedem Zeitpunkt des
Prozesses dynamisch generieren.
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Der
Begriff Kontext kann in verschiedene Kategorien eingeteilt werden,
den Datenverarbeitungskontext, also Informationen über die
Netzwerkumgebung, die Bandbreite, die Hardwareressourcen, die Prozessorleistung,
die Speicherkapazität
und ähnliche
Informationen bzgl. der in dem Prozess verwendeten Datenverarbeitungslage
bzw. der Modalität 10, 40, 80.
Dieser Datenverarbeitungskontext kann zudem den Rechner, die IP-Adresse und Hardwarespezifikationen
umfassen.
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Der
Kontext des Prozesses kann auch den Benutzerkontext umfassen, in
dem Information über den
aktuellen Anwender 15, 45, 85 gesammelt
wird. Dabei kann zum Beispiel auch ein und derselbe Anwender 15 die
Modalitäten 10, 40 oder 80 bedienen. Der
Benutzer kann dabei durch den Softwareagenten oder einen anderen
Agenten, zum Beispiel durch die Eingabe eines Benutzernamens oder
eines Kontonamens beim Einloggen in das System, festgestellt werden.
Es kann auch mittels eines Klinikverzeichnisses, zum Beispiel eines
Active Directory's
ermittelt werden, was die aktuelle Funktion des Benutzers ist, zum
Beispiel MTA, Kardiologe, Arzt usw. und wie bzw. in welcher Reihenfolge
der jeweilige Benutzer bestimmte Prozessschritte bevorzugt.
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Des
Weiteren kann ein Applikationskontext ermittelt werden, der Informationen
umfasst, die unmittelbar mit der Anwendung zusammenhängen. Hierzu
zählen
die Versionsnummer, momentan geöffnete
Dateien, zum Beispiel Bilddaten, Bearbeitungsstand der Daten und
anderer applikationsspezifische Informationen.
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Ein
weiterer Kontext kann der Lokalitätskontext sein, der beispielsweise
mit dem Datenverarbeitungsanlagenkontext zusammen hängen kann
und Information über
den aktuellen Ort des Prozessschritts mitteilt und beispielsweise
darüber,
in welcher Organisationseinheit einer Klinik dieser verwendet wird.
Er kann auch den Durchführungsort
eines Prozessschrittes beinhalten.
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Der
physikalische Kontext kann beispielsweise physikalische Informationen
der Umgebung, wie Temperatur, Gewicht, Druck oder andere Maße umfassen
und beispielsweise Umgebungsparameter, wie beispielsweise die Raumtemperatur,
den Zustand von Proben oder Behandlungsmitteln beinhalten
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Zusätzlich kann
ein Zeitkontext Informationen über
den Zeitpunkt einer Anwendung oder eines Prozessschrittes bzw. über deren
zeitlichen Verlauf und Dauer und/oder den Durchführungszeitpunkt liefern.
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Alle
diese einzelnen Kontexte können
separat für
jeden Prozessschritt und/oder für
jede Modalität
einzeln ermittelt werden, um diese Daten dann in einen Gesamtkontext
zusammenzuführen
oder sie können
direkt als Gesamtkontext gesammelt werden
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Der
ermittelte Kontext kann entweder einzeln verwendet oder zu einem
Gesamtkontext kombiniert werden. Der Gesamtkontext orientiert sich
dabei an den in dem Konfigurationssystem modulierten Strukturen
und Konfigurationsdaten. Die Informationsgewinnung kann mit Hilfe
unterschiedlicher Technologien stattfinden. Hilfsweise sind der
Benutzer und der Rechner über
den Account-Namen des Benutzers bzw. einer Benutzerkarte und über die
IP-Adresse bzw. den Hostnamen des Rechners zu ermitteln. Lokalitätsinformation
von mobilen Geräten
können über Eingaben
eines RFID-Chips oder durch andere bekannte Techniken stattfinden.
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Wie
bereits oben erwähnt
kann es sich bei den Benutzern der Modalitäten um ein und denselben Benutzer
handeln der verschiedene Modalitäten gleichzeitig
oder nacheinander bedient, es kann sich auch um verschiedene Benutzer
an verschiedenen Modalitäten
oder auch um mehrere Benutzer an einer einzelnen Modalitäten handeln.
Dabei kann es zum Beispiel vorkommen, dass unterschiedliche Benutzer,
wie zwei Ärzte,
die dieselbe Modalität
benutzen, eine Untersuchung oder Behandlung auf unterschiedliche
Weise vornehmen wollen und somit typischerwei se einen anderen zeitlichen
Ablauf des Gesamtprozesses erfordern. Auch kann der jeweilige Zeitbedarf
eines einzelnen Prozessschritts von der jeweiligen Untersuchung
von dem Patienten der Rechenleistung der Modalität und weiteren Parametern abhängen.
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Der
Kontextmanager 200 der vorliegenden Erfindung ermittelt
aus den vielen einzelnen Informationen bzw. Einzelkontexten einen
Gesamtkontext. Es sei angemerkt, dass dabei die absolute Zahl der zur
Verfügung
stehenden Informationen ebenfalls variieren kann und sich das Gesamtbild
bzw. der Gesamtkontext aus den jeweils zur Verfügung stehenden Informationen
ergibt. Der Kontextmanager 200 kann beispielsweise eine
Softwarekomponente darstellen, die Kontextinformationen überwacht.
Die Überwachung
kann dabei iterativ in zeitlich festgelegten Intervallen, kontinuierlich
oder auch dynamisch variabel wiederholt werden.
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Dies
ist von Vorteil, da sich die einzelnen Kontexte, zum Beispiel der
Benutzer, seine Funktion innerhalb eines Klinikums, seine Rolle
in einer Arbeitsabteilung, der Arbeitsplatz, die Beanspruchung oder
die Leistungsfähigkeit
der einzelnen Modalitäten
und andere Informationen ständig
verändern
und sich somit der Kontext im Laufe der Zeit ständig, insbesondere auch dynamisch
variiert. Schon daher ist es notwendig, dass der Kontextmanager 200 mittels des
Softwareagenten 12, 42, 82 die jeweiligen
Kontexte iterativ oder kontinuierlich ermittelt.
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Da
sich die zuvor besprochene Anzahl der zur Verfügung stehenden Kontextinformationen
kontinuierlich ändert, ändert sich
der Gesamtkontext ebenfalls kontinuierlich. Dadurch kann auch die
Genauigkeit des Kontexts verändert
sein, was von dem Kontext-Manager 200 und/oder dem Konfigurationssystem 250 ebenfalls
in die Konfiguration mit einbezogen werden kann.
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Der
von dem Kontextmanager 200 ermittelte Gesamtkontext bzw.
eventuell auch die Einzelkontexte werden an das Konfigurati onssystem 250 übermittelt.
Das Konfigurationssystem 250 versucht dann anhand des aktuellen
Kontexts den zukünftigen
Kontext oder Einsatz der Modalitäten
vorherzusagen. Dies setzt voraus, dass der Kontextmanager bzw. das
Konfigurationssystem auf komplexe Entscheidungshilfen zur Kontextmodulierung
aufbauen kann, die bei der Evaluierung und Entscheidungsfindung helfen.
Diese intelligenten Assistenten können auf neuronalen Netzen
aufbauen, das basierend auf vorhandenen Daten trainiert wird. Dazu
kann beispielsweise eine Datenbank 260 vorgesehen sein,
die mit dem Kontextmanager 200 und/oder Konfigurationsservice 250 verbunden
ist. Durch die verteilte Verarbeitung und Repräsentation der Informationen
ist es durch den Einsatz von neuronalen Netzen auch möglich, teilweise
unvollständige
oder inkonsistente Zustände
zu verarbeiten. Die Stärken
einer neuronalen Netzwerkentscheidungslogik liegen in dem Erkennen von
unvollständigen
und unscharfen Kontexten und der Ermittlung des am besten passenden
Kontexts für
unperfekte Angaben. Neuronale Netze helfen auch, relativ gute Prognosen
für zukünftige Kontexte zu
treffen. Im klinischen Alltag können
neuronale Netze auch bei fehlenden oder nur teilweise vorhandenen
Informationen, den fehlenden Kontext ergänzen. Dabei besteht auch die
Möglichkeit,
interaktiv einzugreifen und bei fehlerhafter Feststellung den Kontext dynamisch
zu korrigieren, was den neuronalen Netzen hilft, die Erkennungsmuster
zu verfeinern und in einer zukünftigen ähnlichen
Situation ein besseres Ergebnis zu liefern.
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Im
Sinne der Prozessorientierung und im Zuge der Einführung von
Prozess-/Workflowmanagementsystemen in medizinische Prozesse besteht
somit die Möglichkeit,
pro aktiv auf zukünftig
erwartete Ereignisse Bezug zu nehmen und den Applikationskontext
vorherzusagen. Dies ermöglicht
potentielle Fehlerfälle
zu vermeiden und Interaktionen zwischen Benutzer und Anwendung erwartungskonform
zu gestalten.
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Wie
in 2a dargstellt, kann zum Beispiel ein Prozess aus
den Prozessschritten 1 bis 9 bestehen. Dabei können die
Schritte 1, 2 und 3 nacheinander z. B.
auf einer ersten Moda lität 40 ablaufen.
Während
dem Ablauf des Schrittes 1 oder 2 kann der Kontext
für den
gesamten Prozess ermittelt werden und der Kontext-Manager 200,
bzw. das Konfigurationssystem 250 kann anhand der Datenbank 260 feststellen,
dass wahrscheinlich die Schritte 4, 5 und 6 (beispielsweise
mittels der Modalität 40)
als nächstes ausgeführt werden.
Erkennt nun das Konfigurationssystem 250 zur Zeit des Ablaufs
des Schrittes 1 oder 2, dass die nächsten Schritte
die Schritte 4, 5, 6 aus der Modalität 40 sein
werden, so kann das Konfigurationssystem 250 dies dem Prozessmanagementsystem 100 mitteilen
und es veranlassen, zum Beispiel die Modalität 40 bereits während des
Ablaufs des Schrittes 3 auf den Schritt 4 vorzubereiten,
insbesondere zu starten und die entsprechend für die Behandlung notwendigen
Daten an die Modalität 40 zu
senden. Dadurch können
beispielsweise langsame Prozessstartvorgänge bereits im Vorfeld vorbereitend ausgeführt werden,
bevor die eigentliche Anwendung benötigt wird. Das System kann
selbstverständlich auch
genutzt werden, um Prozesse gegebenenfalls parallel ablaufen zu
lassen. Wenn zum Beispiel die Prozesse 1, 2 und 3 die
Vorbereitung, die Kontrolle und die Ausführung einer Radiologieuntersuchung (beispielsweise
die Aufnahme eines CT-Bildes) betreffen, kann der Kontextmanager
erkennen, dass die Bildaufnahme gestartet wurde und in Schritt 2 beispielsweise
das Kontrastmittel gespritzt wurde, und bereits veranlassen, dass
die in den Schritten 4, 5 und 6 stattfindenden
Bildbearbeitungsschritte bereits gestartet werden und beispielsweise
rechenintensive Software geladen wird, um die Bilder automatisch
anzuzeigen und die Auswertung somit zu beschleunigen.
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Eventuell
wird das System die Schritte 4, 5 und 6 aber
auch nicht gleich starten, wenn beispielsweise aus dem Kontext ermittelt
wird, dass der auswertende Arzt oder Bearbeiter derzeit nicht verfügbar ist
oder das System und dessen Rechenleistung für einen andere Vorgang, beispielsweise
einen Notfall benötigt
wird.
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Die
Ermittlung des Kontexts und die Konfiguration des Prozessablaufes
erfolgen erfindungsgemäß automatisch.
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Die
vorliegende Erfindung ist besonders vorteilhaft, wenn die zur Verfügung stehenden
Prozesse für
mehrere Patienten A, B, C zeitlich versetzt angewandt werden sollen.
Wenn zum Beispiel die Schritte 1, 2, 3, 4 und 5,
nacheinander in einer Behandlung des Patienten A durchgeführt werden
sollen, werden in einem statischen System, wie in 2b dargestellt,
die gleichen Schritte 1 bis 5 in der gleichen
Reihenfolge, zeitlich versetzt mit Patienten B und danach mit Patient
C durchgeführt.
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Hat
beispielsweise A den Schritt 1, beispielsweise die Anmeldung
seiner Daten in die Datenverarbeitungsanlage beendet und ist zu
Schritt 2, der Vorbereitung einer Radiologieuntersuchung
bei einer MTA übergegangen,
kann der Schritt 1 mit Patient B erfolgen. Sobald Patient
A zu Schritt 3 übergegangen ist,
der radiologischen Bildaufnahme, kann mit Patient B der Vorbereitungsschritt 2 erfolgen
und die Aufnahme gemäß Schritt 1 mit
Patient C stattfinden.
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Ist
das System – wie
bisher – statisch,
so wird die zeitliche Dauer des gesamten Vorgangs durch die zeitliche
Dauer des längsten
Schrittes bestimmt. Dies ist insbesondere problematisch, wenn einer
der Schritte (beispielsweise der Schritt 3) bei Patient
A länger
dauert, weil die Untersuchung wiederholt werden muss. Dann verzögert sich
bisher der gesamte Vorgang auch bei Patient B, der erst mit Schritt 3 beginnen
kann, wenn Patient A diesen beendet hat. Analog verzögert sich
der Ablauf für
Patient C und es entsteht ein unnötiger Zeitverlust.
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Dabei
ist eine Vielzahl von Verzögerungsquellen
denkbar und es ist offensichtlich, dass sich auch kleine Verzögerungen
zu beträchtlichen
Gesamtbehinderungen multiplizieren können. Diesen Nachteil bisheriger
Systeme kann die erfindungsgemäße Lösung überwinden.
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In
einem erfindungsgemäßen dynamischen System
wird der Kontext erkannt und es können beispielsweise, wenn – wie oben
beschrieben – Patient A
für Schritt 3 mehr
Zeit benötigt
für die
Patienten B und C bereits Schritt 4 oder 5 vorgezogen
werden, wenn die Ressourcen für
diese Prozessschritte dem Kontext nach zur Verfügung stehen und sinnvoll sind. Das
erfindungsgemäße System
kann dabei dynamisch auf die jeweiligen Bedingungen reagieren und den
Arbeitsprozess und die einzelnen darin enthaltenen Prozessschritte
dynamisch mit den jeweiligen Gegebenheiten bzw. dem Gesamtkontext
anpassen.
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Es
versteht sich, dass die hier angegebenen Beispiele lediglich zu
illustrativen Zwecken und nicht einschränkend angegeben wurden und
dass insbesondere klinische Prozesse wesentlich umfangreicher und
komplexer sind, woraus sich eine erhebliche Effizienzsteigerung,
insbesondere bei der Anwendung der medizinisch technischen Ausrüstung ergibt.
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Abschließend sei
darauf hingewiesen, dass die Beschreibung der Erfindung und die
Ausführungsbeispiele
grundsätzlich
nicht einschränkend
in Hinblick auf eine bestimmte physikalische Realisierung der Erfindung
zu verstehen sind. Für
einen einschlägigen
Fachmann ist es insbesondere offensichtlich, dass die Erfindung
teilweise oder vollständig
in Soft- und/oder
Hardware und/oder auf mehrere physikalische Produkte – dabei
insbesondere auch Computerprogrammprodukte – verteilt realisiert werden kann.