Authors:	Wagner, Markus
Title:	Informationsstrukturen der protokollbasierten Medizin
Online publication date:	1-Jan-2002
Year of first publication:	2002
Language:	german
Abstract:	Die protokollbasierte Medizin stellt einen interdisziplinären Brennpunkt der Informatik dar. Als besonderer Ausschnitt der medizinischen Teilgebiete erlaubt sie die relativ formale Spezifikation von Prozessen in den drei Bereichen der Prävention, Diagnose und Therapie.Letzterer wurde immer besonders fokussiert und gilt seit jeher im Rahmen klinischer Studien als Projektionsfläche für informationstechnologische Konzepte. Die Euphorie der frühen Jahre ernüchtert sich jedoch bei jeder Bilanz. Nur sehr wenige der unzählbaren Projekte haben ihre Routine in der alltäglichen Praxis gefunden. Die meisten Vorhaben sind an der Illusion der vollständigen Berechenbarkeit medizinischer Arbeitsabläufe gescheitert. Die traditionelle Sichtweise der klinischen Praxis beruht auf einer blockorientierten Vorstellung des Therapieausführungsprozesses. Sie entsteht durch seine Zerlegung in einzelne Therapiezweige, welche aus vordefinierten Blöcken zusammengesetzt sind. Diese können sequentiell oder parallel ausgeführt werden und sind selbst zusammengesetzt aus jeweils einer Menge von Elementen,welche die Aktivitäten der untersten Ebene darstellen. Das blockorientierte Aufbaumodell wird ergänzt durch ein regelorientiertes Ablaufmodell. Ein komplexes Regelwerk bestimmt Bedingungen für die zeitlichen und logischen Abhängigkeiten der Blöcke, deren Anordnung durch den Ausführungsprozeß gebildet wird. Die Modellierung der Therapieausführung steht zunächst vor der grundsätzlichen Frage, inwieweit die traditionelle Sichtweise für eine interne Repräsentation geeignet ist. Das übergeordnete Ziel besteht in der Integration der unterschiedlichen Ebenen der Therapiespezifikation. Dazu gehört nicht nur die strukturelle Komponente, sondern vorallem die Ablaufkomponente. Ein geeignetes Regelmodell ist erforderlich, welches den spezifischen Bedürfnissen der Therapieüberwachung gerecht wird. Die zentrale Aufgabe besteht darin, diese unterschiedlichen Ebenen zusammenzuführen. Eine sinnvolle Alternative zur traditionellen Sichtweise liefert das zustandsorientierte Modell des Therapieausführungsprozesses. Das zustandsorientierte Modell beruht auf der Sichtweise, daß der gesamte Therapieausführungsprozeß letztendlich eine lineare Folge von Zuständen beschreibt, wobei jeder Zustandsübergang durch ein Ereignis eingeleitet wird, an bestimmte Bedingungen geknüpft ist und bestimmte Aktionen auslösen kann. Die Parallelität des blockorientierten Modells tritt in den Hintergrund, denn die Menge der durchzuführenden Maßnahmen sind lediglich Eigenschaften der Zustände und keine strukturellen Elemente der Ablaufspezifikation. Zu jedem Zeitpunkt ist genau ein Zustand aktiv, und er repräsentiert eine von endlich vielen klinischen Situationen, mit all ihren spezifischen Aktivitäten und Ausführungsregeln. Die Vorteile des zustandsorientierten Modells liegen in der Integration. Die Grundstruktur verbindet die statische Darstellung der möglichen Phasenanordnungen mit der dynamischen Ausführung aktiver Regeln. Die ursprünglichen Inhalte des blockorientierten Modells werden als gewöhnliche Eigenschaften der Zustände reproduziert und stellen damit nur einen Spezialfall der zustandsbezogenen Sicht dar.Weitere Möglichkeiten für die Anreicherung der Zustände mit zusätzlichen Details sind denkbar wie sinnvoll. Die Grundstruktur bleibt bei jeder Erweiterung jedoch die gleiche. Es ergibt sich ein wiederverwendbares Grundgerüst,ein gemeinsamer Nenner für die Erfüllung der Überwachungsaufgabe. Protocol-based medicine forms an interdisciplinary focalpoint of computer science. As a particular cutout of medical subareas it allows for the relatively formal specification of processes in the three domains of prevention, diagnosis and therapy. The latter was focused peculiarly at all times and has ever been an area of projection for concepts of information technology. However, the euphoria of the early years disillusions whenever taking stock of it. Only very few of the uncountable projects have found their routine operation in everyday practice. The majority of concepts failed at the illusion of a total computability of medicalwork flows. The traditional perception of clinical practice is based on a block-oriented notion of the therapy execution process. It evolves from its decomposition into separate therapy branches, which are composed of predefined therapy blocks.These may be executed sequentially or in parallel, and they are themselves composed of a set of therapy elements at each case, which represent the activities of the lowest level.The block-oriented structural model is completed with a rule-oriented procedural model. A complex body of rules determines the conditions for the temporal and logical dependencies of the blocks, the arrangement of which is formed by the execution process. The modeling of therapy execution initially faces the fundamental question of how far the traditional point ofview is applicative for an internal representation. The superordinated objective relates to the integration of the different layers of therapy specification. This includes notonly the structural component, but particularly the procedural component. A dedicated rule model is essential,which meets the specific requirements of therapy control.The central task consists in the consolidation of these different layers. A reasonable alternative to the traditional perception arises from the state-oriented model of the therapy execution process. The state-oriented model is based on the imagination that the whole therapy execution process finally describes alinear series of states, where each state transition is initiated by an event, is bound to certain conditions and may trigger certain actions. The parallelism of the block-oriented model takes a back seat, because the set of activities that are to be performed merely are properties of the states, rather than structural elements of the procedural specification. At any time exactly one state is active, and it represents one of a finite number of clinical situations, including any specific activities and execution rules. The benefits of the state-oriented model relate to integration. The basic structure links together the static representation of the possible arrangement of phases and the dynamic execution of active rules. The original contents of the block-oriented model are reproduced as ordinary properties of the states, and therefore constitute just a special case of the state-oriented view. Additional options for the enrichment of states with auxiliary details are as imaginable as they are reasonable. However, the basic structure stays the same after any extension. The outcome is a reusable skeletal structure, a common denominator for the realization of therapy control.
DDC:	510 Mathematik 510 Mathematics
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 08 Physik, Mathematik u. Informatik
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-3956
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-3662
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Appears in collections:	JGU-Publikationen