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ProMed

Prozessunterstützung von adaptiv-evolutionären Informationssystemen in der Medizin (ProMed)

Gegenstand des Projekts "Prozessunterstützung von adaptiv-evolutionären Informationssystemen in der Medizin" (ProMed) ist die Erarbeitung von Architektur- und Prozessbeschreibungsanforderungen an adaptiv evolutionäre Informationssysteme zur Unterstützung institutionsübergreifender Abläufe im Versorgungsnetz (Krankenhäuser, niedergelassene Ärzte, Labore, Kassenärztliche Vereinigungen und Apotheken).
Ziele auf Anwendungsebene: 1) Organisatorische Abstimmung des interinstitutionellen Versorgungsprozesses unter Wahrung medizinisch sinnvoller Reihenfolgen und Bereitstellung von elektronischer Informationsübertragung, 2) Optimierung von Daten- und Prozessqualität und Sicherstellung einer ökonomischen und effizienten Krankenversorgung, 3) Vermeidung von Zeitverlusten wegen Doppeluntersuchungen, 4) Verbesserungen des Versorgungsprozesses (Zeitbedarf der Anamneseerhebung, Reduktion der Komplikationsraten, Terminvereinbarung, etc.). Ziele auf technischer Ebene: 1) Prozessunterstützung durch Datenintegration, funktionale Integration sowie einer verteilten Ablaufsteuerung als Prozessintegration, 2) Lose Kopplung, 3) Minimale Schnittstellen, 4) Einbindung von Standards und Komponentensystemen. Ziele auf methodischer Ebene: 1) Referenzmodell für eine verteilte Architektur zum Informationsaustausch, 2) Generische Methoden und Werkzeuge zur Prozessmodellierung und Prozessanalyse, 3) Referenzarchitektur zur prozessorientierten Integration von Informationssystemen, 4) Prototyp zum Aufzeigen des Zusammenwirkens von Methoden und Werkzeugen.
Im Rahmen des Projekts wurde eine Analyse der Anforderungen an den Datenaustausch und an die Ablaufsteuerung im Kontext von interinstitutionellen Kooperationen im Gesundheitswesen vorgenommen. Die Strukturen und Informationssysteme in dieser Domäne sind in besonderem Maß gekennzeichnet von evolutionären Veränderungen. Ein Publish/Subscribe System „DEUS“, das den traditionellen Pub/Sub-Ansatz um einen dritten Vermittler-Aktor erweitert, wurde entworfen und prototypisch umgesetzt, wodurch ein kooperativer Austausch von elektronischer Patienteninformation in streng dezentralen Systemlandschaften ermöglicht wird. Auf Standard-Konformität zielte die Testumgebung „XdsRig“ ab, durch die eine betriebsfähige Open-Source-Umgebung für das IHE XDS Profil bereitgestellt wurde. Ein leichtgewichtiges Prozessmodell zur Unterstützung verteilter kooperativer Abläufe wurde auf Basis des diagnostisch-therapeutischen Zyklus in Form der „DMPS“ Plattform erarbeitet. Motiviert aus dem Bereich der Wissensrepräsentation und internationaler Ontologien für das Gesundheitswesen wurde ein natives Open-Source XML-Datenbanksystem um die formale semantische Validierung von OWL-DL Dokumenten mit Hilfe eines Knowledge Reasoners erweitert und wiederum als Open-Source-Projekt „OXDBS“ veröffentlicht.
Aktuell wird das Forschungsgebiet der semantischen Systemintegration, die im Gesundheitswesen eine große Rolle spielt, nur noch sekundär betrieben – zugunsten einer Fokussierung auf Prozessunterstützung und eine formale Beschreibung von kooperativen Arbeitsabläufen mit Hilfe von „aktiven Dokumenten“. Als Plattform des Informationsaustauschs wird zukünftig die elektronische Gesundheitskarte (eGK) hoffentlich einen Durchbruch bringen, auf deren Basis die ProMed-Systeme als Mehrwertdienste eingesetzt werden können. Kerngebiet des Projekts ist nunmehr „alpha-Flow“, das es ermöglichen soll mit Hilfe eines Dokument-orientierten Prozessparadigmas alle Anforderungen an Prozessunterstützung in heterogenen und Institutions-übergreifenden Szenarien zu erfüllen. Prozesse im Gesundheitswesen sind gekennzeichnet durch kooperative ad-hoc Abläufe, die dezentral stattfinden und eine anfänglich unbekannte Menge an Teilnehmern und Prozessschritten haben. Durch eine prototypische Implementierung wird das Zusammenwirken von Methoden und Werkzeugen in Zukunft weiter verfeinert werden.
Projektleitung:
Prof. Dr. Richard Lenz, Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann

Beteiligte:
Florian Rampp, Florian Wagner, Emil Taralov, André Kreuter, Stefan Hanisch, Gernot Roth, Manuela Schinn, Aneliya Todorova, Hristiyan Pehlivanov, Steffen Idler, Scott Allen Hady, Igor Engel, Peter Schwab, Andreas Maximilian Wahl, Patrick Reischl, Benedikt Lempetzeder, Konstantin Tsysin, Christian Hunsen

Stichwörter:
alpha-Flow; DMPS; DEUS; OXDBS; XdsRig; Medizinische Versorgungsketten; WfM; Medizinische Informationsysteme; IS; semantische Integration; EAI; SOA; HL7; CDA; IHE; XDS; eHR; Elektronische Gesundheitskarte; eGK; Aktive Dokumente; Dokumenten-Orientierung

Beginn: 1.6.2007

Publikationen
Neumann, Christoph P. ; Lenz, Richard: A Light-Weight System Extension Supporting Document-based Processes in Healthcare . In: ProHealth ´09 (Veranst.) : Proceedings of the 3rd Int'l Workshop on Process-oriented Information Systems in Healthcare in conjunction with the 7th Int'l Conf on Business Process Management (BPM ´09 Ulm, Germany 2009, September). 2009, S. -.
[doi>10.1007/978-3-642-12186-9_54]
Neumann, Christoph P. ; Rampp, Florian ; Daum, Michael ; Lenz, Richard: A Mediated Publish-Subscribe System for Inter-Institutional Process Support in Healthcare . In: ACM (Hrsg.) : Proceedings of the 3rd ACM Int'l Conf on Distributed Event-Based Systems (DEBS ´09 Nashville, TN, USA 2009, Juli). 2009, S. -.
[doi>10.1145/1619258.1619277]
Neumann, Christoph P. ; Lenz, Richard: alpha-Flow: A Document-based Approach to Inter-Institutional Process Support in Healthcare . In: ProHealth ´09 (Veranst.) : Proceedings of the 3rd Int'l Workshop on Process-oriented Information Systems in Healthcare in conjunction with the 7th Int'l Conf on Business Process Management (BPM '09 Ulm, Germany 2009, September). 2009, S. -.
[doi>10.1007/978-3-642-12186-9_55]
Neumann, Christoph P. ; Hanisch, Stefan ; Schiemann, Bernhard ; Lenz, Richard: OXDBS Erweiterung einer nativen XML-Datenbank um die Validierung und Konsistenzprüfung gegen eine OWL-Ontologie . In: Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie (Veranst.) : Tagungsband (54. GMDS - Jahrestagung Essen, Germany 2009, September). 2009, S. -.
Neumann, Christoph P. ; Wagner, Florian ; Lenz, Richard: XdsRig Eine Open-Source IHE XDS Testumgebung . In: Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie (Veranst.) : Tagungsband (54. GMDS - Jahrestagung Essen, Germany 2009, September). 2009, S. -.
Neumann, Christoph P. ; Fischer, Thomas ; Lenz, Richard: OXDBS -- Extension of a native XML Database System with Validation by Consistency Checking of OWL-DL Ontologies . In: Concordia University, Montreal (Veranst.) : Proc of the 14th International Database Engineering \& Applications Symposium ((IDEAS '10) Montreal, QC, Canada 16.-18.8.2010). 2010, S. -.
[doi>10.1145/1866480.1866502]
Neumann, Christoph P. ; Lenz, Richard: The alpha-Flow Use-Case of Breast Cancer Treatment -- Modeling Inter-Institutional Healthcare Workflows by Active Documents . In: 19th Int'l Workshops on Enabling Technologies: Infrastructures for Collaborative Enterprises (Veranst.) : Proc of the 8th Int'l Workshop on Agent-based Computing for Enterprise Collaboration (19th Int'l Workshops on Enabling Technologies: Infrastructures for Collaborative Enterprises (WETICE 2010) Larissa, Greece 28.-30.06.2010). 2010, S. -.
[doi>10.1109/WETICE.2010.8]
Todorova, Aneliya ; Neumann, Christoph P.: alpha-Props: A Rule-Based Approach to 'Active Properties' for Document-Oriented Process Support in Inter-Institutional Environments . In: Porada, Ludger (Hrsg.) : Gesellschaft für Informatik e.V. (GI) (Veranst.) : Lecture Notes in Informatics (LNI) Seminars 10 / Informatiktage 2011. xx : xx, 2011, S. -. - ISBN 978-3-88579-444-8
Neumann, Christoph P. ; Schwab Peter K. ; Wahl Andreas M. ; Lenz, Richard: alpha-Adaptive: Evolutionary Workflow Metadata in Distributed Document-Oriented Process Management . In: ProHealth ´11 (Veranst.) : Proc of the 4th Int'l Workshop on Process-oriented Information Systems in Healthcare (ProHealth'11) in conjunction with the 9th Int'l Conf on Business Process Management (BPM'11) (ProHealth'11 Clermont-Ferrand, FR August 2011). 2011, S. -.
Neumann, Christoph P. ; Wahl, Andreas ; Lenz, Richard: Adaptive Version Clocks and the OffSync Protocol . In: IEEE (Veranst.) : Proc of the 10th IEEE Int'l Symposium on Parallel and Distributed Processing with Applications (ISPA-12 (10th IEEE Int'l Symposium on Parallel and Distributed Processing with Applications Madrid, Spain July 2012). 2012, S. -.
Neumann, Christoph P. ; Wahl, Andreas M.: alpha-OffSync: An Offline-Capable Synchronization Approach for Distributed Document-Oriented Process Management in Healthcare . In: Porada, Ludger (Hrsg.) : Gesellschaft für Informatik (Veranst.) : Lecture Notes in Informatics (LNI) Seminars 11 / Informatiktage 2012 (GI Informatiktage 2012 Bonn, Germany 23./24.3.2012). 2012, S. -. - ISBN 978-3-88579-444-8
Neumann, Christoph P. ; Hady, Scott A. ; Lenz, Richard: Hydra Version Control System . In: IEEE (Veranst.) : Proc of the 10th IEEE Int'l Symposium on Parallel and Distributed Processing with Applications (ISPA-12 (10th IEEE Int'l Symposium on Parallel and Distributed Processing with Applications Madrid, Spain July 2012). 2012, S. -.

Contact:

Subprojects:

Theses [German!]:

Open Topics
[alpha-Access]: Schreib-Lese-Berechtigungen in Form eines Regelsystems als Baustein einer Prozessunterstützung auf Basis von aktiven Dokumenten
Betreuer: Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann, Prof. Dr. Richard Lenz


[alpha-CDM]: Konzeption und Implementierung eines Modells zur Inhaltsabhängigkeit als Baustein einer Prozessunterstützung auf Basis von aktiven Dokumenten
Betreuer: Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann, Prof. Dr. Richard Lenz


[alpha-Conjoint]: Ein Verfahren zur verteilten Änderung von Listen-Artefakten als Baustein einer Prozessunterstützung auf Basis von aktiven Dokumenten
Betreuer: Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann, Prof. Dr. Richard Lenz


[alpha-Doyen]: Ein Verfahren zur Wortführerschaft-Übertragung als Baustein einer Prozessunterstützung auf Basis von aktiven Dokumenten
Betreuer: Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann, Prof. Dr. Richard Lenz


[alpha-Flow] Konstruktion einer Infrastruktur für aktive Dokumente als Plattform einer verteilten Prozessunterstützung
Betreuer: Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann, Prof. Dr. Richard Lenz


[alpha-Poll]: Konzeption und Implementierung einer verteilten Terminumfrage als Baustein einer Prozessunterstützung auf Basis von aktiven Dokumenten
Betreuer: Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann, Prof. Dr. Richard Lenz


[alpha-Shrink]: Konzeption und Implementierung eines Deployment-Verfahrens, dass es erlaubt die Speichersignatur eines Java-basierten aktiven Dokuments bei der Auslieferung möglichst klein zu halten
Betreuer: Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann, Prof. Dr. Richard Lenz


[alpha-TX]: Eine eingebettete transaktionale Speicherung von Koordinationsinformation als Baustein einer Prozessunterstützung auf Basis von aktiven Dokumenten
Betreuer: Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann, Prof. Dr. Richard Lenz

Running Theses
Finished Theses
[ProMed] Gegenüberstellung verschiedener Paradigmen zur Darstellung von Prozesseigenschaften unter Berücksichtigung von Zeit und Daten
Bearbeiter: Benedikt Lempetzeder (beendet am 30.09.2011 )
Betreuer: Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann, Prof. Dr. Richard Lenz


alpha-Adaptive: Ein adaptives Attributmodell als Baustein einer Prozessunterstützung auf Basis von aktiven Dokumenten
Betreuer: Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann, Prof. Dr. Richard Lenz


alpha-Forms: Selbst-editierbare Formulare als Baustein einer Prozessunterstützung auf Basis von aktiven Dokumenten
Bearbeiter: Florian Wagner (beendet am 06.12.2011 )
Betreuer: Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann, Prof. Dr. Richard Lenz


alpha-OffSync: Verteilten Datensynchronisation in Form von IMAP-basiertem Mail-Transfer als Baustein einer Prozessunterstützung auf Basis von aktiven Dokumenten
Betreuer: Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann, Prof. Dr. Richard Lenz


alpha-Templates: Import und Export von "Process Templates" als Baustein einer Prozessunterstützung auf Basis von aktiven Dokumenten
Betreuer: Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann, Prof. Dr. Richard Lenz


alpha-VVS: Ein integriertes Versionsverwaltungssystem als Baustein einer Prozessunterstützung auf Basis von aktiven Dokumenten
Betreuer: Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann, Prof. Dr. Richard Lenz


Entwurf und Realisierung eines IHE XDS-Komponententeststands
Bearbeiter: Florian Wagner (beendet am 15.01.2009 )
Betreuer: Prof. Dr. Richard Lenz, Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann


Entwurf und Realisierung eines Webportals zum Zugriff auf Patientenleitfäden mit Hilfe von Ercatons
Bearbeiter: Manuela Schinn (beendet am 31.01.2010 )
Betreuer: Prof. Dr. Richard Lenz, Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann, Dr.-Ing. Florian Irmert


Erweiterung der HL7 Clinical Document Architecture um Prozessstatusinformation
Betreuer: Prof. Dr. Richard Lenz, Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann


Erweiterung einer nativen XML-Datenbank um die Validierung anhand einer Ontologie
Betreuer: Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann, Prof. Dr. Richard Lenz


Konzeption und Implementierung einer Infrastruktur für aktive Dokumente
Bearbeiter: Stefan Hanisch (beendet am 15.10.2010 )
Betreuer: Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann, Prof. Dr. Richard Lenz


Konzeption und Implementierung einer verteilten Institutionsverwaltung als anwendungsspezifische Form eines verteilten Metadaten-Repository
Bearbeiter: Igor Engel (beendet am 04.07.2011 )
Betreuer: Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann, Prof. Dr. Richard Lenz


Konzeption und Implementierung eines leichtgewichtigen und autonomen Regel-basierten Systems als eine Realisierung von „Active Properties“ im Kontext von aktiven Dokumenten
Bearbeiter: Aneliya Todorova (beendet am 31.07.2010 )
Betreuer: Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann, Prof. Dr. Richard Lenz


Konzeption und Realisierung einer verteilten Adress- und Kontaktdatenbank im Stil einer Publish/Subscribe-Architektur zur Verteilung von Patientendaten zwischen autonomen medizinischen Informationssystemen
Betreuer: Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann, Prof. Dr. Richard Lenz


Konzeption und Realisierung eines verteilten Master Patient Index
Bearbeiter: Gernot Roth (beendet am 30.06.2009 )
Betreuer: Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann, Prof. Dr. Richard Lenz


Recherche und vergleichende Evaluation von verfügbaren Ansätzen für „Aktive Dokumente“
Bearbeiter: Steffen Idler (beendet am 30.09.2010 )
Betreuer: Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann, Prof. Dr. Richard Lenz


Recherche und vergleichende Evaluation von verfügbaren Ansätzen für „Content-oriented Workflows“
Betreuer: Dipl.-Inf. Christoph P. Neumann, Prof. Dr. Richard Lenz

Lectures [German!]:

2010SS: Seminar "Modellierung von Arbeitsabläufen mit BPMN 2.0" (Wedekind/Neumann/Lenz)

2008WS: Seminar "Massive Multiplayer Online Games - Architectures & Technologies" (Lenz/Neumann)

2008SS: Seminar "Prozessunterstützung in der Medizin" (Lenz/Neumann)

2007SS: Seminar "Web Information Retrieval" (Lenz/Neumann)

  Impressum Stand: 2012-03-16 13:22   CPN