Diplomarbeit, 2002
61 Seiten, Note: Steht noch aus
1 Einfuhrung
2 Bisherige und geforderte Funktionalit¨at
2.1 Funktionalit¨at des bisherigen Terminplaners
2.2 Anforderungen an den neuen Terminplaner
2.2.1 Mehrfachtermine
2.2.2 Geschwindigkeit
3 Theorie der Ablaufplanung
3.1 Planungsprobleme
3.1.1 Auftragsmodelle
3.1.2 Prozessormodelle
3.1.3 Optimierungskriterien
3.1.4 Beispiele
3.1.5 Erweiterungen
3.2 L¨osung von Planungsproblemen
3.3 Mehrere Prozessoren pro Operation
3.4 Terminplanung in der Radiologie
3.4.1 Das Modell fur Serientermine
3.4.2 Das Modell fur Profiltermine
4 Algorithmen zur Terminvergabe
4.1 Der Algorithmus zur Profilterminvergabe
4.1.1 Komplexit¨at
4.2 Der Algorithmus zur Serienterminvergabe
5 Implementierung
5.1 Schichten bei Anwendungsarchitekturen
5.1.1 2-Schicht-Modell
5.1.2 3-Schicht-Modell
5.2 Verwendete Softwareprodukte
5.2.1 Java
5.2.2 J2EE und EJB
5.2.3 Orion
5.2.4 Forte
5.2.5 SourceSafe
5.2.6 Oracle 8.06
5.2.7 JFCSuite
5.3 Benutzeroberfl¨ache
5.3.1 Steuerungsleiste
5.3.2 Monatsubersicht
5.3.3 Multifunktionsleiste
5.3.4 Weitere Termine / Abwesenheitsliste
5.3.5 Terminubersicht
5.3.6 Termindialog
5.4 Architektur der Benutzerschicht
5.5 Architektur der Vorgangsbearbeitung
5.5.1 Session-Beans
5.5.2 Entity-Beans
5.6 Stand des Projektes
6 Fazit und Ausblick
Die Arbeit befasst sich mit der Konzeption und technischen Neurealisierung eines Terminplanungsmoduls für ein radiologisches Informationssystem (RIS) unter Verwendung moderner Softwarearchitekturen, um die Defizite bestehender, auf Oracle Forms basierender Lösungen zu beheben. Die zentrale Forschungsfrage ist, wie eine performante und benutzerfreundliche Terminverwaltung unter Einbeziehung komplexer Anforderungen wie Serien- und Profilterminen in einer 3-Schicht-Java-Architektur umgesetzt werden kann.
3.4 Terminplanung in der Radiologie
In radiologischen und strahlenmedizinischen Einrichtungen müssen – neben „normalen“ Einzelterminen – für einen Patienten häufig sogenannte Serientermine vereinbart werden. Damit ist eine Anzahl von Terminen gemeint, bei denen in möglichst gleichem Abstand jeweils die gleiche Untersuchung oder Therapie durchgeführt werden muß. Beispielsweise werden bei der Tumortherapie häufig Bestrahlungsserien angewandt, bei denen z. B. 10 Bestrahlungen im Abstand von 6 Wochen durchgeführt werden.
Eine weiterer Typus von Terminanforderungen ist das Anlegen mehrerer Termine gemäß einem Terminprofil. Darin sind mehrere Untersuchungen oder Eingriffe definiert, deren zeitlicher Abstand zwischen einem Mindest- und einen Höchstwert liegen muß. Beispielsweise ist es bei einer Untersuchung mit Kontrastmitteln wichtig, daß zwischen der Injektion des Kontrastmittels und der Aufnahme des Bildes eine gewisse Zeit vergeht, damit sich das Mittel im Körper des Patienten verteilt; andererseits darf auch nicht zuviel Zeit vergehen, weil sich sonst das radioaktive Präparat zu stark abbaut und die Strahlungsintensität nicht für eine Aufnahme ausreicht. Hingegen dürfen bei bestimmten Untersuchungen keine Strahlenquellen im Patientenkörper vorhanden sein, so daß solch eine Untersuchung also zeitlich vor einer Kontrastmittelinjektion liegen muß. Diese Reihenfolge- und Zeitkriterien werden durch Terminprofile beschrieben. Termine, die gemäß einem Profil angelegt werden, heißen Profiltermine.
1 Einfuhrung: Vorstellung des Projektumfelds bei GE Medical Systems und Motivation zur Neugestaltung des Terminplanungsmoduls aufgrund technischer Mängel der bestehenden Forms-Lösung.
2 Bisherige und geforderte Funktionalit¨at: Analyse des Ist-Zustandes der Terminplanung und Definition der Anforderungen an die neue Version, inklusive neuer Funktionen wie Profil- und Serientermine.
3 Theorie der Ablaufplanung: Wissenschaftliche Fundierung der Terminvergabe durch Operations Research, mathematische Modellierung von Planungsproblemen und Diskussion von Lösungsansätzen.
4 Algorithmen zur Terminvergabe: Entwicklung und mathematische Beschreibung von Algorithmen zur effizienten Lösung von Profil- und Serienterminproblemen in einer klinischen Umgebung.
5 Implementierung: Detaillierte Beschreibung der Systemarchitektur unter Verwendung von Java, J2EE und EJB, inklusive der Gestaltung der Benutzeroberfläche und der Vorgangsbearbeitung.
6 Fazit und Ausblick: Bewertung der Technologiestudie hinsichtlich der gewählten Plattform und Empfehlungen für zukünftige Erweiterungen sowie Portierungsmöglichkeiten auf andere Betriebssysteme.
Terminplanung, Radiologie, RIS, Ablaufplanung, Java, J2EE, Enterprise Java Beans, EJB, Profiltermine, Serientermine, Softwareergonomie, 3-Schicht-Architektur, Algorithmen, Datenbank, Prozessormodell
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Konzeption und technischen Realisierung eines neuen, benutzerfreundlichen Terminplaners für ein radiologisches Informationssystem, welches bestehende Defizite älterer Softwarelösungen beheben soll.
Die Schwerpunkte liegen auf der Theorie der Ablaufplanung, der mathematischen Modellierung von Terminvergabe-Problemen sowie der praktischen Umsetzung mittels moderner Java-Technologien.
Das Ziel ist die Entwicklung einer performanten, skalierbaren Anwendung, die komplexe Anforderungen wie Serientermine und terminliche Abhängigkeiten (Profiltermine) effizient verwalten kann.
Die Arbeit nutzt Ansätze aus dem Bereich Operations Research, um Terminierungsprobleme als Ablaufplanungsprobleme mit spezialisierten Prozessoren mathematisch zu formalisieren und effizient lösbare Algorithmen abzuleiten.
Der Hauptteil gliedert sich in eine theoretische fundierte Analyse von Planungsproblemen, die Entwicklung spezifischer Algorithmen für die Terminvergabe sowie die technische Implementierung in einer 3-Schicht-Architektur mit Enterprise Java Beans.
Die Arbeit lässt sich durch Begriffe wie Terminplanung, Radiologie, J2EE, EJB, Profiltermine, Algorithmen und 3-Schicht-Architektur beschreiben.
Java bietet eine hohe Abstraktion, Betriebssystemunabhängigkeit und mit J2EE die notwendige Unterstützung für skalierbare 3-Schicht-Architekturen, die eine saubere Trennung von Benutzeroberfläche und Datenhaltung ermöglichen.
Sie ermöglichen die Einhaltung zeitlicher Mindest- und Höchstabstände zwischen zusammenhängenden medizinischen Untersuchungen, ohne auf rechenintensive Backtracking-Algorithmen angewiesen zu sein.
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