IKP-HL Unterstützung bei der Softwareplanung insbesondere für vernetzte Medizingeräte und Systeme

Die Industrie-in-Klinik-Plattform Lübeck (IKP-HL) unterstützt Unternehmen bei der Prozessplanung und Ermittlung der Anforderungen im Entstehungsprozess von Systemsoftware sowie auch deren Entwicklung insbesondere für Service-orientierte medizinische IT-Netzwerke. Die Projektunterstützung referenziert auf folgenden generischen Projektstrukturplan, der projektspezifisch auf die Anforderungen im konkreten Auftragsfall angepasst wird.

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Zur Ermittlung der teilweise vielschichtigen Anforderungen an die Systemsoftware hat sich in der Praxis der iterative „User Story Mapping“-Ansatz bewährt. Der klinische Nutzer erzählt fiktiv, welches Verhalten er von den verbundenen technischen Systemen erwartet und welche Funktionen des Geräte- und Systemverbunds er beherrschen möchte. Aus der User Story identifiziert der technisch geschulte Experte Anwendungsfälle (Use Cases) und definiert digitale Transaktionen zwischen einzelnen Komponenten des Systems. Die enge Zusammenarbeit mit den klinischen Anwendern im Sinne von User-Integration ist bei IKP-HL Programm.

Folgendes Aktivitätsdiagramm illustriert exemplarisch, wie aus der User Story eines Nutzers systematisch „Use Cases“ und Transaktionen zwischen den Systemkomponenten abgeleitet werden können. Die ermittelten Transaktionen können ggf mit bekannten Standardprofilen der IHE (Integrating the Healthcare Enterprise www.ihe.net) verglichen und angepasst werden. Der Software Designer fasst letztendlich geeignete Transaktionen in Service-Operationen zusammen, die als Set einen definierten (Web) Service bilden. Ist das Profil des Web-Services bekannt oder standardisiert, können verknüpfte Systeme in Netzwerken diesen Service interoperabel anbieten oder konsumieren.

Die systematische Erfassung der Anwendungsfälle und die Beschreibung der Transaktionen zwischen Systemkomponenten dienen dem Softwareentwickler beim Design der Softwarearchitektur und bieten die technische Grundlage Systemkomponenten und Web Services zu kodieren.

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Im System- und Software-Engineering werden Objekte aus der realen Welt als Datenmodelle beschrieben. Zur Darstellungen der Datenobjekte und deren Beziehung untereinander ist es üblich UML („Unified Modelling Language“)-Darstellungen zu nutzen (siehe unten).

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Die IKP-HL bietet Unternehmen in der Phase der Systemplanung an, die Interaktionen des Nutzers und die Transaktionen der Systeme untereinander als UML-Diagramme darzustellen. Der Systemsoftware-Designer soll auf Basis der UML-Diagramme in die Lage versetzt werden, die Systemsoftware systematisch und anschaulich zu konzipieren. In Workshops mit klinischem Fachpersonal und mit dem Produktmanagement des Medizinsystemherstellers können die Anforderungen an das Produkt zusammengetragen und in simulierten Abläufen mit beteiligten Akteuren iterativ auf Nutzen und klinische Bedeutung überprüft werden. Selbstverständlich organisiert IKP-HL ggf auch die eigentliche Software-Entwicklung unter Einbeziehung technologischer Dienstleister.

Der idealtypische Ablauf der Softwaresystemplanung ist noch einmal aus der animierten Version des Projektstrukturplans ersichtlich, eine mögliche Arbeitsteilung zur Sicherstellung der klinischen Relevanz neue Software ergibt sich aus der Tabelle.

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