Visualizing and interactive modelling of process hierarchies

Abstract

Diese Arbeit beschaeftigt sich mit der Visualisierung und Modellierung von medizinischen Leitlinien und Protokollen, welche auf hierarchisch verschachtelten Plaenen basieren, und in der Asbru ontologie definiert sind. Zu diesem Zweck wird PlanStrips eingefuehrt, eine tree-map basierte Visualisierung, deren Schwerpunkte auf Bedienbarkeit und Einfachheit liegen. Fuer die Arbeit wurde die PlanStrips Visualisierung in einem gleichnamigen Prototyp umgesetzt. Ihre Hauptcharakteristiken sind eine dichte Praesentation von Behandlungsplaenen und die qualitative Praesentation derer Ausfuehrungsreihenfolge. Der Prototyp zeigt zusaetzlich andere Merkmale, wie z.B. mit Plaenen verbundene Konditionen an. Nach einer Einfuehrung und kurzer Beschreibung des Hintergrunds des Projekts, beschaeftigt sich die Arbeit mit wohlbekannten Visualisierungsmethoden fuer hierarchisch strukturierte Daten, als auch bereits existierenden Programmen zum Veranschaulichen und Bearbeiten von Asbru Richtlinien. In einer Diskussion werden einzelne Aspekte/Features dieser Programme mit PlanStrips gegenuebergestellt und verglichen. Eine Benutzerstudie wurde durchgefuehrt um den PlanStrips Prototyp, und die Behauptungen bezueglich einfacher und intuitiver Bedienbarkeit zu evaluieren. Die Testgruppe setzte sich zusammen aus drei Aerzten, zwei Domain-experten, und einem Softwareentwickler. Das Vorwissen der Teilnehmer im medizinischen Umfeld, computerbasierten Sprachen zur Definition von Behandlungsprotokollen, als auch generelles Computerwissen reichte von Anfaenger- bis zu Expertenlevel. Die Ergebnisse der Studie werden praesentiert und diskutiert, und sowohl in einer qualitativen als auch, zu einem geringeren Grad, quantitativen Art vorgestellt.

This study deals with the visualization and modeling of protocol-based treatment plans that are composed from hierarchically structured skeletal-plans, and defined in the Asbru language. For this it introduces PlanStrips, a tree-map based visualization, designed for ease of use and simplicity. To test the PlanStrips visualization a prototype of the same name was developed. PlanStrips main characteristics are a dense presentation of treatment plans and qualitative presentation of plan execution order. The prototype also displays other guideline features such as conditions. After an introduction and short description of the projects background, the thesis takes a look at well-known visualization approaches for hierarchically structured data, as well as existing tools for Asbru guideline visualization and editing. In a discussion aspects/features of these tools are juxtaposed with PlanStrips. A user study was conducted to evaluate the PlanStrips prototype and verify its claims of simplicity and easy of use. The evaluation included three physicians, two domain experts, and a software engineer. The participants' knowledge in the fields of medical guidelines, guideline definition languages and general computer knowledge varied from novice to expert level. The results of the evaluation are presented and discussed. Both a qualitative and, to a lesser degree, quantitative evaluation of the findings are given.