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P. Bodesinsky:
"Visualization of Compliance with Medical Guidelines";
Supervisor: S. Miksch, P. Federico; Institute of Software Technology and Interactive Systems, 2013; final examination: 2013-11-19.

Clinical guidelines recommend applicable actions in a specific clinical context. Computer Interpretable
Guidelines (CIG) aim to achieve guideline integration into clinical practice and to
increase health care quality. Analyzing compliance with a CIG can facilitate implementation
and assist in the design of CIGs, but enabling medical experts to derive insights from this wealth
of data is a challenging task.
In this thesis the procedural checking of compliance with an example guideline (artificial
ventilation of newborn infants) is combined with interactive visualization. The approach suggested
in this thesis covers action-based checking of compliance with a CIG, three types of
actions considering compliance are defined: invalid actions, valid actions and missing actions.
Visual mappings and encodings for compliance information found in the course of this work
have been integrated into views for patient, treatment and guideline data. Highlighting and visual
abstraction inside views for time-oriented patient parameters are supported. The plan-execution
view, showing the executed actions during a treatment session, is enriched with encodings for
invalid actions and interval-based representations of repeatedly missing actions. Furthermore
aggregated compliance information is represented visually inside a view showing the guideline
structure.
The approach presented in this thesis is based on the extension of the CareCruiser prototype
and implemented in Java. A low scale evaluation was conducted with a physician to gather qualitative
data and feedback. Results indicate that the visual encodings for compliance information
seem to be intuitive and useful in general, suggestions and found issues give input for future
adaptions and refinements.

Medizinische Leitlinien enthalten Empfehlungen für die Ausführung von Aktionen in einem
spezifischen klinischen Kontext. Computer-ausführbare Leitlinien (computer interpretable guideline,
CIG) haben eine bessere Integration von Leitlinien in der klinischen Praxis und die Verbesserung
der medizinischen Versorgung zum Ziel. Die Analyse, inwieweit eine Leitlinie befolgt
wurde oder nicht, kann deren Implementierung vorantreiben und bei deren Design helfen, jedoch
ist es eine große Herausforderung, Experten aus dem medizinischen Umfeld zu ermöglichen, Erkenntnisse
aus der großen Menge an Daten herzuleiten.
In dieser Arbeit wird eine prozedurale Methode für die Prüfung der Befolgung einer exemplarischen
Leitlinie (Beatmung für Neugeborene) mit interaktiver Visualisierung kombiniert.
Der vorgeschlagene Ansatz beinhaltet die Prüfung der Befolgung von Leitlinien auf der Ebene
von Aktionen, wobei drei verschiedene Arten von Aktionen, bezogen auf Leitlinienbefolgung,
unterschieden werden: nicht korrekte Aktionen, korrekte Aktionen und fehlende Aktionen.
Die visuellen Abbildungen und Kodierungen für Informationen zur Leitlinienbefolgung, die
im Laufe dieser Arbeit gefunden worden sind, sind in Ansichten für Patientendaten, Behandlungsdaten
und Leitlinien integriert. Innerhalb der Ansichten für die Patientenparameter werden
Hervorhebungen und visuelle Abstraktionen unterstützt. Die Ansicht für die Planausführung einer
Behandlungssitzung ist mit visuellen Kodierungen für nicht korrekt ausgeführte Aktionen
und intervall-basierten Repräsentationen von wiederholt fehlenden Aktionen angereichert. Außerdem
ist aggregierte Information zur Leitlinienbefolgung in eine Ansicht, die die Struktur der
Leitlinie darstellt, integriert.
Der in dieser Arbeit vorgestellte Ansatz basiert auf der Erweiterung des CareCruiser Prototypen
und ist in Java implementiert. Eine Evaluierung wurde in geringem Umfang gemeinsam
mit einem Arzt durchgeführt, um qualitative Daten und Feedback zu erhalten. Die Ergebnisse
zeigen an, dass die visuelle Darstellung zur Leitlinienbefolgung prinzipiell intuitiv und nützlich
zu sein scheint, Vorschläge und gefundene Probleme zeigen Möglichkeiten für zukünftige
Anpassungen und Verfeinerungen auf.

http://publik.tuwien.ac.at/files/PubDat_235727.pdf