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Kann Process Mining auf nicht-konventionelle Prozesse angewendet werden? Der prozessorientierte Fall der medizinischen Ausbildung

By Jorge Munoz-Gama
7 min read

Die Anwendung der Process Mining-Technologie auf typische Unternehmensprozesse wie Purchase to Pay, Order to Cash, Logistik oder Kundenservice ist gut dokumentiert. Und während diese Prozesse oft den Kern des Geschäftsbetriebs eines Unternehmens oder einer anderen Unternehmensorganisation darstellen, hat sich Process Mining auch in weniger konventionellen Sektoren wie Bauwesen, Bildung, Forstwirtschaft und Medizin bewährt.

Die Hauptvorteile, die das Prozess-Mining bietet, liegen jedoch in der unvoreingenommenen Darstellung von Prozessdaten - Daten, die direkt aus Betriebssystemen, Datenbanken, Tabellenkalkulationen usw. stammen. Also, wie kann Process Mining die gleichen wertvollen Erkenntnisse für manuelle Verfahren liefern, wie sie im medizinischen Bereich durchgeführt werden?

Der prozessorientierte Fall der medizinischen Ausbildung

Um den Nutzen der Process-Mining-Technologie über den Arbeitsalltag hinaus zu erkunden, haben wir mit medizinischen Kollegen eine Forschungsgruppe gebildet. Der Fokus unserer Gruppe lag auf prozessorientierten Anwendungen für die medizinische Ausbildung - speziell für das chirurgische Fertigkeitstraining. Zu unseren Zielen gehörten:

  • Bereitstellung einer neuen Prozessperspektive für die traditionelle medizinische Ausbildung
  • Verbesserung des Lernens während des Trainings
  • Reduzierung der hohen Schulungskosten

Für unser Pilotprojekt haben wir die Process-Mining-Technologie verwendet, um zu ermitteln, was während des Trainings für das chirurgische Verfahren der Katheter-Venenzentrale (CVC) aufgetreten ist. Ein CVC dient zum direkten Transport von Medikamenten, Nährstoffen, Blutprodukten oder Flüssigkeiten in den Körper. Im Gegensatz zu einem normalen IV-Katheter kann der CVC langfristig in einer zentralen Vene des Körpers verbleiben. Eine korrekte Installation ist daher äußerst wichtig.

Und wo sind die Ereignisdaten?

Wie bereits erwähnt, sind Process Mining-Projekte auf Daten angewiesen. Dieses Projekt war keine Ausnahme. Da der chirurgische Eingriff jedoch eine manuelle Aufgabe ist, mussten wir einen Weg finden, Daten über die Aufgabe zu sammeln. Unsere Lösung? Zeichnen Sie die Studenten während des Verfahrens auf Video auf.

Das strikte Verwenden von Videos zur Auswertung beinhaltet jedoch eine Überprüfung der Vorgänge auf dem Bildschirm. Um den objektiven Zweck unserer Datenerhebung nicht zu vernachlässigen, haben wir ein spezielles Tool zur Markierung der Videos entwickelt. Ähnlich wie die Komponenten von Ereignisprotokollen für Unternehmens-IT-Systeme geben diese POME-Tags (Process-Oriented Medical Education) an, welche Aktivitäten ausgeführt wurden, wann sie gestartet wurden und wann sie beendet wurden.

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Zu Beginn des Projekts haben die Schüler einen Test durchgeführt, um ihre Fähigkeiten zu bewerten. Wir haben diese Tests mithilfe der Process Mining-Technologie analysiert und den Studenten einen Verfahrensbericht vorgelegt.

Anschließend führten sie das Verfahren unter Berücksichtigung der Informationen aus der Vorprüfung durch. Am Ende des Projekts wurde ein weiterer Test durchgeführt, um zu bestätigen, dass sie die erforderlichen Fähigkeiten erworben hatten.

Was wir daraus gelernt haben

Warum sollten Sie Process Mining verwenden, um Schulungen zu bewerten, bei denen Beobachtung und Feedback bisher ausreichend waren? Aus den gleichen Gründen wird Process Mining für Geschäftsprozesse verwendet: um sichtbare, objektive Ergebnisse zu liefern.

In unserem Projekt haben wir die Technologie verwendet, um die Daten zu analysieren und Berichte zu erstellen, die sowohl die Schüler als auch ihre Lehrer beleuchten Der genaue Pfad, der bei jedem Durchlauf des Verfahrens verfolgt wird, kann anhand der Fallanimationsfunktion veranschaulicht werden, die in einigen Process-Mining-Lösungen wie Celonis verfügbar ist.

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Die obige Abbildung zeigt einige unserer Ergebnisse:

Bei der Durchführung der Prozedur mussten die Studenten während der Venenpunktion eine Nacharbeit mit dem Trokar durchführen.

  • Während des zweiten Durchlaufs der Trokarpunktion wurde die Sonde nicht ordnungsgemäß in die sterile Zone eingelassen. Dies würde die Möglichkeit eines dritten Versuchs verhindern, ohne alle im Verfahren verwendeten Materialien erneut sterilisieren zu müssen.
  • Einige Aktivitäten wurden außerhalb der Reihenfolge ausgeführt.
  • In einigen Fällen gab es zu lange Wartezeiten zwischen den Aufgaben, was darauf hindeutete, dass der Schüler Zweifel an der nächsten durchzuführenden Maßnahme hatte.

Ähnlich wie in Anwendungsfällen für Unternehmensabläufe (oder sogar für größere Initiativen wie die Automatisierung) zeigten unsere Ergebnisse die Möglichkeiten auf, weitere Klarstellungen oder zusätzliche Schulungen für maximale kontinuierliche Verbesserung bereitzustellen.

Die prozessorientierte medizinische Ausbildungsrevolution steht vor der Tür

Dieser aufregende Einsatz der Process-Mining-Technologie zur Verbesserung der Ausbildung medizinischer Verfahren ist nur die Spitze des Eisbergs. Bereits jetzt untersuchen wir die Anwendung fortschrittlicherer Prozess-Mining-Techniken.

Im Rahmen der Conformance Checking Challenge 2019* verwenden wir beispielsweise die Process Mining-Funktion zur Konformitätsprüfung, um Ausführungsdaten mit einem normativen Modell der Verfahrensanforderungen zu vergleichen.

Dieser Anwendungsfall zeigt, dass die einzige Grenze für die Anwendbarkeit von Process Mining unsere Vorstellungskraft ist. Und so erstreckt sich das Transformationspotenzial weit über eine Aufgaben- oder Workflowbewertung hinaus. In jedem Fall haben unsere Forschungsgruppe und unser Projekt ein weiteres wichtiges Lernen hervorgehoben:

Die prozessorientierte medizinische Ausbildungsrevolution steht vor der Tür


Jorge ist Mitglied der Celonis Academic Alliance - einem globalen Netzwerk von mehr als 150 Lehrern und Forschern, die sich dem Process Mining widmen. Die Akademische Allianz ermöglichte es mehr als 10.000 Studenten, Prozesse zu analysieren und Einblicke in Maßnahmen zu verwirklichen, und zwar durch Präsenzkurse und E-Learning. Treten Sie dem Netzwerk bei: https://www.celonis.com/academic-alliance/


  • Haben Sie Ideen, um diese Herausforderung anzungehen? Senden Sie sie an die Conformance Checking Challenge 2019 auf der International Conference on Process Mining, die Daten für den in diesem Blogbeitrag dargestellten Anwendungsfall enthält.

Referenzen
[Munoz-Gama] Jorge Munoz-Gama: Conformance Checking and Diagnosis in Process Mining - Comparing Observed and Modeled Processes. (Konformitätsprüfung und Diagnose im Process Mining - Vergleich beobachteter und modellierter Prozesse.) Springer 2016, ISBN 978-3-319-49450-0

[Rojas und andere] Eric Rojas, Jorge Munoz-Gama, Marcos Sepúlveda, Daniel Capurro:
Process mining in healthcare: A literature review. (Process Mining im Gesundheitswesen: Eine Literaturrecherche) Journal of Biomedical Informatics 61: 224-236 (2016)

[Lira und andere] Ricardo Lira, Juan Salas-Morales, Rene de la Fuente, Ricardo Fuentes, Marcos Sepúlveda, Michael Arias, Valeria Herskovic, Jorge Munoz-Gama: Tailored Process Feedback Through Process Mining for Surgical Procedures in Medical Training: The Central Venous Catheter Case. (Maßgeschneidertes Prozess-Feedback durch Prozess Mining für chirurgische Eingriffe in der medizinischen Ausbildung: Der Fall des Venenkatheters.) Business Process Management

Workshops 2018: 163-174

[CCC19] Jorge Munoz-Gama, Luciano García-Bañuelos, Abel Armas-Cervantes: Conformance Checking Challenge 2019. Internationale Konferenz zum Process Mining.

[PODS4H] Jorge Munoz-Gama, Carlos Fernandez-Llatas, Niels Martin, Owen Johnson: International Workshop on Process-Oriented Data Science for Healthcare. (Internationaler Workshop zu prozessorientierter Datenwissenschaft im Gesundheitswesen)

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