Kapitel 5.1.2.1, Das Patientenverzeichnis:Im KH-KAS soll ein Patientenverzeichnis existieren, in dem alle zur Zeit in Behandlung befindlichen Patienten (stationär als auch ambulant) aufgenommen sind. Dieses Verzeichnis trägt auf dem benutzten Sekundärspeicher die Dateibezeichnung „PATVERZ.DAT“.Auszuführende Operationen: Aufgrund der in Kapitel 4. beschriebenen Funktionen, die sich auf das Patientenverzeichnis beziehen, sind im Wesentlichen folgende auszuführende Operationen zu nennen:Einfügen: Bei der Patientenaufnahme wird ein neuer Patientensatz in das Verzeichnis eingetragen.Suchen: Zwecks Durchführung bestimmter Funktionen wird mit Hilfe der Abfrage des Patienten ein bestimmter Patientensatz gesucht.Ändern: Während der Durchführung verschiedener Funktionen werden weitere Informationen in den existierenden Patientensatz eingetragen bzw. geändert.Löschen: Nach der Aufbewahrung der relevanten Patientendaten wird der entsprechende Patientensatz aus dem Verzeichnis entfernt.Die Wahl der Datenorganisationsform: Im KH-KAS sollen sowohl stationäre als auch ambulante Patienten berücksichtigt werden. Wäre das System nur auf den stationären Fall begrenzt, ließe sich die Größe der Patientendatei nach oben hin in etwa angeben (z. B. maximale Auslastung des Krankenhauses (Bettenzahl plus sog. „Notbetten“) plus einer gewissen Toleranz (z. B. 10%)). Durch die Einbeziehung von ambulanten Patienten in das System, deren Zahl sich nur schwer ermitteln lässt, ist eine gute a priori Abschätzung der Zahl der Sätze in der Patientendatei nicht möglich. Hinzu kommt, dass das System mit der Vorabfestlegung der Dateigröße auf einen bestimmten Krankenhaustyp (d. h. auf eine Maximal-Bettenzahl) fixiert wäre. Aus diesen Gründen soll das Hashing für die Patientendatei als nicht geeignet bezeichnet werden.Neben dem Einfügen und Löschen von Patientensätzen ist vor allem das Suchen die am häufigsten anzuwendende Operation bezüglich des Patientenverzeichnisses. Dies resultiert vor allem aus der Tatsache, dass zu Beginn einer jeden Erfassung von Leistungsarten die Abfrage des Patienten durchgeführt und der jeweilige Patient im Verzeichnis gesucht wird. Da bei einer linearen Liste, bei der die einzelnen Elemente sequentiell miteinander verkettet sind, im Mittel die halbe und im schlechtesten Fall die ganze Liste durchlaufen werden muss, um ein bestimmtes Element zu finden, erscheint die Organisationsform der linearen Liste wegen seines Zeitaufwandes ebenfalls als nicht geeignet.Gerade beim Patientenverzeichnis ist es möglich, mit Hilfe der Angabe einiger patientenbezogener Namen (bzw. Daten) den gemeinten Patienten eindeutig zu identifizieren, d. h. mittels dieser Schlüssel kann maximal nur genau ein Patientensatz gefunden werden.Aufgrund dieser Überlegungen bietet sich die Organisationsform der Baumstruktur an, bei dem ausgehend von dem Wurzelelement, gemäß einer kleiner-größer-Relation (Schlüsselvergleich), gleich zum entsprechenden Nachfolger dieses Elementes gegangen werden kann. Damit kann nach einem Vergleich des Wurzelelementes mit dem Suchelement entschieden werden, welcher Suchpfad eingeschlagen werden soll, um zum Ziel (z. B. Finden eines bestimmten Satzes, etc.) zu gelangen. Gerade bei den Operationen Suchen, Einfügen und Löschen und unter Verwendung von Schlüsseln zeichnet sich die Baumstruktur gegenüber der Listenstruktur durch seinen geringeren SuchZeitaufwand aus.Aus diesen genannten Gründen wird für die Patientendatei die Organisationsform des Baumes implementiert. Dabei ist zu überlegen, welche Baumstruktur gewählt werden soll, da hiervon verschiedene existieren (z. B. binärer Suchbaum, B-Baum, etc.). Gemäß der verschiedenen Vor- und Nachteile einer bestimmten Baumstruktur wird im KH-KAS für die Patientendatei die Strukturart des B-Baumes (benannt nach R. Bayer) realisiert. Seine Vorteile gegenüber anderen Baumstrukturen sollen kurz genannt werden:- Der B-Baum stellt einen Vielweg-Baum dar, dessen Knoten zu Seiten zusammengefasst werden, d. h. jede Seite enthält dabei mehrere Schlüssel, gemäß der angegebenen Ordnung n.- Der B-Baum hat bei größerer Ordnung weniger Stufen, d. h. der Suchpfad verkürzt sich.- Der B-Baum ist stets ausgeglichen, d. h. alle Blätter haben von der Wurzel die gleiche Entfernung.- Im schlimmsten Fall sind für das Auffinden eines bestimmten Schlüssels logn(N) Seitenzugriffe nötig, bei N Elementen und einer maximalen Seitengröße von 2n Knoten. Das bedeutet für den Suchzeitaufwand: 0(log n).(O-Notation: charakteristische Größe für Suchaufwand).Die B-Baum-Organisation stellt sich im internen Speicher (Arbeitsspeicher) anders dar als im externen Speicher des PC's (Festplatte). Da alle neu erfassten Patientendaten im KH-KAS sofort auf dem Sekundärspeicher abgelegt werden sollen, womit diese Daten gegen den Verlust (z. B. bei einem Stromausfall) geschützt sind, soll die Organisationsform auf diesem Speichermedium im übernächsten Abschnitt erklärt werden.Das Wiederauffinden von Daten im Patientenverzeichnis: Wie im vorangegangenen Abschnitt gesagt, soll ein bestimmter Patientensatz mit Hilfe von Schlüsseln eindeutig identifiziert werden. Hierbei stellt sich die Frage, ob eine Patientenkennung als Schlüssel im KH-KAS benutzt werden sollte oder nicht.Bei der Verwendung einer Patientenkennung im System müsste diese erst z. B. aus den bekannten Patientendaten nach irgendeiner Methode bestimmt werden, und zwar so, dass diese Kennung nur genau einmal existiert. Für die Leistungserfassung für einen Patienten durch das Behandlungspersonal würde dies bedeuten, dass diese Kennung jedes Mal vom Benutzer zu Beginn eingegeben werden muss, was (möglicherweise aufgrund seiner geringeren Aussagekraft über den Patienten) sehr schnell zu fehlerhaften Eingaben führen kann (z. B. bei irgendeiner Buchstaben- und / oder Zahlenkombination).Aus diesem Grund soll auf eine berechnete Patientenkennung im KH-KAS verzichtet werden und ein bestimmter Teil der Patientendaten als Schlüssel dienen. Diese Daten sind: Nachname, Vorname, Geburtsjahr, -monat, -tag sowie die Straßenangabe.Aufgrund der Verwendung dieser sechs Daten eines Patienten, kann davon ausgegangen werden, dass keine zwei Patienten mit den gleichen Daten im System existieren.Die Organisationsform des Patientenverzeichnisses und seine Verwaltung auf dem Sekundärspeicher: Das Patientenverzeichnis wird auf der Festplatte durch eine Datei („File“) namens „PATVERZ.DAT“ repräsentiert. Eine Datei stellt dabei eine „Sammlung von Daten“ dar, „die unter einem gemeinsamen Namen gespeichert werden“.Eine solche Datei besteht aus einer Folge von Komponenten (Datensätzen) gleichen Typs, die zudem alle die gleiche Länge aufweisen müssen, womit die Position der jeweiligen Komponente in der Datei berechnet werden kann. Der Zugriff auf einen speziellen Datensatz geschieht dabei mittels eines Dateizeigers („Filepointer“), mit dem der wahlfreie Zugriff auf jedes beliebige Dateielement ermöglicht wird („Random Access“). Allerdings kann eine Festplatten-Datei nur durch das Hinzufügen von weiteren Datensätzen an das Dateiende erweitert werden.Um die Patientendaten B-Baum-artig zu organisieren und zu verwalten, werden im KH-KAS insgesamt zwei Dateien angelegt: eine Patienten-Datendatei („PATVERZ.DAT“), deren einzelne Sätze alle patientenbezogenen Daten enthalten, und eine Patienten-Indexdatei („PATVERZ.IDX“), die die Schlüssel aller Patienten enthält.Die Patienten-Indexdatei enthält für jeden Patienten genau einen Schlüssel. Dieser Schlüssel ist eine Zeichenkette, die sich als Konkatenation der Zeichenketten der o. g. Patienten-Schlüsseldaten darstellt. Ein Indexdatei-Eintrag enthält außer diesem Schlüssel einen Verweis auf die Satznummer der Datendatei, wo der entsprechende Patientensatz zu finden ist, sowie einen Verweis auf die Satznummer des nächsten Indexdatei-Satzes (Nachfolger). Die Sätze (Seiten) der Indexdatei enthalten r Einträge (Schlüssel), wobei jeder Satz r+1 Nachfolger besitzt (außer den Blatt-Seiten, die keine Nachfolger haben). Bild 5.1. zeigt die Struktur eines Eintrags in der Indexdatei und Bild 5.2. stellt die Struktur einer Indexdatei-Seite dar (siehe Bild 5.1.: Struktur eines Patienten-Indexdatei-Eintrags).