DE10065559A1 - System und Verfahren zur Ausführung einer Bildbasierten Diagnose über ein Netz - Google Patents
System und Verfahren zur Ausführung einer Bildbasierten Diagnose über ein NetzInfo
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Abstract
Ein System zur Ausführung einer bildbasierten Diagnose bei einem Gerät (56) umfaßt eine Datenbank (12), die eine Vielzahl von von einer Vielzahl von Geräten (28) aufgenommenen historischen Bildern (26, 30) aufweist, sowie eine Diagnoseeinheit (16), die zur Diagnose eines neuen Artefaktbilds (54) von dem Gerät (56) und zur Übertragung von historischen und nichthistorischen Bildern oder von mit dem System verbundenen Daten zu einer entfernten Anlage (1022) konfiguriert ist. Die Vielzahl von historischen Bildern (26, 30) umfaßt eine Vielzahl von von der Vielzahl von Geräten (28) unter Verwendung aller möglichen Geräteeinstellungen erzeugten idealen Bildern (26) und eine Vielzahl von von der Vielzahl von Geräten (28) erzeugten Artefaktbildern (30), wobei mit jedem der Artefaktbilder (30) bekannte Fehler und eine entsprechende Korrekturmaßnahme zur Behebung der Fehler verbunden sind. Die Diagnoseeinheit (16) umfaßt eine Diagnosebildverarbeitungseinrichtung (22) und eine Diagnosefehlerisolationseinrichtung (24). Die Diagnosebildverarbeitungseinrichtung (22) umfaßt eine Einrichtung zum Finden eines idealen Bilds aus der Vielzahl von historischen Bildern (26, 30), das am genauesten zu dem neuen Artefaktbild paßt, eine Einrichtung zur Zuweisung einer Artefaktkategorie zu dem neuen Artefaktbild, basierend auf dem zugeordneten idealen Bild und eine Einrichtung zur Extraktion eines Artefaktmerkmals aus dem neuen Artefaktbild (54) gemäß der zugewiesenen Kategorie. Die ...
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das
Gebiet der medizinischen Diagnosesysteme wie beispielsweise
Abbildungssysteme bzw. bildgebende Systeme. Insbesondere
betrifft die Erfindung ein System und ein Verfahren zur
schnellen Diagnose einer Funktionsstörung bei einem
medizinischen Diagnosesystem.
In entweder einem industriellen oder einem kommerziellen
Rahmen kann ein schlecht funktionierendes Abbildungsgerät
ein Geschäft ernstlich beeinträchtigen. Somit ist es
erforderlich, daß ein schlecht funktionierendes
Abbildungsgerät schnell und sorgfältig repariert wird.
Üblicherweise wird während einer Funktionsstörung eines
Abbildungsgeräts wie beispielsweise eines Ultraschall-,
Computertomographie-(CT) oder Kernspintomographiegeräts
(MRI) ein Außendiensttechniker zur Diagnose und Reparatur
des Geräts hinzugezogen. Typischerweise betrachtet der
Außendiensttechniker eine von dem Gerät erzeugte
Vorkommnisaufzeichnung. Die Vorkommnisaufzeichnung enthält
Informationen wie beispielsweise die Art des Geräts, die
Modalität (modality) des Geräts und kundenbezogene
Informationen. Darüber hinaus enthält die
Vorkommnisaufzeichnung ein Fehlerprotokoll von Ereignissen,
die während des Routinebetriebs sowie während einer
Funktionsstörungssituation aufgetreten sind, und von dem
Gerät erzeugte Artefaktbilder. Der Außendiensttechniker
sieht unter Anwendung seiner angesammelten Erfahrung bei
der Behebung von Gerätefunktionsstörungen das
Fehlerprotokoll und die Artefaktbilder durch und versucht,
Symptome zu finden, die auf den Fehler hinweisen können.
Daraufhin versucht der Außendiensttechniker, das Problem zu
korrigieren, das die Gerätefunktionsstörung verursachen
kann. Wenn das Fehlerprotokoll lediglich eine kleine Menge
von Informationen enthält und die erzeugten Artefaktbilder
allgemein bekannt sind, dann funktioniert dieser Prozeß
ziemlich gut. Wenn jedoch das Fehlerprotokoll eine große
Menge von ungenauen Informationen enthält und die Ursache
der Artefaktbilder unbekannt ist, wie es für große
komplizierte Vorrichtungen üblicherweise der Fall ist, dann
ist es sehr schwer für den Außendiensttechniker, einen
Fehler schnell zu diagnostizieren. Daher besteht ein Bedarf
an einem System und einem Verfahren, die eine
Gerätefunktionsstörung aus einem komplizierten
Fehlerprotokoll und damit verbundenen Artefaktbildern mit
einer unbekannten Ursache schnell diagnostizieren können.
Lösungen für die vorstehend beschriebenen Probleme umfaßten
bislang keine wesentlichen Fernfähigkeiten (remote
capabilities). Somit besteht ein Bedarf an einem
medizinischen Diagnosesystem, das die Vorteile von
Ferndiensten bereitstellt und sich mit den vorstehend
erörterten Problemen befaßt. Insbesondere besteht ein
Bedarf an einem System und einem Verfahren, die eine
Gerätefunktionsstörung über ein Netz schnell
diagnostizieren können. Weiterhin besteht ein Bedarf an bei
einer entfernten Dienstanlage anzuordnenden
Systemstrukturen wie beispielsweise einer Datenbank und
einer Diagnoseeinheit. Ferner besteht ein Bedarf, das
Ausmaß von bei dem bildbasierten Gerät angeordneter
Ausstattung unter Erhaltung der Fähigkeit zur schnellen
Diagnose von Gerätefunktionsstörungen und Reaktion auf
Gerätefunktionsstörungen zu verringern.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bezieht sich auf ein
System zur Ausführung einer bildbasierten Diagnose bei
einem Gerät und umfaßt eine Datenbank, die eine Vielzahl
von von einer Vielzahl von Geräten aufgenommenen
historischen Bildern aufweist, sowie eine Diagnoseeinheit,
die zur Diagnose eines neuen Artefaktbilds von dem Gerät
und zur Übertragung von historischen und nichthistorischen
Bildern oder von mit dem System verbundenen Daten zu einer
entfernten Anlage konfiguriert ist. Die Vielzahl von
historischen Bildern umfaßt eine Vielzahl von von der
Vielzahl von Geräten unter Verwendung aller möglichen
Geräteeinstellungen erzeugten idealen Bildern und eine
Vielzahl von von der Vielzahl von Geräten erzeugten
Artefaktbildern, wobei mit jedem der Artefaktbilder
bekannte Fehler und eine entsprechende Korrekturmaßnahme
zur Behebung der Fehler verbunden sind. Die Diagnoseeinheit
umfaßt eine Diagnosebildverarbeitungseinrichtung und eine
Diagnosefehlerisolationseinrichtung. Die
Diagnosebildverarbeitungseinrichtung umfaßt eine
Einrichtung zum Finden eines idealen Bilds aus der Vielzahl
von historischen Bildern, das am genauesten zu dem neuen
Artefaktbild paßt, eine Einrichtung zur Zuweisung einer
Artefaktkategorie zu dem neuen Artefaktbild basierend auf
dem zugeordneten idealen Bild und eine Einrichtung zur
Extraktion eines Artefaktmerkmals aus dem neuen
Artefaktbild gemäß der zugewiesenen Kategorie. Die
Diagnosefehlerisolationseinrichtung umfaßt eine Einrichtung
zur Erzeugung einer Vielzahl von Metriken (metrics) für das
extrahierte Artefaktmerkmal und eine Einrichtung zur
Anwendung der Vielzahl von Metriken zur Identifizierung
eines Artefaktbilds aus der Vielzahl von historischen
Bildern, das am genauesten zu dem neuen Artefaktbild paßt,
und einer Korrekturmaßnahme zur Behebung des unbekannten
Fehlers. Das Netz stellt Ferndienste von der entfernten
Anlage bereit.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung bezieht sich
auf ein Verfahren zur Ausführung einer bildbasierten
Diagnose bei einem Gerät. Das Verfahren umfaßt ein Erhalten
einer Vielzahl von von einer Vielzahl von Geräten
aufgenommenen historischen Bildern über ein Netz; ein
Empfangen eines neuen Artefaktbilds von einem Gerät mit
einem unbekannten Fehler über das Netz; ein Finden eines
idealen Bilds aus der Vielzahl von historischen Bildern,
das am genauesten zu dem neuen Artefaktbild paßt; ein
Zuweisen einer Artefaktkategorie zu dem neuen Artefaktbild
basierend auf dem idealen Bild, das am genauesten zu dem
neuen Artefaktbild paßt; ein Erzeugen einer Vielzahl von
Metriken für die dem neuen Artefaktbild zugewiesene
Artefaktkategorie; und ein Verwenden der Vielzahl von
Metriken zur Identifizierung eines Artefaktbilds aus der
Vielzahl von historischen Bildern, das am genauesten zu dem
neuen Artefaktbild paßt, und einer Korrekturmaßnahme zur
Behebung des unbekannten Fehlers. Die Vielzahl von
historischen Bildern umfaßt eine Vielzahl von von der
Vielzahl von Geräten unter Verwendung aller möglichen
Geräteeinstellungen erzeugten idealen Bildern und eine
Vielzahl von von der Vielzahl von Geräten erzeugten
Artefaktbildern, wobei mit jedem der Artefaktbilder
bekannte Fehler und eine entsprechende Korrekturmaßnahme
zur Behebung der Fehler verbunden sind.
Andere prinzipielle Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung sind Fachleuten bei einer Durchsicht der
nachstehenden Zeichnung, der ausführlichen Beschreibung und
der beigefügten Patentansprüche ersichtlich.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende
Zeichnung, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente
bezeichnen, näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines bildbasierten
Diagnosesystems gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 ein Flußdiagramm, das die von der in Fig. 1
gezeigten Trainingseinheit ausgeführten
Bildverarbeitungsschritte darlegt;
Fig. 3 ein Flußdiagramm, das die von der in Fig. 1
gezeigten Trainingseinheit ausgeführten
Fehlerisolationsverarbeitungsschritte darlegt;
Fig. 4 ein Flußdiagramm, das die von der in Fig. 1
gezeigten Diagnoseeinheit ausgeführten
Bildverarbeitungsschritte darlegt;
Fig. 5 ein Flußdiagramm, das die von der in Fig. 1
gezeigten Diagnoseeinheit ausgeführten
Fehlerisolationsverarbeitungsschritte darlegt;
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Reihe von
medizinischen Diagnosesystemen, die über eine
Netzverbindung zur Bereitstellung von Ferndiensten und
einem Datenaustausch zwischen den Diagnosesystemen und der
Dienstanlage mit einer Dienstanlage gekoppelt sind;
Fig. 7 ein Blockschaltbild der in Fig. 6 gezeigten Systeme,
das gewisse funktionelle Komponenten der Diagnosesysteme
und der Dienstanlage veranschaulicht;
Fig. 8 ein Blockschaltbild gewisser funktioneller
Komponenten in einem Diagnosesystem der in Fig. 6 und Fig.
7 gezeigten Art zur Ermöglichung von interaktiven
Ferndiensten bei dem Diagnosesystem; und
Fig. 9 ein Blockschaltbild gewisser funktioneller
Komponenten der in Fig. 6 und Fig. 7 veranschaulichten
Dienstanlage zur Ausführung eines interaktiven Ferndienstes
bei einer Vielzahl von medizinischen Diagnosesystemen.
Das bildbasierte Diagnosesystem der Erfindung ist unter
Bezugnahme auf eine medizinische Abbildungsvorrichtung wie
beispielsweise ein Ultraschall-, CT- oder MRI-Gerät
beschrieben. Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf eine
medizinische Abbildungsvorrichtung beschrieben ist, kann
das bildbasierte Diagnosesystem in Verbindung mit jeder
Abbildungsvorrichtung (chemisch, mechanisch, elektronisch,
mikroprozessorgesteuert) verwendet werden, die Bilder
erzeugt. Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines
bildbasierten Diagnosesystems 10 gemäß der Erfindung. Das
bildbasierte Diagnosesystem 10 umfaßt eine Datenbank 12 von
historischen Bildern, eine Trainingseinheit 14 und eine
Diagnoseeinheit 16. Die Trainingseinheit 14 umfaßt eine
Bildverarbeitungseinrichtung 18 und eine
Fehlerisolationseinrichtung 20. Die Diagnoseeinheit 16
umfaßt ebenfalls eine Bildverarbeitungseinrichtung 22 und
eine Fehlerisolationseinrichtung 24. Sowohl die
Trainingseinheit 14 als auch die Diagnoseeinheit 16 sind in
einem Computer wie beispielsweise einer Workstation
integriert. Es können jedoch andere Arten von Computern
verwendet werden wie beispielsweise ein Großrechner, ein
Minirechner, ein Mikrorechner oder ein Größtrechner.
Die in der Datenbank 12 gespeicherten historischen Bilder
umfassen eine Vielzahl von von einer Vielzahl von
Abbildungsgeräten 28 erzeugten idealen Bildern 26 von
Phantomen. Die Vielzahl von idealen Bildern 26 von
Phantomen wird unter Verwendung aller möglichen
Untersuchungen (probes) und aller möglichen
Gerätevorgabeparametereinstellungen von Abbildungsgeräten
erzeugt. Das Modell des Abbildungsgeräts, die verwendete
Untersuchung, die abgebildeten Phantome und die
Parametereinstellungen bei den Abbildungsgeräten werden
zusammen mit den idealen Bildern von einem
Außendiensttechniker in die Datenbank 12 ferneingegeben.
Alternativ kann das die Bilder erzeugende Gerät dazu
programmiert sein, diese Informationen in die Bilddatei
selbst einzusetzen, z. B. in den Kopf des Bilds. Somit
werden die Informationen ein Bestandteil der Datenbank 12.
Für fernerfaßte Bilder sind die Variablen wie
beispielsweise die Modellart, die verwendete Untersuchung
und das verwendete Phantom in den Bildern selbst vorhanden
und können später von der Trainingseinheit 14 automatisch
extrahiert werden. Die Parametereinstellungen sind jedoch
nicht diskret und können potentiell eine unbegrenzte
Kombination von kontinuierlichen Werten annehmen. Demgemäß
werden sie anders als die anderen Variablen behandelt. Bei
der Erfindung ist die Anzahl der Geräteeinstellungen auf
einen begrenzten Satz festgelegt. Beispielsweise wird jedes
aus dem Außendienst erfaßte ideale Bild von einem vor Ort
befindlichen Außendiensttechniker oder Techniker mit dem
die Parametereinstellungen des Abbildungsgeräts angebenden
passenden Etikett kommentiert. "Unterleibseinstellung"
"Brusteinstellung" und "Halsschlagadereinstellung" stellen
Beispiele für einige der Parametereinstellungen für ein
Abbildungsgerät dar.
Zusätzlich zu einer Vielzahl von idealen Bildern 26
empfängt die Datenbank 12 eine Vielzahl von von der
Vielzahl von Abbildungsgeräten 28 erzeugten Artefaktbildern
30. Jedes der Artefaktbilder 30 ergibt sich aus bekannten
Fehlern wie beispielsweise einem Herausziehen einer
Platine, einem Installieren einer defekten Platine usw..
Wie den idealen Bildern 26 sind jedem der Artefaktbilder 30
Variablen beigefügt wie beispielsweise das Modell des
Abbildungsgeräts, die verwendete Untersuchung, die
abgebildeten Phantome und die Parametereinstellungen bei
den Abbildungsgeräten. Wieder sind die Variablen wie
beispielsweise die Modellart, die verwendete Untersuchung
und das verwendete Phantom in den Bildern selbst vorhanden
und werden automatisch extrahiert, während die
Parametereinstellungsvariable auf einen begrenzten Satz
festgelegt und von einem Außendiensttechniker oder einem
Techniker bestimmt ist. Ferner wird die Vielzahl von
Artefaktbildern 30 und beigefügten Variablen von einem
Außendiensttechniker in die Datenbank 12 ferneingegeben.
Alternativ kann das die Artefaktbilder erzeugende Gerät
dazu programmiert sein, diese Informationen in die
Bilddatei selbst einzusetzen, z. B. in den Kopf des Bilds.
Zusätzlich zu der Vielzahl von Artefaktbildern 30 empfängt
die Datenbank 12 eine Vielzahl von von den
Abbildungsgeräten 28 erzeugten Fehlerprotokollen und
Tastaturprotokollen 32. Jedes der Fehlerprotokolle und
Tastaturprotokolle enthält eine Aufzeichnung von
Ereignissen von den Abbildungsgeräten, die während des
Routinebetriebs und einer Funktionsstörungssituation
auftreten. Die Fehlerprotokolle und Tastaturprotokolle
stellen eine Signatur des Betriebs jedes Abbildungsgeräts
dar. Jedes der Fehlerprotokolle und Tastaturprotokolle 32
entspricht einem der Artefaktbilder 30. Beispielsweise kann
eines der Fehlerprotokolle und Tastaturprotokolle eine
Sequenz von Ereignissen für ein Abbildungsgerät enthalten,
bei dem eine Platine herausgezogen ist. Ein anderes
Fahlerprotokoll und Tastaturprotokoll kann eine Sequenz von
Ereignissen für ein Abbildungsgerät enthalten, das mit
einer defekten Platine installiert wurde. Die Vielzahl von
Fehlerprotokollen und Tastaturprotokollen 32 ist in der
Datenbank 12 gespeichert und wird als historische Fälle
verwendet, die die bei den verschiedenen Abbildungsgeräten
28 auftretenden Software- und Hardwarefehler dokumentieren.
Eine Beschreibung der Verarbeitung der historischen Fälle
ist nachstehend ausführlicher beschrieben.
Nachdem die Vielzahl von Artefaktbildern 30 sowie
Fehlerprotokollen und Tastaturprotokollen 32 in die
Datenbank 12 eingegeben ist, werden die Artefaktbilder in
eine Vielzahl von Sätzen aufgeteilt. Insbesondere werden
die Artefaktbilder 30 in M × P × F × S-Sätze aufgeteilt, wobei es
sich bei M um die Anzahl der Abbildungsgeräte, bei P um die
Anzahl der Untersuchungen, bei F um die verfügbare Anzahl
von Phantomen und bei S um die Anzahl von
Geräteeinstellungen handelt. Da einige der Geräte nicht
alle Untersuchungen oder Geräteeinstellungen handhaben
können, sind einige leere Sätze vorhanden. Die Aufteilung
der Artefaktbilder 30 in Sätze erleichtert es, ein
historisches Gegenstück für ein neues Artefaktbild mit
einem unbekannten Fehler zu finden.
Auf die historischen Bilder in der Datenbank 12 wird von
der Trainingseinheit 14 durch die
Bildverarbeitungseinrichtung 18 zugegriffen. Die
Bildverarbeitungseinrichtung 18 verarbeitet die Vielzahl
von idealen Bildern 26 mit der Vielzahl von Artefaktbildern
30. Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm, das die von der
Bildverarbeitungseinrichtung 18 ausgeführten
Bildverarbeitungsschritte darlegt. Die
Bildverarbeitungsschritte beginnen bei 34, wo die Vielzahl
von idealen Bildern 26 und die Vielzahl von Artefaktbildern
30 aus der Datenbank 12 wiedergewonnen werden. Daraufhin
wird bei 36 jedes Artefaktbild einem entsprechenden idealen
Bild zugeordnet. Der Zuordnungsprozeß stellt sicher, daß
die Geräteart, die Untersuchung und die Geräteeinstellungen
für das Artefaktbild und das ideale Bild gleich sind.
Daraufhin wird bei 38 für jede Zuordnung das Artefaktbild
zu seinem entsprechenden idealen Bild justiert
(registered). Typischerweise werden die Bilder manuell
erfaßt, indem eine Untersuchung von dem Abbildungsgerät bei
einem Phantom plaziert wird. Eine Folge der manuellen
Plazierung der Untersuchung besteht darin, daß von einer
Erfassung zu der nächsten Erfassung eine gewisse
Variabilität bei den Bildern vorhanden ist. Die Justierung
wird dazu verwendet, die Variabilität soweit wie möglich zu
beseitigen. Jede nach der Justierung verbleibende
Fehljustierung wird später durch den
Kategorisierungsschritt berücksichtigt, der nachstehend
beschrieben ist. Im wesentlichen ermöglicht die Justierung
einen Vergleich Bildelement für Bildelement von zu
unterschiedlichen Zeiten erfaßten Bildern. Bei der
Erfindung wird die Justierung erreicht, indem das
Artefaktbild auf das ideale Bild abgebildet wird. Dies
erfordert eine Bestimmung von Bezugsmarkierungen bei den
Artefaktbildern. Die Bildverarbeitungseinrichtung 18
verarbeitet daraufhin die in den Bezugsmarkierungen
abgedeckten Bereiche von Interesse, um einen
zweidimensionalen Punkt abzuleiten, der mit dem
entsprechenden idealen Bild verglichen werden kann. Genauer
nimmt die Bildverarbeitungseinrichtung 18 den Schwerpunkt
jeder Bezugsmarkierung und verwendet ihn zur Ausführung
eines Punkt-zu-Punkt-Vergleichs mit dem idealen Bild.
Alternativ ist es möglich, die Justierung auszuführen,
indem das Artefaktbild zu dem entsprechenden idealen Bild
verzogen wird, so daß eine maximale Korrelation vorhanden
ist. Die Verziehung kann über eine perspektivische
Transformation, eine affine Transformation oder eine
Starrkörpertransformation eines Bilds ausgeführt werden,
damit es zu dem anderen Bild paßt.
Nach der Justierung wird bei 40 jedes ideale Bild aus dem
Artefaktbild entfernt. Bei der Erfindung wird das ideale
Bild unter Verwendung einer Subtraktionsoperation entfernt.
Die Subtraktionsoperation wird Bildelement für Bildelement
ausgeführt, wodurch die Graustufe des Bildelements des
idealen Bilds aus der des Artefaktbilds herausgenommen
wird. Da das endgültige Bild nach dieser Operation negative
Zahlen enthalten kann, wird das subtrahierte Bild derart
neu normalisiert, daß das minimale Bildelement in ihm Null
ist. Die Subtraktionsoperation führt zu einem subtrahierten
Bild, das lediglich die Artefakte enthält. Alternativ kann
vor der Subtraktion eine Filteroperation auf beide Bilder
angewendet werden, um eine verbleibende Fehljustierung
zwischen den idealen Bildern und den Artefaktbilder zu
berücksichtigen.
Nach der Subtraktion wird daraufhin bei 42 jedem
subtrahierten Bild eine Artefaktkategorie zugewiesen. Bei
der Erfindung basiert die zugewiesene Artefaktkategorie auf
einer Eigenraumdarstellung der subtrahierten
Artefaktbilder. Die Eigenraumdarstellung wird bestimmt,
indem zuerst eine Kovarianzmatrix berechnet wird. Zur
Bestimmung der Kovarianzmatrix wird jedes subtrahierte Bild
durch einen Vektor V von Bildelementwerten dargestellt. Für
ein Bild n × m handelt es sich bei den ersten n Werten um
die n Bildelemente in der ersten Zeile des Bilds, bei den
nächsten n Werten handelt es sich um die Bildelementwerte
in der zweiten Zeile des Bilds usw.. Der bestimmte Satz von
N subtrahierten Bildern ist durch [V1, V2, . . . VN] dargestellt.
Der Durchschnitt aller subtrahierten Bilder ist durch Vavg
dargestellt. Die Kovarianzmatrix ist durch die nachstehende
Gleichung definiert:
wobei
i, j ∈ [1, 2, . . . N] und "•" das Skalarprodukt bezeichnet.
i, j ∈ [1, 2, . . . N] und "•" das Skalarprodukt bezeichnet.
Nachdem die Kovarianzmatrix bestimmt ist, wird sie zum
Erhalten einer orthogonalen Darstellung und einer Bildbasis
verwendet. Die orthogonale Darstellung und die Bildbasis
werden erreicht, indem eine Singulärwertzerlegung (SVD) bei
der Kovarianzmatrix ausgeführt wird. Alternativ kann eine
Karhunen-Loeven-Transformation (KLT) zur Bestimmung der
orthogonalen Darstellung und der Bildbasis verwendet
werden. Bei der KLT handelt es sich um das statistische
Äquivalent der SVD, und sie bringt eine Diagonalisierung
der Kovarianzmatrix mit sich. Für eine KLT ist die
Kovarianzmatrix durch Q dargestellt und definiert als:
Q = UDVT (2),
wobei
U und V orthonormal sind und D eine Diagonalmatrix ist. Die Spalten von V definieren eine neue Bildbasis. Eine Eigenschaft dieses neuen Basissatzes besteht darin, daß die Bilder in ihm unkorreliert sind. Andere weniger rechenintensive Verfahren können verwendet werden, um die orthogonale Darstellung und die Bildbasis zu erhalten. Beispielsweise kann eine diskrete Kosinustransformation (DCT) verwendet werden.
U und V orthonormal sind und D eine Diagonalmatrix ist. Die Spalten von V definieren eine neue Bildbasis. Eine Eigenschaft dieses neuen Basissatzes besteht darin, daß die Bilder in ihm unkorreliert sind. Andere weniger rechenintensive Verfahren können verwendet werden, um die orthogonale Darstellung und die Bildbasis zu erhalten. Beispielsweise kann eine diskrete Kosinustransformation (DCT) verwendet werden.
Die bestimmte Bildbasis wird daraufhin zum Finden einer
Darstellung für jedes der subtrahierten Artefaktbilder
verwendet. Insbesondere wird jedes der subtrahierten
Artefaktbilder als eine lineare Kombination der Bilder in
dem neuen Basissatz dargestellt. Wenn es sich bei B1, B2, . . . BN
um die N Basisbilder handelt, dann ist somit ein
historisches Artefaktbild I durch die Koeffizienten
α1, α2, . . . αN gekennzeichnet, derart daß
I = α1B1 + . . . + αNBN (3),
wobei
[α1, . . . αN] ein Punkt in dem durch [B1, . . . BN] definierten N-dimensionalen Raum ist. Jedes subtrahierte Artefaktbild in der historischen Datenbank wird durch einen derartigen Punkt dargestellt. Nachdem eine Darstellung für jedes der subtrahierten Artefaktbilder gefunden ist, werden daraufhin Cluster von eng beabstandeten Punkten in diesem Hyperraum als Artefaktkategorien bestimmt. Einige mögliche Beispiele von bestimmten Artefaktkategorien für die Ultraschallabbildungsmodalität sind "Blitzlichtartefakte", "TD-Platinenartefakte", "Suchlichtartefakte" und "Verzerrungsartefakte". Diese Beispiele veranschaulichen einige Arten von Artefaktkategorien, die bei der Erfindung verwendet werden können, und sind nicht als vollständig anzusehen. Zu Veranschaulichungszwecken sind einige der Artefaktkategorien in Fig. 1 als Fehler A, Fehler B und Fehler C gezeigt.
[α1, . . . αN] ein Punkt in dem durch [B1, . . . BN] definierten N-dimensionalen Raum ist. Jedes subtrahierte Artefaktbild in der historischen Datenbank wird durch einen derartigen Punkt dargestellt. Nachdem eine Darstellung für jedes der subtrahierten Artefaktbilder gefunden ist, werden daraufhin Cluster von eng beabstandeten Punkten in diesem Hyperraum als Artefaktkategorien bestimmt. Einige mögliche Beispiele von bestimmten Artefaktkategorien für die Ultraschallabbildungsmodalität sind "Blitzlichtartefakte", "TD-Platinenartefakte", "Suchlichtartefakte" und "Verzerrungsartefakte". Diese Beispiele veranschaulichen einige Arten von Artefaktkategorien, die bei der Erfindung verwendet werden können, und sind nicht als vollständig anzusehen. Zu Veranschaulichungszwecken sind einige der Artefaktkategorien in Fig. 1 als Fehler A, Fehler B und Fehler C gezeigt.
Nach der Kategorisierung extrahiert bei 44 die
Bildverarbeitungseinrichtung 18 einen Satz von
Artefaktmerkmalen für jedes der Artefakte. Die
Artefaktmerkmale werden extrahiert, indem zuerst jedes der
von der Subtraktionsoperation erzeugten Artefaktbilder in
den Fourierbereich umgesetzt wird. Die Umsetzung der
Artefaktbilder in den Fourierbereich führt zu einer
spektralen Signatur der Artefakte. Viele
kategoriespezifische Merkmale, die gemessen werden können,
umfassen Bildhomogenität, Störabstand,
Modulationsübertragungsfunktion, Auflösung, Verzerrung,
Signalschwächung und Textureigenschaften. Die Erfindung ist
nicht auf diese kategoriespezifischen Merkmale beschränkt,
und es können andere Merkmale gemessen werden, falls es
gewünscht ist.
Wieder auf Fig. 1 Bezug nehmend sendet die
Bildverarbeitungseinrichtung 18 die Merkmale zur weiteren
Verarbeitung zu der Fehlerisolationseinrichtung 20, nachdem
die Artefaktmerkmale für alle Artefaktbilder bestimmt sind.
Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm, das die von der
Fehlerisolationseinrichtung 20 ausgeführten
Verarbeitungsschritte darlegt. Die
Fehlerisolationseinrichtung 20 gewinnt zuerst bei 46 die
Fehlerprotokolle und Tastaturprotokolle 32 aus der
Datenbank 12 wieder. Als nächstes werden bei 48 die
Fehlerprotokolle und Tastaturprotokolle 32 mit ihren
entsprechenden Artefaktmerkmalen kombiniert. Die Merkmale
jedes Artefakts, die unter Verwendung verschiedener
kategoriespezifischer Metriken quantifiziert wurden,
verkörpern das mit einem konkreten Fehler verbundene
Syndrom. Die Fehlerprotokolle und Tastaturprotokolle
verkörpern ebenfalls das mit dem konkreten Fehler
verbundene Syndrom. Diese drei Informationsquellen werden
zur Erzeugung eines Falls für ein fallbasiertes
Folgerungssystem verwendet. Jeder Satz von kombinierten
Artefaktmerkmalen und Protokollen erzeugt bei 50 einen
historischen Fall. Die historischen Fälle von
Artefaktmerkmalen und Protokollen werden daraufhin bei 52
in der Datenbank gespeichert und später von der
Diagnoseeinheit 16 zur Diagnose einer neuen
Problemsituation verwendet, in der ein von einem
Abbildungsgerät mit einem unbekannten Fehler erzeugtes
neues Artefaktbild vorhanden ist.
Wieder auf Fig. 1 Bezug nehmend empfängt die
Diagnoseeinheit 16 ein von einem einen unbekannten Fehler
erfahrenden Abbildungsgerät 56 erzeugtes neues Artefaktbild
54. Darüber hinaus wird ein neues Fehlerprotokoll und
Tastaturprotokoll 58 der bei dem Abbildungsgerät 56
auftretenden Ereignisse zu der Diagnoseeinheit 16 gesendet.
Sowohl das neue Artefaktbild 54 als auch das neue
Fehlerprotokoll und Tastaturprotokoll 58 werden entweder
von einem Außendiensttechniker oder durch eine
Ferneinwählverbindung bei ihrer
Bildverarbeitungseinrichtung 22 in die Diagnoseeinheit 16
eingegeben. Die Bildverarbeitungseinrichtung 22 verarbeitet
das neue Artefaktbild 54 und das neue Fehlerprotokoll und
Tastaturprotokoll 58 mit den in der Datenbank 12
gespeicherten historischen Fällen.
Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm, das die von der
Bildverarbeitungseinrichtung 22 ausgeführten
Bildverarbeitungsschritte darlegt. Nach der Erfassung des
neuen Artefaktbilds durchsucht die
Bildverarbeitungseinrichtung 22 daraufhin bei 60 die
Datenbank 12 und gewinnt ein ideales Bild wieder, das am
genauesten zu dem neuen Artefaktbild paßt. Die
Bildverarbeitungseinrichtung justiert daraufhin bei 62 das
ideale Bild zu dem neuen Artefaktbild. Wie es vorstehend
angeführt ist, wird die Justierung durch eine Abbildung des
neuen Artefaktbilds auf das ideale Bild erreicht, indem
Bezugsmarkierungen bei dem neuen Artefaktbild bestimmt
werden und die Markierungen zur Ableitung eines
zweidimensionalen Punkts verarbeitet werden, der mit dem
idealen Bild verglichen wird. Nach der Justierung wird das
ideale Bild daraufhin bei 64 von dem neuen Artefaktbild
subtrahiert, indem eine Subtraktions- oder Filteroperation
verwendet wird. Das subtrahierte Bild wird als eine lineare
Kombination des gleichen Basissatzes [B1, . . . BN] dargestellt
und ist definiert als:
Iartifact = β1B1 + . . . + βNBN (4),
wobei
der Punkt {β1, . . . βN} einen anderen Punkt in dem Raum von historischen Artefaktbildern darstellt. Der Abstand dieses Punkts von allen Artefaktclustern wird zur Bestimmung, zu welcher Kategorie das ankommende Bild gehört, verwendet. Daraufhin wird dem subtrahierten neuen Artefaktbild bei 66 eine Artefaktkategorie zugewiesen. Nachdem eine Artefaktkategorie zugewiesen ist, wird daraufhin bei 68 von der Bildverarbeitungseinrichtung 22 auf die vorstehend beschriebene Art und Weise ein Artefaktmerkmal aus dem subtrahierten neuen Artefaktbild extrahiert.
der Punkt {β1, . . . βN} einen anderen Punkt in dem Raum von historischen Artefaktbildern darstellt. Der Abstand dieses Punkts von allen Artefaktclustern wird zur Bestimmung, zu welcher Kategorie das ankommende Bild gehört, verwendet. Daraufhin wird dem subtrahierten neuen Artefaktbild bei 66 eine Artefaktkategorie zugewiesen. Nachdem eine Artefaktkategorie zugewiesen ist, wird daraufhin bei 68 von der Bildverarbeitungseinrichtung 22 auf die vorstehend beschriebene Art und Weise ein Artefaktmerkmal aus dem subtrahierten neuen Artefaktbild extrahiert.
Nachdem das Artefaktmerkmal für das neue Artefaktbild
bestimmt ist, sendet die Bildverarbeitungseinrichtung 22
das Merkmal zur weiteren Verarbeitung zu der
Fehlerisolationseinrichtung 24. Fig. 5 zeigt ein
Flußdiagramm, das die von der Fehlerisolationseinrichtung
24 ausgeführten Verarbeitungsschritte darlegt. Die
Fehlerisolationseinrichtung 24 verwendet das extrahierte
Artefaktmerkmal zur Erzeugung einer kategoriespezifischen
Metrik bei 70. Die Metrik wird zur weiteren Verkörperung
des Fehlers verwendet, der das Abbildungsgerät 56 zur
Erzeugung des Artefaktbilds 54 veranlaßt. Als nächstes
werden bei 72 das dem neuen Artefaktbild 54 beigefügte
Fehlerprotokoll und Tastaturprotokoll 58 wiedergewonnen.
Die Fehlerisolationseinrichtung 24 durchsucht daraufhin bei
74 die historischen Fälle in der Datenbank 12 nach Fällen,
die am wahrscheinlichsten zu dem neuen Artefaktbild passen.
Bei 76 wird ein Satz von in Frage kommenden Bildern bzw.
ein Kandidatensatz von Bildern, die am wahrscheinlichsten
zu dem neuen Artefaktbild passen, erzeugt. Darüber hinaus
werden bei 78 Korrekturmaßnahmen zur Behebung der jedem der
Kandidaten entsprechenden Fehler wiedergewonnen. Eine Art
von Korrekturmaßnahme kann darin bestehen, die im
Außendienst austauschbare Einheit in dem Abbildungsgerät 56
zu identifizieren, die ausgetauscht werden muß.
Die Kandidatensätze von Bildern und entsprechende
Korrekturmaßnahmen werden bei 80 in der Reihenfolge ihrer
Wahrscheinlichkeit, zu dem neuen Artefaktbild zu passen,
geordnet und für einen Außendiensttechniker dargestellt.
Der Außendiensttechniker geht daraufhin bei 82 die
Kandidatensätze in der geordneten Reihenfolge durch und
bestimmt, ob der zu dem neuen Artefaktbild führende Fehler
richtig identifiziert ist. Wenn der Fehler richtig
identifiziert ist, dann protokolliert die
Fehlerisolationseinrichtung 24 die Diagnose bei 84 als
erfolgreich. Wenn der Fehler nicht richtig identifiziert
ist, dann wird demgegenüber bei 86 bestimmt, ob noch
weitere zu bewertende Kandidatensätze vorhanden sind. Wenn
weitere Kandidaten vorhanden sind, dann wird wieder der
nächste Kandidat bei 88 und 82 bewertet. Diese Schritte
gehen weiter, bis der Fehler richtig identifiziert ist.
Wenn jedoch keiner der Kandidaten den Fehler korrigiert,
dann werden das neue Artefaktbild 54 sowie das
Fehlerprotokoll und Tastaturprotokoll 58 bei 90 zu der
Trainingseinheit 14 gesendet und zur Diagnose zukünftiger
Fehler zu den historischen Fällen hinzugefügt. Wenn weitere
Fälle zu der Trainingseinheit 14 hinzugefügt werden,
gleicht sich das Genauigkeitsniveau des bildbasierten
Diagnosesystems schließlich aus, und daraufhin ist es
unnötig, noch weitere Fälle zu der Trainingseinheit
hinzuzufügen.
Nachstehend auf Fig. 6 Bezug nehmend ist ein Dienstsystem
1010 zur Bereitstellung eines Ferndienstes für eine
Vielzahl von medizinischen Diagnosesystemen 1012
einschließlich Systemen wie beispielsweise dem in Fig. 1
veranschaulichten bildbasierten Diagnosesystem 10
veranschaulicht. Bei dem in Fig. 6 veranschaulichten
Ausführungsbeispiel umfassen die medizinischen
Diagnosesysteme ein Kernspintomographiesystem (MRI-System)
1014, ein Computertomographiesystem (CT-System) 1016 und
ein Ultraschallabbildungssystem 1018. Die Diagnosesysteme
können bei einem einzigen Ort oder einer einzigen Anlage
wie beispielsweise einer medizinischen Anlage 1020
positioniert sein oder können voneinander entfernt sein,
wie es in dem Fall des Ultraschallsystems 1018 gezeigt ist.
Die Diagnosesysteme werden von einer zentralisierten
Dienstanlage 1022 mit Diensten versehen. Ferner kann eine
Vielzahl von Außendiensteinheiten (FE) 1024 zur Übertragung
von Dienstanforderungen, Verifikation des Dienststatus,
Übertragung von Dienstdaten usw. mit dem Dienstsystem
gekoppelt sein, wie es nachstehend ausführlicher
beschrieben ist.
Bei dem beispielhaften Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6
werden mehrere unterschiedliche Systemmodalitäten von der
Dienstanlage mit einem Ferndienst versorgt. Ferndienste
umfassen Dienste wie beispielsweise eine Fernüberwachung,
eine Fernsystemsteuerung, einen unmittelbaren Dateizugriff
von entfernten Orten, eine Ferndateispeicherung und
-archivierung, ein Fernbetriebsmittelpooling, eine
Fernaufzeichnung und Fernhochgeschwindigkeitsberechnungen,
sind jedoch nicht darauf beschränkt. Ferndienste werden
abhängig von den Fähigkeiten der Dienstanlage, den Arten
von an Dienstverträgen mit der Anlage teilnehmenden
Diagnosesystemen sowie anderen Faktoren für eine spezielle
Modalität bereitgestellt. Im allgemeinen ist jedoch das
vorliegende Verfahren besonders gut zur Bereitstellung
eines Ferndienstes für eine breite Vielfalt von
medizinischen Diagnosesystemmodalitäten einschließlich MRI-
Systemen, CT-Systemen, Ultraschallsystemen,
Positronenemissionstomographiesystemen (PET-Systemen),
Nuklearmedizinsystemen usw. geeignet. Ferner können die
gemäß den vorliegenden Verfahren mit Diensten versehenen
Systeme verschiedener Modalität von unterschiedlicher Art,
unterschiedlicher Herstellung und unterschiedlichem Modell
sein.
Abhängig von der Modalität der Systeme sind verschiedene
Subkomponenten oder Subsysteme enthalten. Im Falle des MRI-
Systems 1014 umfassen derartige Systeme im allgemeinen eine
Abtasteinrichtung, eine Steuer- und
Signalerfassungsschaltung, eine Systemsteuereinrichtung und
eine Bedienungspersonstation. Das MRI-System 1014 umfaßt
eine einheitliche Plattform zum interaktiven Austausch von
Dienstanforderungen, Nachrichten und Daten mit der
Dienstanlage 1022, wie es nachstehend ausführlicher
beschrieben ist. Das MRI-System 1014 ist mit einem
Kommunikationsmodul 1032 verbunden, das in einer einzigen
oder getrennten physischen Baueinheit von dem MRI-System
1014 enthalten sein kann. Bei einem typischen System können
zusätzliche Komponenten in dem System 1014 enthalten sein
wie beispielsweise ein Drucker oder ein fotografisches
System zur Erzeugung rekonstruierter Bilder basierend auf
von der Abtasteinrichtung gesammelten Daten.
Ähnlich umfaßt das CT-System 1016 typischerweise eine
Abtasteinrichtung, eine Signalerfassungseinheit und eine
Systemsteuereinrichtung. Die Abtasteinrichtung erfaßt Teile
von durch ein Objekt von Interesse gerichteter
Röntgenstrahlung. Die Steuereinrichtung umfaßt Schaltungen
zur Steuerung des Betriebs der Abtasteinrichtung und zur
Verarbeitung und Rekonstruktion von Bilddaten basierend auf
den erfaßten Signalen. Das CT-System 1016 ist mit einem
Kommunikationsmodul 1048 zum Senden und Empfangen von Daten
für Ferndienste verbunden. Ferner umfaßt das CT-System 1016
wie das MRI-System 1014 im allgemeinen einen Drucker oder
eine ähnliche Vorrichtung zur Ausgabe rekonstruierter
Bilder basierend auf von der Abtasteinrichtung gesammelten
Daten.
Im Falle des Ultraschallsystems 1018 umfassen derartige
Systeme im allgemeinen eine Abtasteinrichtung und eine
Datenverarbeitungseinheit sowie eine
Systemsteuereinrichtung. Das Ultraschallsystem 1018 ist mit
einem Kommunikationsmodul 1062 zur Übertragung von
Dienstanforderungen, Nachrichten und Daten zwischen dem
Ultraschallsystem 1018 und der Dienstanlage 1022 gekoppelt.
Obwohl dabei im allgemeinen auf "Abtasteinrichtungen" bei
Diagnosesystemen Bezug genommen ist, ist dieser Ausdruck so
zu verstehen, daß er allgemein medizinische
Diagnosedatenerfassungsausstattung, die nicht auf eine
Bilddatenerfassung beschränkt ist, sowie
Bildarchivierungskommunikations- und
-wiedergewinnungssysteme, Bildverwaltungssysteme, Anlagen-
oder Einrichtungsverwaltungssysteme, Betrachtungssysteme
und dergleichen auf dem Gebiet der medizinischen Diagnostik
umfaßt.
Wenn mehr als ein medizinisches Diagnosesystem bei einer
einzelnen Anlage oder einem einzelnen Ort bereitgestellt
ist, wie es in dem Fall des MRI-Systems und des CT-Systems
1014 und 1016 in Fig. 6 angegeben ist, können diese mit
einer Verwaltungsstation 1070 gekoppelt sein wie
beispielsweise bei einer Radiologieabteilung eines
Krankenhauses oder einer Klinik. Die Verwaltungsstation
kann mit Steuereinrichtungen für die verschiedenen
Diagnosesysteme direkt verbunden sein. Das
Verwaltungssystem kann eine Computer-Workstation oder einen
Personal-Computer (WS) 1072 umfassen, die mit den
Systemsteuereinrichtungen in einer Intranetkonfiguration,
in einer Konfiguration mit gemeinsamer Dateinutzung, in
einer Client/Server-Anordnung oder auf eine andere
geeignete Art und Weise gekoppelt sind. Ferner umfaßt die
Verwaltungsstation 1070 typischerweise einen Monitor 1074
zur Betrachtung von Systembetriebsparametern, zur Analyse
der Systemnutzung und zum Austausch von Dienstanforderungen
und Daten zwischen der Anlage 1020 und der Dienstanlage
1022. Eingabevorrichtungen wie beispielsweise eine
Standardcomputertastatur 1076 und eine Maus 1078 können zur
Erleichterung bzw. Vereinfachung der Benutzerschnittstelle
ebenfalls bereitgestellt sein.
Es ist zu beachten, daß alternativ das Verwaltungssystem
oder andere Diagnosesystemkomponenten "dezentral" oder
nicht direkt mit einem Diagnosesystem gekoppelt sein
können. In derartigen Fällen können die beschriebene
Dienstplattform und ein Teil der Dienstfunktionalität oder
die gesamte Dienstfunktionalität trotzdem auf dem
Verwaltungssystem bereitgestellt sein. Ähnlich kann bei
gewissen Anwendungen ein Diagnosesystem aus einem
dezentralen oder vernetzten
Bildarchivierungskommunikations- und
-wiedergewinnungssystem oder einer Betrachtungsstation
bestehen, die mit einem Teil der beschriebenen
Funktionalität oder der gesamten beschriebenen
Funktionalität versehen sind.
Die vorstehend angeführten Kommunikationsmodule sowie die
Workstation 1072 und die Außendiensteinheiten 1024 können
über ein Fernzugriffsnetz 1080 mit der Dienstanlage 1022
verbunden sein. Zu diesem Zweck kann jede geeignete
Netzverbindung verwendet werden. Die gegenwärtig
bevorzugten Netzkonfigurationen umfassen sowohl proprietäre
oder dedizierte Netze als auch offene Netze wie
beispielsweise das Internet. Daten können zwischen den
Diagnosesystemen, den Außendiensteinheiten und der
entfernten Dienstanlage 1022 in jedem geeigneten Format
ausgetauscht werden wie beispielsweise gemäß dem
Internetprotokoll bzw. Internet Protocol (IP), dem
Übertragungssteuerprotokoll bzw. Transmission Control
Protocol (TCP) oder anderen bekannten Protokollen. Ferner
können gewisse Arten der Daten über
Dokumentauszeichnungssprachen bzw. Markup-Sprachen wie
beispielsweise die Hypertext-Dokumentauszeichnungssprache
bzw. Hypertext Markup Language (HTML) oder andere
Standardsprachen übertragen oder formatiert werden. Die
gegenwärtig bevorzugten Schnittstellenstrukturen und
Kommunikationskomponenten sind nachstehend ausführlicher
beschrieben.
In der Dienstanlage 1022 werden Nachrichten,
Dienstanforderungen und Daten von Kommunikationskomponenten
empfangen, wie sie allgemein bei einem Bezugszeichen 1082
angegeben sind. Die Komponenten 1082 übertragen die
Dienstdaten zu einem Dienstzentrumsverarbeitungssystem
(PS), das allgemein bei einem Bezugszeichen 1084 in Fig. 6
dargestellt ist. Das Verarbeitungssystem verwaltet den
Empfang, die Handhabung und die Übertragung von Dienstdaten
zu und von der Dienstanlage. Im allgemeinen kann das
Verarbeitungssystem 1084 einen Computer oder eine Vielzahl
von Computern sowie dedizierte Hardware- oder Software-
Server zur Verarbeitung der verschiedenen
Dienstanforderungen und zum Empfangen und Senden der
Dienstdaten umfassen, wie es nachstehend ausführlicher
beschrieben ist.
Die Dienstanlage 1022 umfaßt auch eine Reihe von
Bedienungsperson-Workstations (W) 1086, die mit Personal
besetzt sein können, das sich mit den Dienstanforderungen
befaßt und einen Offline- und Online-Dienst für die
Diagnosesysteme im Ansprechen auf die Dienstanforderungen
bereitstellt. Ferner kann das Verarbeitungssystem 1084 mit
einem System von Datenbanken oder anderen
Verarbeitungssystemen (DB) 1088 bei der Dienstanlage 1022
oder entfernt von der Dienstanlage 1022 verbunden sein.
Derartige Datenbanken und Verarbeitungssysteme können
umfassende Datenbankinformationen über Betriebsparameter,
Dienstverläufe usw. sowohl für spezielle teilnehmende
Abtasteinrichtungen als auch für ausgedehnte Bestände von
Diagnoseausstattung umfassen.
Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild, das die vorstehenden
Systemkomponenten in einer funktionellen Ansicht
veranschaulicht. Wie es in Fig. 7 gezeigt ist, können die
Außendiensteinheiten 1024 und die Diagnosesysteme 1012 über
eine Netzverbindung, wie sie allgemein bei dem
Bezugszeichen 1080 veranschaulicht ist, mit der
Dienstanlage 1022 verbunden sein. In jedem Diagnosesystem
1012 ist eine einheitliche Dienstplattform 1090
bereitgestellt.
Die Plattform 1090, die nachstehend mit speziellem Bezug
auf Fig. 8 ausführlicher beschrieben ist, umfaßt Hardware-,
Firmware- und Softwarekomponenten, die zum Erzeugen von
Dienstanforderungen, zum Senden und Empfangen von
Dienstdaten, zum Herstellen von Netzverbindungen und zum
Verwalten von Finanz- oder Teilnehmervereinbarungen
zwischen Diagnosesystemen und der Dienstanlage eingerichtet
sind. Ferner stellen die Plattformen eine einheitliche
grafische Benutzeroberfläche bei jedem Diagnosesystem
bereit, die an verschiedene Systemmodalitäten angepaßt
werden kann, um eine Interaktion von Klinikern und
Radiologen mit den verschiedenen Diagnosesystemen für
Dienstfunktionen zu ermöglichen. Die Plattformen
ermöglichen es dem Abtasteinrichtungskonstrukteur, sich
direkt mit den Steuerschaltungen der einzelnen
Abtasteinrichtungen sowie mit Speichervorrichtungen bei den
Abtasteinrichtungen in Verbindung zu setzen, um auf
Bilddateien, Protokolldateien und ähnliche Dateien
zuzugreifen, die zur Ausführung angeforderter oder
abonnierter Dienste erforderlich sind. Wo eine
Verwaltungsstation 1070 bereitgestellt ist, wird
vorzugsweise eine ähnliche einheitliche Plattform auf die
Verwaltungsstation geladen, um eine direkte Verbindung
zwischen der Verwaltungsstation und der Dienstanlage zu
ermöglichen. Zusätzlich zu der einheitlichen
Dienstplattform 1090 ist jedes Diagnosesystem vorzugsweise
mit einem alternativen Kommunikationsmodul (F) 1092 wie
beispielsweise einem Faksimileübertragungsmodul zum Senden
und Empfangen von Faksimilenachrichten zwischen der
Abtasteinrichtung und entfernten Dienstanlagen versehen.
Zwischen den Diagnosesystemen und der Dienstanlage
übertragene Nachrichten und Daten gehen durch eine in dem
Verarbeitungssystem 1084 enthaltene Sicherheitsbarriere
oder "Firewall", wie es nachstehend erörtert ist, wodurch
ein nicht autorisierter Zugriff auf die Dienstanlage auf
eine allgemein bekannte Art und Weise verhindert wird. Ein
Modemgestell 1096, das eine Reihe von Modems (M) 1098
umfaßt, empfängt die ankommenden Daten und sendet abgehende
Daten durch einen Router 1100, der den Datenverkehr
zwischen den Modems und dem
Dienstzentrumsverarbeitungssystem 1084 verwaltet.
In der grafischen Darstellung gemäß Fig. 7 sind
Bedienungsperson-Workstations 1086 sowie entfernte
Datenbanken oder Computer 1088 mit dem Verarbeitungssystem
gekoppelt. Außerdem ist zumindest eine lokale
Dienstdatenbank 1102 zur Verifikation von Lizenz- und
Vertragsvereinbarungen, zur Speicherung von
Dienstaufzeichnungsdateien, Protokolldateien usw.
bereitgestellt. Ferner sind ein Kommunikationsmodul oder
mehrere Kommunikationsmodule 1104 zum Senden und Empfangen
von Faksimileübertragungen zwischen der Dienstanlage und
den Diagnosesystemen oder Außendiensteinheiten mit dem
Verarbeitungssystem 1084 verbunden.
Fig. 8 veranschaulicht schematisch die verschiedenen
funktionellen Komponenten, die die einheitliche
Dienstplattform 1090 in jedem Diagnosesystem 1012 umfaßt.
Wie es in Fig. 8 gezeigt ist, umfaßt die einheitliche
Plattform ein Vorrichtungskonnektivitätsmodul 1106 sowie
ein Netzkonnektivitätsmodul 1108. Das
Netzkonnektivitätsmodul 1108 greift auf eine Haupt-Web-
Seite (WP) 1110 zu, bei der es sich, wie es vorstehend
angeführt ist, vorzugsweise um eine Markup-Sprachen-Seite
wie beispielsweise eine für den Systembenutzer auf einem
Monitor bei dem Diagnosesystem angezeigte HTML-Seite
handelt. Auf die Haupt-Web-Seite 1110 kann vorzugsweise von
einer normalen Betriebsseite aus zugegriffen werden, bei
der der Benutzer Untersuchungsanforderungen konfiguriert,
die Ergebnisse von Untersuchungen betrachtet usw. wie
beispielsweise über ein Symbol am Bildschirm. Durch die
Haupt-Web-Seite 1110 kann auf eine Reihe von zusätzlichen
Web-Seiten (WP) 1112 zugegriffen werden. Derartige Web-
Seiten ermöglichen es, Ferndienstanforderungen zu erzeugen
sowie zu der entfernten Dienstanlage zu übertragen, und
ermöglichen den Austausch von anderen Nachrichten,
Berichten, Software, Protokollen usw., wie es nachstehend
ausführlicher beschrieben ist.
Es ist zu beachten, daß der Ausdruck "Seite", wie er dabei
verwendet ist, einen Benutzerschnittstellenbildschirm oder
eine ähnliche Einrichtung umfaßt, die von einem Benutzer
des Diagnosesystems betrachtet werden kann, wie
beispielsweise Bildschirme, die grafische oder textliche
Darstellungen von Daten, Nachrichten, Berichten usw.
bereitstellen. Ferner können derartige Seiten durch eine
Markup-Sprache oder eine Programmiersprache wie
beispielsweise Java, Perl, JavaScript oder eine andere
geeignete Sprache definiert sein.
Das Netzkonnektivitätsmodul 1108 ist mit einem Lizenzmodul
1114 zur Verifikation des Status von Lizenz, Gebühr oder
vertraglichen Teilnahmen zwischen dem Diagnosesystem und
der Dienstanlage gekoppelt. Der Ausdruck "Teilnahme", wie
er dabei verwendet ist, ist so zu verstehen, daß er
verschiedene Vereinbarungen vertraglicher, kommerzieller
oder sonstiger Natur für die sowohl unter Zahlung einer
Gebühr als auch ohne Zahlung einer Gebühr erfolgende
Bereitstellung von Diensten, Informationen, Software und
dergleichen umfaßt. Ferner können die von Systemen wie
nachstehend beschrieben verwalteten speziellen
Vereinbarungen mehrere unterschiedliche Arten von
Teilnahmen einschließlich zeitlich befristeter
Vereinbarungen, Vereinbarungen mit einmaliger Gebühr und
sogenannter "Bezahlung pro-Verwendung"-Vereinbarungen
umfassen, um nur einige wenige zu erwähnen.
Das Lizenzmodul 1114 ist seinerseits mit einer
Adapterdiensteinrichtung oder mehreren
Adapterdiensteinrichtungen 1116 zur Verbindung der
Browser-, Server- und Kommunikationskomponenten mit
Modalitätsschnittstellenhilfseinrichtungen (T) 1118
gekoppelt. Bei einer gegenwärtig bevorzugten Konfiguration
sind mehrere derartige Schnittstellenhilfseinrichtungen zum
Austausch von Daten zwischen der Systemabtasteinrichtung
und der Dienstplattform bereitgestellt. Die
Modalitätsschnittstellenhilfseinrichtungen 1118 können z. B.
Applets oder Servlets zur Herstellung
modalitätsspezifischer Anwendungen sowie
Konfigurationsmustervorlagen, Code zur Anpassung der
grafischen Benutzeroberfläche usw. umfassen. Die Adapter
1116 können mit derartigen Komponenten oder direkt mit
einer mit modalitätsspezifischen Subkomponenten 1122
gekoppelten Modalitätssteuereinrichtung 1120 interagieren.
Die Modalitätssteuereinrichtung 1120 und die
modalitätsspezifischen Subkomponenten 1122 umfassen
typischerweise eine vorkonfigurierte
Verarbeitungseinrichtung oder einen vorkonfigurierten
Computer zur Ausführung von Untersuchungen und
Speicherschaltungen zur Speicherung von Bliddatendateien,
Protokolldateien, Fehlerdateien usw.. Der Adapter 1116 kann
zur Wandlung der gespeicherten Daten zu und aus gewünschten
Protokollen wie beispielsweise zwischen dem Hypertext-
Übertragungsprotokoll bzw. Hypertext Transfer Protocol
(HTTP) und DICOM, einem medizinischen Abbildungsstandard
für die Datendarstellung, mit derartigen Schaltungen
verbunden sein. Ferner kann die Übertragung von Dateien und
Daten, wie sie nachstehend beschrieben ist, über jedes
geeignete Protokoll wie beispielsweise das
Dateiübertragungsprotokoll bzw. File Transfer Protocol
(FTP) oder ein anderes Netzprotokoll ausgeführt werden.
Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel umfaßt das
Vorrichtungskonnektivitätsmodul 1106 mehrere Komponenten
zur Bereitstellung eines Datenaustauschs zwischen dem
Diagnosesystem und der entfernten Dienstanlage.
Insbesondere sorgt ein Konnektivitätsdienstmodul 1124 für
die Verbindung mit dem Netzkonnektivitätsmodul 1108. Ein
Punkt-zu-Punkt-Protokoll-Modul bzw. Point-to-Point-
Protokoll-Modul (PPP-Modul) 1126 ist zur Übertragung von
Internet-Protocol-Paketen (IP-Paketen) über
Fernkommunikationsverbindungen ebenfalls bereitgestellt.
Schließlich ist ein Modem 1128 zum Empfangen und Senden von
Daten zwischen dem Diagnosesystem und der entfernten
Dienstanlage bereitgestellt. Wie es von Fachleuten zu
erkennen ist, können zur Ermöglichung eines derartigen
Datenaustauschs verschiedene andere Netzprotokolle und
Komponenten in dem Vorrichtungskonnektivitätsmodul 1106
verwendet werden.
Das Netzkonnektivitätsmodul 1108 umfaßt vorzugsweise einen
Server 1130 und einen Browser (WB) 1132. Der Server 1130
ermöglicht den Datenaustausch zwischen dem Diagnosesystem
und der Dienstanlage und ermöglicht es, eine Reihe von Web-
Seiten 1110 und 1112 über den Browser 1132 zu betrachten.
Bei einem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel
unterstützen der Server 1130 und der Browser 1132 HTTP-
Anwendungen, und der Browser unterstützt Java-Anwendungen.
Selbstverständlich können andere Server und Browser oder
ähnliche Softwarepakete zum Austausch von Daten,
Dienstanforderungen, Nachrichten und Software zwischen dem
Diagnosesystem, der Bedienungsperson und der entfernten
Dienstanlage verwendet werden. Schließlich kann eine
direkte Netzverbindung 1134 zwischen dem Server 1130 und
einer Bedienungsperson-Workstation wie beispielsweise der
Verwaltungsstation 1070 in der medizinischen Anlage (siehe
Fig. 6 und 7) bereitgestellt sein.
Bei einem vorliegenden Ausführungsbeispiel können die
Komponenten, die das Netzkonnektivitätsmodul umfaßt, über
eine als Teil der einheitlichen Plattform gespeicherte
Anwendung konfiguriert werden. Insbesondere ermöglicht es
eine für einen Kundendiensttechniker lizenzierte Java-
Anwendung dem Techniker, die Vorrichtungskonnektivität bei
dem Diagnosesystem zu konfigurieren, um ihm die Verbindung
mit der Dienstanlage zu ermöglichen.
Fig. 9 veranschaulicht beispielhafte funktionelle
Komponenten für die Dienstanlage 1022. Wie es vorstehend
angegeben ist, umfaßt die Dienstanlage 1022 ein
Modemgestell 1096 mit einer Vielzahl von Modems 1098, die
mit einem Router 1100 zur Koordination von
Datenübertragungen mit der Dienstanlage gekoppelt sind. Ein
HTTP-Dienst-Server 1094 empfängt und lenkt ankommende und
abgehende Übertragungen mit der Anlage. Der Server 1094 ist
mit den anderen Komponenten der Anlage durch eine Firewall
1138 für die Systemsicherheit gekoppelt. Bedienungsperson-
Workstations 1086 sind mit der
Anschlußverwaltungseinrichtung zur Handhabung von
Dienstanforderungen und Übertragung von Nachrichten und
Berichten im Ansprechen auf derartige Anforderungen
gekoppelt.
Eine automatisierte Diensteinheit 1136 kann ebenfalls in
der Dienstanlage enthalten sein, um automatisch auf gewisse
Dienstanforderungen zu antworten, teilnehmende
Diagnosesysteme nach Betriebsparameterdaten abzutasten
usw., wie es nachstehend beschrieben ist. Bei einem
gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die
automatisierte Diensteinheit unabhängig von oder in
Verbindung mit den interaktiven Dienstkomponenten arbeiten,
die das Verarbeitungssystem 1084 umfaßt. Es ist zu
beachten, daß andere Netz- oder Kommunikationsschemata
bereitgestellt sein können, um es der Dienstanlage zu
ermöglichen, Daten und Nachrichten mit Diagnosesystemen und
entfernten Diensteinheiten wie beispielsweise Systemen
einschließlich äußerer Internet-Serviceprovider (ISPs),
virtueller privater Netze (VPNs) usw. zu übertragen und
auszutauschen.
Hinter der Firewall 1138 koordiniert ein HTTP-Anwendungs-
Server 1140 die Handhabung von Dienstanforderungen,
Nachrichtenübermittlung, Berichterstattung,
Softwareübertragungen usw.. Andere Server können mit dem
HTTP-Server 1140 gekoppelt sein wie beispielsweise
Dienstanalyse-Server 1142, die derart konfiguriert sind,
daß sie sich mit spezifischen Arten von Dienstanforderungen
befassen, wie es nachstehend ausführlicher beschrieben ist.
Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel umfaßt das
Verarbeitungssystem 1084 auch einen Lizenz-Server 1144, der
mit einer Lizenzdatenbank 1146 zur Speicherung,
Aktualisierung und Verifikation des Status von
Diagnosesystemdienstteilnahmen gekoppelt ist. Wenn es
gewünscht ist, kann der Lizenz-Server 1144 alternativ
außerhalb der Firewall 1138 angeordnet sein, um den
Teilnahmestatus vor dem Zugang zu der Dienstanlage zu
verifizieren.
Die Handhabung von Dienstanforderungen,
Nachrichtenübermittlung und Berichterstattung wird
weiterhin durch ein Schedulermodul 1148 koordiniert, das
mit dem HTTP-Server 1140 gekoppelt ist. Das Schedulermodul
1148 koordiniert Aktivitäten anderer Server, die das
Verarbeitungssystem umfaßt, wie beispielsweise eines
Bericht-Servers 1150, eines Nachrichten-Servers 1152 und
eines Softwareherunterlade-Servers 1154. Wie es von
Fachleuten zu erkennen ist, sind die Server 1150, 1152 und
1154 mit (nicht gezeigten) Speichervorrichtungen zur
Speicherung von Daten wie beispielsweise Adressen,
Protokolldateien, Nachrichten- und Berichtdateien,
Anwendungssoftware usw. gekoppelt. Wie es in Fig. 9
veranschaulicht ist, ist der Software-Server 1154
insbesondere über einen Datenkanal oder mehrere Datenkanäle
mit einer Speichervorrichtung 1156 zum Enthalten
übertragbarer Softwarepakete gekoppelt, die direkt zu den
Diagnosesystemen gesendet werden können, auf die von den
Diagnosesystemen zugegriffen werden kann oder die auf der
Grundlage einer Bezahlung pro Verwendung oder eines Kaufs
geliefert werden können. Der Nachrichten- und der Bericht-
Server 1152 und 1150 sind ferner zusammen mit dem
Kommunikationsmodul 1104 mit einem
Zustellungshandhabungsmodul (DEL) 1158 gekoppelt, das zum
Empfangen abgehender Nachrichten, zur Sicherstellung einer
richtigen Konnektivität mit Diagnosesystemen und zur
Koordination der Übertragung der Nachrichten konfiguriert
ist.
Bei einem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel
können die vorstehenden funktionellen Schaltungen als
Hardware, Firmware oder Software auf jeder geeigneten
Computerplattform konfiguriert sein. Beispielsweise können
die funktionellen Schaltungen der Diagnosesysteme als
geeigneter Code in einem Personal-Computer oder einer
Workstation programmiert sein, die entweder vollständig in
der Systemabtasteinrichtung enthalten sind oder zu der
Systemabtasteinrichtung hinzugefügt sind. Die funktionellen
Schaltungen der Dienstanlage können zusätzliche Personal-
Computer oder Workstations zusätzlich zu einem Großrechner,
in dem einer oder mehrere der Server, der Scheduler usw.
konfiguriert sind, umfassen. Schließlich können die
Außendiensteinheiten Personal-Computer oder Laptop-Computer
von jeder geeigneten Prozessorplattform umfassen. Es ist
auch zu beachten, daß die vorstehenden funktionellen
Schaltungen zur Ausführung der dabei beschriebenen
Funktionen auf vielfältige Art und Weise angepaßt werden
können. Allgemein ermöglichen die funktionellen Schaltungen
den Austausch von Ferndienstdaten zwischen den
Diagnosesystemen und einer entfernten Dienstanlage, der
vorzugsweise auf eine interaktive Art und Weise realisiert
ist, um regelmäßige Aktualisierungen für die
Diagnosesysteme hinsichtlich Dienstaktivitäten
bereitzustellen.
Wie es vorstehend beschrieben ist, ermöglichen sowohl die
Diagnosesysteme als auch die Außendiensteinheiten die
Verbindung zwischen einer Reihe von
Diagnosesystemmodalitäten und der entfernten Dienstanlage
vorzugsweise über eine Reihe von interaktiven, von einem
Benutzer betrachtbaren Seiten. Beispielhafte Seiten
umfassen Fähigkeiten der Bereitstellung von interaktiven
Informationen, des Entwurfs von Dienstanforderungen, der
Auswahl und Übertragung von Nachrichten, Berichten und
Diagnosesystemsoftware usw.. Die Seiten ermöglichen die
Interaktion und die Verwendung von Ferndiensten wie
beispielsweise einer Fernüberwachung, einer
Fernsystemsteuerung, eines unmittelbaren Dateizugriffs von
entfernten Orten, einer Ferndateispeicherung und
-archivierung, eines Fernbetriebsmittelpoolings, einer
Fernaufzeichnung und Fernhochgeschwindigkeitsberechnungen.
Der Benutzer kann auf in Textbereichen der Seiten
beschriebene spezifische Dokumente zugreifen, indem er den
gesamten Text oder einen Teil des Texts auswählt, der die
Dokumente beschreibt. Bei dem gegenwärtig bevorzugten
Ausführungsbeispiel können die Dokumente, auf die
zugegriffen wird, in lokalen Speichervorrichtungen in dem
Diagnosesystem gespeichert sein, oder eine Auswahl des
Texts kann zu einem Laden eines Uniform Resource Locator
(URL) zum Zugriff auf einen entfernten Computer oder Server
über eine Netzverbindung führen.
Vorteilhafterweise stellt das Dienstsystem 1010 (Fig. 6)
Ferndienste bereit wie beispielsweise Ferndiagnostik,
Fernsteuerung, Fernüberwachung, Ferndateispeicherung und
Fernwartung. Vorteilhafterweise ermöglicht es das
Dienstsystem 1010 (Fig. 6) dem bildbasierten Diagnosesystem
10, die Datenbank 12, die Trainingseinheit 14 und/oder die
Diagnoseeinheit 16 bei einer entfernten Anlage anzuordnen
wie beispielsweise in dem vorliegenden Fall bei der
Dienstanlage 1022. Das mit dem Dienstsystem 1010 (Fig. 6)
verbundene bildbasierte Diagnosesystem 10 (Fig. 1) umfaßt
per se die Fähigkeit schneller Diagnose- und
Dienstfunktionen wie beschrieben, während es die
Notwendigkeit eines Vorhandenseins lokaler Ausstattung wie
beispielsweise der Datenbank 12, der Trainingseinheit 14
und der Diagnoseeinheit vermeidet. Derartige Ausstattung
kann bei zumindest einer entfernten Anlage angeordnet sein.
Mehrere bildbasierte Diagnosesysteme können daraufhin
kooperieren, um Datenbanken mit hoher Kapazität und
Hochgeschwindigkeitsverarbeitungseinheiten für Diagnose-
und Dienstfunktionen gemeinsam zu nutzen.
Während die in den Figuren veranschaulichten und vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispiele gegenwärtig bevorzugt
sind, ist es selbstverständlich, daß die
Ausführungsbeispiele lediglich beispielhaft angeboten sind.
Andere Ausführungsbeispiele können z. B.
Verarbeitungseinheiten umfassen, die eine beschleunigte
Fernkorrektur für Geräte bereitstellen, die unbekannte
Fehler aufweisen und mit einem Kommunikationsnetz gekoppelt
sind. Die Erfindung ist nicht auf ein spezielles
Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind
verschiedene Modifikationen im Rahmen des Inhalts und
Schutzbereichs der beigefügten Patentansprüche möglich.
Ein System zur Ausführung einer bildbasierten Diagnose bei
einem Gerät (56) umfaßt eine Datenbank (12), die eine
Vielzahl von von einer Vielzahl von Geräten (28)
aufgenommenen historischen Bildern (26, 30) aufweist, sowie
eine Diagnoseeinheit (16), die zur Diagnose eines neuen
Artefaktbilds (54) von dem Gerät (56) und zur Übertragung
von historischen und nichthistorischen Bildern oder von mit
dem System verbundenen Daten zu einer entfernten Anlage
(1022) konfiguriert ist. Die Vielzahl von historischen
Bildern (26, 30) umfaßt eine Vielzahl von von der Vielzahl
von Geräten (28) unter Verwendung aller möglichen
Geräteeinstellungen erzeugten idealen Bildern (26) und eine
Vielzahl von von der Vielzahl von Geräten (28) erzeugten
Artefaktbildern (30), wobei mit jedem der Artefaktbilder
(30) bekannte Fehler und eine entsprechende
Korrekturmaßnahme zur Behebung der Fehler verbunden sind.
Die Diagnoseeinheit (16) umfaßt eine
Diagnosebildverarbeitungseinrichtung (22) und eine
Diagnosefehlerisolationseinrichtung (24). Die
Diagnosebildverarbeitungseinrichtung (22) umfaßt eine
Einrichtung zum Finden eines idealen Bilds aus der Vielzahl
von historischen Bildern (26, 30), das am genauesten zu dem
neuen Artefaktbild paßt, eine Einrichtung zur Zuweisung
einer Artefaktkategorie zu dem neuen Artefaktbild basierend
auf dem zugeordneten idealen Bild und eine Einrichtung zur
Extraktion eines Artefaktmerkmals aus dem neuen
Artefaktbild (54) gemäß der zugewiesenen Kategorie. Die
Diagnosefehlerisolationseinrichtung (24) umfaßt eine
Einrichtung zur Erzeugung einer Vielzahl von Metriken für
das extrahierte Artefaktmerkmal und eine Einrichtung zur
Anwendung der Vielzahl von Metriken zur Identifizierung
eines Artefaktbilds aus der Vielzahl von historischen
Bildern (26, 30), das am genauesten zu dem neuen
Artefaktbild (54) paßt, und einer Korrekturmaßnahme zur
Behebung des unbekannten Fehlers.
Claims (21)
1. System zur Ausführung einer bildbasierten Diagnose bei
einem Gerät (56) mit:
einer Datenbank (12), die eine Vielzahl von von einer Vielzahl von Geräten (28) aufgenommenen historischen Bildern (26, 30) aufweist, wobei die Vielzahl von historischen Bildern (26, 30) eine Vielzahl von von der Vielzahl von Geräten (28) unter Verwendung aller möglichen Geräteeinstellungen erzeugten idealen Bildern (26) und eine Vielzahl von von der Vielzahl von Geräten (28) erzeugten Artefaktbildern (30) umfaßt, wobei mit jedem der Artefaktbilder (30) bekannte Fehler und eine entsprechende Korrekturmaßnahme zur Behebung der Fehler verbunden sind; und
einer Diagnoseeinheit (16), die zur Diagnose eines neuen Artefaktbilds (54) von dem Gerät (56) konfiguriert ist, wobei das Gerät (56) einen unbekannten Fehler aufweist, wobei die Diagnoseeinheit (16) zudem zur Übertragung von historischen und nichthistorischen Bildern oder von mit dem System verbundenen Daten zu einer entfernten Anlage (1022) konfiguriert ist, wobei die Diagnoseeinheit (16) eine Diagnosebildverarbeitungseinrichtung (22) mit einer Einrichtung zum Finden eines idealen Bilds aus der Vielzahl von historischen Bildern (26, 30), das am genauesten zu dem neuen Artefaktbild (54) paßt, einer Einrichtung zur Zuweisung einer Artefaktkategorie zu dem neuen Artefaktbild (54) basierend auf dem zugeordneten idealen Bild und einer Einrichtung zur Extraktion eines Artefaktmerkmals aus dem neuen Artefaktbild gemäß der zugewiesenen Kategorie sowie eine Diagnosefehlerisolationseinrichtung (24) mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer Vielzahl von Metriken für das extrahierte Artefaktmerkmal und einer Einrichtung zur Anwendung der Vielzahl von Metriken zur Identifizierung eines Artefaktbilds aus der Vielzahl von historischen Bildern (26, 30), das am genauesten zu dem neuen Artefaktbild (54) paßt, und einer Korrekturmaßnahme zur Behebung des unbekannten Fehlers umfaßt.
einer Datenbank (12), die eine Vielzahl von von einer Vielzahl von Geräten (28) aufgenommenen historischen Bildern (26, 30) aufweist, wobei die Vielzahl von historischen Bildern (26, 30) eine Vielzahl von von der Vielzahl von Geräten (28) unter Verwendung aller möglichen Geräteeinstellungen erzeugten idealen Bildern (26) und eine Vielzahl von von der Vielzahl von Geräten (28) erzeugten Artefaktbildern (30) umfaßt, wobei mit jedem der Artefaktbilder (30) bekannte Fehler und eine entsprechende Korrekturmaßnahme zur Behebung der Fehler verbunden sind; und
einer Diagnoseeinheit (16), die zur Diagnose eines neuen Artefaktbilds (54) von dem Gerät (56) konfiguriert ist, wobei das Gerät (56) einen unbekannten Fehler aufweist, wobei die Diagnoseeinheit (16) zudem zur Übertragung von historischen und nichthistorischen Bildern oder von mit dem System verbundenen Daten zu einer entfernten Anlage (1022) konfiguriert ist, wobei die Diagnoseeinheit (16) eine Diagnosebildverarbeitungseinrichtung (22) mit einer Einrichtung zum Finden eines idealen Bilds aus der Vielzahl von historischen Bildern (26, 30), das am genauesten zu dem neuen Artefaktbild (54) paßt, einer Einrichtung zur Zuweisung einer Artefaktkategorie zu dem neuen Artefaktbild (54) basierend auf dem zugeordneten idealen Bild und einer Einrichtung zur Extraktion eines Artefaktmerkmals aus dem neuen Artefaktbild gemäß der zugewiesenen Kategorie sowie eine Diagnosefehlerisolationseinrichtung (24) mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer Vielzahl von Metriken für das extrahierte Artefaktmerkmal und einer Einrichtung zur Anwendung der Vielzahl von Metriken zur Identifizierung eines Artefaktbilds aus der Vielzahl von historischen Bildern (26, 30), das am genauesten zu dem neuen Artefaktbild (54) paßt, und einer Korrekturmaßnahme zur Behebung des unbekannten Fehlers umfaßt.
2. System nach Anspruch 1 mit einer mit der Datenbank (12)
und der Diagnoseeinheit (16) gekoppelten Trainingseinheit
(14), wobei die Trainingseinheit (14) eine
Trainingsbildverarbeitungseinrichtung (18) mit einer
Einrichtung zum Erhalten der Vielzahl von Artefaktbildern
(30) und der Vielzahl von idealen Bildern (26), einer
Einrichtung zur Zuordnung jedes der Vielzahl von
Artefaktbildern (30) zu einem entsprechenden idealen Bild,
einer Einrichtung zur Zuweisung einer Artefaktkategorie zu
jeder Zuordnung und einer Einrichtung zur Extraktion eines
Artefaktmerkmals aus jeder Zuordnung gemäß der zugewiesenen
Kategorie umfaßt.
3. System nach Anspruch 2, wobei die
Trainingsbildverarbeitungseinrichtung (18) eine Einrichtung
zur Justierung des Artefaktbilds (30) mit seinem bekannten
Fehler zu dem entsprechenden idealen Bild und eine
Einrichtung zur Entfernung des entsprechenden idealen Bilds
aus dem justierten Bild umfaßt.
4. System nach Anspruch 2, wobei die Trainingseinheit (14)
eine mit der Trainingsbildverarbeitungseinrichtung (18)
gekoppelte Trainingsfehlerisolationseinrichtung (20) zur
Isolation der extrahierten Artefaktmerkmal in historische
Fälle umfaßt.
5. System nach Anspruch 4, wobei die Datenbank (12) eine
Vielzahl von von der Vielzahl von Geräten (28) erzeugten
Fehlerprotokollen umfaßt, wobei jedes der Vielzahl von
Fehlerprotokollen Daten aufweist, die während des Betriebs
der Geräte auftretende Ereignisse darstellen.
6. System nach Anspruch 5, wobei die
Trainingsfehlerisolationseinrichtung (20) die extrahierten
Artefaktmerkmale (30) und Fehlerprotokolle (32) in
historischen Fällen kombiniert.
7. System nach Anspruch 1, wobei die
Diagnosebildverarbeitungseinrichtung (22) eine Einrichtung
zur Justierung des neuen Artefaktbilds (54) zu dem
zugeordneten idealen Bild und eine Einrichtung zur
Entfernung des entsprechenden idealen Bilds aus dem
justierten Bild umfaßt.
8. System nach Anspruch 1, wobei die
Diagnosefehlerisolationseinrichtung (24) eine Einrichtung
zum Empfangen eines von dem Gerät (56) mit dem unbekannten
Fehler erzeugten Fehlerprotokolls (58) umfaßt, wobei das
Fehlerprotokoll (58) Daten aufweist, die während des
Betriebs des Geräts (56) auftretende Ereignisse darstellen.
9. System nach Anspruch 8, wobei die
Diagnosefehlerisolationseinrichtung (24) das
Fehlerprotokoll (58) zur Erzeugung der Vielzahl von
Metriken verwendet.
10. System nach Anspruch 1, wobei die Diagnoseeinheit (16)
eine Einrichtung zur Hinzufügung neu identifizierter
Artefaktbilder und entsprechender Korrekturmaßnahmen zu der
Vielzahl von Artefaktbildern (30) in der Datenbank (12)
umfaßt.
11. System nach Anspruch 1 mit einer Einrichtung zum
Vornehmen von Diensten bei dem Gerät (56) mit dem
unbekannten Fehler.
12. Verfahren zur Ausführung einer bildbasierten Diagnose
bei einem Gerät (56) mit den Schritten:
Erhalten einer Vielzahl von von einer Vielzahl von Geräten (28) aufgenommenen historischen Bildern (26, 30) über ein Netz (1080), wobei die Vielzahl von historischen Bildern (26, 30) eine Vielzahl von von der Vielzahl von Geräten (28) unter Verwendung aller möglichen Geräteeinstellungen erzeugten idealen Bildern (26) und eine Vielzahl von von der Vielzahl von Geräten (28) erzeugten Artefaktbildern (30) umfaßt, wobei mit jedem der Artefaktbilder (30) bekannte Fehler und eine entsprechende Korrekturmaßnahme zur Behebung der Fehler verbunden sind;
Empfangen eines neuen Artefaktbilds (54) von dem Gerät (56) mit einem unbekannten Fehler über das Netz (1080);
Finden eines idealen Bilds aus der Vielzahl von historischen Bildern (26, 30), das am genauesten zu dem neuen Artefaktbild (54) paßt;
Zuweisen einer Artefaktkategorie zu dem neuen Artefaktbild (54) basierend auf dem idealen Bild, das am genauesten zu dem neuen Artefaktbild (54) paßt;
Erzeugen einer Vielzahl von Metriken für die dem neuen Artefaktbild (54) zugewiesene Artefaktkategorie; und
Verwenden der Vielzahl von Metriken zur Identifizierung eines Artefaktbilds aus der Vielzahl von historischen Bildern (26, 30), das am genauesten zu dem neuen Artefaktbild (54) paßt, und einer Korrekturmaßnahme zur Behebung des unbekannten Fehlers.
Erhalten einer Vielzahl von von einer Vielzahl von Geräten (28) aufgenommenen historischen Bildern (26, 30) über ein Netz (1080), wobei die Vielzahl von historischen Bildern (26, 30) eine Vielzahl von von der Vielzahl von Geräten (28) unter Verwendung aller möglichen Geräteeinstellungen erzeugten idealen Bildern (26) und eine Vielzahl von von der Vielzahl von Geräten (28) erzeugten Artefaktbildern (30) umfaßt, wobei mit jedem der Artefaktbilder (30) bekannte Fehler und eine entsprechende Korrekturmaßnahme zur Behebung der Fehler verbunden sind;
Empfangen eines neuen Artefaktbilds (54) von dem Gerät (56) mit einem unbekannten Fehler über das Netz (1080);
Finden eines idealen Bilds aus der Vielzahl von historischen Bildern (26, 30), das am genauesten zu dem neuen Artefaktbild (54) paßt;
Zuweisen einer Artefaktkategorie zu dem neuen Artefaktbild (54) basierend auf dem idealen Bild, das am genauesten zu dem neuen Artefaktbild (54) paßt;
Erzeugen einer Vielzahl von Metriken für die dem neuen Artefaktbild (54) zugewiesene Artefaktkategorie; und
Verwenden der Vielzahl von Metriken zur Identifizierung eines Artefaktbilds aus der Vielzahl von historischen Bildern (26, 30), das am genauesten zu dem neuen Artefaktbild (54) paßt, und einer Korrekturmaßnahme zur Behebung des unbekannten Fehlers.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt des
Erhaltens der Vielzahl von historischen Bildern (26, 30)
nachstehende Schritte umfaßt:
Zuordnen jedes der Vielzahl von Artefaktbildern (30) zu einem entsprechenden aus der Vielzahl von idealen Bildern (26) entnommenen idealen Bild (26);
Zuweisen einer Artefaktkategorie zu jeder Zuordnung; und
Extrahieren eines Artefaktmerkmals aus jeder Zuordnung.
Zuordnen jedes der Vielzahl von Artefaktbildern (30) zu einem entsprechenden aus der Vielzahl von idealen Bildern (26) entnommenen idealen Bild (26);
Zuweisen einer Artefaktkategorie zu jeder Zuordnung; und
Extrahieren eines Artefaktmerkmals aus jeder Zuordnung.
14. Verfahren nach Anspruch 13 mit den Schritten:
Justieren des Artefaktbilds (30) mit seinem bekannten Fehler zu dem entsprechenden idealen Bild; und
Entfernen des entsprechenden idealen Bilds (26) aus dem justierten Bild.
Justieren des Artefaktbilds (30) mit seinem bekannten Fehler zu dem entsprechenden idealen Bild; und
Entfernen des entsprechenden idealen Bilds (26) aus dem justierten Bild.
15. Verfahren nach Anspruch 12 mit dem Schritt des
Bestimmens eines Artefaktmerkmals für das neue Artefaktbild
(54).
16. Verfahren nach Anspruch 12 mit den Schritten:
Justieren des neuen Artefaktbilds (54) zu einem entsprechenden idealen Bild (26); und
Entfernen des entsprechenden idealen Bilds (26) aus dem justierten Bild.
Justieren des neuen Artefaktbilds (54) zu einem entsprechenden idealen Bild (26); und
Entfernen des entsprechenden idealen Bilds (26) aus dem justierten Bild.
17. Verfahren nach Anspruch 12 mit dem Schritt des
Hinzufügens neu identifizierter Artefaktbilder (54) und
entsprechender Korrekturmaßnahmen zu der Vielzahl von
Artefaktbildern (30) bei der Vielzahl von historischen
Bildern (26, 30).
18. Verfahren nach Anspruch 12 mit dem Schritt des
Eingebens eines Fehlerprotokolls (32) von dem Gerät (56)
mit dem unbekannten Fehler, wobei das Fehlerprotokoll (32)
Daten aufweist, die während des Betriebs der Geräte (28)
auftretende Ereignisse darstellen.
19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das eingegebene
Fehlerprotokoll (32) zur Erzeugung der Vielzahl von
Metriken für das neue Artefaktbild (54) verwendet wird.
20. Verfahren nach Anspruch 12 mit einem Übertragen eines
korrigierten Bilds zu dem Gerät (56) mit dem unbekannten
Fehler über das Netz (1080).
21. Verfahren nach Anspruch 20 mit einem Bereitstellen des
korrigierten Bilds für eine Bedienungsperson-Workstation.
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