DE102006019695A1

DE102006019695A1 - Medical image data e.g. magnetic resonance data, processing result storing method, involves storing medical image data, processing data in processing pipeline, and storing processing states directly with data in encapsulated object

Info

Publication number: DE102006019695A1
Application number: DE102006019695A
Authority: DE
Inventors: Jörg ILLMANN; Christian Spitzner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2006-04-27
Publication date: 2007-10-31

Abstract

The method involves storing medical image data e.g. magnetic resonance data, and processing states (VZ1-VZ6) for the data, and processing the data in a processing pipeline (P). Each of the processing states is detected and stored by operators (O1-O6) or after occurrence of a configurable event that is represented by a trigger signal. The processing states are directly stored with the data in an encapsulated object. A reference is stored with the data, where the reference indirectly refers to the processing states. Independent claims are also included for the following: (1) a system for pipeline processing of medical image data (2) a computer program product comprising instructions to perform a method of pipeline processing of medical image data.

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Verarbeitung von medizinischen Daten, insbesondere von medizinischen Bilddaten, im Rahmen einer Verarbeitungs-Pipeline.The Invention is in the field of medical processing Data, in particular medical image data, in the context of a Processing pipeline.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren, ein System und ein Produkt zur Speicherung von Ergebnissen bei der Verarbeitung dieser Daten, wobei neben den Daten zusätzlich Meta-Information repräsentiert wird, die auf die bisherigen Verarbeitungsschritte bezogen ist.The The invention relates in particular to a method, a system and a product for storing results in processing this data, in addition to the data additionally represents meta-information which is based on the previous processing steps.

Eine Verarbeitungs-Pipeline besteht aus einer Reihe von hintereinander geschalteten Pipeline-Instanzen, die die ihr zugeführten Daten transformieren bzw. modifizieren. Durch eine sequenzielle Transformation der Bilddaten durch die jeweiligen Operatoren, die auf den jeweiligen Pipeline-Instanzen ausgeführt werden, werden Zwischenergebnisse und letztendlich ein Endergebnis erreicht.A Processing pipeline consists of a series of consecutive switched pipeline instances that contain the data supplied to it transform or modify. Through a sequential transformation the image data by the respective operators, which on the respective Pipeline instances running become intermediate results and ultimately an end result reached.

Bei den bisherigen aus dem Stand der Technik bekannten Systemen war es vorgesehen, dass lediglich die Daten gespeichert worden sind und somit nur das Endergebnis zur Verfügung stand. Weitere Daten, die die Art der Verarbeitung und die Art der angewendeten Operatoren betreffen, konnten bei den bisherigen Systemen nachteiligerweise nicht abgeleitet werden.at the previous known from the prior art systems was it provided that only the data has been stored and thus only the final result was available. Further data, the type of processing and the type of operators used could disadvantageously in the previous systems not be derived.

Um diesen Nachteil zu überwinden, war es im Stand der Technik bekannt, eine zentrale Komponente vorzusehen, die dazu bestimmt war, den jeweiligen Zustand der Daten und die Einstellungen bzw. Parametrisierungen der jeweils angewandten Operatoren zu erfassen und zu speichern. Dies erfolgte sowohl auf der Client-Seite, als auch auf der Seite des Servers. Der Nachteil dieses Ansatzes ist darin zu sehen, dass eine zent rale Komponente vorgesehen sein muss, die den Verarbeitungszustand kennt. Dies erfordert eine aufwendigere und damit teurere System-Architektur und birgt weitere Nachteile im Hinblick auf die Wartung des Systems.Around overcome this disadvantage it has been known in the art to provide a central component which was destined to the respective state of the data and the Settings or parameterizations of the respective applied operators to capture and store. This was done on both the client side, as well as on the side of the server. The disadvantage of this approach can be seen in the fact that a central component be provided must know the processing state. This requires a more elaborate and thus more expensive system architecture and has other disadvantages with regard to the maintenance of the system.

Bei den bekannten Systemen war der Verarbeitungszustand nicht explizit repräsentiert. Um jedoch dennoch Informationen über den Verarbeitungszustand auf indirekte Weise ableiten zu können, war es notwendig, weitere Schritte auszuführen. Nachteil dabei ist es, dass die Einstellungen der jeweils anzuwendenden Operatoren damit fest definiert sein mussten und sich nicht dynamisch ändern konnten. Dies stellt jedoch einen wesentlich Nachteil bei den bekannten Systemen dar, indem die Flexibilität des Systems unnötig eingeschränkt wird.at In the known systems, the processing state was not explicit represents. However, nevertheless, information about to derive the processing state in an indirect manner was it is necessary to carry out further steps. Disadvantage of this is that the settings of each applicable operators with it had to be firmly defined and could not change dynamically. However, this represents a significant disadvantage in the known systems by adding flexibility of the system unnecessary limited becomes.

Bei komplexen Daten, die einer Pipeline-Verarbeitung unterzogen werden und die teilweise client-seitig oder server-seitig ausgeführt werden, insbesondere auf dem Gebiet der medizinischen Bilddaten, ist es notwendig, die Daten bereits in einem Zwischenzustand zu interpretieren. So kann es beispielsweise notwendig sein, bestimmte MR-Datensätze noch vor Abschluss der vollständigen Pipeline-Verarbeitung einer vorgezogenen groben Befundung und Interpretation zuzuführen. Für die Interpretation der Daten sind Meta-Daten erforderlich, die die Art der bisherigen und/oder der geplanten Datenverarbeitung betreffen. Die Meta-Daten umfassen neben einem Verarbeitungszustand die Art der angewendeten Pipeline-Operatoren, die Einstellungen bzw. Parametrisierungen der Operatoren auch (zukünftig) anzuwendende Operatoren, die Priorität der jeweiligen Operatoren, technische Ressourcen, Autorisierungs-Informationen, Rechenleistung etc. Wird beispielsweise ein Bild in einem vorläufigen Zustand dargestellt, so ist es für den befundenden Arzt notwendig zu wissen, ob bereits eine Filter-Transformation stattgefunden hat oder nicht. Steht dieses Wissen über die Meta-Informationen nicht zur Verfügung, kann möglicherweise eine Interpretation der Daten nicht korrekt ausgeführt werden.at complex data that undergoes pipeline processing and that are partially executed on the client-side or server-side, especially in the field of medical image data, it is necessary to interpret the data already in an intermediate state. For example, it may be necessary to have certain MR data sets before completion of the full Pipeline processing an early rough diagnosis and interpretation supply. For the Interpreting the data requires metadata, which is the type the previous and / or planned data processing concern. The meta-data includes the type in addition to a processing state the applied pipeline operators, the settings or parameterizations the operators too (in the future) applicable operators, the priority of the respective operators, technical resources, authorization information, processing power, etc. For example a picture in a preliminary State shown, so it is for the finding doctor needed to know if there is already a filter transformation took place or not. Is this knowledge about the Meta information not available, may be an interpretation of the data will not be performed correctly.

Um die vorstehend erwähnten Nachteile bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zu überwinden, hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, einen Weg aufzuzeigen, mit dem die bisherigen Verfahren verbessert werden, indem sie insbesondere flexibel auf den jeweiligen Anwendungsfall hin angepasst werden können.Around the aforementioned Overcome disadvantages of the prior art methods, The object of the present invention is to find a way show that the existing procedures have been improved, in particular flexible on the particular application can be adjusted.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, ein System und ein Produkt gemäß den beiliegenden Hauptansprüchen gelöst.These The object is achieved by a method, a system and a product according to the attached main claims.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand der verfahrensmäßigen Lösung beschrieben. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile und alternative Ausführungsformen sind ebenso auch auf die anderen Lösungen der Aufgabe, insbesondere auf das System und auf das Produkt zu übertragen. Somit können sowohl das System als auch das Produkt mit den Merkmalen weitergebildet werden, die im Rahmen des Verfahrens beschrieben sind.The The present invention will be described below with reference to the procedural solution. in this connection mentioned Features, advantages, and alternative embodiments are as well on the other solutions task, in particular to the system and to the product. Thus, you can both the system and the product with the features developed which are described in the context of the procedure.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch ein Verfahren zur Speicherung von Ergebnissen bei einer Verarbeitung von Daten, insbesondere von medizinischen Daten, wobei die Verarbeitung durch Anwendung separater unterschiedlicher Operatoren im Rahmen einer Verarbeitungs-Pipeline erfolgt, indem neben den Daten auch Meta-Informationen in Bezug auf die Verarbeitung der Daten, insbesondere ein Verarbeitungszustand für diese Daten, gespeichert wird, wobei der Verarbeitungszustand angibt, mit welchen Operatoren die Daten in der Verarbeitungs-Pipeline bearbeitet worden sind.The Task is solved in particular by a method for storing results in processing of data, in particular medical data, the processing by using separate different operators in the frame a processing pipeline is done by adding next to the data as well Meta-information regarding the processing of the data, in particular a processing state for this data is stored, the processing state indicating which operators manipulate the data in the processing pipeline have been.

Im Rahmen dieser Erfindung soll unter einem "Ergebnis" ein Ergebnis im Rahmen der Pipeline-Verarbeitung der Daten verstanden sein. Ein Ergebnis umfasst Zwischenergebnisse und ein Endergebnis. Erfindungsgemäß sind also alle oder ausgewählte Zwischenergebnisse bei der Pipeline-Verarbeitung repräsentiert.in the Under this invention, a "result" is a result in the context of pipeline processing the data understood. A result includes intermediate results and an end result. According to the invention, therefore, all or selected intermediate results represented in pipeline processing.

Die Verarbeitungs-Pipeline besteht aus einzelnen Verarbeitungsinstanzen, die dazu bestimmt sind, unterschiedliche Ope ratoren auf den Daten auszuführen, mit denen diese transformiert bzw. modifiziert werden. Bei den Operatoren kann es sich um eine beliebige Art von Anwendung auf den Daten handeln. Zu nennen sind hier beispielsweise Windowing-Operatoren, die eine lineare Transformation auf den Pixeldaten ausführen und auf dem Client oder auf dem Server ausgeführt werden können, Transformationen, wie z. B. eine Rotation oder eine Zoom-Funktion, Verarbeitungsfilter, geometrische Funktionen oder beliebige andere Arten von Operationen auf den Daten. Üblicherweise sind die Operatoren nicht starr und hinsichtlich ihrer Funktionalität festgelegt, sondern sie können dynamisch konfiguriert werden. Das heißt, dass Einstellungen möglich sind, mit denen der jeweilige Operator auf den Anwendungsfall hin eingestellt wird. Beispielsweise kann bei einem Filter-Operator der Grad der Filterung konfiguriert werden.The Processing pipeline consists of individual processing instances, which are intended to perform different Operators on the data, with where these are transformed or modified. At the operators it can be any type of application on the data. Examples include windowing operators, which are a linear transformation on the pixel data and can be executed on the client or on the server, transformations, such as A rotation or a zoom function, processing filters, geometric functions or any other types of operations on the data. Usually the operators are not rigid and fixed in terms of their functionality, but you can be dynamically configured. That means that settings are possible with which the respective operator is adjusted to the application becomes. For example, with a filter operator, the degree of Filtering be configured.

Bei dem "Verarbeitungszustand" handelt es sich um die Meta-Informationen, die in Bezug auf die jeweilige Verarbeitung der Daten relevant sind. Ein Verarbeitungszustand kann also die bisher angewandten Operatoren, deren Einstellungen bzw. Parametrisierungen, die Anzahl, wie oft dieser Operator in der Pipeline vorkommt, die Priorität des jeweiligen Operators und weitere Zustandsgrößen betreffen.at the "processing state" is around the meta-information, that are relevant to the processing of the data. A processing state can therefore be the previously used operators, their settings or parameterizations, the number of times this operator occurs in the pipeline, the priority of the respective operator and other state variables.

Mit der vorliegenden erfindungsgemäßen Lösung wird das Ziel erreicht, dass zu jedem Zeitpunkt und insbesondere auch zu einem Zeitpunkt, der vor Abschluss der eigentlichen Pipeline-Verarbeitung liegt, eine korrekte Interpretation der verarbeiteten Daten möglich ist, indem der jeweils aktuelle Verarbeitungszustand in Bezug auf die Daten erfasst, repräsentiert und gespeichert wird. Der Verarbeitungszustand wird an die jeweiligen Daten gebunden und in einer speziell hierfür vorgesehenen Datenstruktur, insbesondere in einem gekapselten Objekt, zugreifbar.With the present inventive solution the goal is achieved at all times and in particular also at a time that is before completion of the actual pipeline processing, a correct interpretation of the processed data is possible by the current state of processing in relation to the Data collected, represented and saved. The processing state is to the respective Data bound and in a specially provided data structure, in particular in an encapsulated object, accessible.

Damit kann das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhafterweise zur Unterstützung der Lastverteilung in Client-Server- Architekturen herangezogen werden. Die medizinischen Daten können auch client-seitig und somit dezentral interpretiert werden. Eine zentrale Komponente bzw. ein Zugriff auf eine solche ist mit der erfindungsgemäßen Lösung vorteilhafterweise nicht mehr notwendig.In order to can the inventive method advantageously for support load distribution in client-server architectures. The medical data can also on the client side and therefore decentralized. A central component or access to such is with the solution according to the invention advantageously not necessary anymore.

Durch das erfindungsgemäße Mitführen des Verarbeitungszustandes auf die Daten hat der Client (oder der Server) zu jedem Zeitpunkt Kenntnis darüber, welche Operationen bereits ggf. auch auf dem Server (oder dem Client) durchgeführt worden sind und welche nicht. Damit wird es auch möglich, dynamisch zu entscheiden, auf welcher Seite bestimmte Operatoren ausgeführt werden sollen. Beispielsweise kann entschieden werden, dass komplexe Operatoren, die viel Rechenleistung erfordern, wie z. B. Windowing-Operatoren, auf dem Rechnersystem ausgeführt werden, wo zur Zeit mehr Ressourcen zur Verfügung stehen. Damit können die Rechner-Ressourcen insgesamt geschont werden, und die Performance des Gesamtsystems steigt. Nachdem – im vorliegenden Beispiel – bestimmt worden ist, dass ein aufwendiger Operator auf dem Server ausgeführt werden soll und dort auch ausgeführt worden ist, wird dies im Verarbeitungszustand repräsentiert. Nachdem die Daten zu einem späteren Zeitpunkt an den Client zur weiteren Verarbeitung durch andere Operatoren weitergeleitet worden sind, hat der Client automatisch Kenntnis und Informationen über die auf dem Server angewandten Operatoren. Eine unnötige Abfrage nach bereits ausgeführten Operatoren an das System und eine Mehrfachausführung von Operatoren können somit sicher ausgeschlossen werden.By the inventive entrainment of the processing state the client (or the server) has access to the data at any time Aware of it, which operations already possibly on the server (or the client) carried out have been and which are not. This also makes it possible, dynamically to decide on which side certain operators are executed should. For example, it can be decided that complex operators, which require a lot of computing power, such as B. windowing operators, executed on the computer system where more resources are currently available. So that can Overall computer resources are spared, and performance of the overall system is increasing. After - in the present example - determined It has been a complicated operator to run on the server should and executed there too this is represented in the processing state. After the data to a later Time to the client for further processing by other operators have been forwarded, the client automatically has knowledge and information about the operators used on the server. An unnecessary query after already executed Operators to the system and a multiple execution of operators can thus be safely excluded.

Ist es beispielsweise vorgesehen, bestimmte geometrische Transformationen, wie z. B. eine Rotation oder Zoom-Funktionen, in einem dedizierten Verarbeitungsfilter innerhalb der Pipeline auszuführen, so kann der Systemzustand berücksichtigt werden, die auf die notwendigen Ressourcen zur Ausführung dieses Operators hinweist. Steht dieser Operator nicht zur Verfügung oder kann er aufgrund von mangelnden Ressourcen in der Pipeline nicht ausgeführt werden oder erweist sich dessen Ausführung aus anderen Gründen als nicht sinnvoll, so wird die Transformation automatisch (spätestens) in der Grafikkomponente vor der Anzeige der Daten ausgeführt. Dies kann erfindungsgemäß sehr einfach erreicht werden, indem eine einfache Abfrage vor der Anzeige der Daten erfolgt, die überprüft, ob der der Transformations-Operator in dem Verarbeitungszustand als "ausgeführt" repräsentiert ist. Falls dies nicht der Fall ist, wird er zu diesem Zeitpunkt ausgeführt. Anderenfalls muss er nicht wiederholt ausgeführt werden.is For example, it provides for certain geometric transformations, such as A rotation or zoom functions, in a dedicated processing filter within the pipeline, so the system state can be considered Be aware of the resources needed to run this Operator indicates. Is this operator not available or he can not due to lack of resources in the pipeline be executed or proves its execution for other reasons as not meaningful, the transformation is automatically (at the latest) in the graphics component before displaying the data. This can very simple according to the invention be achieved by a simple query before displaying the Data is checked to see if the the transformation operator in the processing state represents "executed." is. If this is not the case, it will be at this time executed. Otherwise it does not have to be executed repeatedly.

Die explizite Repräsentation des Verarbeitungszustandes in Hinblick auf die Daten und die Bindung des Verarbeitungszustandes bzw. der Meta-Daten an die verarbeiteten Daten können diese zu jedem Zeitpunkt auch lokal, z. B. auf einem Client, interpretiert werden. Bei einer Modifikation der Bilddaten werden erfindungsgemäß die erfassten Meta-Daten automatisch erneuert, so dass die erfolgte Modifikation ebenfalls in den Meta-Daten abgelegt ist. Der jeweils erfasste Zustand von Meta-Informationen wird erfindungsgemäß gekapselt und an die zu verarbeitenden Daten gebunden. Dafür wird eine spezielle Datenstruktur bereitgestellt, in der neben den zu verarbeitenden Daten die Meta-Informationen in Bezug auf die Verarbeitung, insbesondere der Verarbeitungszustand, erfasst sind. Durch die erfindungsgemäße Kapselung und Bindung des Verarbeitungszustandes an die Daten ist es möglich, die Daten unabhängig von anderen Informationen, Daten oder Parametern, unabhängig vom Systemzustand und/oder auch lokal zu interpretieren. Es ist nicht notwendig, eine Analyse interner Systemzustände auszuführen, um ein korrektes Interpretationsergebnis zu erzielen. Durch die explizite Zustands-Repräsentation können die Daten auf einfache Weise und auch dezentral zu jedem Zeitpunkt interpretiert werden und das Interpretationsergebnis kann an weitere Instanzen weitergeleitet werden. Darüber hinaus ist eine dynamische Veränderung der Anwendung der Operatoren, deren Einstellungen bzw. deren Parametrisierungen möglich, ohne dass dies zentral gespeichert werden muss.The explicit representation of the processing state with regard to the data and the binding of the processing state or the meta-data to the processed data can this at any time locally, z. On a client. In the case of a modification of the image data, according to the invention, the acquired meta-data are renewed automatically, so that the modification effected is likewise stored in the meta-data. The detected state of meta-information is encapsulated according to the invention and bound to the data to be processed. For this purpose, a special data structure is provided in which, in addition to the data to be processed, the meta information relating to the processing, in particular the processing state, is recorded. The inventive encapsulation and binding of the processing state to the data, it is possible to interpret the data independently of other information, data or parameters, regardless of the system state and / or even locally. It is not necessary to perform an analysis of internal system states to obtain a correct interpretation result. Due to the explicit status representation, the data can be interpreted easily and decentrally at any time and the interpretation result can be forwarded to further instances. In addition, a dynamic change of the application of the operators, their settings or their parameterizations is possible without this must be stored centrally.

In der bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der Verarbeitungszustand nach einer Anwendung eines jeden Operators erfolgt. Damit werden sozusagen alle Verarbeitungszustände erfasst, so dass im System alle Zwischenergebnisse abgelegt und gespeichert sind. In alternativen Ausführungsformen ist es möglich, den Verarbeitungszustand nach dem Eintreten eines konfigurierbaren Ereignisses zu erfassen und zu speichern. Das konfigurierbare Ereignis kann in einem Trigger-Signal bestehen, das beispielsweise dann aktiviert wird, wenn ausgewählte Operatoren angewendet worden sind, wenn Operatoren angewendet worden sind, die eine sehr hohe Priorität besitzen, wenn ein vordefinierbares Zeitintervall abgelaufen ist, wenn die System-Ressourcen auf eine Erreichbarkeit bzw. Nicht-Erreichbarkeit von bestimmten Operatoren hinweisen oder wenn andere Situationen eingetreten sind. Damit kann das erfindungsgemäße Verfahren sehr flexibel auf den jeweiligen Anwendungsfall hin angepasst werden. Darüber hinaus ist es einstellbar, wie häufig ein Verarbeitungszustand erfasst und gespeichert werden soll. Damit kann auch der erforderliche Speicherbereich für die Speicherung des Verarbeitungszustandes an die System-Ressourcen angepasst werden.In the preferred embodiment it is envisaged that the processing state after an application of each operator. This records all processing states, so to speak, so that all intermediate results are stored and saved in the system are. In alternative embodiments Is it possible, the processing state after the occurrence of a configurable Capture and save event. The configurable event may exist in a trigger signal, which then activates, for example will, if selected Operators have been applied when operators have been applied that are a very high priority have, if a predefinable time interval has expired, if the system resources on reachability or non-availability to point out specific operators or other situations occurred. Thus, the inventive method can be very flexible adapted to the particular application. Furthermore is it adjustable, how often a processing state should be detected and stored. In order to may also be the required memory area for storing the processing state adapted to the system resources.

Aus Sicherheitsgründen erweist es sich auch als vorteilhaft, dass nicht nur ein Endergebnis gespeichert wird wie bei den bekannten Systemen aus dem Stand der Technik, sondern dass bereits auch Zwischenergebnisse abgelegt werden. Bei einem Ausfall des Systems kann damit zumindest auf ein Zwischenergebnis zugegriffen werden.Out security It also proves to be beneficial that not just an end result is stored as in the known systems of the prior Technology, but that intermediate results are already stored. In case of failure of the system can thus at least an intermediate result be accessed.

In der bevorzugten Ausführungsform wird der Verarbeitungszustand unmittelbar mit den zu verarbeitenden Daten gespeichert. Dies erfolgt vorzugsweise in einem geschlossen gekapselten Objekt. In einer alternativen Ausführungsform ist es möglich, dass der Verarbeitungszustand nicht unmittelbar mit den Daten gespeichert wird, sondern dass mit den Daten nur eine Referenz abgelegt wird, die zumindest mittelbar auf den Verarbeitungszustand verweist. Damit wird ein weiterer Freiheitsgrad erreicht, in dem der Verarbeitungszustand in einer anderen Datenstruktur und/oder in einer anderen Instanz im System abgelegt werden kann.In the preferred embodiment the processing state becomes immediate with the processing Data saved. This is preferably done in a closed encapsulated object. In an alternative embodiment, it is possible that the processing state is not stored directly with the data but that only one reference is stored with the data, which at least indirectly refers to the processing state. In order to another degree of freedom is achieved, in which the processing state in another data structure and / or in another instance can be stored in the system.

In der Regel sind die Operatoren, die im Rahmen der Verarbeitungs-Pipeline angewendet werden, separat dynamisch parametrisierbar. Mit anderen Worten können – für jeden Operator einzeln – bestimmte Einstellungen bzw. Parametrisierungen getroffen werden, wie der Operator ausgelegt sein soll. Damit kann das System adaptiv angepasst werden.In usually the operators are under the processing pipeline can be applied, parameterized separately dynamically. With others Words can - for everyone Single operator - specific Settings or parameterizations are made, such as Operator should be designed. This allows adapting the system adaptively become.

Üblicherweise basiert das erfindungsgemäße Verfahren auf einer Client-Server-Architektur. Alternative Ausführungsformen beziehen sich auf eine N-Tier-Architektur. Die Operatoren der Pipeline können flexibel und dynamisch den jeweiligen Schichten (bzw. dem Client oder dem Server) zugeordnet werden. In der Regel wird ein Teil der Operatoren client-seitig und einer anderer Teil der Operatoren server-seitig ausgeführt. Die jeweiligen Instanzen zur Ausführung der Operatoren stehen über eine Kommunikationsverbindung miteinander in Datenaustausch. Damit wird das System insgesamt weiter dezentralisierbar.Usually the method according to the invention is based on a client-server architecture. Alternative embodiments refer to an N-tier architecture. The operators of the pipeline can flexible and dynamic to the respective layers (or the client or the server). In general, part of the Operators are client-side and another part of the servers-side operators executed. The respective instances for the execution of the operators are over one Communication connection with each other in data exchange. This will be the system as a whole can be further decentralized.

Vorzugsweise kann mit der erfindungsgemäßen Lösung ein weiterer positiver Effekt erzeugt werden, der darin besteht, dass die Pipeline-Verarbeitung auch vorzeitig unterbrochen und zu einem späteren Zeitpunkt wieder aufgenommen werden kann. Bei einer solchen Unterbrechung der Verarbeitung der Pipeline kann ein Zwischenergebnis der Verarbeitung zum aktuellen Zeitpunkt abgerufen werden, das seinerseits zur Wiederaufnahme der Verarbeitung der Pipeline verwendet werden kann (nämlich, indem die Meta-Information ausgewertet werden, so dass abgeleitet werden kann, welche Operatoren noch angewendet werden müssen und welche bereits angewendet worden sind). Damit wird die Struktur des Systems veränderlich.Preferably can with the inventive solution be generated further positive effect, which is that the pipeline processing also prematurely interrupted and become one later Time can be resumed. At such a break the processing of the pipeline may be an intermediate result of the processing be retrieved at the current time, which in turn to resume the processing of the pipeline can be used (namely, by the meta-information will be evaluated so that can be derived can determine which operators still need to be applied and which ones are already applied have been). This changes the structure of the system.

Eine weitere Aufgabenlösung besteht in einem System zur Pipeline-Verarbeitung von Daten durch Anwendung unterschiedlicher Pipeline-Operatoren und zur Speicherung von Verarbeitungsergebnissen mit:

– zumindest einer Verarbeitungs-Pipeline, die aus unterschiedlichen Pipeline-Instanzen besteht, wobei eine Pipeline-Instanz dazu bestimmt ist, zumindest einen Operator auf die Daten anzuwenden;
– einer Datenstruktur in Form eines gekapselten Objektes zur Speicherung von Ergebnissen der Pipeline-Verarbeitung nach einem konfigurierbaren Ereignis, wobei ein Objekt neben den medizinischen Daten auch Meta-Informationen in Bezug auf die Verarbeitung, insbesondere einen Verarbeitungszustand umfasst, wobei der Verarbeitungszustand angibt, mit welchen Operatoren die Daten in der Verarbeitungs-Pipeline bisher jeweils bearbeitet worden sind.

Another task solution is a system for pipelining data by using different pipeline operators and storing processing results with:

At least one processing pipeline consisting of different pipeline instances, wherein a pipeline instance is intended to apply at least one operator to the data;
A data structure in the form of an encapsulated object for storing results of the pipeline processing after a configurable event, wherein an object in addition to the medical data also includes meta-information relating to the processing, in particular a processing state, the processing state indicating with which Operators have processed the data in the processing pipeline so far.

Durch die gekapselte Objekt-Datenstruktur ist es möglich, die in der Datenstruktur abgelegten Daten auch anderen Instanzen zur Verfügung zu stellen.By the encapsulated object data structure is possible in the data structure stored data to other instances.

Die vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Ausführungsformen des Verfahrens können auch als Computerprogrammprodukt ausgebildet sein, wobei der Computer zur Durchführung des oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahrens veranlasst wird und dessen Programmcode durch einen Prozessor ausgeführt wird.The described above, embodiments of the method according to the invention can also be designed as a computer program product, wherein the computer to carry out of the above-described, inventive method is initiated and its program code is executed by a processor.

Eine alternative Aufgabenlösung sieht ein Speichermedium vor, das zur Speicherung des vorstehend beschriebenen, computerimplementierten Verfahrens bestimmt ist und von einem Computer lesbar ist.A alternative task solution provides a storage medium for storing the above described, computer-implemented method is determined and readable by a computer.

Darüber hinaus ist es möglich, dass einzelne Komponenten des vorstehend beschriebenen Verfahrens in einer verkaufsfähigen Einheit und die restlichen Komponenten in einer anderen verkaufsfähigen Einheit – sozusagen als verteiltes System – ausgeführt werden können.Furthermore Is it possible, that individual components of the method described above in a salable Unit and the remaining components in another salable unit - so to speak as a distributed system can.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments emerge from the dependent claims.

In der folgenden detaillierten Figurenbeschreibung werden nicht einschränkend zu verstehende Ausführungsbeispiele mit deren Merkmalen und weiteren Vorteilen anhand der Zeichnung besprochen. In dieser zeigen:In The following detailed description of the figures are not restrictive Understanding embodiments with their features and other advantages with reference to the drawing discussed. In this show:

1 eine übersichtsartige Darstellung einer erfindungsgemäßen Pipeline, bei der jeweils ein Verarbeitungszustand repräsentiert wird. 1 an overview of a pipeline according to the invention, in each of which a processing state is represented.

Im Folgenden werden das erfindungsgemäße Verfahren und die wesentlichen Module des erfindungsgemäßen Systems in Zusammenhang mit 1 erläutert.In the following, the inventive method and the essential modules of the system according to the invention in connection with 1 explained.

Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die Anwendung des Verfahrens auf medizinische Bilddaten. Es ist jedoch ebenso möglich, das erfindungsgemäße Verfahren auf andere Gebiete zu übertragen und für andere Datensätze anzuwenden.The The following description refers to the application of the method on medical image data. However, it is also possible that inventive method to transfer to other areas and for other records apply.

Um komplexe datentechnische Verarbeitungen auf Daten D auszuführen, ist es bekannt, die Verarbeitung in separate Tasks zu zerlegen, die sequentiell in einer Pipeline P abgearbeitet werden.Around performing complex data processing operations on data D is it is known to decompose the processing into separate tasks be processed sequentially in a pipeline P.

Wie in 1 dargestellt, besteht die Pipeline P aus einer Mehrzahl von üblicherweise unterschiedlichen Pipeline-Instanzen, die zur technischen Durchführung der jeweiligen Operatoren O dienen. Dabei ist ein erster Operator O₁ in funktionaler Hinsicht einem zweiten Operator O₂ vorangestellt, der wiederum seinerseits von einem dritten Operator O₃ gefolgt wird, etc. Die Pipeline P besteht demnach aus einer Vielzahl von Operatoren O, um die Verarbeitung der medizinischen Bilddaten auszuführen.As in 1 As shown, the pipeline P consists of a plurality of usually different pipeline instances, which serve for the technical implementation of the respective operators O. In this case, a first operator O _{1 is} functionally preceded by a second operator O ₂ , which in turn is followed by a third operator O ₃ , etc. The pipeline P therefore consists of a multiplicity of operators O in order to carry out the processing of the medical image data ,

Sobald die Daten D mittels eines Operators O modifiziert bzw. transformiert worden sind, kann ein erstes Zwischenergebnis abgeleitet werden. Erfindungsgemäß umfasst dieses Zwischenergebnis neben den jeweiligen medizinischen Bilddaten D zusätzlich einen Verarbeitungszustand VZ.As soon as the data D is modified or transformed by means of an operator O. a first intermediate result can be derived. According to the invention this intermediate result in addition to the respective medical image data D additionally a processing state VZ.

Grundsätzlich ist es möglich, den Verarbeitungszustand VZ nach Anwendung jedes Operators O bereitzustellen, der dann auch lokal und/oder zentral abgerufen werden kann. Dabei betrifft der i-te Verarbeitungszustand VZ_i jeweils einen Zustand der medizinischen Bilddaten D, der nach Anwendung des i-ten Operators O_i entsteht.In principle, it is possible to provide the processing state VZ after application of each operator O, which can then also be retrieved locally and / or centrally. In this case, the i-th processing state VZ _{i in} each case relates to a state of the medical image data D that arises after application of the ith operator O _i .

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, jeden Zwischenzustand VZ zu erfassen und gemeinsam mit den jeweiligen Bilddaten D in der jeweiligen Verarbeitungsstufe abzulegen. Dafür wird eine spezielle Datenstruktur, insbesondere ein gekapseltes Objekt generiert, das dazu bestimmt ist, neben den medizinischen Bilddaten D den Verarbeitungszustand VZ zu repräsentieren. Durch die Kapselung und Bindung des jeweiligen Verarbeitungszustandes VZ_i von Metainformationen an die zu verarbeitenden Daten D können die Daten unabhängig von anderen Daten, unabhängig vom Systemzustand und/oder auch lokal auf dem jeweiligen Client zur Verfügung stehen und interpretiert werden. Die erfindungsgemäße explizite Repräsentation des Verarbeitungszustandes VZ erlaubt die Interpretation eines Zwischenergebnisses auch ohne Kenntnis interner Zustände und somit auch eine Weitergabe an andere Clients. Darüber hinaus wird auch eine dynamische Veränderung der Anwendung von Operatoren O ermöglicht, ohne dass dies zentral gespeichert werden muss. Damit können die Einsatzfähigkeiten des erfindungsgemäßen Systems deutlich gesteigert werden.In the preferred embodiment of the invention, it is provided to detect each intermediate state VZ and store it together with the respective image data D in the respective processing stage. For this purpose, a special data structure, in particular an encapsulated object, is generated, which is intended to represent the processing state VZ in addition to the medical image data D. By encapsulating and binding the respective processing state VZ _i of meta-information to the data D to be processed, the data can be available and interpreted independently of other data, independently of the system state and / or locally on the respective client. The inventive explicit representation of the processing state VZ allows the interpretation of an intermediate result even without knowledge of internal states and thus also a transfer to other clients. In addition, a dynamic change of the application of operators O is made possible without this having to be stored centrally. Thus, the capabilities of the system according to the invention can be significantly increased.

In der bevorzugten Ausführungsform ist es eingestellt, dass ein Verarbeitungszustand VZ grundsätzlich nach jeder Anwendung eines Operators O erfasst und aufgezeichnet wird. In alternativen Ausführungsformen der Erfindung ist es jedoch ebenso möglich, die Repräsentation bzw. Aufzeichnung des Verarbeitungszustandes von einem bestimmten Ereignis abhängig zu machen. Nur wenn das konfigurierbare Ereignis eingetreten ist, wird die Aufzeichnung des jeweiligen Verarbeitungszustandes ausgelöst. Das konfigurierbare Ereignis kann z. B. ein Trigger-Signal sein, das nach Fertigstellung von bestimmten Operatoren O ausgegeben wird (z. B. nur nach wesentlichen Operatoren, die z. B. eine hohe Priorität besitzen). Bei der Konfiguration des Systems könnte es beispielsweise eingestellt sein, dass das Trigger-Signal und/oder das konfigurierbare Ereignis darin besteht, dass ausgewählte relevante Operatoren O auf die Daten angewendet worden sind. Denkbar sind hier beispielsweise die Operatoren O, die für die jeweilige Interpretation der Daten von wesentlicher Bedeutung sind. Andere Operatoren O, die lediglich eine geringfügigere Bedeutung im Rahmen der gesamten Datenverarbeitung haben, werden hier bei der Aufzeichnung des Verarbeitungszustands ausgeschlossen. Darüber hinaus ist es möglich, das Trigger-Signal nach einem periodischen Zeitintervall zu generieren, so dass der Verarbeitungszustand VZ grundsätzlich nach dem Ablauf eines einstellbaren Zeitintervalls erfasst wird. Bei den vorstehend genannten Möglichkeiten können erfindungsgemäß noch beliebige weitere Ereignisse konfiguriert werden.In the preferred embodiment, it is set that a processing state VZ is basically detected and recorded every time an operator O is used. In alternative Off However, embodiments of the invention, it is also possible to make the representation or recording of the processing state of a particular event dependent. Only when the configurable event has occurred is the recording of the respective processing status triggered. The configurable event can, for. For example, it may be a trigger signal that is output upon completion by certain operators O (eg, only after significant operators that have, for example, a high priority). For example, in the configuration of the system, it could be set that the trigger signal and / or the configurable event is that selected relevant operators O have been applied to the data. Conceivable here are, for example, the operators O, which are essential for the respective interpretation of the data. Other operators O, which have only a minor significance in the context of the entire data processing, are excluded here in the recording of the processing state. In addition, it is possible to generate the trigger signal after a periodic time interval, so that the processing state VZ is basically detected after the expiration of an adjustable time interval. In the abovementioned possibilities, according to the invention any further events can be configured.

Wie in 1 gezeigt, ist es erfindungsgemäß möglich, dass einzelne Operatoren O_i auf den Client und andere Operatoren O_i auf dem Server ausgeführt werden. In beiden Fällen stehen die jeweiligen Verarbeitungszustände VZ_i sowohl zentral als auch dezentral zur Verfügung. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass neben den Daten auch die zugehörigen Metadaten, die den jeweiligen Verarbeitungszustand VZ umfassen, mitgespeichert werden. Die Speicherung der Daten an sich ist in 1 nicht dargestellt. Es ist also vorgesehen, dass neben der Speicherung der (teil-)verarbeiteten Bilddaten D der zugehörige Verarbeitungszustand VZ erfasst wird. In 1 ist nur die Repräsentation des jeweiligen Verarbeitungszustandes VZ dargestellt. Das gekapselte Objekt umfasst jedoch neben dem jeweiligen Verarbeitungszustand VZ noch die in diesem Zustand zwischenverarbeiteten Daten D. Hierfür wird eine spezifische Datenstruktur bereitgestellt, so dass ein gekapseltes Objekt entsteht, in dem der Verarbeitungszustand VZ an die jeweiligen Bilddaten D gebunden ist.As in 1 As shown, it is possible according to the invention that individual operators O _i are executed on the client and other operators O _i on the server. In both cases, the respective processing states VZ _{i are} available both centrally and decentrally. According to the invention, it is provided that, in addition to the data, the associated metadata which comprise the respective processing state VZ are also stored. The storage of the data itself is in 1 not shown. It is therefore provided that in addition to the storage of the (partially) processed image data D, the associated processing state VZ is detected. In 1 only the representation of the respective processing state VZ is shown. However, in addition to the respective processing state VZ, the encapsulated object also comprises the data D which has been intermediately processed in this state. For this purpose, a specific data structure is provided so that an encapsulated object is created in which the processing state VZ is bound to the respective image data D.

Bei dem Operator O₁ von 1 kann es sich beispielsweise um eine geometrische Operation auf den Bilddaten, z. B. um eine Rotation um 45°Grad, handeln. Die entsprechenden Metadaten umfassen in diesem Beispiel somit die Angaben "Rotation um 45°Grad" und werden zusammen mit den Bildpixeldaten in der Pipeline zur nächsten Verarbeitungsinstanz weitergeschickt. Bei dem zweiten Operator O₂ kann es sich beispielsweise um einen Server-Filter handeln, der die LookUpTable (LUT-Operator) für Modality und Voi-LUT anwendet. Der nach Anwendung des Operators O₂ generierte Zustand wird ebenfalls gespeichert. Nach Anwendung eines dritten Operators O₃ auf dem Client werden die Daten an den Server übertragen. Nun kann auf dem Server automatisch erkannt werden, dass die LUT-Operation bereits auf dem Client angewendet worden ist, und hier nicht wiederholt zu werden braucht. Dies kann durch Auswertung der jeweiligen Metadaten, insbesondere durch die Auswertung des Verarbeitungszustandes VZ₃, erreicht werden. Im Display werden die Pixeldaten nicht rotiert, sondern beispielsweise nur durch eine ScaleToFit-Operation gezoomt (durch die Anwendung des 4-ten Operators O₄). Danach kann sich eine weitere Modifikation der Bilddaten anschließen, so dass sie danach wiederum an den Client übertragen werden. Hier kann beispielsweise ein client-seitiges Windowing erwartet werden (beispielsweise für MR-Daten). Dies kann dann in der 6-ten Operation erfolgen. Wurde das Windowing jedoch bereits auf dem Server ausgeführt, so wird dies automatisch auf dem Client erkannt und muss an dieser Stelle nicht wiederholt werden. Damit kann die Prozessorleistung deutlich eingespart und die Verarbeitungszeit der Pipeline P insgesamt verkürzt werden.For the operator O ₁ of 1 For example, it may be a geometric operation on the image data, e.g. B. to a rotation of 45 ° degrees, act. The corresponding metadata in this example thus include the information "rotation by 45 ° degrees" and are forwarded together with the image pixel data in the pipeline to the next processing instance. For example, the second operator O ₂ may be a server filter that uses the LookUpTable (LUT operator) for modality and Voi-LUT. The state generated after application of the operator O ₂ is also stored. After applying a third operator O ₃ on the client, the data is transferred to the server. Now it can be automatically recognized on the server that the LUT operation has already been applied to the client and does not need to be repeated here. This can be achieved by evaluating the respective metadata, in particular by evaluating the processing state VZ ₃ . The display does not rotate the pixel data, but only zoomed by a ScaleToFit operation (by using the 4th operator O ₄ ). Thereafter, a further modification of the image data can follow, so that they are then in turn transmitted to the client. Here, for example, a client-side windowing can be expected (for example, for MR data). This can then be done in the 6th operation. However, if the windowing has already been executed on the server, this is automatically detected on the client and does not have to be repeated here. Thus, the processor power can be saved significantly and the processing time of the pipeline P can be shortened overall.

In 1 ist eine Client-Server-Architektur vorgesehen. Es ist jedoch in alternativen Ausführungsformen der Erfindung ebenfalls möglich, das hier vorgestellte Verfahren auch auf andere Architekturen, insbesondere N-Tier-Architekturen, an zuwenden. Die Übertragung der Daten zwischen den einzelnen Schichten kann über ein aus dem Stand der Technik bekanntes Netzwerk erfolgen.In 1 a client-server architecture is provided. However, in alternative embodiments of the invention, it is also possible to apply the method presented here to other architectures, in particular N-tier architectures. The transmission of the data between the individual layers can take place via a network known from the prior art.

Abschließend sei darauf hingewiesen, dass die vorstehende Beschreibung der Erfindung und die dargestellten Ausführungsbeispiele grundsätzlich nicht einschränkend im Hinblick auf eine bestimmte physikalische Realisierung der Erfindung zu verstehen sind und somit auch in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Für einen Fachmann ist es insbesondere offensichtlich, dass die Erfindung auch als heterogenes System, teilweise oder vollständig durch Software- und/oder Hardware-Module und/oder auf mehrere physikalische Produkte – dabei insbesondere auch Computerprogrammprodukte – verteilt realisiert werden kann. Darüber hinaus ist es möglich, die erfindungsgemäße Lösung als Modul einzusetzen, um sie in bestehende Systeme zu integrieren.In conclusion, be noted that the above description of the invention and the illustrated embodiments basically not restrictive with regard to a particular physical realization of the invention are to be understood and thus modified in various ways can be without departing from the scope of the invention. For a specialist it is in particular obvious that the invention is also a heterogeneous system, partially or completely Software and / or hardware modules and / or to several physical products - in particular also computer program products - distributed can be realized. About that It is also possible the solution according to the invention as Module to be integrated into existing systems.

Claims

Method for storing results in processing medical data (D) by using different operators (O _i ) as part of a processing pipeline (P), in which, in addition to the data (D), a processing state (VZ _i ) for this data (D) is stored, indicating with which operators (O _i ) the data (D) has been processed in the processing pipeline (P).

A method according to claim 1, characterized in that the processing state (VZ _i ) each after application of an operator (O _i ) or after the occurrence of a configurable event is detected and stored, wherein the configurable event may be represented by a trigger signal.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the processing state (VZ _i ) is stored directly with the data (D), preferably in an encapsulated object, or that a reference is stored with the data (D), at least indirectly refers to the processing state (VZ _i ).

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the processing state (VZ) comprises meta-information about the processing of the data (D) and, in addition to already applied operators (O _i ), comprises further data sets which inter alia include planned operators (O ), technical resources of the system, settings and / or parameters of the respective operators (O) may be related.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the operators (O _i ) are separately dynamically parametrizable.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the operators (O _i ) of the processing pipeline (P) can be executed on different computer systems which are in communication with each other via a corresponding communication link, so that in particular a part of the operators ( O) on the client side and another part of the operators (O) on the server side.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized characterized in that when interrupting the processing of Pipeline (P) an intermediate result of the processing to the current one Time can be retrieved, which is also to resume the Processing of the pipeline (P) can be used after the interruption can.

A system for pipelining medical data (D) by using different pipeline operators (O) and storing processing results with: - at least one processing pipeline (P) consisting of different pipeline instances, one instance of each it is determined to apply at least one operator (O) to the data (D); Data structure in the form of an encapsulated object for representing and / or storing results of the pipeline processing after a configurable event, wherein an object also contains, in addition to the medical data (D), a processing state (VZ _i ) with which operators ( O _i ) the data (D) in the processing pipeline (P) have been previously processed respectively.

Product, in particular computer program product, at a computer and / or a module of the computer for performing the Method with the features according to the method claims 1-7 is initiated and whose program code is executed by a processor.