Bildarchivierungs-
und Kommunikationssysteme sind beim Management von digitalisierten
Bilddaten, insbesondere auf dem Gebiet der medizinischen Bildgebung
sehr wichtige Komponenten geworden. Solche Systeme funktionieren
häufig
als zentrale Ablagen von Bilddaten, die Bilddaten aus verschiedenen
Quellen empfangen. Die Bilddaten werden gespeichert und für verschiedene
Nutzer zur Sichtung, Analyse und Diagnose verfügbar gemacht. Es gibt verschiedene
Typen medizinischer bildgebender Systeme. Die Primärunterscheidung
zwischen den unterschiedlichen Systemen liegt in der medizinischen
Bildgebungstechnik, die genutzt wird, wie beispielsweise Röntgenstrahlung,
Magnetoresonanz, Ultraschall, Nukleareffekte usw.
Um
den Bildaustausch und die Visualisierbarkeit über verschiedene Scannertypen
und Sichtungshardware hinweg zu ermöglichen, sind Industriestandards
entwickelt worden, die Datenformate und Transferprotokolle definieren.
Ein solcher Standard ist der Digital Imaging and Communications
in Medicine-Standard (DICOM), der Datenwiedergabeformate definiert
und somit eine Plattformunabhängigkeit
erzielt. Der DICOM-Standard
ist durch das American College of Radiology und die National Electrical
Manufacturers Association entwickelt worden, um einen Standard zur Übertragung
von medizinischen Bildern und zugeordneter Information zwischen
verschiedenen Geräten
zu schaffen. Im DICOM sind die Datentypen gut definiert und hardwareunabhängig.
Typischerweise
sind medizinische Bilder mit verschiedenen Textinformationen kommentiert,
die sich auf das Bild beziehen. Allgemeine Anmerkungsdaten beinhalten
Patientenidentifikationsdaten, Datum des Scans, Daten zur Identifikation
der entsprechenden Einrichtung, Daten zur Identifikation des Scanners
und des Typs desselben, Scanparameter, Scangeometrie, Daten des
Patientenkoordinatensystems (z.B. Maßstab, Sichtperspektive – links,
rechts, von oben, von vorn, von hinten usw.), DICOM-Identifikation
usw.
Bei
Gelegenheit kann das Format oder der Inhalt des Bildkommentars aktualisiert
werden. Beispielsweise können
Anmerkungsformate aktualisiert werden, wenn neue Bildakquisitionsmethoden
implementiert werden. Typischerweise werden Anmerkungsaktualisierungen
als Teil eines neuen Softwarereleases implementiert. Die manchmal
signifikanten Zeitintervalle zwischen verschiedenen Softwarereleases
verzögern
das Angebot von Bildkommentarupdates für den Nutzer. Zusätzlich bieten
viele medizinische bildgebende Systeme Bildviewer, d.h. Anzeige-
bzw. Wiedergabesoftware, die Bilder von anderen Bildgebungstechniken
wiedergeben kann. Beispielsweise kann ein Computertomographiesystem
(CT) einen Viewer bieten, der Magnetresonanzbilder (MR) oder Positronenemissionstomographiebilder
(PET) wiedergeben kann. Deshalb haben Nutzer eines CT Systems ein
Interesse daran, Upgrades für
alle Typen von Bildanmerkungen zu erhalten.
Eine
Technik zur Schaffung einer Flexibilität für Kommentierungssysteme beinhaltet
die Nutzung von Kommentierungsbefehlen, die während der Programmlaufzeit
Zeichenketten und arithmetische Funktionen interpretieren. Die interpretierten
Funktionen sind wesentlich langsamer auszuführen als kompilierte Zeichenketten-
und Arithmetikfunktionen, womit die Flexibilität auf Kosten der Performance
geht. In Situationen, bei denen viele Bilder gezogen werden oder
eine Diashow der Bilder wiedergegeben wird, ist die Performanceverschlechterung
merklich und behindert die Benutzung des Systems.
Dieser
Abschnitt dieses Dokuments ist dazu vorgesehen, in die verschiedenen
Aspekte des Standes der Technik einzuführen, die mit verschiedenen
Aspekten der nachstehend beschriebenen und/oder beanspruchten Erfindung
zusammenhängen.
Dieser Abschnitt liefert Hintergrundinformation zur Erleichterung
eines besseren Verständnisses
der verschiedenen Aspekte der vorliegenden Erfindung. Es sollte
verstanden werden, dass die in diesem Abschnitt dieses Dokuments
gegebenen Aussagen in diesem Lichte zu verstehen und nicht als Einräumung eines
Standes der Technik zu verstehen sind. Die vorliegende Erfindung
ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der oben genannten Probleme
zu überwinden
oder wenigstens zu reduzieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER
VERSCHIEDENEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
Die
Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen.
Es zeigen:
1 ein vereinfachtes Blockdiagramm
eines Bildgebungssystems gemäß eines
Aspekts der vorliegenden Erfindung, und
2 ein vereinfachtes Flussbild
eines Verfahrens zur Erzeugung von kompilierten Anmerkungsprogramminstruktionen
und der Kommentierung eines Bildes in dem System nach 1, wobei die
3 und 4 exemplarische Bilder mit unterschiedlichen
Bildanmerkungsformaten veranschaulichen.
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Es
werden nachstehend ein oder mehrere spezielle Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben. Es sollte zur Kenntnis genommen werden,
dass bei der Entwicklung einer solchen tatsächlichen Implementierung, wie
bei jedem Engineering- oder Auslegungsprojekt viele implementierungsspezifische
Entscheidungen getroffen werden, um die speziellen Ziele des Entwicklers
zu erreichen, wie beispielsweise die Einpassung in systemabhängige oder
businessabhängige
Einschränkungen,
die von Implementation zu Implementation wechseln können. Außerdem sollte
zur Kenntnis genommen werden, dass ein solcher Entwicklungsaufwand, obwohl
er komplex und zeitraubend sein kann, dessen ungeachtet eine Routineunternehmung
der Auslegung, Herstellung und Bereitstellung für den Fachmann ist, wenn er
diese Beschreibung liest.
Es
wird nun auf 1 verwiesen,
in der ein vereinfachtes Blockbild eines mit einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung übereinstimmenden
bildgebenden Systems 100 veranschaulicht ist. Das bildgebende
System 100 enthält
einen oder mehrere Bildscanner 110, eine oder mehrere Bildablagen 120 und
eine Bildsichtungsworkstation 130, die alle über ein
Kommunikationsnetzwerk 140 kommunizieren. Die Bildablage 120 kann durch
einen Allzweckcomputer oder eine Workstation implementiert sein,
die eine Datenbanksoftwareanwendung ausführt, die eine oder mehrere
Datenstrukturen zur Speicherung von Bilddaten enthält. Bei
einigen Ausführungsformen
können
die Bildscanner 110 außerdem
als Bildablagen arbeiten und wo der Begriff „Ablage" verwendet wird, kann er sich entweder
auf einem Bildscanner 110 oder eine Bildablage 120 beziehen. Das
Kommunikationsnetzwerk 140 kann verschiedene Formen einschließlich eines
lokalen Netzwerks (LAN) eines weitreichenden Netzwerks (WAN) des
Internets und so weiter sein, ohne darauf beschränkt zu sein. Das Kommunikationsnetzwerk 140 kann
drahtgebunden (z.B. Ethernet) oder drahtlos (z.B. 802.11) sein.
Obwohl die Bildsichtungsworkstation 130 als eine gesonderte
Einheit veranschaulicht ist, wird in Betracht gezogen, dass die
Sichtungsfunktionalität
in einen Scanner 110 integriert ist.
Die
Anwendung der vorliegenden Erfindung ist nicht auf irgendeine spezielle
Bildgebungsapplikation oder einen Bildgebungstyp beschränkt. Beispielbilder
umfassen Computertomographiebilder (CTs), Röntgenbilder, Magnetresonanzbilder
(MR), Positronenemissionstomographiebilder (PET) und so weiter.
Bei
allgemeinem Betrieb greift die Bildsichtungsworkstation 130 auf
ein Bild 150 auf dem Scanner 110 oder der Ablage 120 zu
und gibt das Bild für
einen Nutzer wieder. Dem Bild werden Anmerkungsdaten überlagert,
um dem Nutzer verschiedene Informationen zu geben. Ein nicht erschöpfendes
oder beschränkendes Beispiel
ist eine Liste von Anmerkungsdaten, einschließlich Patientenidentifikationsdaten,
Daten des Scans, Daten über
die Identifikation der Einrichtung, Scanneridentifikations- und
-typdaten, Scanparameter, Scangeo metrie, Daten des Patientenkoordinatensystems
(beispielsweise Maßstab,
Sichtperspektive – links,
rechts, oben, von vorn, von hinten usw.) und DICOM-Identifikation.
Die
Bildsichtungsworkstation 130 führt eine Bildviewersapplikation 160 zur
Wiedergabe des Bildes 150 aus. Die Bildviewerapplikation 160 enthält keine
Programminstruktionen hinsichtlich der Kommentierung des Bilds,
sondern kommuniziert mit einer gemeinsamen Anmerkungsbibliothek 170,
die kompilierte Anmerkungsprogramminstruktionen enthält. Der
Aufbau der gemeinsamen Anmerkungsbibliothek 170 und die
Schnittstelle zwischen ihr und der Bildviewerapplikation 160 sind
detaillierter weiter unten beschrieben.
Weil
die Anmerkungsprogramminstruktionen allgemein in der gemeinsamen
Anmerkungsbibliothek 170 enthalten sind, muss die Bildviewerapplikation 160 zur Änderung
des Anmerkungsformats nicht neu kompiliert werden. Somit ist kein
neues Softwarerelease erforderlich, um eine Anmerkungsänderung
zu implementieren. Neue Anmerkungsformate können den Nutzern verschiedener
Softwarereleases zur Verfügung
gestellt werden, um die Konsistenz der Bildwiedergabeformate über Plattformen
und Organisationen hinweg zu erhöhen.
Wenn ein Anmerkungsformat eines speziellen Typs eines Bildes (z.B.
CT) sich ändert,
kann die gemeinsame Anmerkungsbilbliothek 170 auf Basis
der Änderung
aktualisiert werden. Nachfolgend können Bildviewerapplikationen 160 für andere
Typen von Bildscannern 110 (z.B. MR oder PET) auf das aktualisierte
Anmerkungsformat zugreifen.
Anmerkungsformate
werden gemäß einer
Anmerkungswiedergabebeschreibungssprache (Annotation Presentation
Description Language (APD)) definiert. Die Tabellen 1 und 2 veranschauli chen
einen exemplarischen APD-Code zur Definition eines Anmerkungsformats
eines Bildes. Die Codebeispiele enthalten ein Subset eines Anmerkungsfiles,
das dazu genutzt wird, Patientengeburtsdaten auf einem Bild anzuzeigen.
Ein Anmerkungsfile für
das gesamte Bild enthält
Anmerkungsdaten für
jedes Anmerkungsfeld. Das reduzierte Subset wird zu illustrativen
Zwecken angeführt,
um das Verständnis
der vorliegenden Erfindung zu verbessern. Die Anmerkungsformate
werden in einer APD-Ablage 180 gespeichert.
Jeder Bildtyp kann ein zugeordnetes APD-Anmerkungsfile 182,
wie beispielsweise das CT Anmerkungsfile 184, das MR Anmerkungsfile 186 und das
PET Anmerkungsfile 188 enthalten, wie in 1 veranschaulicht ist.
Tabelle
1 – Anmerkungscode
In 2 ist ein vereinfachtes
Flussbild eines Verfahrens zur Erzeugung kompilierter Anmerkungsprogramminstruktionen
aus den APD-Anmerkungsfiles 182 zur Kommentierung eines
Bildes beschrieben. In Block 200 wird der Anmerkungsfile 182 erzeugt.
Der APD-Anmerkungsfile 182 definiert, wo verschiedene Anmerkungsdaten
auf einem Bild zu erscheinen haben.
In
Block 210 werden die APD-Instruktionen in Quellcode übersetzt,
um einen APD-Source-Code-File 215 zu erzeugen. Auf Basis
der in dem APD-Anmerkungsfile 182 enthaltenen Information
können
Quellcodeinstruktionen erzeugt werden, um die Schirmabrufbefehle
zu erzeugen, um die Daten in die entsprechenden Positionen zu platzieren.
Beispielsweise können
die Programmiersprachen Java oder C++ genutzt werden. Die Anmerkungsdaten
können
von verschiedenen Stellen her stammen. Der Quellcode beinhaltet
Instruktionen die auf die geeignete Datenquelle für die Anmerkungsinformation
zugreifen. Beispielsweise können
Anmerkungsdaten, wie beispielsweise Patientendaten und Scannparameter
in dem DICOM-Bildfile codiert sein. In anderen Fällen können Anmerkungsdaten, die durch
die Bildviewerapplikation 160 kontrolliert werden, wie beispielsweise
Maßstab
und Koordinatensystemdaten von der Bildviewerapplikation 160 als
ein Argument, d.h. eine Variable in dem Programmaufruf geliefert
werden, der die Wiedergabe der Anmerkungsdaten fordert. Auf Basis
der Kenntnis des DICOM Bildformats und der von der Bildviewerapplikation 160 gelieferten
Daten kann eine Konversionssoftwareapplikation erzeugt wer den, die
aus dem APD-Anmerkungsfile 182 autonom den APD-Source-Code-File 215 erzeugt.
Um eine richtige Funktion des Interfaces mit der Bildviewerapplikation 160 zu
unterstützen,
sollten die in dem APD-Source-Code-File 215 implementierten
Funktionen und Verfahren zwischen Versionen der gemeinsamen Anmerkungsbibliothek 170 nicht
wechseln bzw. unverändert bleiben.
In
Block 220 wird der Source-Code-File 215 kompiliert,
um einen APD-Objekt-Code-File 225 zu erzeugen. In Block 230 wird
der APD-Objekt-Code-File 225 mit der gemeinsamen Anmerkungsbibliothek 170 verlinkt.
Techniken und Werkzeuge (Tools) zur Kompilierung des APD-Source-Code-Files 215 und
Verlinkung des APD-Objekt-Code-Files 225 zur Erzeugung
einer gemeinsamen Bibliothek für
die spezielle Programmsoftware sind dem Fachmann bekannt und kommerziell
verfügbar.
Im
Block 240 wird die Bildviewerapplikation 160 ausgeführt und
ein Bild 150 angezeigt. Bei der Initialisierung lädt ein Systemlader
die Bildviewerapplikation 160 und verlinkt sie mit der
gemeinsamen Anmerkungsbibliothek 170. Die Programmiersprachen
C oder C++, die in einem Linux Betriebssystem implementiert sind,
bieten eine Funktionalität
der gemeinsamen Bibliothek, die ein solches Verlinken gestattet.
Die Java Programmierplattform bietet eine ähnliche Funktionalität unter
Verwendung von einer Klassenladerfunktion, die die Klassendefinitionen
während
des Laufs lädt.
In
Block 250 wird durch die Bildviewerapplikation 160 auf
die gemeinsame Anmerkungsbibliothek 170 zugegriffen, um
das Bild zu kommentieren, das durch das Bild 150' repräsentiert
wird. Wiederum liefert die Bildviewerapplikation 160 entweder
die Anmerkungsdaten in seinen Aufrufen an die ge meinsame Anmerkungsbibliothek 170 oder
die Programminstruktionen in der gemeinsamen Anmerkungsbibliothek 170 greifen direkt
auf die Anmerkungsdaten aus dem DICOM-Bildfile zu.
3 veranschaulicht ein exemplarisches
Bild 300, das Anmerkungsdaten gemäß eines ersten APD-Anmerkungsfiles 182 enthält, wie
es oben in Tabelle 1 veranschaulicht ist. Das APD-Anmerkungsfile 182 enthält Anmerkungscode
zur Wiedergabe von Daten eines Geburtstagfelds 310, das
auf dem medizinischen Bild 300 angemerkt wird. Selbstverständlich enthält der APD-Anmerkungsfile 182 außerdem Anmerkungscode zur
Wiedergabe der anderen auf dem Bild 300 wiederzugebenden
Felder, jedoch ist zur Vereinfachung der Veranschaulichung und zur
Vermeidung der Verwirrung hinsichtlich der vorliegenden Erfindung
dieser zusätzliche Anmerkungscode
in Tabelle 1 nicht enthalten.
4 veranschaulicht ein Bild 400,
das zu dem Bild nach 2 ähnlich ist,
jedoch mit einem anderen Anmerkungsformat, das durch ein modifiziertes
APD-Anmerkungsfile 182 definiert ist, das nachstehend in
Tabelle 1 angegeben ist. Es wird angemerkt, dass ein modifiziertes
Geburtstagsfeld 410 veranschaulicht ist. Die Feldbezeichnung
für den
Geburtstag wurde geändert
von „Born:" in 3 zu „DOB" in 4.
Die Zeile des Codes wurde modifiziert, wie in Tabelle 2 fett dargestellt
ist.
Tabelle
2 – Überarbeiteter
Anmerkungscode
Dieses
einfache Beispiel veranschaulicht, wie das Anmerkungsformat auf
Basis von Konventionsänderungen,
Softwarerevisionen usw. geändert
werden kann, um Anmerkungsinformationen zu ändern, ohne zu erfordern, dass
das Bildviewerprogramm rekompiliert wird. Die flexible Kommentierungsarchitektur,
die durch die gemeinsame Anmerkungsbibliothek 170 erbracht
wird, hat viele Vorzüge.
Weil die gemeinsame Kommentierungsbibliothek 170 im Gegensatz
zu Interpreterinstruktionen kompilierten Code enthält, ist
die Performance der Bildviewe rapplication 160 verbessert.
Weil außerdem
die gemeinsame Anmerkungsbibilothek 170 aktualisiert und
unabhängig
von dem Bildviewerapplication 160 verbreitet werden kann,
können
Anmerkungsformatänderungen
leicht implementiert werden, ohne dass neue Softwarerelease erforderlich
wären.
Die APD-Ablage 180 und die daraus sich ergebende Anmerkungsbibliothek 170 liefern
aktuelle Anmerkungsformate für
unterschiedliche Bildtypen, auf die mit den Bildscannern 110 ungeachtet
ihrer Ursprungsbildart zurückgegriffen
werden können.
Ein
Verfahren zur Wiedergabe eines Bildes 150 enthält das Ausführen eines
Viewerprogramms 160 zur Wiedergabe eines Bildes 150.
Das Viewerprogramm 160 ist mit einer Anmerkungsbibliothek 170 verlinkt, die
Anmerkungsinstruktionen enthält.
Die Anmerkungsinstruktionen werden von dem Viewerprogramm 160 abgerufen,
um auf dem Bild 150' Anmerkungsdaten
wiederzugeben. Ein bildgebendes System enthält einen Bilddatenfile, eine
Anmerkungsbibliothek 170 und eine erste Workstation. Die
Anmerkungsbibliothek 170 enthält Anmerkungsinstruktionen.
Die erste Workstation ist dazu eingerichtet, ein Viewerprogramm 160 auszuführen, um
ein dem Bilddatensatz zugehöriges
Bild 150 wiederzugeben. Das Viewerprogramm 160 ist
mit der Anmerkungsbibliothek 170 verlinkt und dient dazu,
zur Wiedergabe von Anmerkungsdaten auf dem Bild 150 Anmerkungsinstruktionen
abzurufen.
Die
speziellen oben beschriebenen Ausführungsformen dienen lediglich
Veranschaulichungszwecken, denn die Erfindung kann auf unterschiedliche,
jedoch äquivalente
Weisen modifiziert und ausgeübt
werden, die sich für
den Fachmann ergeben, die in den Genuss der hier gegebenen Lehre
kommen. Außerdem sind
mit Ausnahme der nachfolgenden Ansprüche keine Beschränkungen
hinsichtlich der Konstruktionsdetails oder hier veran schaulichten
Designs beabsichtigt. Es ist deshalb evident, dass die speziellen
hier geoffenbarten Ausführungsformen
geändert
oder modifiziert werden können
und dass alle solche Variationen innerhalb des Umfangs und Geistes
der Erfindung liegen sollen. Entsprechend wird Schutz für die nachfolgenden
Patentansprüche
nachgesucht.
