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Die
Erfindung liegt auf dem Gebiet der Medizintechnik und betrifft die
Speicherorganisation von Bilddaten in einem verteilten System, das
mehrere klinische Einrichtungen umfasst, die über ein Netzwerk miteinander
in Datenaustausch stehen.
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Heutige
klinische Einrichtungen umfassen in der Regel eine Vielzahl von
Abteilungen, im Folgenden auch Satelliten genannt, mit einem vollständigen PACS
(PACS – Picture
Archiving and Communication System) mit einer oder mit mehreren
Modalitäten
zur Erfassung von medizinischen Bilddaten oder von sonstigen Untersuchungsdaten,
wie z. B. CT, MR, AX etc., sowie mit Speichern und Datenbanken,
sowie Managementsystemen.
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In
einem solchen verteilten System (dies kann z. B. ein Verbund von
klinischen Einrichtungen sein, mit mehreren Satelliten, die weltweit
verteilt angeordnet sind) wird ein sehr hohes Datenvolumen von medizinischen
Bilddaten erfasst, transferiert und verwaltet. Daraus ergeben sich
hohe Herausforderungen an die Speicherorganisation im Hinblick auf Speicherplatz
auf der einen Seite und Zugriffszeiten auf der anderen Seite.
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Bisher
erfolgte die Speicherung und Archivierung von Untersuchungsdaten
einer Modalität
nur auf spezifischen Datenbanken innerhalb eines Satelliten. Um
einen satelliten-übergreifenden
Zugriff zu ermöglichen,
musste bei den bisher im Stand der Technik bekannten Systemen eine
Verwaltungs- und Zugriffsebene auf einer höheren Abstraktionsstufe eingeführt werden.
In dieser Verwaltungsebene, die auch Datenbanken umfasst, wurde
verwaltet, auf welchen Satelliten welche Untersuchungsdaten zugreifbar
sind und zur Verfügung
stehen. Dies hatte den Nachteil, dass ein hoher Administrationsaufwand erforderlich
war, um einen solchen satelliten-übergreifenden Zugriff überhaupt
zu ermöglichen.
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Im
Stand der Technik ist von der Firma Siemens das so genannte SIENET
Magic Store System bekannt, das eine Magic View-Komponente und eine Magic Store-Komponente
umfasst. Diese Komponenten waren jedoch immer einer spezifischen
Modalität
zugeordnet. Alle Informationen in Bezug auf Untersuchungsdaten wurden
in zwei Datenbanken gespeichert und verwaltet:
- 1.
In einem so genannten Patienten-Directory (PDIR), in dem alle Untersuchungsdatensätze für alle Patienten
enthalten waren (darüber
hinaus waren hier weitere Merkmale in Bezug auf einen Patienten
gespeichert, wie beispielsweise ein Patientenname, Geburtsdatum,
Geschlecht, Krankenhausabteilung, Patienten-Identifikationsnummer
etc.)
- 2. in einer Bildmanagement-Systemdatenbank (Image Management
System Database, IMS), die zum Speichern von Bilddaten in Bezug
auf die Untersuchungen ausgelegt ist. Dies umfasst beispielsweise
Bilder von Patienten, die aktuell untersucht werden oder die kürzlich untersucht
worden sind. In beiden Datenbanken (IMS, PDIR) wurde bisher über Queries
gesucht, falls Arbeitsstationen (Workstations) bestimmte Datensätze von
bestimmten Patienten anfordern.
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Die
bisherigen Systeme zeigen jedoch kein zufriedenstellendes Ergebnis
bei satelliten-übergreifenden
Zugriffen auf Untersuchungsdaten, die in einem verteilten System
an unterschiedlichen Orten abgelegt bzw. gespeichert sind und auf
die – insbesondere
im Rahmen einer Diagnose oder Befundung – mitunter auch sehr schnell
zugegriffen werden muss.
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Die
vorliegende Erfindung hat sich deshalb zur Aufgabe gestellt, Zugriffsmöglichkeiten
auf Untersuchungsdaten zu verbessern, die in einem verteilten Multi-Site-System,
umfassend mehrere Satelliten, abgelegt sind und insbesondere einen
satelliten-übergreifenden
Zugriff in unterschiedlichen Zugriffsgeschwindigkeiten bereitzustellen
und diesen insbesondere auch zu beschleunigen.
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Diese
Aufgabe wird insbesondere gelöst durch
ein Verfahren zur Speicherorganisation für medizinische Bilddaten bzw.
Bilder in einem verteilten, computerbasierten System einer klinischen
Einrichtung, umfassend mehrere Satelliten, wobei ein Satellit zumindest
eine Modalität
zur Bilddatenerfassung, ein PACS-System
und zumindest zwei lokale Kurzzeitspeicher mit unterschiedlichen
Zugriffsgeschwindigkeiten, insbesondere einen Cache mit schnellem Zugriff
und einen STS-Speicher mit einem im Vergleich zum Cache langsameren
Zugriff, umfasst, wobei die klinische Einrichtung eine zentrale
Datenbank zum Verwalten der gespeicherten Bilddaten und einen zentralen
Langzeitspeicher zum Langzeitspeichern von Bilddaten umfasst, mit
folgenden Verfahrensschritten:
- – Erfassen
der Bilddaten an einer Modalität;
- – Selektieren
von relevanten Bilddaten aus der Menge der erfassten Bilddaten;
- – lokales
Speichern der relevanten Bilddaten in dem Cache;
- – lokales
Replizieren aller erfassten Bilddaten in dem STS-Speicher;
- – zentrales
Replizieren aller erfassten Bilddaten in dem Langzeitspeicher;
- – dezentrales,
automatisches Verteilen zum Zwecke des Speicherns der relevanten
Bilddaten an jeweils einen lokalen Speicher aller Satelliten, so dass
auf jeweils einem Satellit ein Zugriff auf entfernt erfasste oder
gespeicherte Bilddaten bereitgestellt werden kann;
wobei
die Modalität
mit zumindest einem physikalischen Cache und mit zumindest einer
Zusatz-Funktionalität
ausgebildet ist, die seitens der Modalität dann ausgeführt wird,
wenn für
den der Modalität
lokal zugeordneten STS-Speicher eine vorkonfigurierbare Grenzbelastung überschritten
wird.
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Im
Folgenden sollen die Begrifflichkeiten, die in Zusammenhang mit
Merkmalen der erfindungsgemäßen Lösung beschrieben
oder beansprucht worden sind, kurz erläutert werden.
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Das
Verfahren betrifft eine Speicherorganisation. Damit soll das Bereitstellen
von logischen und/oder physikalischen Speichereinheiten (z. B. Caches)
und von dem Datenfluss der Bilddaten mit den Zugriffsmöglichkeiten
verstanden sein. Grundsätzlich sind
alle erwähnten
Instanzen bzw. Module (wie z. B. der Cache, der STS-Speicher, der
Langzeitspeicher, die Modalität,
das PACS-System, die jeweiligen Satelliten untereinander und die
jeweiligen Clients, wie z. B. Workstations etc.) über ein
Netzwerk miteinander verbunden.
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Die
medizinischen Bilder umfassen Bilddaten und Metadaten. Die Metadaten
sind üblicherweise
in einem Header abgelegt (z. B. in einem DICOM-Header) und haben
einen Bezug auf die Bilddaten (wie z. B. Alter des Patienten, Krankenversicherungsstatus
etc.). Die Bilddaten können
von unterschiedlichen Modalitäten
akquiriert worden sein und umfassen Ultraschallbilder, Kernspinbilder,
computer-tomographische Bilddaten etc.
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Bei
der klinischen Einrichtung kann es sich um ein Krankenhaus mit unterschiedlichen
Abteilungen oder um eine Klinik, die Dependancen in unterschiedlichen
Regionen hat, handeln. Die Abteilungen der klinischen Einrichtung
sind hier als Satelliten bezeichnet und umfassen eine vollständige medizintechnische
Infrastruktur, wie ein PACS-System, ein Datenmanagement-System,
ein Verwaltungsmanagement-System und Speicher bzw. Speicherbereiche,
sowie einen File-Server, der zum Speichern, Replizieren und/oder
Weiterleiten von Daten bestimmt ist.
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Erfindungsgemäß sind vorzugsweise
zwei lokale Kurzzeitspeicher vorgesehen, nämlich ein Cache und ein STS-Speicher.
Der Cache ist als logischer Speicher innerhalb des STS-Speichers ausgebildet,
indem ein bestimmter Speicherbereich als Cache reserviert ist, um
einen sehr schnellen Zugriff zu ermöglichen. Der Cache kann jedoch
auch als separate Speichereinheit ausgebildet sein. Die Kurzzeitspeicher
ermöglichen
einen Zugriff mit relativ geringer Zugriffsgeschwindigkeit, im Gegensatz
zu dem Langzeitspeicher, der eine langsamere Zugriffsgeschwindigkeit
bereitstellt.
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Die
Modalität
ist eine medizintechnische Modalität zur Akquisition von medizinischen
Bilddaten, wie z. B. ein Computer-Tomograph, ein Kernsein-Gerät, ein Ultraschall-Gerät etc. Gemäß einem
Aspekt der Erfindung ist die Modalität mit einer zusätzlichen Speicherinstanz,
insbesondere mit einem physikalischen Cache ausgebildet. Ebenso
ist es möglich,
die Modalität
an eine zusätzliche
Speicherinstanz anzubinden.
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Ein
Replizieren von Bilddaten setzt voraus, dass die Bilddaten mehrfach
gespeichert werden. Sie werden also nicht von einem ersten Speicherort
lediglich an einen zweiten Speicherort verschoben, sondern sie werden
redundant gespeichert, was einerseits die Sicherheit des Systems
erhöht
und andererseits die Zugriffsgeschwindigkeiten zu verbessern vermag,
wenn die Speicherung in einem schnellen Speicher erfolgt. Das Verteilen
der als relevant selektierten Bilddaten erfolgt zum Zwecke des Speicherns. In
der Regel ist es vorgesehen, dass an einer Modalität erfasste
Bilddaten in relevante Bilddaten selektiert werden, wobei anschließend nur
die als relevant selektierten Bilddaten an alle Satelliten automatisch verteilt
werden. In den Satelliten werden sie jeweils in einem lokalen Speicher
gespeichert. Dabei handelt es sich entweder um den Cache oder – falls
dieser nicht verfügbar
ist oder ein Zugriff fehlerhaft war – um den Kurzzeitspeicher.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist die Modalität mit zumindest einer Zusatzfunktionalität ausgebildet.
Diese umfasst vorzugsweise ein Weiterleiten bzw. ein Senden von
Bilddaten an andere Speicherbereiche bzw. Instanzen. Grundsätzlich können jedoch
alle Funktionalitäten,
die der STS-Speicher
bereitstellt, auch als Zusatzfunktionalität ausgebildet sein. Die Zusatzfunktionalität wird seitens
der Modalität
dann ausgeführt,
wenn festgestellt wird, dass der STS-Speicher, der der jeweiligen Modalität zugeordnet
ist, eine vorkonfigurierbare Grenzbelastung überschritten hat. Mit anderen
Worten kann die Modalität
auch Funktionen bzw. Aufgaben von dem STS-Speicher übernehmen,
wenn dieser überlastet
ist, z. B. weil zu viele Workplaces entsprechende Anforderungen
mit Bildladeaufträgen
haben. Die Grenzbelastung kann dynamisch angepasst werden und ist
voreinstellbar. In der Kommunikation zwischen Modalität und STS-Speicher
werden Metadaten erfasst, die eine Auslastung der beteiligten Instanzen,
insbesondere des STS-Speichers erfassen.
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Nachstehend
wird die Lösung
der Aufgabe gemäß des Verfahrens
beschrieben. Hierbei erwähnte
Merkmale, alternative Ausführungsformen und/oder
Vorteile sind ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände zu übertragen
und umgekehrt. Mit anderen Worten können auch die gegenständlichen
Ansprüche
mit den Merkmalen, die in Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben
oder beansprucht sind, weitergebildet sein. Die entsprechenden funktionalen
Merkmale des Verfahrens werden dabei durch entsprechende gegenständliche Module,
insbesondere durch Soft- und/oder Hardware-Module, des Systems ausgebildet.
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Erfindungsgemäß wird ein
geschichtetes Speichersystem bzw. Speicherorganisation vorgeschlagen,
wobei die jeweiligen Speicher in Abhängigkeit von ihren Zugriffsgeschwindigkeiten
gestuft sind, um lokal schnelle Zugriffe und remote langsamere Zugriffe
ausführen
zu können.
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Das
Speichern, das Replizieren der Bilddaten und/oder das Verteilen
der relevanten Bilddaten wird üblicherweise
mittels eines lokalen File-Servers ausgeführt. Alternativ können diese
Funktionen jedoch auch von einer externen Instanz ausgeführt werden,
die mit den beteiligten Instanzen des Satelliten in Datenaustausch
steht.
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Von
einem lokalen Satelliten wird ein Zugriff auf entfernt gespeicherte
Bilddaten mittels der zentralen Datenbank bereitgestellt. Mit anderen
Worten ist es möglich,
ausgehend von einem lokalen Satelliten nicht nur auf die lokal abgelegten
Bilddaten in den jeweiligen lokalen Speichern des Satelliten, sondern auch
auf entfernt abgelegte Bilddaten zu zugreifen. Dies können beispielsweise
Bilddaten sein, die von entfernten Satelliten akquiriert worden
sind oder es kann sich um Bilddaten handeln, die bereits in dem Langzeitspeicher
abgelegt worden sind.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass zumindest
ein lokaler Kurzzeitspeicher eines Satelliten, insbesondere also
ein lokaler Cache oder ein lokaler STS-Speicher, als Sammelspeicher konfigurierbar
ist, wobei der Sammelspeicher jeweils dazu bestimmt ist, alle oder
ausgewählte
Bilddaten einer Studie und/oder Bilddaten eines Patienten aus unterschiedlichen
Satelliten und/oder von unterschiedlichen Modalitäten gesammelt
zu speichern. Dieser Sammelspeicher kann als STS-Speicher, als Cache
oder als Langzeitspeicher ausgebildet sein. Alternativ ist es auch
möglich,
nicht unmittelbar die Bilddaten an sich zu speichern, sondern lediglich
Verweise bzw. Referenzen auf einen Speicherort der Daten.
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In
der zentralen Datenbank werden stets alle Metadaten in Bezug auf
die Bilddaten verwaltet. Die Metadaten umfassen insbesondere einen
Datei-Header der Bilddaten (bei dem DICOM-Format insbesondere den DICOM-Header).
Aus den Metadaten kann beispielsweise abgeleitet werden, ob der
angeforderte Datensatz schnell zugreifbar im Cache oder im STS-Speicher
liegt oder einen langsamen Zugriff auf den Langzeitspeicher erfordert.
Die Analyse der Metadaten erfolgt vorzugsweise automatisch. Dieses Merkmal
hat den Vorteil, dass der Zugriff auf die Bilddaten zeitoptimiert
ausgeführt
werden kann.
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Die
Kriterien anhand derer ein Löschen
der Bilddaten aus dem Kurzzeitspeichern, also aus dem Cache und
aus dem STS-Speicher,
erfolgt, sind konfigurierbar. Bei diesen Kriterien handelt es sich
um Löschkriterien,
die im Einzelfall adaptiv modifiziert werden können. Vorzugsweise ist es eingestellt,
dass die Bilddaten jeweils sechs Monate in einem Kurzzeitspeicher
gespeichert werden. Darüber
hinaus werden die Bilddaten so früh wie möglich ebenfalls in dem Langzeitspeicher archiviert.
Von daher kann sich eine Überlappungszeit
zur Speicherung der Daten in dem Langzeitspeicher und in dem Kurzzeitspeicher
von maximal sechs Monaten ergeben. Alternativ sind hier auch andere
Zeiten oder Ereignisse einstellbar.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung ist es ebenfalls konfigurierbar, anhand
welcher Kriterien ein Langzeitspeichern in dem Langzeitspeicher (Long-Term-Storage,
LTS) erfolgt. Diese Langzeitspeicher-Kriterien sind ebenfalls konfigurierbar. Durch
die eben erwähnten
Konfigurationsmöglichkeiten
kann die Flexibilität
der erfindungsgemäßen Lösung gesteigert
werden.
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Um
das zu übertragende
Datenvolumen für die
Bilddaten möglichst
klein halten zu können,
ist es vorgesehen, dass nicht grundsätzlich alle Bilddaten an alle
Satelliten verteilt werden, sondern dass nur die als relevant selektierten
Bilddaten verteilt werden. Mit anderen Worten werden nur die relevanten
Bilddaten innerhalb der klinischen Einrichtung an die anderen Satelliten
verteilt.
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Die
Selektion von relevanten Bilddaten erfolgt automatisch. Dies wird
insbesondere mittels einer Analyse eines Datei-Headers der Bilddaten ausgeführt. Alternativ
oder kumulativ können
sonstige Indizien herangezogen werden. Beispielsweise kann es eingestellt
sein, dass grundsätzlich
dann eine Datei als relevant gekennzeichnet und ausgewählt wird, wenn
ein behandelnder Arzt einen Vermerk in die Datei eingefügt hat (z.
B. in Form eines Pfeiles auf eine bestimmte Körperregion etc.) oder sonstige Änderungen
an den Daten vorgenommen hat.
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Vorzugsweise
ist der Cache als logischer Cache ausgebildet und/oder innerhalb
des STS-Speichers angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass der bestehende
STS-Kurzzeitspeicher nicht modifiziert werden muss, um die erfindungsgemäße Lösung umzusetzen.
Es wird lediglich ein bestimmter Speicherbereich des bestehenden
STS-Speichers als Cache reserviert. Alternativ kann jedoch auch
ein zusätzliches Speichermodul
integriert werden.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Modalität zusätzlich mit
einem weiteren Speichermodul ausgerüstet ist, nämlich mit einem physikalischen
Cache, um mit kurzen Zugriffszeiten auf Bilddaten zugreifen zu können. Dieses Merkmal
erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn die Modalität noch weitere
Funktionen des STS-Speichers übernehmen
soll, falls dieser durch eine hohe Anzahl von Aufträgen überlastet
ist.
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Eine
weitere Aufgabenlösung
liegt in einem System zum Speichern von medizinischen Bildern in einer
computerbasierten klinischen Einrichtung, die mehrere Satelliten
umfasst, wobei ein Satellit zumindest
- – eine Modalität zur Erfassung
der Bilddaten,
- – ein
PACS-System zur Verwaltung und zum Management von Daten und
- – zwei
lokale Kurzzeitspeicher, insbesondere einen Cache und einen STS-Speicher,
umfasst und wobei die klinische Einrichtung Folgendes umfasst:
- – eine
zentrale Datenbank zum Verwalten der gespeicherten Bilddaten
- – einen
zentralen Langzeitspeicher zum Langzeitspeichern
- – einen
File-Server, der die von der Modalität erfassten Bilddaten speichert,
repliziert und/oder weiterleitet und
- – ein
Selektionsmodul, das dazu bestimmt ist, relevante Bilddaten aus
der Menge der erfassten Bilddaten auszuwählen;
wobei der File-Server
dazu bestimmt ist, die vom Selektionsmodul als relevant erfassten
Bilddaten lokal in dem Cache zu speichern und alle von der Modalität erfassten
Bilddaten lokal in dem STS-Speicher zu replizieren und alle von
der Modalität
erfassten Bilddaten in dem Langzeitspeicher zentral zu replizieren und
der automatisch die vom Selektionsmodul als relevant erfassten Bilddaten
dezentral an alle anderen Satelliten verteilt, insbesondere an die
jeweils lokalen Speicher der jeweiligen Satelliten, so dass auf
jeweils einem Satellit ein Zugriff auf entfernt erfasste oder gespeicherte
Bilddaten ermöglicht
wird, wobei die Modalität
mit zumindest einem Zusatzmodul ausgebildet ist, wobei das Zusatzmodul
dann in der Modalität
zur Ausführung
kommt, wenn eine bestimmte Funktionalität in dem STS-Speicher, der
der Modalität
lokal zugeordnet ist, deshalb nicht ausgeführt werden kann, weil der STS-Speicher eine vorkonfigurierbare
Grenzbelastung überschritten
hat, wobei das Zusatzmodul zur Ausführung einer zusätzlichen Funktionalität bestimmt
ist.
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Für den Fachmann
ist es offensichtlich, dass zwischen allen beteiligten Modulen und
insbesondere zwischen den Satelliten ein Datenaustausch bereitgestellt
wird.
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Das
System kann in einer vorteilhaften Weiterbildung zusätzlich einen
Sammelspeicher umfassen, der als Cache oder als STS-Speicher ausgebildet
ist.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung ist die Modalität des Systems zusätzlich mit
einem physikalischen Cache ausgebildet, der einen schnellen Zugriff
auf lokale Bilddaten ermöglicht.
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Es
sei hier nochmals daraufhin gewiesen, dass die im Zusammenhang mit
dem Verfahren erwähnten,
beschriebenen oder beanspruchten Aspekte bzw. Merkmale ebenso in
dem System, in dem Computerprogrammprodukt und/oder in dem Speichermedium
zur Anwendung kommen können,
wobei die Funktionalitäten
durch entsprechende Module ausgebildet sind, die zur Ausführung der
entsprechenden Funktionalität
bestimmt sind.
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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.
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Eine
alternative Aufgabenlösung
sieht ein Speichermedium vor, das zur Speicherung des vorstehend
beschriebenen, computerimplementierten Verfahrens bestimmt ist und
von einem Computer lesbar ist.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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In
der folgenden detaillierten Figurenbeschreibung werden nicht einschränkend zu
verstehende Ausführungsbeispiele
mit deren Merkmalen und weiteren Vorteilen anhand der Zeichnungen
besprochen. In dieser zeigen:
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1 eine übersichtsartige
Darstellung von Modulen mit zugeordneten Speichereinheiten gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung und
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2 eine
schematische Darstellung einer Aufteilung von Bilddaten in relevante
und nichtrelevante Bilddaten und deren Speicherung bzw. Archivierung
in unterschiedlichen Speichereinheiten.
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In 1 ist
der schematische Aufbau einer klinischen Einrichtung dargestellt,
die aus einer Vielzahl von Satelliten S besteht. In 1 sind
vier Satelliten S1, S2,
S3 und S4 dargestellt,
wobei der erste Satellit S1 die Main-Site
kennzeichnen soll.
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Ein
Satellit S umfasst zumindest eine Modalität M zur Akquisition der Bilddaten,
die gemäß einem
Aspekt der Erfindung mit einem physikalischen Cache 12 ausgestattet
ist. Darüber
hinaus umfasst der Satellit S einen STS-Speicher als Kurzzeitspeicher,
der einen logischen Cache 10 umfasst. Ein File-Server FS hat die
Hauptaufgabe, Speicherplatz für
größere Datenmengen
(insbesondere Bilddaten BD) bereitzustellen und mehreren Benutzern über ein
Netzwerk Zugriff auf diese Daten zu ermöglichen. Der File-Server kann
auch Dateiserver genannt werden und umfasst Hardware (z. B. in Form
von Festplatten) in Kombination mit Software, die Zugriffsmodalitäten regelt.
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In
der Main-Site kommuniziert eine lokale Datenbank 14, die
dem File-Server FS zugeordnet ist, mit einem zentralen Datenmanagement 16 (bzw. mit
einer zentralen Datenmanagement-Einheit).
An die vorstehend erwähnten
Einheiten des Satelliten S1 sind eine Vielzahl
von Clients C angeschlossen. Alternative Ausführungsformen eines Satelliten
S sehen hier noch zusätzliche
Module vor, wie beispielsweise ein Bilddaten-Managementsystem (Image Data Management – IDM) und
ein Verwaltungsmanagement (Operation Management – OPM). Alle Satelliten S haben
Zugang zu einer zentralen Datenbank (in den Figuren nicht dargestellt).
Das Speichersystem zur Langzeitspeicherung (Long Time Storage) LTS
kann auch durch ein NAS-System
(Network Attached Storage) zur satellitenübergreifenden Archivierung
von Bilddaten ersetzt sein.
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In 1 ist
der Langzeitspeicher LTS an zentraler Stelle angeordnet und kommuniziert
mit den jeweils angeschlossenen Satelliten S. Darüber hinaus
stehen die jeweiligen Satelliten S miteinander in Datenaustausch.
An dem jeweiligen Satelliten sind Clients C ausgebildet, die auf
die Bilddaten BD zugreifen.
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Wie
in 1 gezeigt, umfasst der Kurzzeitspeicher einen
Cache 10, 12 und einen STS-Speicher STS. Der STS-Speicher
STS umfasst einen logischen Cache 10. Vorzugsweise ist
der logische Cache 10 als Speicherbereich für schnelle
Zugriffe auf dem STS-Speicher STS reserviert. Zusätzlich umfasst
die Modalität
M einen physikalischen Cache 12, der als internes Modul
innerhalb der Modalität
M angeordnet sein kann oder der als separate Speicherinstanz der
Modalität
M bedarfsweise zugeschaltet wird.
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Der
Cache 10, 12 hat eine begrenzte, konfigurierbare
Speichergröße. Falls
das in dem Cache 10, 12 zu speichernde Datenvolumen
eine vordefinierbare Schwellgrenze überschreitet, kann es vorgesehen
sein, dass die jeweiligen Einträge
in dem STS-Speicher STS gespeichert und gegebenenfalls aus dem Cache 10, 12 gelöscht werden.
Alternativ oder kumulativ ist es mög lich, hier bestimmte Löschkriterien
vorzusehen, nach denen die Datensätze in dem Cache 10, 12 gelöscht werden.
Die Löschkriterien
können
ereignisabhängig
(z. B. zur Vermeidung eines Speicher Überlaufs)oder zeitabhängig (z.
B. Speicherzeit) sein. Jedenfalls sind die Löschkriterien konfigurierbar
bzw. an den jeweiligen Fall anpassbar.
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In 2 soll
schematisch ein erfindungsgemäßer Datenfluss
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
dargestellt sein. Die Daten werden von der Modalität M als
Bilddaten BD erfasst. Daran schließt sich ein Selektionsmodul
SM an, das aus der Menge der Bilddaten BD die relevanten Bilddaten
R filtert. Daraufhin werden die relevanten Bilddaten R getrennt
von nichtrelevanten Bilddaten verarbeitet. Die relevanten Bilddaten
R werden in dem logischen Cache 10 gespeichert, während die
vollständige
Menge der erfassten Bilddaten BD in dem STS-Speicher STS und in dem Langzeitspeicher
LTS abgelegt werden. Mit diesem Merkmal kann einerseits eine deutliche
Performance-Steigerung erreicht werden. Auf der anderen Seite werden
Sicherheitsbedingungen insofern erfüllt, als dass grundsätzlich alle
Bilder so schnell wie möglich
im Langzeitspeicher gespeichert werden.
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Durch
das Vorsehen eines logischen Caches 10 an jedem STS-Speicher STS auf
jedem Satelliten S wird es möglich,
einen schnellen Zugriff auf die Bilddaten BD innerhalb einer klinischen
Einrichtung zu gewährleisten.
Darüber
hinaus ist das hier vorgeschlagene System weniger fehleranfällig beim
Ausfall einer Krankenhausabteilung bzw. eines Satelliten S, da die
jeweils anderen Satelliten S zumindest einen Teil der erfassten
Bilddaten BD gespeichert haben. Sobald irgendwelche Änderungen
an den Bilddaten vorgenommen werden (Texteingabe, neue Bezeichnung,
Indizieren durch Pfeil-Einfügen
von bestimmten Körperbereichen
etc.) oder durch Änderung
des Speicherortes werden diese Daten unmittelbar als Metadaten in
einer zentralen Datenbank abgelegt und sind für alle Satelliten S verfügbar. Die zentrale
Datenbank erfasst alle Metadaten der gesamten klinischen Einrichtung,
also von allen Satelliten S.
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Durch
das Ausbilden eines physikalischen Caches 12 an der Modalität M wird
es möglich,
die Bilder schneller an den jeweiligen Arbeitsstationen/Clients
C zu laden. Der File-Server FS oder eine andere Instanz analysiert
zunächst,
nach dem Erhalt eines Ladeauftrags für einen bestimmten Bilddatensatz
BD, ob die jeweils angeforderten Bilddaten BD sich im Cache 10, 12 oder
im STS-Speicher STS befinden. Falls dies der Fall ist, werden die
Bilddaten BD von den "schnellen" Speichern abgegriffen.
Anderenfalls müssen
sie von langsameren Speichereinheiten, insbesondere aus dem Langzeitspeicher
LTS, abgerufen werden.
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Da
die Modalität
M gemäß einem
Aspekt der Erfindung eine Zusatzfunktionalität übernimmt, und somit auch Funktionen
des STS-Speichers STS übernehmen
kann, kann es sein, dass mit einem parallelen Laden von Bilddaten
BD die Ladezeit deutlich verringert werden kann. Beispielsweise
kann die Modalität
M eine erste Hälfte
von angeforderten Bilddaten BD laden, während der Kurzzeitspeicher
STS die zweite Hälfte
der zu ladenden Bilddaten übernimmt. Damit
kann einer Überlastung
des STS-Speichers STS abgeholfen werden, die beispielsweise dann auftreten
kann, falls zu viele Clients C Bildladeaufträge absenden.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung ist es also vorgesehen, dass die Netzwerkbelastung
und die Belastung der einzelnen Module (insbesondere der Modalität M und
der Speicher STS, 10, 12) analysiert wird und über einen
Watchdog die Belastungsgrenzen überwacht
werden. Falls für
ein Modul eine Belastungsgrenze überschritten
worden ist, kann der aktuelle Auftrag auf die anderen Module verteilt
werden. Insbesondere können
Bilddaten BD teilweise von dem STS-Speicher STS und teilweise von
der Modalität
M geladen und gespeichert werden. Es ist ein Datenaustausch zwischen
den Clients C, der Modalität
M und dem STS-Speicher STS vorgesehen. Geht man beispielsweise davon aus,
dass ein Client C einen Ladeauftrag zum Laden von Bilddaten BD für eine Untersuchung
ausgegeben hat, wobei die Untersuchung beispielsweise 1.000 Bilder
umfasst, so ist es möglich,
dass die Modalität
M die Datenübertragung
bei dem tausendsten Bild beginnt, dann dekrementell mit dem 999-sten
Bild, 998-sten Bild, 997-sten Bild fortfährt, bis es die Mitte erreicht
hat. In derselben Zeit beginnt der STS-Speicher STS mit dem inkrementellen
Versenden des ersten, zweiten, dritten usw. Bildes. Damit können die
Transferraten deutlich gesteigert werden.
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Grundsätzlich werden
alle Metadaten, die auch einen Speicherort für die jeweiligen Daten umfassen,
in einer zentralen Datenbank abgelegt. Eine andere Möglichkeit
besteht darin, die Metadaten an allen Satelliten S zu replizieren.
Auf jeden Fall muss sichergestellt sein, dass eine jeweilige Site
bzw. ein jeweiliger Satellit S alle aktuellen Adressen gespeichert
hat, unter denen alle Bilddaten BD innerhalb der klinischen Einrichtung
verfügbar
sind. Falls an einem Satelliten S neue Daten erfasst werden, werden alle
anderen Satelliten S darüber
informiert.
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Abschließend sei
darauf hingewiesen, dass die Beschreibung der Erfindung und die
Ausführungsbeispiele
grundsätzlich
nicht einschränkend
in Hinblick auf eine bestimmte physikalische Realisierung der Erfindung
zu verstehen sind. Für
einen einschlägigen
Fachmann ist es insbesondere offensichtlich, dass die Erfindung
teilweise oder vollständig
in Soft- und/oder
Hardware und/oder auf mehrere physikalische Produkte – dabei
insbesondere auch Computerprogrammprodukte – verteilt realisiert werden kann.