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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übermittlung mehrerer medizinischer Bilddatensätze von einer ersten Recheneinrichtung an eine zweite Recheneinrichtung, wobei nach Abschluss der Übertragung die zweite Recheneinrichtung eine Übertragungsbestätigung an die erste Recheneinrichtung sendet, sowie ein zugehöriges System zur Verwaltung von medizinischen Bilddatensätzen.
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Mit fortschreitender technologischer Entwicklung ist es bei medizinischen Bildaufnahmeeinrichtungen nicht nur üblich, größere und hoch aufgelöstere Bilddatensätze zu erzeugen, sondern es werden im Rahmen einer Untersuchung eines Patienten häufig auch eine Vielzahl von Bildern erzeugt und als Bilddatensätze gespeichert. Beispielsweise ist es denkbar, dass im Rahmen einer einzigen Untersuchung bis zu 3000 Bilder aufgenommen werden, so dass ein enormer Speicherplatzbedarf entsteht. Es ist daher üblich, die Bilder, insbesondere auch unmittelbar nach der Aufnahme, von der entsprechenden Recheneinrichtung der Bildaufnahmeeinrichtung zu entfernen und die Bilddatensätze an eine zweite Recheneinrichtung zu übertragen, beispielsweise einen zentralen Befundungsarbeitsplatz oder auch direkt an eine Recheneinrichtung eines Bildverwaltungssystems (PACS-Archivrechner).
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Medizinische Bilddatensätze werden heutzutage fast ausschließlich im sogenannten DICOM-Standard (digital imaging and communication in medicine) gespeichert und weiterverarbeitet. Nun kann es allgemein vorkommen, dass Übertragungsfehler auftreten oder die empfangenen Bilddatensätze von der zweiten Recheneinrichtung nicht gespeichert und/oder nicht in das Archiv eingefügt werden können. Für diese Problematik stellt der DICOM-Standard eine „storage commitment”-Funktion zur Verfügung, bei der die sendende, also erste Recheneinrichtung nach bestätigter Datenübertragung anfragen kann, ob die übermittelten Daten sicher gespeichert wurden. Dies ist beispielsweise interessant, wenn, beispielsweise wie oben beschrieben, die erste Recheneinrichtung die Bilddatensätze löschen will und sicherstellen möchte, dass diese auch archiviert bzw. sicher übertragen sind. Erhält die zweite Recheneinrichtung eine solche „storage commitment”-Anfrage, so überprüft sie, ob die empfangenen Bilddatensätze sicher gespeichert wurden und gibt, falls dies der Fall ist, eine entsprechende Bestätigung an die erste Recheneinrichtung zurück.
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Allerdings wird dieser „storage commitment”-Dienst im DICOM-Standard nur selten benutzt, da auf der anderen Seite ein hochperfomanter Transfer der großen Datenmengen erreicht werden soll und derartige Zusatznachrichten diesem abträglich sind. Daher wird heute häufig so vorgegangen, dass lediglich eine frühe Übertragungsbestätigung direkt nach Empfang der Bilddatensätze verschickt wird, aus der sich jedoch weder entnehmen lässt, ob alle Bilder korrekt übertragen wurden, noch ob die Archivierung bzw. Speicherung der Bilder erfolgreich war. So kann es im schlimmsten Fall vorkommen, dass, falls die erste Recheneinrichtung die Bilddatensätze bereits gelöscht hat, Aufnahmen vollkommen verloren gehen.
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Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Übermittlung medizinischer Bilddatensätze anzugeben, bei dem ohne Übertragung zusätzlicher Nachrichten und insbesondere ohne Änderung bzw. Verlangsamung der Übertragung festgestellt werden kann, ob die Bilddatensätze korrekt übertragen wurden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass vor dem Übertragen der Bilddatensätze eine erste Prüfsumme für die Gesamtheit der Bilddatensätze ermittelt wird und mit den Bilddatensätzen verschickt wird, wobei an der zweiten Recheneinrichtung die erste Prüfsumme extrahiert und mit einer aus den übertragenen Bilddatensätzen auf demselben Weg wie die erste Prüfsumme ermittelten zweiten Prüfsumme verglichen wird und bei nicht übereinstimmenden Prüfsummen die Übertragungsbestätigung einen Fehler anzeigt.
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Es wird demnach eine einzige Prüfsumme für sämtliche Bilddatensätze erstellt, um möglichst kompakt eine Möglichkeit zu erhalten, die fehlerfreie Übertragung zu bestätigen. Außerdem wird mit besonderem Vorteil die Prüfsumme mit den Bilddatensätzen selber verschickt, das bedeutet, dass an den eigentlichen Übertragungsmechanismen vorteilhafterweise nichts geändert werden muss. In besonders zweckmäßiger Ausgestaltung kann dabei nämlich vorgesehen sein, dass Bilddatensätze im DICOM-Format verwendet werden und die erste Prüfsumme als privater Inhalt eines Bilddatensatzes, insbesondere des letzten Bilddatensatzes, verschickt wird. Auf diese Weise wird letztlich also nur ein Bilddatensatz um ein selbstdefiniertes Metadatum ergänzt, nämlich die Prüfsumme aller zu übertragenden Bilddatensätze. Ist die Prüfsumme auf diese Weise in einem der Bilddatensätze selbst enthalten, so muss an den weiteren Übertragungsmechanismen keinerlei Änderung vorgenommen werden; Verarbeitungen zum Senden oder Empfangen der Bilddatensätze können genau gleich bleiben, so dass das erfindungsgemäße Verfahren einfach realisiert werden kann.
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Nach Empfang der Bilddatensätze auf der zweiten Recheneinrichtung wird die erste Prüfsumme wieder extrahiert und es wird erneut, selbstverständlich mit demselben Prüfsummenalgorithmus, eine Prüfsumme, nämlich die zweite Prüfsumme, für alle Bilddatensätze erstellt. Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens letztlich alle gängigen Prüfsummenalgorithmen verwendet werden können, beispielsweise ein md5sum-Algorithmus. Die erste und die zweite Prüfsumme können nun verglichen werden und zeigen an, ob die Bilddatensätze sicher übermittelt wurden.
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Auf diese Weise ist eine einfach zu realisierende Möglichkeit gegeben, um eine Überprüfung der sicheren Übertragung von Bilddatensätzen vornehmen zu können. An den eigentlichen Übertragungsmechanismus muss nichts geändert werden, zudem ist nicht die Übertragung weiterer Nachrichten notwendig. Dies wird erreicht durch Ermittlung der Prüfsumme auf beiden Seiten, das Übermitteln der ersten Prüfsumme und die Durchführung des Vergleichs auf der Empfangsseite, so dass das Feedback einfach in die Übertragungsbestätigung integriert werden kann.
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In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Bilddatensätze zum Zweck des Sendens und/oder des Empfangens durch eine Pipeline mit wenigstens einem Filter bearbeitet werden, wobei die Ermittlung der Prüfsumme und/oder der Vergleich der Prüfsummen einen solchen Filter bildet. Solche Pipelines sind allgemein bekannt und enthalten beispielsweise einen ersten Filter, der Daten von der Speichereinrichtung der Recheneinrichtung ausliest und einen Filter, der die eigentliche Übertragung der Daten zur zweiten Recheneinrichtung startet. Entsprechend existieren auf der Empfangsseite ein Filter, der die Daten empfängt sowie ein Filter, der die Daten letztlich auf eine dortige Speichereinrichtung abspeichern kann. Zwischen diesen jeweiligen Filtern können weitere Filter vorgesehen sein, beispielsweise zur Verarbeitung der Daten im Sinne einer Kompression oder Dekodierung bzw. Dekompression oder Dekodierung. Das erfindungsgemäße Verfahren kann nun einfach dadurch realisiert werden, dass zur Ermittlung der Prüfsumme und zu deren Einfügung in den zu übertragenden Datenstrom ein weiterer Filter auf der sendenden Seite hinzugefügt wird und umgekehrt auf der Empfangsseite ein Filter zur Extraktion der Prüfsumme und zur Ermittlung der zweiten Prüfsumme sowie zum Vergleich vorgesehen wird.
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Dabei kann in besonders vorteilhafter Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Bilddatensätze nach der Ermittlung der ersten Prüfsumme in der ersten Recheneinrichtung komprimiert und/oder kodiert werden und die Ermittlung der zweiten Prüfsumme nach der Dekompression und/oder Dekodierung erfolgt. Beispielsweise, betrachtet man die bereits genannten Pipelines, kann die Ermittlung der ersten Prüfsumme unmittelbar nach dem Filter für das Einlesen von der Speichereinrichtung vorgesehen sein, während die Extraktion der ersten Prüfsumme und die Berechnung der zweiten Prüfsumme auf der Empfangsseite unmittelbar vor dem Ablegen der Bilddatensätze auf der dortigen Speichereinrichtung der zweiten Recheneinrichtung erfolgt. Auf diese Weise wird nicht nur die sichere Übertragung der Bilddatensätze überprüft, sondern es wird gleichzeitig festgestellt, wenn bei den Bearbeitungsmechanismen, also insbesondere bei der Kompression und/oder der Kodierung, Fehler aufgetreten sind. Somit wird die Sicherheit weiter erhöht.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass eine Übertragungsbestätigung gemäß dem DICOM-Standard verwendet wird, insbesondere eine einen Fehler-Flag umfassende Übertragungsbestätigung. Beispielsweise kann als Übertragungsbestätigung eine sogenannte „DICOM association response” verwendet werden, die ohnehin einen „failure flag” enthält, der dann gesetzt wird, wenn festgestellt wurde, dass die erste Prüfsumme und die zweite Prüfsumme nicht übereinstimmen. Auch auf diese Weise unterstützt das Verfahren die einfache Realisierung, indem letztlich nicht einmal die Art der Rückbestätigung verändert werden muss.
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Wie bereits einleitend angedeutet, kann das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft eingesetzt werden, wenn als erste Recheneinrichtung eine Recheneinrichtung einer Bildaufnahmeeinrichtung verwendet wird und/oder als zweite Recheneinrichtung eine Recheneinrichtung an einem Befundungsarbeitsplatz oder eine Recheneinrichtung eines Bildverwaltungssystems verwendet wird. Gerade bei den Recheneinrichtungen von Bildaufnahmeeinrichtungen liegt meist nur ein beschränkter Speicherplatz vor, so dass dieser möglichst schnell durch Löschen der aufgenommenen Bilddatensätze wieder freigeräumt werden soll. Dazu ist es aber notwendig, die aufgenommenen Bilddatensätze an eine zweite Recheneinrichtung zu übertragen, beispielsweise eine Recheneinrichtung an einen Befundungsarbeitsplatz, an dem beispielsweise Bilder verschiedener Bildaufnahmeeinrichtungen und/oder Modalitäten zur Befundung gesammelt werden, oder an einer Recheneinrichtung eines Bildverwaltungssystems (PACS) übertragen werden müssen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann nun sichergestellt werden, dass ein Löschen an der Bildaufnahmeeinrichtung erst dann erfolgt, wenn die Daten sicher und vollständig übertragen worden sind.
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Neben dem Verfahren betrifft die vorliegende Erfindung auch ein System zur Verwaltung von medizinischen Bilddatensätzen, umfassend wenigstens zwei Recheneinrichtungen und ausgebildet zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Krankenhausnetzwerk handeln, in dem Recheneinrichtungen verschiedener Bildaufnahmeeinrichtungen, verschiedener Arbeitsplatzrechner und ein Archivrechner des Bildverwaltungssystems miteinander verbunden sind. Immer dann, wenn Bilddatensätze innerhalb dieses Systems von einer ersten Recheneinrichtung an eine zweite Recheneinrichtung übertragen werden müssen, kann nun das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt werden, um unmittelbar nach der Übertragung eine Bestätigung zu erhalten, ob die Bilddatensätze fehlerfrei übertragen wurden. Die Bildaufnahmeeinrichtungen können dabei beispielsweise CT-Einrichtungen, MR-Einrichtungen, Röntgeneinrichtungen und/oder Ultraschallbildaufnahmeeinrichtungen umfassen.
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Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf das erfindungsgemäße System übertragen.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden dargestellten Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
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1 ein erfindungsgemäßes System,
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2 eine Sende-Pipeline, und
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3 eine Empfangs-Pipeline.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Bildverwaltungssystem 1, wie es beispielsweise in einem Krankenhaus eingesetzt werden kann. Es sind mehrere Bildaufnahmeeinrichtungen 2 vorgesehen, die hier nur abstrahiert dargestellt sind und beispielsweise wenigstens eine MR-Einrichtung, wenigstens eine CT-Einrichtung, wenigstens eine Ultraschallbildaufnahmeeinrichtung, wenigstens eine Röntgeneinrichtung und dergleichen umfassen können. Jede dieser Bildaufnahmeeinrichtungen weist eine eigene Recheneinrichtung 3 auf, in der aufgenommene Bilddatensätze, beispielsweise in einer Speichereinrichtung wie einer Festplatte, zwischengespeichert werden können. Für eine Untersuchung fallen meist eine Vielzahl ein großes Speichervolumen einnehmender Bilddatensätze an.
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Daher ist im Bildverwaltungssystem 1 vorgesehen, die Bilddatensätze einer Untersuchung nach Abschluss derselben an eine weitere, zweite Recheneinrichtung zu übertragen und sie folglich auf der ersten Recheneinrichtung 3 der entsprechenden Bildaufnahmeeinrichtung 2 zu löschen.
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Die zweite Recheneinrichtung kann dabei im hier dargestellten Beispiel eine Recheneinrichtung 4 eines Befundungsarbeitsplatzes 5 oder auch eine Recheneinrichtung 6 zur zentralen Archivierung der Bilddatensätze in dem Bildverwaltungssystem 1 sein, beispielsweise ein PACS-Server. Selbstverständlich kann für eine weitere Übermittlung der Bilddatensätze auch die Recheneinrichtung 4 eine erste Recheneinrichtung bilden, wenn befundete und zu archivierende Bilddatensätze vom Befundungsarbeitsplatz 5 an die Recheneinrichtung 6, also den Server, zur endgültigen Archivierung transferiert werden sollen.
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Zur Übertragung von Bilddatensätzen können, beispielsweise im Rahmen eines Netzwerks wie eines Intranets Kommunikationsverbindungen 7 zwischen den verschiedenen Recheneinrichtungen 3, 4, 6 aufgebaut werden. An ein solches Netzwerk angeschlossen sein können auch Recheneinrichtungen 8 an verschiedenen weiteren Arbeitsplätzen 9.
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Die Übertragung von Bilddatensätzen erfolgt im System 1 anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das bedeutet, es wird zunächst eine Prüfsumme für alle zu übertragenden Bilddatensätze berechnet. Diese Prüfsumme wird dann an die zweite Recheneinrichtung übertragen. Dort wird sie wieder extrahiert und es wird eine zweite Prüfsumme aus den empfangenen Bilddatensätzen ermittelt, wozu derselbe Prüfsummenalgorithmus, hier ein md5sum-Algorithmus, verwendet wird. Nach einem Vergleich der beiden Prüfsummen wird bei fehlgeschlagenem Vergleich, wenn also offenbar eine Fehlübertragung vorliegt, das „failure-flag” der zu sendenden Übertragungsbestätigung gesetzt, so dass nach Empfang der Übertragungsbestätigung an der ersten Recheneinrichtung festgestellt werden kann, ob die Übertragung erfolgreich war. Die Übertragung der Prüfsumme mit den Bilddatensätzen wird in diesem Ausführungsbeispiel dadurch realisiert, dass sie als privater Inhalt in den letzten Bilddatensatz integriert wird, denn die Bilddatensätze liegen im DICOM-Format vor, in dem ein solcher privater Inhalt erlaubt ist.
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Es ist also beim erfindungsgemäßen Verfahren keine größere Modifikation der Übertragungsmechaniken und keine größere Anzahl von zwischen erster Recheneinrichtung und zweiter Recheneinrichtung ausgetauschten Nachrichten nötig.
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Dies soll im Folgenden noch näher anhand der 2 und 3 erläutert werden, wobei die 2 eine Sendepipeline 10, die 3 eine Empfangspipeline 11 darstellt. Die Pipelines 10, 11 umfassend dabei mehrere Filter, die Bearbeitungsschritte beim Versendevorgang für die Bilddatensätze darstellen. Diese sind meist auch als einzelne Softwareeinheiten realisiert.
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Sollen Bilddatensätze übertragen werden, durchlaufen sie also zunächst die auf der ersten Recheneinrichtung, beispielsweise der Recheneinrichtung 3 einer Bildaufnahmeeinrichtung 2, vorgesehene Sendepipeline 10. Ein erster Filter 12 liest die Bilddatensätze von einer Speichereinrichtung 13 der ersten Recheneinrichtung, beispielsweise einer Festplatte. Unmittelbar danach folgt bereits ein Filter 14, mit dem die erste Prüfsumme ermittelt wird. Auch im Filter 14 wird diese erste Prüfsumme dem letzten Bilddatensatz als privater Inhalt hinzugefügt. Der Filter 15 dient der Kompression der Bilddatensätze, der Filter 16 einer Kodierung. Beispielsweise können in einem solchen Filter 16 Farbkodierungen verändert werden, beispielsweise durch einen RGB -> YBR-Filter. Selbstverständlich können auch mehrere Kompressionen- und Kodierungsfilter 15, 16 vorgesehen sein. Der Filter 17 schließlich sendet die Daten der Bilddatensätze in das Netzwerk zu einer zweiten Recheneinrichtung, beispielsweise der Recheneinrichtung 6.
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An der zweiten Recheneinrichtung werden die Daten durch einen ersten Filter 18 der Empfangspipeline 11 empfangen. Danach erfolgt in einem Dekodierungsfilter 19 die Dekodierung. Ein Dekompressionsfilter 20 entpackt die Daten. Erst danach wird in einem Filter 21 die erste Prüfsumme wieder aus den Bilddatensätzen extrahiert und es wird dann die zweite Prüfsumme berechnet. Auch der Vergleich der Prüfsummen und das gegebenenfalls notwendige Verändern des „failure-flag” erfolgen durch den Filter 21. Der Filter 22 schließlich dient dazu, die Bilddatensätze auf eine Speichereinrichtung 23 der zweiten Recheneinrichtung zu speichern. Zur Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind also lediglich die Filter 14 und 21 in die Pipelines 10, 11 zu integrieren. Weitere Modifikationen sind nicht notwendig. Dadurch, dass die Prüfsummenberechnung vor Kodierungs- bzw. Kompressionsvorgängen bzw. nach Dekodierungs- bzw. Dekompressionsvorgängen erfolgt, wird nicht nur die korrekte Übertragung überprüft, sondern auch die korrekte Verarbeitung im Rahmen der weiteren Filter der Pipelines 10, 11.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bildverwaltungssystem
- 2
- Bildaufnahmeeinrichtung
- 3
- Recheneinrichtung
- 4
- Recheneinrichtung
- 5
- Befundungsarbeitsplatz
- 6
- Recheneinrichtung
- 7
- Kommunikationsverbindung
- 8
- Recheneinrichtung
- 9
- Arbeitsplatz
- 10
- Sendepipeline
- 11
- Empfangspipeline
- 12
- Filter
- 13
- Speichereinrichtung
- 14
- Filter
- 15
- Filter
- 16
- Filter
- 17
- Filter
- 18
- Filter
- 19
- Dekodierungsfilter
- 20
- Dekompressionsfilter
- 21
- Filter
- 22
- Filter
- 23
- Speichereinrichtung
