DE102010063129A1

DE102010063129A1 - Messen asynchroner Kommunikationsverbindungen

Info

Publication number: DE102010063129A1
Application number: DE102010063129A
Authority: DE
Inventors: Georg Heidenreich; Wolfgang Leetz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2012-06-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung, ein Messverfahren, ein Messsystem und ein Computerprogrammprodukt zur Messung einer Bildqualität von Röntgenbildern, die über ein asynchrones Kommunikationsnetzwerk übertragen werden. Dabei vergleicht eine Messvorrichtung (20) ein übertragenes Testbild (11) mit einem Referenztestbild (10). Eine Source (S) sendet ein Testpaket (12) an die Messvorrichtung (20) und gleichzeitig eine START-Nachricht an einen übergeordneten Monitor (M). Der Monitor (M) empfängt nach einem erfolgreichen Vergleichstest zu e von der Messvorrichtung und löst nur im Fehlerfall ein Fehlersignal aus bzw. signalisiert nur bei passenden START/STOP-Paaren (die nicht älter als ein gegebenes Prüfintervall sind) die Gültigkeit der erfolgreichen Messung.

Description

Die Erfindung liegt auf den Gebieten der Medizintechnik und der Netzwerktechnik und betrifft insbesondere das Messen von Kommunikationsverbindungen in einem asynchronen, digitalen Kommunikationsnetzwerk.
In sogenannten verteilten Systemen ist es notwendig, die Qualität der übertragenen Daten zu überprüfen. Aus der Nachrichtentechnik ist es bekannt, Mechanismen einzusetzen, um Störungen der Datenübertragung zwischen einem Sender (auch Source genannt) und einem Empfänger zu vermeiden und/oder zu diagnostizieren. Basiert die digitale Übertragung der Daten auf der Verwendung von Repeatern, so sind zusätzlich mehrere Fehlerquellen möglich: zum Einen kann der jeweilige Repeater fehlerbehaftet sein oder die Teilstrecke zwischen den einzelnen Repeatern kann gestört sein.
Auf dem Gebiet der Medizintechnik sind die Sicherheitsanforderungen an die Datenübertragung erhöht, da es durch fehlübertragene Daten oder Teildatensätze zu folgenschweren Gesundheitsrisiken (z. B. zu Fehldiagnosen aufgrund von fehlerhaft übertragenen Röntgenbildern) kommen kann. Speziell für das Gebiet der Röntgengeräte hat der deutsche Gesetzgeber in 16 der Röntgenverordnung (”Verordnung über den Schutz vor Schäden durch Röntgenstrahlen”) geregelt, dass bei Röntgeneinrichtungen zu Untersuchungen von Menschen eine sogenannte Konstanzprüfung durchzuführen ist. In anderen Ländern sind hier vergleichbare amtliche oder gesetzliche Regelungen vorgesehen. § 16 der Deutschen Röntgenverordnung ist im Internet abrufbar unter: ”http://www.gesetze-im-internet.de/r_v_1987/_16.html”. Nach dieser Verordnung müssen in turnusmäßigen (wöchentlichen) Abständen Bildqualitätsuntersuchungen für die übertragenen Röntgenbilder ausgeführt werden. Dies gilt auf allen Gebieten der Medizin, wie der Heilkunde und der Zahnheilkunde.
Moderne radiologische Systeme basieren auf einer digitalen Datenübertragung zwischen einer Vielzahl von angeschlossenen rechnergestützten Instanzen. In der Regel sind mehrere Akquisitionsgeräte (zum Beispiel Röntgengeräte, die aber auch mit weiteren Messgeräten in Datenaustausch stehen können) mit einer Vielzahl von weiteren Bilddatenverarbeitungsstationen und Arbeitsstationen zur Visualisierung der Bilddaten und zur Befundung über ein Kommunikationsnetzwerk verbunden.
Die informationstechnologischen Netzwerke in medizinischen Einrichtungen (Kliniken oder Verbund von Kliniken) und auch zwischen den einzelnen angeschlossenen klinischen Einrichtungen (z. B. Labor) basieren in heutigen Systemen auf asynchronen Protokollen, um den Datenaustausch flexibel zu gestalten. Asynchrone Netze fußen auf dem Prinzip, dass Lese- und Schreibzugriffe (oder anderweitige Zugriffe, z. B. Ausführzugriffe) unabhängig voneinander sind. Mit anderen Worten ist die Dateneinspeisung in das Netz unabhängig von der Datenauslesung, insbesondere in zeitlicher Hinsicht unabhängig.
Sollen nun digitale Daten von einem Sender zu einem Empfänger über Netzwerkstrecken übertragen werden, so ist es insbesondere im medizinisch-klinischen Einsatzfeld erforderlich, dass diese Kommunikationsverbindung regelmäßig überprüft wird, ohne dass der übliche Betrieb der Geräte beeinträchtigt wird.
Die vorliegende Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, die Qualität von medizinischen Bilddaten, die über ein asynchrones digitales Kommunikationsnetzwerk übertragen werden, unter Berücksichtigung der Röntgenverordnung zu messen. Darüber hinaus soll die Sicherheit der Datenübertragung verbessert werden, indem Fehler im Zusammenhang mit der Datenübertragung schneller diagnostiziert, gemeldet und weiterverarbeitet werden, ohne den Betrieb der beteiligten Geräte (z. B. durch Unterbrechungen) zu beeinträchtigen.
Diese Aufgabe wird durch die nebengeordneten, beiliegenden Patentansprüche gelöst, insbesondere durch eine Messvorrichtung, durch ein computerimplementiertes Messverfahren, durch ein Computerprogramm oder ein computerimplementiertes Produkt und durch ein medizinisches System.
Die Messvorrichtung dient zur Messung der Qualität eines medizinischen Datenpakets (zum Beispiel eines Röntgenbildes), das über ein asynchrones, digitales Kommunikationsnetzwerk übertragen wird. Dabei steht die Messvorrichtung in Datenaustausch mit einem Trustrechner, einer Source und einem Monitor. Der Trustrechner stellt Referenztestbilder bereit, die jeweils über einen eineindeutigen Identifikator identifizierbar und adressierbar sind. Die Source kann auf ein bestimmtes – im Vorfeld konfigurierbares – Ereignis hin, ein Referenztestbild von dem Trustrechner abrufen. Nach Empfang des Referenztestbildes kann die Source ein Testpaket generieren. Das Testpaket umfasst ein Testbild mit dem jeweils zugehörigen Identifikator und einem ersten Zeitstempel. In alternativen Ausführungsformen kann das Testpaket noch weitere Signale umfassen. Die Source sendet das Testpaket an die jeweils zugeschalteten Messvorrichtungen über das Kommunikationsnetzwerk. Zum selben Zeitpunkt sendet die Source eine Startnachricht mit dem ersten Zeitstempel an den Monitor. Der Monitor ist eine separate rechnergestützte Instanz und dient dazu, die START-Nachricht und eine ihr jeweils zugeordnete, den ersten Zeitstempel und einen zweiten Zeitstempel aufweisende STOP-Nachricht zu empfangen und zu verarbeiten. Sobald die Messvorrichtung ein Testpaket empfängt, kann sie über den mitgesendeten Identifikator das jeweilige Referenztestbild von dem Trustrechner abrufen. Daraufhin kann die Messvorrichtung das Referenztestbild mit dem empfangenen Testbild (aus dem Testpaket) vergleichen. Sobald der Vergleich vollständig abgeschlossen ist, sendet die Messvorrichtung eine STOP-Nachricht an den Monitor. Der Monitor empfängt somit die START-Nachricht und die STOP-Nachricht zu unterschiedlichen Zeitpunkten. Da aber die START-Nachricht und die STOP-Nachricht beide den jeweils zugehörigen Identifikator aufweisen, ist der Monitor in der Lage, ein Paar aus jeweils zugehörigen START/STOP-Nachrichten zu bilden. Kann ein solches Paar gebildet werden, liegt ein GUT-Fall vor. Andernfalls, falls also der Monitor zu einer START-Nachricht nicht die jeweils zugehörige STOP-Nachricht finden kann (und umgekehrt, falls er zu einer STOP-Nachricht nicht die jeweils zugehörige START-Nachricht finden kann) wird ein Fehlersignal ausgesendet. Dies wird üblicherweise nach Ablauf einer vorkonfigurierbaren Wartezeit gesendet, um sicherzustellen, dass längere Laufzeiten aufgrund von hoher Auslastung des Kommunikationsnetzwerkes nicht zu unnötigen Fehlersignalmeldungen führen.
Im Folgenden werden die im Rahmen dieser Anmeldung verwendeten Begrifflichkeiten näher erläutert.
Bei der Messvorrichtung handelt es sich üblicherweise um eine computerbasierte Einheit, die einer medizinischen Arbeitsstation (sogenannter Workplace) zugeschaltet sein kann. Die Messvorrichtung kann als Hardwaremodul in Form eines integrierten Schaltkreises ausgebildet sein. Ebenso ist es möglich, die Messvorrichtung als Softwaremodul vorzusehen. Grundsätzlich kann die Messvorrichtung als separates Bauteil einer Arbeitsstation zugeschaltet sein. Alternativ ist es möglich, die Messvorrichtung in die Arbeitsstation zu integrieren. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass jeweils eine Arbeitsstation über jeweils eine Messvorrichtung verfügt. Alternativ ist es jedoch auch möglich, mehrere Messvorrichtungen für eine Arbeitsstation vorzusehen, die beispielsweise für unterschiedliche bildgebende Messgeräte betrieben werden können. Darüber hinaus kann eine Messvorrichtung auch mehrere Arbeitsstationen bedienen und somit Messungen zur Bildqualität für unterschiedliche Arbeitsstationen ausführen.
Die Messvorrichtung umfasst einen Teil zur Berechnung, sowie vorzugsweise eine bidirektionale Netzwerkverbindung, über die Nachrichten gemäß dem etablierten Verfahren empfangen und gesendet werden können, wie das Internet-Protocol (kurz IP, asynchron, mit Adressen von Sender und Empfänger und mit einem Datenpaket, weitere Details siehe unten im Zusammenhang mit dem Kommunikationsnetzwerk). Die zu empfangenden Nachrichten beinhalten entweder Testpakete von der Source oder Referenzdaten vom Trustrechner. Die zu sendenden Nachrichten sind Anfragen an den Trustrechner sowie Erfolgs-/Fehlermeldungen, die vorzugsweise an die zugeordnete Arbeitsstation ausgegeben werden. Zusätzlich kann die Messvorrichtung jeweils eine Nachricht mit der Erfolgs-/Fehlermeldung an eine Benutzeroberfläche oder an eine weitere (externe) Stelle senden. Sind mehrere Arbeitsstationen zugeordnet, kann die Messvorrichtung die jeweilige Arbeitsstation an der Absender-Adresse erkennen. Der Inhalt der Erfolgs-/Fehlermeldung kann beispielsweise weiterhin einen Status der Bildqualitätsmessung oder ein Fehlersignal oder sonstige Nachrichten im Zusammenhang der Bildqualitätsmessung beinhalten.
Die Messvorrichtung dient zur Messung der Bildqualität. Dafür verwendet die Messvorrichtung physikalische, nachrichtentechnische und mathematische Verfahren. Vorzugsweise wird das Testbild aus dem Testpaket, das über die zu testende Teststrecke übertragen worden ist mit einem Referenztestbild verglichen. Der Vergleich wird nach konfigurierbaren Kriterien durchgeführt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird auf bitweise Gleichheit der zu vergleichenden Datensätze geprüft. Ebenso kann auch auf konfigurierbare Vergleichskriterien geprüft werden. Bei dem Vergleich können auch Filter zur Anwendung kommen, um invariante und/oder nicht benötigte Datenanteile aus dem Testpaket herauszufiltern. Dies führt zu einer Beschleunigung des Messverfahrens und insgesamt dazu, dass nicht unnötige Arbeitsschritte ausgeführt werden müssen, um ein Testergebnis bereitstellen zu können.
Das Kommunikationsnetzwerk ist ein digitales und asynchrones Netzwerk. Mit anderen Worten kann der Empfänger einer Nachricht diese zu einem beliebigen Zeitpunkt abhören und nicht notwendigerweise dann, wenn sie vom Sender gesendet wurde.
Das Kommunikationsnetzwerk kann aber in unterschiedlichen Betriebsarten betrieben werden. Neben dem bevorzugten Duplex-Betrieb kann alternativ auch ein Simplex- oder Halbduplex-Betrieb vorgesehen sein. Bei den im Kommunikationsnetzwerk transportierten Daten kann es sich um Daten beliebiger Art (zum Beispiel Bilddaten, Sprachdaten, Textdaten, etc. oder Kombinationen derselben) handeln. Auch das Format der übertragenen Daten ist nicht festgelegt. In einer bevorzugten Ausführungsform basiert jedoch die Datenübertragung auf einem sogenannten DICOM-Protokoll (DICOM: Digital Imaging and Communications in Medicine). Ein DICOM-Datensatz umfasst neben den Objektdaten (zum Beispiel das eigentliche Bild) auch noch Metainformationen (wie zum Beispiel Patientenname, Akquisitionsdatum, Geräteparameter des Akquisitionsgerätes etc.). Angelehnt an die JPEG-Norm und das TIFF-Format können Bilder nach dem DICOM-Standard verlustlos oder verlustbehaftet übertragen werden. Darüber hinaus können noch unterschiedliche Kompressionsverfahren verwendet werden. Für das Messverfahren sind vorzugsweise verlustlose Formate und Verfahren einzusetzen.
Grundsätzlich dient die Messvorrichtung dazu, die Bildqualität von übertragenen Bildern zu messen. Alternativ kann jedoch auch ein anderer Inhalt hinsichtlich seiner Qualität gemessen und verglichen werden. Alternativ zu Bildern können auch noch weitere medizinische Datensätze auf Übereinstimmung verglichen werden. Je nach Format der zu vergleichenden Datensätze ist es für die Erfindung erforderlich, dass der Trustrechner akkreditierte Referenzdatensätze bereitstellt, die dem Format entsprechen, das von der Source an die Messvorrichtung gesendet werden soll. Wenn beispielsweise nicht die Bildqualität von übertragenen Datensätzen gemessen werden soll, sondern die Qualität von übertragenen Textdaten, so ist es erforderlich, dass der Trustrechner entsprechende Referenztextdatensätze bereitstellt, die von der Messvorrichtung dann mit dem über die Teststrecke übertragenen Testtext verglichen werden. Ebenso kann ein Vergleich von anderen Formaten bzw. anderen Signalen (zum Beispiel Sprachsignalen) umgesetzt werden.
Das Kommunikationsnetzwerk basiert in einer bevorzugten Ausführungsform auf einem Protokoll der Internetprotokollfamilie in unterschiedlichen Versionen (zum Beispiel IPv4, IPv6, etc.). Es implementiert damit eine Vermittlungsschicht (sogenannte Networklayer) des ISO-OSI-Schichtenmodells und kann in der Anwendung Protokolle zum Austausch von E-Mails in Computernetzwerken umfassen, wie zum Beispiel das sogenannte SMTP-Protokoll (Simple Mail Transfer Protocol). Eine weitere Anwendung ist das sogenannte HTTP-Protokoll (Hypertext Transfer Protocol) zur Übertragung von Daten in dem Kommunikationsnetzwerk, um beispielsweise Webseiten aus dem Internet auf einem Webbrowser zu laden. Für weitere Informationen wird hierzu auf die im Internet verfügbaren Standards verwiesen (zum Beispiel RFC791, RFC2460 für Version 6 des Internetprotokolls von 1998).
Bei dem Trustrechner handelt es sich um ein computerbasiertes – von der Source unabhängiges – System, das entweder als eigenständiges Gerät bereitgestellt wird oder einem anderen Gerät zugeschaltet ist. Der Trustrechner dient zum Bereitstellen von akkreditierten Referenzdatensätzen. Je nach Format der zu messenden Datensätze handelt es sich um Referenztestbilder oder um Referenzdatensätze in einem anderen Format. Wesentlich ist, dass jedem Referenztestbild ein eineindeutiger Identifikator zugeordnet ist. Über den Identifikator kann dann das Referenztestbild adressiert und zugreifbar gemacht werden.
Bei der Source handelt es sich ebenfalls um eine computerbasierte Recheneinheit. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Source als separates Bauteil auf einem Akquisitionsgerät implementiert werden. In diesem Fall könnte die Source als separates Softwaremodul bereits in das Akquisitionsgerät oder in ein anderes Messgerät integriert sein oder alternativ kann es als separates Modul über entsprechende Schnittstellen an ein solches Messgerät angeschlossen werden. Alternativ ist es auch möglich, die Source als separates Modul auszubilden, das über entsprechende Schnittstellen an ein Akquisitionsgerät aufgeschaltet bzw. zugeschaltet werden kann. Damit kann die Flexibilität des Systems erhöht werden und die Source kommt nur dann zum Einsatz, wenn auch tatsächlich eine Teststrecke gemessen werden soll. Weiterhin wird es bei dieser Ausführungsform möglich, eine Source für unterschiedliche Akquisitionsgeräte bereitzustellen. Die Source dient dazu, eine bestimmbare Teststrecke in dem Kommunikationstestwerk zu testen, nachdem ein vorkonfigurierbares Ereignis (Triggerereignis) als erfüllt identifiziert wird. Beispielsweise kann es sein, dass das Testen in fest definierten Zeitabständen erfolgen soll. Dann wäre das Triggerereignis der entsprechende Zeitablauf (zum Beispiel wöchentlich, monatlich, etc.). Alternativ können auch andere Auslöseereignisse definiert werden, wie zum Beispiel der Empfang eines Testsignals, das vom Anwender manuell eingegeben wird. Alternativ oder kumulativ können hier auch andere nachrichtentechnische Parameter (Netzwerkauslastung, Fehlerhäufigkeit, etc.) berücksichtigt werden, um das Testen auszulösen. Ebenso kann eine Rückkopplung vorgesehen sein, sodass das Testen nach einem Regelkreis betrieben wird. Sobald beispielsweise die Fehlersignalrate von bereits erfolgten Messungen signalisiert, dass vermehrt Fehler auftreten, so kann das Testintervall verkürzt werden. Alternativ könnte auch unmittelbar bei Überschreiten einer Fehlersignalschwelle automatisch ein Testen ausgelöst werden. Das Triggerereignis kann in einer bevorzugten Ausführungsform in einer Vorbereitungsphase konfiguriert werden. Dabei können unterschiedliche Parameter aus einer angebotenen Liste ausgewählt und deren zulässige Werte ebenfalls auf einer weiteren Liste auf einer Benutzeroberfläche angezeigt werden. Indem die Source also ein solches Triggerereignis empfängt, löst sie automatisch das Testen aus. Dies erfolgt dadurch, indem sie nach dem Zufallsprinzip einen Identifikator auswählt und für diesen Identifikator einen Zugriff auf den Trustrechner ausführt, um ein entsprechendes Referenztestbild abzurufen (mit dem jeweiligen zufallsausgewählten Identifikator). Nach Empfang des Referenztestbildes generiert die Source ein Testpaket. Das Testpaket ist ein Nachrichtenpaket, das mehrere Bestandteile umfasst, insbesondere ein zu testendes Testbild, den dem Testbild zugeordneten Identifikator und einen ersten Zeitstempel. Alternativ kann das Testpaket noch weitere Nachrichten umfassen, beispielsweise die Adresse der Source und/oder die Adresse der Messvorrichtung und/oder die Adresse des Monitors oder weitere Parameter. Das Testbild in dem Testpaket stimmt somit vor der Übertragung des Testpaketes an die Messvorrichtung identisch mit dem von dem Trustrechner empfangenen Referenztestbild überein. Nach Übersenden des Testpaketes von der Source an die Messvorrichtung (die Teststrecke) kann es jedoch zu Fehlern kommen, sodass das Testbild nach der Übermittlung unter Umständen nicht mehr mit dem Referenztestbild übereinstimmt. Genau dieses soll die Messvorrichtung testen.
Die Source ist des Weiteren dazu ausgebildet, zeitgleich (oder: in unmittelbaren zeitlichen Zusammenhang, die o. g. Wartezeit toleriert nämlich Zeitdifferenzen zwischen beiden Nachrichten) mit dem Versenden des Testpaketes an die Messvorrichtung eine START-Nachricht mit einem ersten Zeitstempel und den jeweils zugehörigen Identifikator an den Monitor zu senden. Nach dem Vergleich auf Seiten der Messvorrichtung sendet die Messvorrichtung eine der START-Nachricht zugeordnete STOP-Nachricht an den Monitor. Die STOP-Nachricht umfasst den ersten Zeitstempel, einen zweiten Zeitstempel (der zweite Zeitstempel bezieht sich auf den Zeitpunkt, zu dem die Messvorrichtung die Messung abgeschlossen hat, zu dem also das Vergleichsergebnis an der Messvorrichtung vorliegt – mit anderen Worten bezieht sich der zweite Zeitstempel auf das Versenden der STOP-Nachricht) und den jeweils zugehörigen Identifikator. Nachdem sowohl die START-Nachricht, als auch die STOP-Nachricht den jeweiligen Identifikator umfasst, ist es möglich, dass der Monitor über die empfangenen Identifikatoren Paare von START- und STOP-Nachrichten generiert. Jede Nachricht, die im Monitor eine bestimmte, vorkonfigurierte Wartezeit lang nicht zugeordnet werden kann, löst ein Fehlersignal aus. Das Fehlersignal signalisiert somit folgende Fälle:

1. Fehlerfall, aufgrund der Datenübertragung auf der Teststrecke (zwischen Source und Messvorrichtung) und
2. Fehlerfall, aufgrund der Source, bei der der Zugriff und/oder das Versenden von Testbildern von der Source nicht möglich sind/ist.

In einer Vorbereitungsphase kann konfiguriert werden, welche Signale und Nachrichten als Ergebnis der Messvorrichtung ausgegeben werden sollen, wo und wann dies geschehen soll. Üblicherweise wird als Ausgangssignal das Fehlersignal ausgegeben. Falls kein Fehlersignal vorliegt, wird eine einwandfreie Funktion der Teststrecke gekennzeichnet. Alternativ kann jedoch auch der GUT-Fall signalisiert werden. In der für die Konstanzprüfung bevorzugten Ausprägung der Messvorrichtung wird lediglich der GUT-Fall signalisiert und darüber hinaus jeder GUT-Fall nach Ablauf des konfigurierten (etwa: gesetzlich anwendbaren) Prüfintervalls (monatlich, wöchentlich, täglich) gelöscht, um dem Bediener die Notwendigkeit der erneuten Konstanzprüfung anzuzeigen. Ebenso ist es möglich, das Testergebnis nicht nur in binärer Form zur Verfügung zu stellen (also Teststrecke OK oder fehlerbehaftet) sondern noch weitere Datensätze als Metainformationen bereitzustellen (zum Beispiel Zeitpunkt des Tests, Dauer des Tests, etc.). Das Testergebnis wird in einer bevorzugten Ausführungsform vollautomatisch bereitgestellt, ohne weitere Benutzerinteraktion. Des Weiteren kann das Messergebnis zur weiteren Bewertung und Bearbeitung an die jeweilige Arbeitsstation zurückgesendet werden. Darüber hinaus kann das Messergebnis auch an externe, konfigurierte Empfangsadressen einer anderen computerbasierten Instanz, insbesondere an den Trustrechner, gesendet werden, um beispielsweise weitere Maßnahmen automatisch oder halbautomatisch einleiten zu können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Trustrechner und bei dem Monitor um übergeordnete Instanzen, die üblicherweise von demselben Host betrieben werden. In einer weiteren Ausführungsform können der Trustrechner und der Monitor auch zu einer Instanz zusammengefasst werden. In einer alternativen Ausführungsvariante werden der Trustrechner, der Monitor und die Source von demselben Host betrieben. Dies hat den Vorteil, dass bestimmte Sicherheitsregelungen, sowie Synchronizitätsvereinbarungen schneller und einfacher festgelegt werden können, da die beteiligten Instanzen demselben Sub-Netzwerk zugeordnet sind. In allen Ausführungsvarianten ist es erforderlich, dass jedes Paar bestehend aus Source und dem jeweiligen Arbeitsplatz mit der Messvorrichtung bzw. der Messvorrichtung selbst, demselben Monitor und demselben Trustcenter bzw. Trustrechner zugeordnet sind. Der Begriff ”Host” soll in diesem Zusammenhang ein gemeinsames Rechnersystem mit einheitlichem Betriebssystem verstanden werden. Wenn das Hostsystem nach dem Client-Server-Prinzip betrieben wird, so kann ein Host einen oder mehrere Server umfassen und mehrere Clients bedienen. Das Hostsystem verfügt über eine einheitliche Netzwerkkonfiguration, beispielsweise nach dem DHCP-Protokoll (Dynamic Host Configuration Protocol).
Wie vorstehend bereits erwähnt, ist die Messvorrichtung üblicherweise jeweils auf zumindest einer Arbeitsstation ausgebildet und zum Empfang von Testpaketen bestimmt. Je nach Auslegung des erfindungsgemäßen Testvorganges, kann die Messvorrichtung dezidiert für eine bestimmte Arbeitsstation ausgelegt sein oder sie kann sozusagen als zentrale Instanz für mehrere unterschiedliche Arbeitsstationen betrieben werden. Bevorzugt ist die erste der beiden vorstehend genannten Alternativen, nach der eine Messvorrichtung genau einer Arbeitsstation zugeordnet ist und üblicherweise in der Arbeitsstation implementiert ist. In dieser Ausführungsform kann es jedoch auch wieder unterschiedliche Ausgestaltungen geben. Zum einen ist es möglich, dass immer nur jeweils eine Teststrecke getestet wird, sodass der anschließende Messvorgang für jeweils eine Teststrecke ausgeführt wird. Alternativ ist es möglich, dass gleichzeitig und sozusagen im Parallelbetrieb Testpakete von unterschiedlichen Sourcen an der Arbeitsstation empfangen werden. Dann kann die Messvorrichtung ausgelegt sein, um auch im Parallelbetrieb die jeweiligen Teststrecken zu messen. Dabei ist es erforderlich, dass das Testpaket ein Sourcesignal umfasst, das kennzeichnet, über welche Teststrecke bzw. von welcher Source das Testpaket an der Messvorrichtung empfangen worden ist, damit später das Testergebnis auch eindeutig der zu testenden Teststrecke zugeordnet werden kann. In dieser Ausführungsform kann vorteilhafterweise ein Test- bzw. Messergebnis bereits zu einem früheren Zeitpunkt als bei einer rein sequentiellen Testung der einzelnen Teststrecken zur Verfügung gestellt werden. Vorteilhafterweise ist die Wahl zwischen dem Sequentiellbetrieb und dem Parallelbetrieb im Vorfeld konfigurierbar. Je nach Ausbildung der Arbeitsstation (zum Beispiel Ports von sehr vielen unterschiedlichen Modalitäten oder wenigen Modalitäten) kann der ein oder andere Betrieb sich als sinnvoller erweisen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird das Testbild in dem Testpaket gekapselt übertragen. Die Nachrichtenübertragung kann beispielsweise nach der MIME-Struktur erfolgen (MIME: Multipurpose Internet Mail Extensions). Die MIME-Spezifikation sieht unterschiedliche Inhaltstypen (Content-Type) vor, wie zum Beispiel neben reinen Textnachrichten auch Bildnachrichten (zum Beispiel JPEG-Format) auch Audio/Videonachrichten oder anwendungsspezifische Daten sowie gekapselte Nachrichten. Demnach können in einer Nachricht auch unterschiedliche Formate übermittelt werden, beispielsweise neben dem Bild, dessen Qualität gemessen werden soll, auch Textdaten oder weitere Metadaten. Alternativ können die unterschiedlichen Formate auch in unterschiedlichen, Formatspezifischen Nachrichten aufgeteilt werden. Die Messvorrichtung ist mit Mitteln ausgestattet, um das Testbild zu ”entkapseln”. Dies soll bedeuten, dass die Messvorrichtung in der Lage ist, das Testbild aus dem empfangenen Testpaket herauszufiltern. Dies wird möglich, da die Nachrichtenübertragung nach einem fest definierten Standard erfolgt, sodass die beteiligten Kommunikationsinstanzen jeweils ”wissen” mit welcher Struktur die Daten übertragen werden. Ein Vorteil der Erfindung schlägt sich darin nieder, dass auch Bilder auf Übertragungsfehler gemessen werden können, die nicht separat übertragen werden, sondern in ein umfassendes Datenobjekt integriert sind (zum Beispiel in ein Report-File, das neben den Bilddaten noch textuelle Daten oder möglicherweise Daten in anderen Formaten, wie zum Beispiel in einem Audioformat umfasst). Aufgrund der festgelegten Struktur ist es möglich, dass die Messvorrichtung das Testbild aus dem Testpaket herauslöst (automatisch extrahiert) und zusätzlich den jeweiligen Identifikator extrahiert, um mittels des Identifikators das Referenztestbild abzurufen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist darin zu sehen, dass die Messvorrichtung passiv verbleibt und der Messvorgang allein von der Source ausgehend initiiert wird. Mit anderen Worten wird der Messvorgang automatisch ausgelöst, sobald die Messvorrichtung ein Testpaket empfängt, ohne dass weitere Benutzerinteraktionen an dem Empfänger (Arbeitsstation) notwendig sind. Dies macht das Testverfahren insgesamt stabiler, da nicht auf Eingaben des Anwenders gewartet werden muss oder möglicherweise fehlerhafte Eingaben verarbeitet werden müssen. In diesem Fall wird also das Testverfahren ausschließlich von der Source ausgelöst bzw. initiiert.
Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die jeweilige Arbeitsstation den Messvorgang auslöst, indem sie ein Anforderungssignal an die Source sendet, das als Grundlage dafür dient, dass das bisher beschriebene Verfahren ausgelöst wird. Nach Empfang des Anforderungssignals an der Source, wird die Source dann einen Identifikator nach dem Zufallsprinzip auswählen, um ein Referenzbild anzufordern und mit Hilfe des Referenztestbildes dann ein Testpaket an die Messvorrichtung zu senden.
Ebenso sind hier Kombinationen der vorstehend beschriebenen Alternativen möglich, sodass beispielsweise Verfahren zwar von der Source initiiert wird, dass aber die Messvorrichtung bzw. die Arbeitsstation immer noch ein Vetorecht hat, um beispielsweise einen Messvorgang nach hinten zu verschieben, falls ein nicht unterbrechbarer Bearbeitungsvorgang an der Arbeitsstation ausgeführt werden muss (zum Beispiel eine Notfallbefundung, die zwangsläufig mit höchster Priorität ausgeführt werden muss etc.)
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Messvorgang zentralisiert ausgeführt wird, sodass auf zentraler Ebene bestimmt wird, wann und in welchem Umfang Testmessungen bestimmter Kommunikationsstrecken ausgeführt werden sollen. In diesem Fall erweist es sich als vorteilhaft, dass die jeweilige Source nach dem Broadcast-Prinzip arbeitet und gleichzeitig also im Parallelbetrieb jeweils ein Testpaket an unterschiedliche Messvorrichtungen oder Arbeitsstationen sendet. In der ersten Alternative handelt es sich immer um dasselbe Testpaket, sodass die Messvorrichtungen auch zusammengefasst werden können. In einer zweiten Alternative werden jeweils unterschiedliche Testpakete (umfassend unterschiedliche Testbilder) gesendet. In dieser Ausführungsform werden unterschiedliche Messvorrichtungen an den jeweiligen Arbeitsstationen zum Einsatz kommen.
Eine weitere Lösung der vorstehend erwähnten Aufgabe besteht in einem medizinischen System zum Datenaustausch von medizinischen Bilddaten, bei dem eine Bildqualität der kommunizierten Bilddaten messbar gemacht werden soll. Das medizinische System umfasst eine Vielzahl von computergestützten Arbeitsstationen, denen jeweils zumindest eine Messvorrichtung zuschaltbar oder zugeordnet ist. Darüber hinaus umfasst das medizinische System zumindest eine Source, um – wie vorstehend bereits erwähnt – die Testpakete zu generieren und an die Arbeitsstationen bzw. an die Messvorrichtungen zu versenden. Das medizinische System umfasst auf einer übergeordneten Ebene einen Trustrechner und einen Monitor, die dazu ausgebildet sind, den Testvorgang auf übergeordneter Ebene zu steuern. Das Ergebnis des Testvorgangs wird üblicherweise auf dem Monitor bereitgestellt.
In einer Variante ist die Erfindung auf ein medizinisches System gerichtet, das ausschließlich aus zumindest einer Source und zumindest einer Arbeitsstation besteht, wobei der Arbeitsstation zumindest eine Messvorrichtung zuschaltbar oder zugeordnet ist. Das medizinische System dient dazu, das vorstehend beschriebene Messverfahren auszuführen.
Eine alternative Aufgabenlösung besteht in einem Computerprogramm oder in einem Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, um das vorstehend beschriebene Verfahren auszuführen. Das Computerprogrammprodukt ist ein computerbasiertes Produkt, das neben dem Computerprogramm noch weitere Bestandteile umfasst, wie z. B. Zusatzprogramme, Speicherträger etc. Dabei kann das Computerprogramm auch auf einem Speichermedium (zum Beispiel CD, Diskette, etc.) gespeichert sein. Das Computerprogramm kann als verteiltes System realisiert sein, sodass ein Teil auf der Source implementiert ist und ein anderer Teil auf der Messvorrichtung. Das Computerprogramm kann als Sourcecode oder als ausführbarer Code bereitgestellt werden. Ebenso ist es möglich, das Computerprogramm als Download über das Internet herunterzuladen.
Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit den Figuren anhand von Beispielen und Ausführungsvarianten näher erläutert.
In dieser zeigen:
1 eine schematische Übersicht über den strukturellen Aufbau eines medizinischen Systems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und
2 eine schematische Darstellung von Vorbereitungsmaßnahmen zum Versenden eines Testpakets,
3 eine schematische Darstellung des Versendens einer START-Nachricht und eines Testpaketes,
4 eine schematische Darstellung von Vorbereitungsmaßnahmen zur Überprüfung der Bildqualität,
5 eine schematische Darstellung zur Verarbeitung eines Vergleichsergebnisses und des Versendens einer STOP-Nachricht und
6 eine schematische Darstellung des Versendens eines Messergebnisses.
Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit 1 näher erläutert. Dabei verwendete Bezugszeichen werden auch in den anderen Figuren im selben Zusammenhang verwendet.
Das medizinische System zum Datenaustausch von medizinischen Inhalten, die Bilddaten umfassen, ist dazu ausgebildet, die Bildqualität der übertragenen Bilddaten zu messen bzw. überprüfen. Dafür werden folgende computerbasierte Instanzen bereitgestellt: eine Source S, ein Trustrechner T, eine Arbeitsstation (Workplace) A und ein Monitor M.
Der Trustrechner (im Folgenden auch als Trustcenter bezeichnet) T dient als Speicher für akkreditierte Referenztestbilder 10. In einer alternativen Ausführungsform werden die Referenztestbilder 10 in unterschiedlichen Qualitätsstufen bereitgestellt, um die Messungen in unterschiedlichen Qualitätsstufen ausführen zu können. Der Begriff „unterschiedliche Qualitätsstufen” meint hier, dass es konfigurierbar ist, bis zu welchem Grad die Abweichungen zwischen zu testendem Objekt (z. B. Testbild 11) und Referenzobjekt (Referenztestbild 10) als zulässig erachtet werden. Somit können in einer Variante der Erfindung auch einem Identitätsvergleich von Röntgenbildern auch andere Inhalte (z. B. Berichtsmaterial oder Audiodaten etc.) auf Ähnlichkeit verglichen werden, wobei der erforderliche Ähnlichkeitsgrad im Vorfeld konfigurierbar ist.
Die Source S dient zum Vorbereiten und Initiieren des Messverfahrens. In einem ersten Schritt wird nach dem Zufallsprinzip ein Identifikator X ausgewählt, der eineindeutig einem bestimmten Referenztestbild 10 zugeordnet ist. Daraufhin erfolgt eine Anfrage von der Source S das Trustcenter T, die in 1 mit dem Bezugszeichen a gekennzeichneten Pfeil dargestellt ist. Auf die Anfrage a sendet das Trustcenter T ein Referenztestbild 10 an die Source zur weiteren Verarbeitung. Dies ist mit dem nach unten weisenden Pfeil gekennzeichnet, der das Bezugszeichen b trägt.
Daraufhin kann die Source S nun alle Vorbereitungsmaßnahmen ausführen, um ein Testpaket 12 zu generieren.
Das Testpaket umfasst ein Testbild 11 und weitere Daten. Das Testpaket 12 wird mit der Nachricht c an die Arbeitsstation A bzw. an eine Messvorrichtung 20 weitergeleitet, die auf der Arbeitsstation implementiert ist. Gleichzeitig mit dem Versenden der Nachricht c wird eine START-Nachricht (in den Figuren mit START gekennzeichnet) von der Source an den Monitor M gesendet. Daraufhin kann die Messvorrichtung 20 aus dem empfangenen Testpaket 12 mittels eines ebenfalls übersendeten Identifikators X das Testbild 11 herauslösen. Der Identifikator X wird vorzugsweise direkt in dem Testpaket 12 mit dem Testbild 11 zusammen übersendet. Alternativ kann jedoch der Identifikator X an der Messvorrichtung 20 auch auf anderem Wege bereitgestellt werden oder separate übertragen werden. Über den Identifikator X wird dann eine Anfrage an das Trustcenter T gesendet. Dies erfolgt mit der Mitteilung, die in 1 mit Bezugszeichen d gekennzeichnet ist. Auf Mitteilung d wird ein Referenztestbild 10 von dem Trustcenter T an die Messvorrichtung 20 gesendet. Dies erfolgt in Nachricht e. Daraufhin verfügt die Messvorrichtung 20 über alle notwendigen Daten, um die Qualität des Testbildes 11 zu überprüfen. Die Messvorrichtung 20 vergleicht das empfangene Testbild 11 mit dem ebenfalls empfangenen Referenztestbild 10. Je nach Ausführungsform der Erfindung können hier unterschiedliche Vergleichsalgorithmen zum Einsatz kommen. Üblicherweise wird hier ein bitweiser Vergleich durchgeführt. Falls die Messvorrichtung zum Ergebnis kommt, dass das Testbild 11 identisch mit dem Referenztestbild 10 übereinstimmt, kann ein GUT-Nachricht an den Monitor M gesendet werden. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Auf jeden Fall wird unmittelbar nach Abschluss der Vergleichsmessung von der Messvorrichtung 20 eine STOP-Nachricht, die in den Figuren mit dem Bezugszeichen STOP gekennzeichnet ist, von der Messvorrichtung 20 an den Monitor M gesendet.
Daraufhin ist der Monitor M in der Lage, die empfangene STOP-Nachricht der empfangenen START-Nachricht zuzuordnen. Falls eine Zuordnung möglich ist, und falls die Messvorrichtung 20 eine Übereinstimmung von Testbild 11 und Referenztestbild 10 gemessen hat, kann der Monitor M eine erfolgreiche Prüfung signalisieren.
Andernfalls, falls also die Messvorrichtung 20 keine Übereinstimmung oder eine zu geringe Übereinstimmung zwischen Testbild 11 und Referenztestbild 10 festgestellt hat oder falls der Monitor M keine Zuordnung zwischen START-Nachricht und STOP-Nachricht finden konnte, wird eine Fehlermeldung ausgelöst. Die Fehlermeldung kann von dem Monitor an die Source S oder zusätzlich auch an das Trustcenter T weitergeleitet werden.
Vorteilhafterweise können mit dem erfindungsgemäßen Messverfahren auch Fehlerfälle abgedeckt werden, bei denen ein Testpaket 12 sozusagen ”untergeht”. Falls also die zu testende Teststrecke zwischen Source S und Messvorrichtung 20 so korrumpiert ist, dass die Messvorrichtung 20 gar kein Testpaket 12 erhalten kann, wird auch eine Fehlermeldung ausgegeben. Dies kann dadurch erfolgen, indem der Monitor M zu der START-Nachricht, die er von der Source empfangen hat, keine zugehörige STOP-Nachricht (von der Messvorrichtung 20) erhalten kann.
Im Zusammenhang mit den 2 bis 6 werden im Folgenden weitere Details des erfindungsgemäßen Überprüfungsvorganges erläutert.
2 zeigt die Vorbereitungsschritte, die notwendig sind, um das Testpaket 12 zu generieren. Dabei ist es vorgesehen, dass die Source S nach dem Zufallsprinzip (durch Zugriff auf einen Zufallsgenerator) einen Identifikator X bestimmt und diesen als Anfrage a an das Trustcenter T sendet. Daraufhin führt das Trustcenter T mit dem Identifikator, der in 2 mit Bezugszeichen X gekennzeichnet ist, einen Zugriff auf einen Datenspeicher aus, in dem die Referenztestbilder 10 abgelegt sind. Nach Zugriff auf das jeweilige Referenztestbild 10 wird dieses mit der Mitteilung b an die Source S gesendet.
Daraufhin kann die Source S das Testpaket 12 generieren. Nach der Fertigstellung des Testpaketes 12 wird selbiges an die Arbeitsstation A versendet. Dies ist in 3 näher dargestellt. Das Testpaket umfasst mehrere Datenelemente, insbesondere das Testbild 11, den Identifikator X und einen ersten Zeitstempel T1. Dabei bezieht sich der erste Zeitstempel auf eine Zeitangabe, zu der das Testpaket 12 von der Source an die Arbeitsstation A versendet wird. Gleichzeitig mit dem Versenden des Testpaketes 12 wird die START-Nachricht von der Source S an den Monitor M versendet. Die START-Nachricht umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform ebenfalls den ersten Zeitstempel T1 und den Identifikator X. In alternativen Ausführungsformen können hier noch weitere Angaben vorgesehen sein, wie beispielsweise die Adresse der Source etc. Nach Empfang des Testpaketes 12 ist die Messvorrichtung 20 in der Lage die Überprüfung der Bildqualität auszuführen.
Dazu sind Vorbereitungsmaßnahmen notwendig, die im Folgenden im Zusammenhang mit 4 näher erläutert werden. Die Arbeitsstation A analysiert das empfangene Testpaket 12 und filtert die einzelnen Bestandteile des Testpaketes 12 heraus. Aus dem ebenfalls übertragenen Identifikator X generiert die Messvorrichtung 20 eine Anfrage, die an das Trustcenter T gesendet wird. Daraufhin übermittelt das Trustcenter T das entsprechende Referenztestbild 10, das dem übermittelten Identifikator X entspricht. Dies ist in 4 mit der Nachricht d gekennzeichnet.
Nach Erhalt der Nachricht e ist die Messvorrichtung 20 in der Lage das empfangene Testbild 11, das über die zu testende Teststrecke gesendet worden ist, mit dem empfangenen Referenztestbild 10 auf Übereinstimmung zu vergleichen. Dafür greift die Messvorrichtung 20 auf unterschiedliche Vergleichsalgorithmen zu. Je nach Ausführungsform wird hier auf Identität verglichen oder auf Ähnlichkeit (was ein gewisses Rauschen in der Signalübertragung bzw. eine gewisse Fehlerrate zulässt). Hierfür können im Vorfeld in einer Vorbereitungsmaßnahme Schwellenwerte angegeben werden, um zulässige Abweichungen zu kennzeichnen. Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ist darin zu sehen, dass die Messvorrichtung 20 vollautomatisch ausgeführt wird, sobald ein Testpaket 12 empfangen wird. Die Arbeitsstation muss keine Benutzereingaben abwarten und generiert ein Testergebnis vollautomatisch.
Sobald die Arbeitsstation A mit der Messvorrichtung 20 den Vergleichstest ausgeführt hat, wird eine STOP-Nachricht, die wie bereits erwähnt – in den Figuren mit dem Bezugszeichen STOP gekennzeichnet ist, an den Monitor M gesendet. Die STOP-Nachricht umfasst ebenfalls wieder mehrere Elemente und vorzugsweise den ersten Zeitstempel T1, den zweiten Zeitstempel T2 (der sich auf die aktuelle Verwendung der STOP-Nachricht bezieht), den Identifikator X und fakultativ noch weitere Signale.
In 6 ist gekennzeichnet, dass daraufhin der Monitor M einen Abgleich zwischen empfangener START-Nachricht und empfangener STOP-Nachricht ausführt. Falls der Monitor M zu einer START-Nachricht die zugehörige STOP-Nachricht identifizieren kann und umgekehrt, kann die Vergleichsmessung als erfolgreich beendet werden. Dieser Abgleich zwischen STOP/START-Nachricht erfolgt über den Identifikator X. Falls der Monitor M zu der START-Nachricht keine STOP-Nachricht empfangen hat, oder umgekehrt, wird ebenfalls ein Fehlersignal ausgelöst. Üblicherweise wird im Vorfeld eine Wartezeit konfiguriert, die vor der Ausgabe des Fehlersignals abgewartet wird. Dies soll ermöglichen, dass ein verspätetes Eintreffen der START-Nachricht oder der STOP-Nachricht nicht unnötigerweise zu einem Fehlersignal führt.
In 6 ist dargestellt, dass der Monitor M nach einer vollständig ausgeführten Messung ein Messergebnis an die Source S sendet. Es sei jedoch in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, dass dieser Schritt nicht notwendig sein muss und dass es auch möglich ist, dass der Monitor M das Bildqualitätsergebnis unmittelbar auf den Monitor ausgibt und/oder dass er das Messergebnis an das Trustcenter T weiterleitet.
Es ist vorgesehen, dass die START-Nachricht und die STOP-Nachricht sich jeweils vervollständigen. Die Zuordnung zwischen START-Nachricht und STOP-Nachricht erfolgt über den (gleichen) Identifikator X. Vorteilhafterweise können auch solche Szenarien abgebildet werden, bei denen der Monitor M zunächst die STOP-Nachricht empfängt und erst danach die Startnachricht empfängt. Auch diese Fälle können zu einem erfolgreichen Messergebnis führen. Dies kann beispielsweise dann auftreten, wenn die Strecke zwischen Source S und Monitor M aufgrund starker Netzwerkbelastung zu Verzögerungen führt und die Strecken zwischen Source S und Messvorrichtung 20 bzw. von Messvorrichtung 20 und Monitor M nicht beeinträchtigt sind.
Im Unterschied zum Stand der Technik ist es bei der Erfindung vorgesehen, dass die Source S zwei Nachrichten versendet:

1. das Testpaket 12 an die Messvorrichtung 20 und
2. die START-Nachricht an den Monitor M.

Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass auch eine Aussage abgeleitet werden kann, falls ein Testpaket 12 ”verloren geht”.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die transferierten Nachrichten oder Daten bzw. Signale über das Kommunikationsnetzwerk nicht im Klartext, sondern mit Sicherheitsvorkehrungen übersendet werden. Dies soll den Datenverkehr sicherer machen. Beispielsweise kann die START-Nachricht, die STOP-Nachricht und das Testpaket 12 verschlüsselt, mit Integritätstests (zum Beispiel Hashfunktion oder Quersummenprüfung etc.) und/oder mit weiteren Authentifizierungsmaßnahmen (zum Beispiel mit einer elektronischen Signatur) übertragen werden.
Bei dem Testbild 11 und bei den Referenztestbildern 10 handelt es sich üblicherweise um Bilder, die von einer bildgebenden Einrichtung erfasst worden sind, wie beispielsweise um Röntgenbilder. Alternativ kann es sich jedoch auch um andere Messdaten handeln, die in Form eines Bildes darstellbar sind. Darunter fallen Ultraschallbilder, Bilder von Magnetresonanzanlagen, PET-Bilder etc. Ebenso sind auch andere Formate umfasst, wie beispielsweise Metadaten zu den jeweiligen Bilddaten oder andere Daten in anderen Formaten.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Monitor M ein spezielles Fehlersignal (z. B. ein LOST-Signal) generiert, falls ein Testpaket 12 verloren gegangen ist, sodass zu einer START-Nachricht keine STOP-Nachricht (oder umgekehrt) empfangen werden konnte. Damit hat eine Wartungsinstanz mehr Möglichkeiten zur Fehlerlokalisierung, da indirekt die beschädigte Teststrecke identifizierbar wird.
In einer Weiterbildung ist es vorgesehen, alle Messergebnisse in Form eines Tracings mitzuführen, sodass zu einem späteren Zeitpunkt die ausgeführten Messungen untereinander verglichen werden können. Hieraus können beispielsweise Aussagen abgeleitet werden, ob sich die Testqualität verschlechtert oder über die Zeit verbessert hat. Ebenso ist es möglich, zu den erfassten Messergebnissen noch die jeweils getesteten Teststrecken mit zu erfassen. Dies kann beispielsweise durch das zusätzliche Speichern der Source S und der jeweiligen Arbeitsstation A erfolgen. Üblicherweise werden hier eineindeutige Adressen der computerbasierten Instanzen angegeben (zum Beispiel IP-Adressen).
Üblicherweise ist es vorgesehen, dass die Source S und das Trustcenter T von demselben Host betrieben werden, so dass sie innerhalb derselben Einrichtung unter derselben physikalischen Plattform und unter der Verantwortung des gleichen Administrators laufen. In einer alternativen Weiterbildung ist es vorgesehen, dass sowohl die Source S, der Monitor M und das Trustcenter T unter demselben Host laufen. Dies hat den Vorteil, dass eine Fernwartung des medizinischen Systems erleichtert wird.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ergeben sich eine Reihe von Vorteilen. So können Fehler, die aufgrund von falscher oder fehlender Benutzereingaben entstehen vermieden werden, da das Verfahren vollautomatisch ausgeführt wird. Die verpflichtenden Vorgaben aus der Röntgenverordnung werden schnell und einfach und zwangsweise umgesetzt, indem Zwangsmessungen zu vordefinierbaren Zeitpunkten oder nach vordefinierbaren Ereignissen ausgelöst werden. Es ist eine Regelungsmöglichkeit der Messungen vorgesehen, sodass je nach Belastung des Netzwerksystems auf bestimmten Strecken unterschiedliche Arbeitsstationen A mit unterschiedlichen Messvorrichtungen 20 für die Messungen ausgewählt werden können. Falls es sich beispielsweise herausstellt, dass im Umfeld einer Arbeitsstation A das Netzwerk sehr belastet ist, kann dies durch einen Parameter erfasst werden und automatisch an die Source S weitergeleitet werden. Die Source S erkennt den Überlastungszustand aufgrund des übermittelten Parameters und löst keine Messung für die jeweilige Arbeitsstation A aus, sondern führt nur Messungen auf solchen Arbeitsstationen A aus, die momentan nicht überlastet sind. Neben Überlastungszuständen können hier noch andere Parameter erfasst werden, wie beispielsweise medizinische Aufgaben höchster Priorität, die auf den jeweiligen Arbeitsstationen A ausgeführt werden müssen (zum Beispiel lebensbedrohliche Eilbefundungen etc.)
Die Überwachung der Teststrecken kann als zusätzlicher Service auch von entfernten Instanzen angeboten werden. Es ist mit anderen Worten nicht notwendig, die Teststrecken lokal (und somit vor Ort) zu messen, sondern die Messung kann auch entfernt (remote) ausgeführt werden. Damit wird ein zusätzlicher Freiheitsgrad ermöglicht.
Vorteilhafterweise ist es ebenso möglich, die Arbeitsstationen A bereits mit den Messvorrichtungen 20 auszuführen. Dann sind die Messvorrichtungen 20 fest auf der Arbeitsstation A implementiert (entweder fest verdrahtet oder als Softwarepaket implementiert).
Abschließend sei darauf hingewiesen, dass Teile des Verfahrens auf der Source und andere Teile auf der Messvorrichtung 20 ausgeführt werden können. Dementsprechend kann das System auch als verteiltes System implementiert sein. Darüber hinaus ist es möglich, das Trustcenter T mit dem Monitor M zusammen zu einer übergeordneten Instanz zu verschmelzen. Selbstverständlich können die einzelnen computerbasierten Instanzen aus einem Verbund von Rechner bestehen, die über ein Netzwerk miteinander in Datenaustausch stehen und möglicherweise unterschiedliche Geräte (wie zum Beispiel mobile Geräte oder Phones, PDAs und weitere Netzwerkgeräte) umfassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

http://www.gesetze-im-internet.de/r_v_1987/_16.html [0003]
RFC791 [0017]
RFC2460 für Version 6 des Internetprotokolls von 1998 [0017]

Claims

Messvorrichtung (20) zur Messung einer Bildqualität in einem asynchronen, digitalen Kommunikationsnetzwerk, wobei die Messvorrichtung (20) über das Kommunikationsnetzwerk in Datenaustausch steht mit: – einem Trustrechner (T), der dazu ausgebildet ist, Referenztestbilder bereitzustellen, die über einen Identifikator (X) eindeutig identifizierbar sind – einer Source (S), die dazu bestimmt ist, auf ein konfigurierbares Ereignis hin, ein Referenztestbild (10) von dem Trustrechner (T) abzurufen, ein Testpaket (12) mit einem Testbild (11) und dem jeweils zugehörigen Identifikator (X) und einem ersten Zeitstempel (T1) an die Messvorrichtung (20) über das Kommunikationsnetzwerk zu senden, und die dazu ausgebildet ist, zum selben Zeitpunkt eine START-Nachricht mit dem ersten Zeitstempel (T1) und dem jeweiligen Identifikator (X) an einen Monitor (M) zu senden – einem Monitor (M), der dazu bestimmt ist, die START-Nachricht und eine ihr jeweils zugeordnete, den ersten Zeitstempel (T1), einen zweiten Zeitstempel (T2) und dem jeweiligen Identifikator (X) aufweisende STOP-Nachricht zu empfangen und zu verarbeiten, wobei die Messvorrichtung (20) über den Identifikator (X) in dem empfangenen Testpaket (12) das jeweilige Referenztestbild (10) des Trustrechners (T) abruft, um das Referenztestbild (10) mit dem empfangenen Testbild (11) zu vergleichen und die dazu bestimmt ist, auf den Vergleich die STOP-Nachricht an den Monitor (M) zu senden, so dass der Monitor (M) im Fehlerfall und insbesondere wenn er zu einer START-Nachricht nicht die zugehörige STOP-Nachricht oder umgekehrt empfangen hat, automatisch – nach Ablauf einer konfigurierten Wartezeit – ein Fehlersignal aussendet.
Messvorrichtung nach einem der vorstehenden Patentansprüche, wobei das Kommunikationsnetzwerk auf einem Internetprotokoll basiert oder ein internetprotokollbasiertes Netzwerk umfasst.
Messvorrichtung nach einem der vorstehenden Patentansprüche, wobei der Trustrechner (T), der Monitor (M) und/oder die Source (S) von demselben Host betrieben werden.
Messvorrichtung nach einem der vorstehenden Patentansprüche, wobei die Messvorrichtung (20) jeweils auf zumindest einer Arbeitsstation (A) ausgebildet ist und zumindest eine Teststrecke misst und zum parallelen Verarbeiten von Testpaketen (12) bestimmt ist.
Messverfahren zur Messung einer Bildqualität in einem asynchronen, digitalen Kommunikationsnetzwerk, wobei die Messvorrichtung (20) über das Kommunikationsnetzwerk in Datenaustausch steht mit: – einem Trustrechner (T), der Referenztestbilder bereitstellt, die über einen Identifikator (X) eindeutig identifizierbar sind – einer Source (S), die dazu bestimmt ist, auf ein konfigurierbares Ereignis hin, ein Referenztestbild (10) von dem Trustrechner (T) abzurufen, ein Testpaket (12) mit einem Testbild (11) und dem jeweils zugehörigen Identifikator (X) und einem ersten Zeitstempel (T1) an die Messvorrichtung (20) über das Kommunikationsnetzwerk zu senden, und die dazu ausgebildet ist, zum selben Zeitpunkt eine START-Nachricht mit dem ersten Zeitstempel (T1) und dem jeweiligen Identifikator (X) an einen Monitor (M) zu senden – einem Monitor (M), der dazu bestimmt ist, die START-Nachricht und eine ihr jeweils zugeordnete, den ersten Zeitstempel (T1), einen zweiten Zeitstempel (T2) und dem jeweiligen Identifikator (X) aufweisende STOP-Nachricht zu empfangen und zu verarbeiten, wobei die Messvorrichtung (20) über den Identifikator (X) in dem empfangenen Testpaket (12) das jeweilige Referenztestbild (10) des Trustrechners (T) abruft, um das Referenztestbild (10) mit dem empfangenen Testbild (11) zu vergleichen und die dazu bestimmt ist, auf den Vergleich die STOP-Nachricht an den Monitor (M) zu senden, so dass der Monitor (M) im Fehlerfall und insbesondere wenn er zu einer START-Nachricht nicht die zugehörige STOP-Nachricht oder umgekehrt empfangen hat, automatisch – nach Ablauf einer konfigurierten Wartezeit – ein Fehlersignal aussendet.
Messverfahren nach dem vorstehenden Verfahrensanspruch, wobei die Messvorrichtung (20) bei dem Vergleich einen Filter anwendet, um invariante und/oder nicht benötigte Datenanteile aus dem Testpaket (12) herauszufiltern.
Messverfahren nach zumindest einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, wobei der Filter zum Vergleich auf physikalische Gleichheit, auf bitweise Gleichheit und/oder auf konfigurierbare Vergleichskriterien ausgelegt ist.
Messverfahren nach zumindest einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, wobei eine Arbeitsstation (A) das Messverfahren vollautomatisch ausführt und automatisch ein Messergebnis zur weiteren Bewertung und Bearbeitung an der Arbeitsstation (A) bereitstellt.
Messverfahren nach zumindest einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, wobei die Arbeitsstation (A) das Messverfahren vollautomatisch ausführt und automatisch ein Messergebnis bereitstellt und an eine externe, konfigurierte Empfangsadresse einer anderen computerbasierten Instanz, insbesondere an den Trustrechner (T), sendet.
Messverfahren nach zumindest einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, wobei das Testbild (11) in dem Testpaket (12) gekapselt wird.
Messverfahren nach zumindest einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, wobei das Testbild (11) und das Referenztestbild (10) Daten in jeweils gleichem Format aus einer Vielzahl von möglichen Formaten umfassen, insbesondere Kombinationen von Bilddaten und/oder Textdaten und/oder diskrete oder kontinuierliche Signale, insbesondere Sprachsignale.
Messverfahren nach einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, wobei das Messverfahren ausgebildet ist, automatisch aus dem empfangenen Testpaket (12) das Testbild (11) zu extrahieren, sobald ein Testpaket (12) als solches identifiziert und empfangen ist, um weiterhin ohne Benutzerinteraktion die Vergleichsmessung auszuführen.
Messverfahren nach einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, wobei im Fehlerfall und insbesondere falls der Monitor zu einer START-Nachricht – nach der konfigurierten Wartezeit- nicht die zugehörige STOP-Nachricht oder umgekehrt empfangen hat, automatisch das Fehlersignal an eine externe, konfigurierte Empfangsadresse einer anderen Instanz – insbesondere an den Trustrechner (T) – übermittelt wird.
Messverfahren nach einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, wobei die Source nach dem Broadcast-Prinzip das Testpaket gleichzeitig an mehrere Messvorrichtungen oder Arbeitsstationen sendet.
Speichermedium zur Speicherung eines Computerprogramms, wobei das Computerprogramm zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Verfahrensansprüche bestimmt ist, wenn es auf dem Computer ausgeführt wird, wobei das Computerprogramm für ein verteiltes System ausgelegt ist und teilweise auf einer Source (S) und teilweise auf einer Messvorrichtung (20) ausgeführt wird.
Medizinisches System zum Datenaustausch von medizinischen Bilddaten, bei dem eine Bildqualität der kommunizierten Bilddaten messbar gemacht wird, umfassend eine Vielzahl von computergestützten Arbeitsstationen (A), die über ein asynchrones, digitales Kommunikationsnetzwerk in Datenaustausch stehen, mit: – Zumindest einer Messvorrichtung (20), die zumindest einer Arbeitsstation (A) zuschaltbar oder zugeordnet ist – einem Trustrechner (T), der dazu ausgebildet ist, Referenztestbilder (10) bereitzustellen, die über einen Identifikator (X) eindeutig identifizierbar sind – einer Source (S), die dazu bestimmt ist, auf ein konfigurierbares Ereignis hin, ein Referenztestbild (10) von dem Trustrechner (T) abzurufen, ein Testpaket (12) mit einem Testbild (11) und dem jeweils zugehörigen Identifikator (X) und einem ersten Zeitstempel (T1) an die Messvorrichtung (20) über das Kommunikationsnetzwerk zu senden, und die dazu ausgebildet ist, zum selben Zeitpunkt eine START-Nachricht mit dem ersten Zeitstempel (T1) und dem jeweils zugeordneten Identifikator (X) an einen Monitor (M) zu senden – einem Monitor (M), der dazu bestimmt ist, die START-Nachricht und eine ihr jeweils zugeordnete, den ersten Zeitstempel (T1), einen zweiten Zeitstempel (T2) und den jeweils zugeordneten Identifikator (X) aufweisende STOP-Nachricht zu empfangen und zu verarbeiten, wobei die Messvorrichtung (20) über den Identifikator (X) in dem empfangenen Testpaket (12) das jeweilige Referenztestbild (10) des Trustrechners (T) abruft, um das Referenztestbild (10) mit dem empfangenen Testbild (11) zu vergleichen und die dazu bestimmt ist, auf den Vergleich die STOP-Nachricht an den Monitor (M) zu senden, so dass der Monitor (M) im Fehlerfall und insbesondere wenn er – jeweils nach einer konfigurierten Wartezeit – zu einer START-Nachricht nicht die zugehörige STOP-Nachricht oder umgekehrt empfangen hat, automatisch ein Fehlersignal aussendet.