DE102013206754A1 - Verfahren zum Bearbeiten von Daten und zugehörige Datenverarbeitungsanlage oder Datenverarbeitungsanlagenverbund - Google Patents

Verfahren zum Bearbeiten von Daten und zugehörige Datenverarbeitungsanlage oder Datenverarbeitungsanlagenverbund Download PDF

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Sebastian Dippl
Albert Eckert
Michael Jäger
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Abstract

Erläutert wird unter anderem ein Verfahren zum Bearbeiten von Daten (BD), enthaltend: – Hinterlegen (26, 28) mindestens einer Regel (R1, R2), in der mindestens eine Datenbearbeitungsfunktion angegeben ist und/oder die mindestens eine Datenbearbeitungsfunktion betrifft, – Übertragen mindestens einer Nachricht (30) von einer ersten Datenverarbeitungsanlage (12) zu einer zweiten Datenverarbeitungsanlage (14), – abhängig von der Nachricht (30) unter Verwendung der hinterlegten Regel (R1, R2) Ermitteln (38) mindestens einer Datenbearbeitungsfunktion, – Ausführen (46) der Datenbearbeitungsfunktion für mindestens einen in der Nachricht (30) angegebenen Datensatz oder für mindestens einen Datensatz, der beim Aufruf der Datenbearbeitungsfunktion ermittelt wird.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein sogenanntes PACS (Picture Archiving and Communication System). Solche Systeme gibt es von verschiedenen Herstellern, um die bspw. im Gesundheitswesen erzeugten Datenmengen effektiv zu erfassen und zu speichern. Die Datenmengen sind auf Grund der erfassten Bilddaten besonders groß, z.B. größer als 1 TeraByte bezogen auf eine Krankenhaus und ein Jahr. Aber nicht nur im Gesundheitswesen fallen große Bilddatenmengen an sondern auch in anderen Bereichen, wie kartografische Dienste, soziale Netzwerke u.ä.
  • Die Bearbeitung der Bilddaten mit Bildbearbeitungsprogrammen bzw. mit Bild-Bearbeitungsfunktionen und/oder von anderen Daten mit anderen Datenbearbeitungsfunktionen kann von der Speicherung der Daten getrennt sein. Dies kann jedoch bspw. zu einer Vergrößerung der über Datenübertragungsnetze zu übertragenden Datenmengen führen und/oder zu einer aufwändigen Wartung der Datenbearbeitungsfunktionen.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten von bspw. Bilddaten oder Messwertdaten, enthaltend:
    • – Hinterlegen mindestens einer Regel, in der mindestens eine Datenbearbeitungsfunktion angegeben ist und/oder die mindestens eine Datenbearbeitungsfunktion betrifft,
    • – Übertragen mindestens einer Nachricht von einer ersten Datenverarbeitungsanlage zu einer zweiten Datenverarbeitungsanlage,
    • – abhängig von der Nachricht unter Verwendung der hinterlegten Regel Ermitteln mindestens einer Datenbearbeitungsfunktion,
    • – Ausführen der Datenbearbeitungsfunktion für mindestens einen in der Nachricht angegebenen Datensatz oder für mindestens einen Datensatz, der bei der Ausführung der Datenbearbeitungsfunktion ermittelt wird.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Datenverarbeitungsanlage oder einen Datenverarbeitungsanlagenverbund, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, enthaltend:
    • – eine in eine Bildarchivierungseinheit eingebundene Datenbearbeitungseinheit,
    • – und eine Steuereinheit, die Zugriffe auf Regeln hat, in denen angegeben ist, unter welcher Bedingung mindestens eine Bearbeitungsfunktion abhängig von Bildzusatzdaten oder Messwertzusatzdaten ausgeführt werden soll, oder die abhängig von einem Kennzeichen, das für einen Datensatz oder für ein Datenobjekt festgelegt worden ist, eine Datenbearbeitungsfunktion angibt.
  • Es ist Aufgabe von Weiterbildungen, einfache Verfahren zum Bearbeiten von Bilddaten, Messwertdaten und/oder Zusatzdaten anzugeben, die insbesondere die Menge der zu übertragenden Daten reduzieren und/oder den Wartungsaufwand von Datenbearbeitungsfunktionen verringern und/oder weitere Vorteile bieten. Außerdem soll eine zugehörige Datenverarbeitungsanlage oder ein zugehöriger Datenverarbeitungsanlagenverbund angegeben werden.
  • Ein Verfahren zum Bearbeiten von Daten kann enthalten:
    • – Hinterlegen mindestens einer Regel, in der mindestens eine Datenbearbeitungsfunktion angegeben ist und/oder die mindestens eine Datenbearbeitungsfunktion betrifft,
    • – Übertragen mindestens einer Nachricht von einer ersten Datenverarbeitungsanlage zu einer zweiten Datenverarbeitungsanlage,
    • – abhängig von der Nachricht unter Verwendung der hinterlegten Regel Ermitteln mindestens einer Datenbearbeitungsfunktion,
    • – Ausführen der Datenbearbeitungsfunktion für mindestens einen in der Nachricht angegebenen Datensatz oder für mindestens einen Datensatz, der beim Ausführen der Datenbearbeitungsfunktion ermittelt wird.
  • Der Datensatz kann insbesondere ein Datenobjekt sein, das gemäß einer vorgegebenen Klassendefinition implementiert worden ist.
  • Das Verfahren wird insbesondere automatisch ausgeführt. Die DV-Anlagen enthalten jeweils einen Prozessor, der Programmbefehle ausführt, die in einem elektronischen Speicher gespeichert sind.
  • Die technischen Wirkungen des Verfahrens bestehen insbesondere darin, dass
    • – die Datenbearbeitungsfunktion auf der Seite bzw. in der Nähe der Datenspeichereinheit ausgeführt werden kann, und/oder
    • – dass die Datenbearbeitungsfunktion zentral auf einfache Art geändert werden kann.
  • Weitere technische Wirkungen ergeben sich aus den im Folgenden erläuterten Präzisierungen des allgemeinen Verfahrens.
  • Ein Verfahren zum Bearbeiten von Bilddaten kann enthalten:
    • – Hinterlegen mindestens einer Regel, die abhängig von Bildzusatzdaten oder von Messwertzusatzdaten mindestens eine Bildbearbeitungsfunktion, eine Messwertbearbeitungsfunktion oder eine Zusatzdatenbearbeitungsfunktion festlegt,
    • – Übertragen von Bilddaten oder Messwertdaten von einer ersten Datenverarbeitungsanlage zu einer zweiten Datenverarbeitungsanlage,
    • – gemeinsam mit den Bilddaten Übertragen von Bildzusatzdaten oder gemeinsam mit den Messwertdaten Übertragen von Messwertzusatzdaten,
    • – Ermitteln mindestens einer Datenbearbeitungsfunktion zu den übertragenen Daten unter Verwendung der hinterlegten Regel,
    • – Ausführen der Datenbearbeitungsfunktion für die übertragenen Daten, und
    • – Speichern der bearbeiteten Daten.
  • Die Bilddaten können sein:
    • – insbesondere medizinische Bilddaten, d.h. Aufnahmen von Körperorganen, wie Herz, Niere Leber, Darm, Magen, Gehirn, Lunge usw., von Knochen, oder von Körpergewebe,
    • – Radiologie- bzw. Röntgenaufnahmen, insbesondere CAT (computed axial tomography),
    • – Aufnahmen der nuklearen Medizin,
    • – Aufnahmen der Magnetresonanztomographie (MRT),
    • – Aufnahmen der Kernspintomographie,
    • – Aufnahmen der Computertomographie (CT),
    • – Aufnahmen der Endoskopie, Kardiologie, Pathologie oder Mikrobiologie,
    • – die Bilddaten können aber auch aus nichtmedizinischen Bereichen stammen, z.B. Luftaufnahmen oder Satellitenaufnahmen der Erdoberfläche, Bilder in digitalen sozialen Netzwerken usw.
  • Die Bildbearbeitungsfunktion kann bezogen sein:
    • – nur auf ein Bild, z.B. auf das Bild zu dem die Bilddaten bzw. die Bildzusatzdaten gehören,
    • – auf mehrere Bilder, z.B. gleicher Patient und ggf. auch gleiches Organ und ggf. auch gleicher Aufnahmetyp.
  • Die Datenbearbeitungsfunktion kann eine Bildbearbeitungsfunktion sein. Die Bildbearbeitungsfunktion kann insbesondere sein:
    • – eine vergleichsweise einfache Funktion, wie automatische Filterung, automatische Kantendetektierung, automatische Umrisserfassung, automatische Skelettierung etc.,
    • – oder auch eine komplexere Funktionen wie CBIR (Content based image retrieval), wobei durch Bildanalyseverfahren textuelle Metadaten bzw. Zusatzdaten erzeugt werden,
    • – eine Funktion basierend auf bspw. neuronalen Netzen, Fuzzytechnologien oder wissensbasierten Systemen, d.h. insbesondere mit lernenden Verfahren und/oder mit Verfahren mit paralleler Prozessierung.
  • Die Bildzusatzdaten können z.B. gemäß dem verbreiteten DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) Format oder EXIF (Exchangable Image File) Format gespeichert werden. Die Bildzusatzdaten können den Bildinhalt in Worten beschreiben und/oder geben die Umstände der Aufnahme des Bildes an. Weiterhin kann bspw. der Name des Patienten oder ein Kennzeichen für den Patienten enthalten sein. Auch der Name bzw. ein Kennzeichen für das aufgenommene Organ/Knochen bzw. Gewebe können in den Bildzusatzdaten enthalten sein.
  • "Gemeinsam übertragen" bedeutet, dass die Daten in der gleichen Nachricht oder in mehreren Nachrichten übertragen werden, die bspw. ein gemeinsames Kennzeichen haben oder in einem anderen dem Empfänger bekannten Zusammenhang stehen, z.B. unmittelbar aufeinander folgendes Übertragen bzw. mit geringem zeitlichem Verzug.
  • Das genannte Verfahren kann insbesondere für Bildbearbeitungsfunktionen eingesetzt werden, die mit vergleichsweise geringem Rechenaufwand durchgeführt werden können, und/oder für Bilddaten, von denen feststeht, dass sie in absehbarer Zeit wieder abgerufen bzw. gelesen werden. Formatkonvertierungen sind bspw. mit vergleichsweise geringem Rechenaufwand durchführbar. Auch Bildbearbeitungsfunktionen, die die Speicherung verbessern, können eingesetzt werden.
  • Die Messwertdaten können medizinische Messwertdaten sein, insbesondere, die von medizinischen Geräten erzeugten Messwertreihen, z.B. EKG, EEG usw. Die Bearbeitungsfunktion zum Bearbeiten der Messwertdaten kann eine Filterfunktion sein, eine Funktion zum Ermitteln bestimmter Merkmale oder eine andere Funktion.
  • Die Bearbeitungsfunktion kann sich aber auch auf die Bildzusatzdaten oder die Messwertzusatzdaten beziehen.
  • Die Regel kann einen Bedingungsteil (WENN) und einen Aktionsteil (DANN) enthalten, der angibt, was gilt, wenn die Bedingung der Regel erfüllt ist. In dem Bedingungsteil können logische Verknüpfungsoperatoren verwendet werden, die bspw. mehrere Bedingungen verknüpfen, bspw. UND-, ODER, XOR oder NICHT-Operatoren. Der Aktionsteil kann eine Aktion bzw. ein oder mehrere Aktionen angeben. Bei einer unten erläuterten Alternative mit Angabe einer Funktion in einer Anforderungsnachricht kann die Regel später auch umgekehrt ausgewertet werden, d.h. ausgehend von der Aktion können Bedingungen oder es kann eine Bedingung ermittelt werden, die von einem Datenobjekt zu erfüllen ist, damit die im Aktionsteil angegebene Funktion ausgeführt werden kann.
  • Das Hinterlegen der Regel ermöglicht eine Trennung von Funktionen zum Übertragen von Bilddaten und von Funktionen zum Bearbeiten von Bilddaten. So muss beim Übertragen der Bilddaten oder nach dem Übertragen der Bilddaten keine Bildbearbeitungsfunktion angegeben werden.
  • Die technischen Wirkungen dieses Verfahrens können darin bestehen:
    • – dass die Bildbearbeitung bzw. eine Bearbeitung anderer Daten zu Zeiten durchgeführt werden kann, in denen ausreichend Rechenkapazität zur Verfügung steht, z.B. nachts, d.h. weitgehend unabhängig vom Zeitpunkt der Übertragung, und/oder
    • – dass die bearbeiteten Bilder, die bearbeiteten Messwerte oder die bearbeiteten Zusatzdaten später sofort abgerufen werden können, bspw. mit einer Zugriffszeit kleiner als 10 Sekunden oder kleiner als 1 Sekunde, weil die Bildbearbeitung bereits vor dem Aufruf erfolgt ist, und/oder
    • – dass beim Senden bzw. Aufnehmen der Bilddaten oder anderer Daten außer den Bildzusatzdaten bzw. anderen Zusatzdaten keine separaten Angaben zu den auszuführenden Bildbearbeitungsfunktionen bzw. einer anderen Datenbearbeitungsfunktion zu machen sind, was Eingabezeit spart und die Bedienung erheblich erleichtert, sowohl für ungeschultes Personal als auch für qualifiziertes Personal.
  • Eine API (Application Programming Interface) kann in der Datenbearbeitungseinheit, die Bestandteil eines Bildarchivierungssystems ist, vorhanden sein. Diese API kann automatisch auf Grund der Bildzusatzdaten oder der Messwertzusatzdaten und vorgegebener Regeln angesteuert werden. So lässt sich ein vorgelagertes Interface als API verwenden, die in die automatische Ansteuerung mit einbezogen ist und die bspw. an eine Steuereinheit Nachrichten sendet, was unten an Hand der 1 und 2 noch näher erläutert wird.
  • Insbesondere ist es durch das Verfahren auf einfache Art möglich, die Bildbearbeitung oder eine andere Datenbearbeitung auf der Seite der zweiten Datenverarbeitungsanlage durchzuführen, insbesondere in räumlicher Nähe, d.h. in einem Abstand kleiner als 100 Meter oder kleiner als 10 Meter. Damit kann die erste Datenverarbeitungsanlage einfach aufgebaut sein. Außerdem können die unten genannten technischen Wirkungen erzielt werden, bspw. hinsichtlich einer einfachen Wartung der ersten bzw. der zweiten Datenverarbeitungsanlage (DV-Anlage) und/oder der in ein PACS (Picture Archiving and Communication System) eingebundenen Bildbearbeitungsfunktionen oder einer anderen in ein PACS eingebundenen Datenbearbeitungsfunktion (Messwertdaten, Zusatzdaten), hinsichtlich der Vermeidung von unnötigem Transport von Bilddaten usw.
  • Ein weiteres Verfahren zum Bearbeiten von Bilddaten und/oder Messwertdaten kann enthalten:
    • – Hinterlegen mindestens einer Regel, die abhängig von Bildzusatzdaten mindestens eine Bildbearbeitungsfunktion oder abhängig von Messwertzusatzdaten mindestens eine Messwertbearbeitungsfunktion festlegt,
    • – Übertragen einer Anforderungsnachricht für Bilddaten oder Messwertdaten von einer ersten Datenverarbeitungsanlage zu einer zweiten Datenverarbeitungsanlage,
    • – Lesen von Zusatzdaten, die zu den in der Anforderungsnachricht angeforderten Daten gespeichert worden sind oder Zugriff auf in der Anforderungsnachricht enthaltene Bildzusatzdaten oder Messwertzusatzdaten,
    • – Ermitteln mindestens einer Datenbearbeitungsfunktion zu den gelesenen Zusatzdaten oder zu den empfangenen Bildzusatzdaten unter Verwendung der hinterlegten Regel,
    • – Ausführen der Datenbearbeitungsfunktion für die in der Anforderungsnachricht angeforderten Bilddaten,
    • – beim Ausführen der Datenbearbeitungsfunktion Lesen der in der Anforderungsnachricht angeforderten Daten aus einem Datenspeicher, insbesondere aus einem Bilddatenspeicher und/oder Messwertdatenspeicher, und
    • – Übertragen der bearbeiteten Daten zu der ersten Datenverarbeitungsanlage.
  • Die Bildzusatzdaten können in einer Bilddatenspeichereinheit oder in einer anderen DV-Anlage (Datenverarbeitungsanlage) gespeichert werden, d.h. getrennt von den Bilddaten. Auch die Messwertzusatzdaten können in der oder in einer Bilddatenspeichereinheit oder in einer anderen DV-Anlage gespeichert werden, d.h. getrennt von den Messwertdaten.
  • Das Verfahren kann insbesondere eingesetzt werden, wenn ankommende Bilddaten oder Messwertdaten zunächst nicht bearbeitet werden, sondern zusammen mit den zugehörigen Bildzusatzdaten bzw. Messwertzusatzdaten nur gespeichert werden. Andererseits kann ein Teil der Bearbeitungsfunktionen bei der Speicherung ausgeführt werden und ein anderer Teil erst beim Lesen.
  • Bezüglich der Bilddaten, der Bildbearbeitungsfunktion, der Bildzusatzdaten, der Messwertdaten, der Messwertzusatzdaten, der Datenbearbeitungsfunktion, der gemeinsamen Übertragung und der Regeln gelten die oben angegebenen Aussagen.
  • Das Verfahren unter Verwendung der Anforderungsnachricht kann insbesondere für Bildbearbeitungsfunktionen oder Messwertbearbeitungsfunktionen eingesetzt werden, die mit vergleichsweise hohem Rechenaufwand durchgeführt werden müssen, und/oder für Bilddaten bzw. Messwertdaten, von denen feststeht, dass sie auf jeden Fall wieder benötigt werden, z.B. sofort, innerhalb einer bestimmten Frist oder z.B. am nächsten Tag.
  • Das Hinterlegen der Regel ermöglicht eine Trennung von Funktionen zum Anfordern von Daten und von Funktionen zum Bearbeiten von Daten. So muss beim Anfordern der Daten oder nach dem Anfordern der Daten keine Datenbearbeitungsfunktion angegeben werden.
  • Die technischen Wirkungen dieses Verfahrens können darin bestehen:
    • – dass die Bearbeitung nur dann erfolgt, wenn die Daten auch angefordert werden, d.h. es erfolgt keine unnötige Bearbeitung, insbesondere mit rechenzeitintensiven Bearbeitungsfunktionen, und/oder
    • – dass beim Senden der Anforderung außer den Zusatzdaten bzw. außer einem Kennzeichen zum Ermitteln der Zusatzdaten keine separaten Angaben zu den auszuführenden Bearbeitungsfunktionen zu machen sind, was Eingabezeit spart und die Bedienung erheblich erleichtert, sowohl für ungeschultes Personal als auch für qualifiziertes Personal.
  • Eine API (Application Programming Interface) kann in der Bildbearbeitungseinheit oder einer anderen Datenbearbeitungseinheit, die Bestandteil eines Bildarchivierungssystems ist, vorhanden sein. Diese API kann automatisch auf Grund der Bildzusatzdaten oder anderer Zusatzdaten und vorgegebener Regeln angesteuert werden. So lässt sich ein vorgelagertes Interface als API verwenden, die in die automatische Ansteuerung mit einbezogen ist und die bspw. an eine Steuereinheit Nachrichten sendet, was unten an Hand der 1 und 2 noch näher erläutert wird.
  • Insbesondere ist es durch das Verfahren auf einfache Art möglich, die Bildbearbeitung auf der Seite der zweiten Datenverarbeitungsanlage durchzuführen, insbesondere in räumlicher Nähe zu der zweiten Datenverarbeitungsanlage, d.h. z.B. in einem Abstand kleiner als 100 Meter oder kleiner als 10 Meter. Damit kann die erste Datenverarbeitungsanlage einfach aufgebaut sein. Außerdem können die unten genannten technischen Wirkungen erzielt werden, bspw. hinsichtlich einer einfachen Wartung der ersten bzw. der zweiten DV-Anlage und/oder der in ein PACS (Picture Archiving and Communication System) eingebundenen Bildbearbeitungsfunktionen oder anderer Datenbearbeitungsfunktionen, hinsichtlich der Vermeidung von unnötigem Transport von Bilddaten oder anderer Daten usw.
  • Das Ausführen der Bildbearbeitungsfunktion und ggf. auch anderer Datenbearbeitungsfunktionen kann in einer Bildarchivierungseinheit erfolgen, in der vorzugsweise mindestens eine Bildbearbeitungseinheit eingebunden ist.
  • So kann es eine Komponente der Bildbearbeitungseinheit bzw. der Messwertbearbeitungseinheit auf der ersten DV-Anlage geben, insbesondere eine Benutzerschnittstelle, die auch als UI (User Interface) bezeichnet wird. Die API der Bildbearbeitungseinheit kommt zum Tragen, wenn die BBE (Bildbearbeitungseinheit) auf die BAR (Bildarchivierungseinheit) über deren API zugreift. Eine andere Komponente der Bildbearbeitungseinheit befindet sich aber bspw. auf der zweiten DV-Anlage oder auf einer anderen DV-Anlage, die von der ersten DV-Anlage verschieden ist. Es können sich aber auch alle Komponenten der Datenverarbeitungseinheit auf einer DV-Anlage oder auf mehreren DV-Anlagen befinden, die von der ersten DV-Anlage verschieden sind.
  • Die Bildarchivierungseinheiten sind bspw. unter dem Namen PACS bekannt, siehe z.B. das System syngo.plaza der Firma SIEMENS AG. Die Bildarchivierungseinheit kann den DICOM Standard unterstützen.
  • Das Hinterlegen kann das Hinterlegen mindestens einer Regel umfassen, die abhängig von einem Kennzeichen, das für einen Datensatz oder für ein Datenobjekt festgelegt worden ist, eine Datenbearbeitungsfunktion angibt. Dabei kann die Nachricht das Kennzeichen enthalten, das die Datenbearbeitungsfunktion angibt. Beim Ausführen der Datenbearbeitungsfunktion können die Bilddaten mindestens eines Bildes und/oder die Bildzusatzdaten und/oder die Messdaten und/oder die Messzusatzdaten ermittelt werden, insbesondere Daten auf die die in der Nachricht angegebene Datenbearbeitungsfunktion anwendbar ist. Beim Ausführen der Datenbearbeitungsfunktion kann die Datenbearbeitungsfunktion dann auf die ermittelten Daten angewandt werden.
  • Beim Ermitteln der Daten können Zusatzdaten verwendet werden, die in der Nachricht angegeben sind.
  • Es wird also eine zusätzliche Abfragemöglichkeit bzw. Auswahlmöglichkeit geschaffen. Insbesondere sind keine neuen Festlegungen für die Nachricht erforderlich, um eine Funktion direkt in der Nachricht anzugeben, weil die Funktion indirekt über eine Regel festgelegt wird.
  • Auch das Verfahren mit Angabe der Bearbeitungsfunktion in der Nachricht kann insbesondere eingesetzt werden, wenn ankommende Bilddaten oder Messwertdaten zunächst nicht bearbeitet werden, sondern zusammen mit den zugehörigen Bildzusatzdaten bzw. Messwertzusatzdaten nur gespeichert werden. Andererseits kann ein Teil der Bearbeitungsfunktionen bei der Speicherung ausgeführt werden und ein anderer Teil erst beim Lesen.
  • Bezüglich der Bilddaten, der Bildbearbeitungsfunktion, der Bildzusatzdaten, der Messwertdaten, der Messwertzusatzdaten, der Datenbearbeitungsfunktion, der gemeinsamen Übertragung und der Regeln gelten die oben angegebenen Aussagen.
  • Das Verfahren unter Verwendung der Anforderungsnachricht mit Angabe der Bearbeitungsfunktion kann insbesondere für Bildbearbeitungsfunktionen oder Messwertbearbeitungsfunktionen eingesetzt werden, die mit vergleichsweise hohem Rechenaufwand durchgeführt werden müssen, und/oder für Bilddaten bzw. Messwertdaten, von denen feststeht, dass sie auf jeden Fall wieder benötigt werden, z.B. sofort, innerhalb einer bestimmten Frist oder z.B. am nächsten Tag.
  • Die Bildarchivierungseinheit kann einen Bilddatenspeicher mit einer Speicherkapazität größer als 1 TeraByte enthalten oder sogar größer als 100 TeraByte, insbesondere eine Kurzzeitspeichereinheit für die Speicherung der Bilddaten für weniger als z.B. 6 Monate. Die angegebenen Datenmengen können auch die Messwertdaten enthalten.
  • So könnte ein die Bilddaten oder die Messwertdaten aufrufender Nutzer nur an den bearbeiteten Bilddaten oder an den bearbeiteten Messwertdaten interessiert sein. In diesem Fall müssen die unbearbeiteten Daten über kein Datenübertragungsnetz übertragen werden.
  • Die Datenbearbeitungsfunktion kann in einem Datensatz festgelegt sein, der in der Bildarchivierungseinheit gespeichert ist, insbesondere in einem Datensatz, der den DICOM Standard oder den HL7 Standard erfüllt. Damit kann die Datenbearbeitungsfunktion im PACS auf einfache Art und Weise vermerkt werden.
  • Die Bildarchivierungseinheit kann bei einer Ausgestaltung nur die zweite Datenverarbeitungsanlage oder mehrere Datenverarbeitungsanlagen enthalten, auf denen jeweils mindestens einer der genannten Verfahrensschritte ausgeführt wird. So können Gruppen bzw. Cluster von Datenverarbeitungsanlagen verwendet werden, die mehr als 10, mehr als 100 oder sogar mehr als 1000 Datenverarbeitungsanlagen enthalten, wobei jedoch die erste Datenverarbeitungsanlage nicht zu dem Cluster gehört.
  • Das Anordnen der Bildbearbeitungsfunktionen im Cluster kann insbesondere bei sehr großen Clustern zu einer erheblichen Reduzierung des Datenverkehrs außerhalb des Clusters führen.
  • Mindestens zwei oder alle Datenverarbeitungsanlagen der Bildarchivierungseinheit können bei einer Ausgestaltung untereinander über eine Datenübertragungsverbindung mit einer Datenübertragungsrate verbunden sein, die mindestens drei Mal oder mindestens zehn Mal so groß wie die Datenübertragungsrate zwischen der ersten Datenverarbeitungsanlage und der zweiten Datenverarbeitungsanlage ist.
  • So können Cluster von Rechnern mit besonders schnellen Datenübertragungsverbindungen oder Bussystemen untereinander verbunden sein, z.B. mehr als 10, mehr als 100, mehr als 1000 Datenverarbeitungsanlagen. Somit ist ein schneller Zugriff und damit auch eine schnelle Bearbeitung der Bilddaten im PACS oder einem anderen Archivierungssystem möglich.
  • Die Bildarchivierungseinheit kann bei einer Ausgestaltung eine erste Speichereinheit und eine zweite Speichereinheit enthalten, wobei Bilddaten in der zweiten Speichereinheit für einen Zeitraum gespeichert werden, der länger ist als ein Zeitraum für die Speicherung der Bilddaten in der ersten Speichereinheit, z.B. länger als das Vierfache oder länger als das Zehnfache.
  • Die Zugriffszeit der zweiten Speichereinheit kann kleiner als die Zugriffszeit der ersten Speichereinheit sein, z.B. um mehr als 10 Prozent oder mehr als 50 Prozent bezogen auf die Zugriffszeit der ersten Speichereinheit.
  • Die Bilddaten, die Messwertdaten oder die Zusatzdaten können in der ersten Speichereinheit bspw. höchstens sechs Monate gespeichert werden. In der zweiten Speichereinheit können die Bilddaten, die Messwertdaten oder die Zusatzdaten bspw. für länger als zwei Jahre gespeichert werden.
  • In beiden Speichereinheiten können RAID (Redundant Array of Independent Disks) Systeme verwendet werden, bei denen die Daten mehrfach gespeichert bzw. gespiegelt werden. Jedoch kann der Aufwand für das Spiegeln bzw. die Datensicherung in beiden Speichereinheiten voneinander verschieden groß sein.
  • Insbesondere kann der Aufwand für die Datensicherung in der ersten Speichereinheit höher sein.
  • Es können magnetische Speichermedien, elektronische Speichermedien, wie z.B. EEPROMs (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) oder Flash EEPROMs, Solid State Discs (SSD) oder andere Speichertypen verwendet werden. Der Speichertyp der ersten Speichereinheit kann vom Speichertyp der zweiten Speichereinheit verschieden sein.
  • Die Bildarchivierungseinheit kann auch mit bildgebenden Geräten kommunizieren, wie es bspw. im DICOM Standard vorgesehen ist. Die bildgebenden Geräte können die oben genannten Geräte sein, z.B. Computertomograph (CT), MRT etc. Auf diese Weise können relevante Bildzusatzdaten direkt bei den Geräten automatisch abgefragt werden.
  • Die Bilddaten können medizinische Daten und/oder die Messwertdaten können medizinische Messwertdaten enthalten oder sein. Gerade im Bereich der Medizin sind die vorgeschlagenen Lösungen besonders wirkungsvoll einsetzbar, da sehr große Datenmengen bearbeitet werden müssen.
  • Die Bildzusatzdaten oder die Messwertzusatzdaten können gemäß DICOM Standard oder einem darauf aufbauenden Standard strukturiert sein. Der DICOM Standard basiert auf einem objektorientierten Informationsmodell und ermöglicht den Datenaustausch über Punkt zu Punkt Verbindungen und/oder über Netzwerke und/oder über den Austausch transportabler Medien. Der DICOM Standard geht zurück auf ARC(American College of Radiology)-NEMA(National Electrical Manufacturers Association) 300-1985 bzw. Version 1.0.
  • Die Information Object Definitions (IOD) von DICOM 3.0 sind in den folgenden zwei Tabellen angegeben:
    Composite IODs
    Computed Radiography Image
    Computed Tomography Image
    Magnetic Resonance Image
    Nuclear Medicine Image
    Ultrasound Image
    Ultrasound Multi-Frame Image
    Secondary Capture Image
    Stand alone Overlay
    Stand alone Curve
    Basic Study Description
    Standalone Modality Lookup Table (LUT)
    Standalone Value of Interest (VOI) LUT
    Normalized IODs
    Patient Information
    Visit Information
    Study Information
    Study Component Informati on
    Results Information
    Interpretation Information
    Basic Film Session
    Basic Film Box
    Basic Annotian Presentati on
    Basic Print Job Informati on
    Basic Printer Information
    VOI LUT
    Image Overlay Box
  • Eine Computertomographie gemäß DICOM ist bspw. in der folgenden Tabelle angegeben (Computed Tomography Image IOD Module Table):
    Information Entity Module Usage
    Patient Patient M (mandatory)
    Study General Study M
    Patient Study U(user option)
    Series General Series M
    Frame of Reference Frame of Reference M
    Equipment General Equipment M
    Image General Image M
    Image Plane M
    Image Pixel M
    Contrast/Bolus C (conditional)
    CT Image M
    Overlay Plane U
    VOI LUT U
    SOP (Service Object Pair) COMMON M
  • Ein Patientenmodul (Patient Module) enthält bspw. die folgenden Daten gemäß DICOM:
    Attribut Name Tag Type Attribut Beschreibung
    Patient's Name (0010, 0010) 2 Name des Patienten
    Patient ID (0010, 0020) 2 Patienten Identifikationsnummer
    Patient's Birth Date (0010, 0030) 2 Geburtsdatum des Patienten
    Patient's Sex (0010, 0040) 2 Geschlecht des Patienten
    Referenced Patient Sequence (0008, 1120) 3 Referenz auf eine andere Sequenz
    Referenced SOP Class UID (0008, 1150) 1C Referenz auf SOP Class UID (Unique Identifier)
    Referenced SOP Instance UID (0008, 1155) 1C Referenz auf SOP Instance UID
    Patient's Birth Time (0010, 1132) 3 Geburtszeit des Patienten
    Other Patient ID (0010, 1000) 3 Eine andere Patienten Identifikationsnummer
    Other Patient Name (0010, 1001) 3 Anderer Name des Patienten
    Ethnic Group (0010, 2160) 3 Glaubenszugehörigkeit des Patienten
    Patient Comments (0010, 4000) 3 Andere Informationen über den Patienten
  • Ähnliche Festelegungen gelten für Messwertdaten, z.B. EKG (Elektrokardiogramm), EEG (Elektro-Enzephalogramm, US (Ultraschall), Blutströmungsgeschwindigkeitswerte usw.
  • Zum Nachrichtenaustausch definiert DICOM einen Dienst zur Nachrichtenübertragung, DICOM Message Service Element, der auf TCP/IP (Transfer Control Protocol/Internet Protocol), ISO OS (International Standardization Organization Open System) oder Point-to-Point Schnittstellen aufsetzt. Die Kombination eines Informationsobjektes und solch eines Dienstes wird Service-Object-Pair (SOP) genannt. Die SOP Klasse stellt die grundlegende Funktionseinheit dar, die in DICOM definiert wird. Durch Festlegen einer SOP Klasse ist es möglich, eine bestimmte Untermenge der DICOM Funktionalität zu definieren.
  • Die Bildzusatzdaten bzw. die Messwertzusatzdaten können aber bspw. auch gemäß EXIF (Exchange Image File) Standard oder einem darauf aufbauenden Standard strukturiert sein. Alternativ können die Bildzusatzdaten gemäß HL7 (Health Level 7) Standard oder einem darauf aufbauenden Standard strukturiert sein, der ebenfalls in einigen Bereichen der Medizin verbreitet ist.
  • Damit werden weit verbreitete Standards eingesetzt, die insbesondere auch für medizinische Bilddaten oder Messwertdaten geeignet sind.
  • Die Bildzusatzdaten bzw. die Messwertzusatzdaten können mindestens eines, mindestens zwei oder mindestens drei der folgenden Daten enthalten:
    • – ein Datum zur Angabe der Identität eines Patienten,
    • – ein Datum, das den Tag und/oder den Monat und/oder das Jahr der Aufnahme der Bilddaten oder der Messwertdaten angibt,
    • – ein Datum, das eine klinische Fragestellung im Zusammenhang mit den Bilddaten oder den Messwertdaten angibt, z.B. Aufnahme der Leber, bzw. kurz Leber,
    • – ein Datum, das die Art und/oder den Typ und/oder den Hersteller des Aufnahmegerätes angibt, das zum Aufnehmen der Bilddaten oder der Messwertdaten verwendet worden ist,
    • – ein Datum, das den Namen und/oder die Adresse und/oder ein Kennzeichen der die Bilddaten oder die Messwertdaten aufnehmenden Institution angibt,
    • – ein Datum, das eine Brennweite und/oder eine Blendenstellung bei der Aufnahme der Bilddaten angibt,
    • – ein Datum, das GPS (Global Positioning System) Daten oder andere Daten zur Kennzeichnung des Aufnahmeortes der Bilddaten oder der Messwertdaten angibt,
    • – ein Datum, das den Aufnahmewinkel bei der Aufnahme der Bilddaten angibt.
  • Diese Daten sind besonders geeignet, um als Entscheidungskriterien dafür herangezogen zu werden, welche Bildbearbeitungsfunktion bzw. andere Datenbearbeitungsfunktion ausgeführt werden soll. Weitere Daten sind aber ebenfalls geeignet, z.B. eine Uhrzeit der Aufnahme der Bilddaten oder der Messwertdaten usw.
  • Bei dem Verfahren zum Speichern von Bilddaten können die oder es kann zumindest ein Teil der gemeinsam mit den Bilddaten übertragenen Bildzusatzdaten getrennt von den Bilddaten in einer Nachricht an eine Steuereinheit gesendet werden, die Zugriff auf die hinterlegten Regeln hat. Insbesondere kann eine Kopie der Bildzusatzdaten in der Nachricht enthalten sein. Alternativ können die oder es kann ein Teil der gemeinsam mit den Messwertdaten übertragenen Messwertzusatzdaten getrennt von den Messwertdaten in einer Nachricht an eine Steuereinheit gesendet werden, die Zugriff auf die hinterlegten Regeln hat. Damit müssen die Bilddaten bzw. die Messwertdaten selbst im Bildarchivierungssystem nicht unnötig übertragen werden.
  • Bei dem Verfahren zum Anfordern bzw. zum Lesen von Bilddaten können die ermittelten Bildzusatzdaten oder Messwertzusatzdaten oder die in der Anforderungsnachricht enthaltenden Bildzusatzdaten oder Messwertzusatzdaten in einer Nachricht an eine oder an die Steuereinheit gesendet werden, die Zugriff auf die hinterlegten Regeln hat. Insbesondere kann eine Kopie der Bildzusatzdaten oder Messwertzusatzdaten in der Nachricht enthalten sein. Damit müssen die Bilddaten oder Messwertdaten selbst im Bildarchivierungssystem nicht unnötig übertragen werden.
  • Die Steuereinheit kann die in der Nachricht enthaltenden Bildzusatzdaten unter Verwendung der hinterlegten Regel oder Regeln auswerten. Die Steuereinheit kann eine weitere Nachricht für eine Bildbearbeitungseinheit oder eine andere Datenbearbeitungseinheit (Messwertdaten, Bildzusatzdaten, Messwertzusatzdaten) erzeugen, wobei die weitere Nachricht insbesondere ein Kennzeichen zur Angabe der Datenbearbeitungsfunktion, insbesondere einer Bildbearbeitungsfunktion, und/oder die Zusatzdaten, z.B. Bildzusatzdaten, enthält. Diese Trennung von Auswertung der Regeln und Bildbearbeitungsfunktion ermöglicht eine leichte Programmierung und/oder Wartung des Bildarchivierungssystems.
  • Die Steuereinheit kann die weitere Nachricht mit einer zeitlichen Verzögerung zu der ersten Nachricht erzeugen, die absichtlich eingeführt wird, z.B. mit einer Verzögerung größer als 5 Minuten oder größer als 30 Minuten.
  • Die Verzögerung kann aber kleiner als 24 Stunden oder kleiner als eine Woche sein. So kann insbesondere nachts oder an Samstagen oder Sonntagen gerechnet werden, wo mehr Rechenkapazität zur Verfügung stehen kann als am Tag bzw. an den Arbeitstagen einer Woche.
  • Es können bspw. Batchprozesse verwendet werden, mit denen eine Vielzahl gleicher Datenbearbeitungsfunktionen, insbesondere Bildbearbeitungsfunktionen oder Messwertbearbeitungsfunktionen, für eine Vielzahl von Daten ausgeführt werden. Dadurch kann die Performance bei der Bearbeitung der Daten erhöht werden. So muss eine Datenbearbeitungsfunktion bspw. nur ein Mal oder nur wenige Male initialisiert werden, und kann dann zur Bearbeitung der Daten mehrerer Bilder oder Messwertreihen verwendet werden, insbesondere zur Bearbeitung von mehr als 10, mehr als 100 oder mehr als 1000 Bildern bzw. Messwertreihen.
  • Damit wird eine asynchrone Bearbeitung ausgeführt. Das Empfangen bzw. das Speichern der empfangenen Daten ist damit zeitlich entkoppelt von der Datenbearbeitung selbst. Ebenso kann das Empfangen der Anforderungsnachricht von der Datenbearbeitung selbst zeitlich entkoppelt sein.
  • Die Bildbearbeitung bzw. die Bearbeitung anderer Daten (Messwertdaten, Zusatzdaten) kann auch auf inkrementellen Verfahren beruhen, denen immer nur neu hinzu kommende Bilddaten unterzogen werden.
  • Von der ersten Datenverarbeitungsanlage zu der zweiten Datenverarbeitungsanlage kann mindestens eine Nachricht übertragen werden, in der ein Kennzeichen für eine Datenbearbeitungsfunktion, insbesondere eine Bildbearbeitungsfunktion oder eine Messwertdatenbearbeitungsfunktion, und Befehlscode für eine Datenbearbeitungsfunktion, insbesondere eine Bildbearbeitungsfunktion oder eine Messwertdatenbearbeitungsfunktion, enthalten sind. Das Kennzeichen und der Befehlscode können in einer oder der Bildbearbeitungseinheit gespeichert werden.
  • Durch diese Maßnahme können Datenbearbeitungsfunktionen nach der Fertigstellung und Erstinstallation des Bildarchivierungsprogramms bzw. -system eingefügt werden. Alternativ oder zusätzlich können solche Funktionen auch fest im Bildarchivierungsprogramm bzw. -system vorgegeben sein.
  • Die Datenbearbeitungsfunktionen können so an die Bedürfnisse eines Nutzers oder mehrerer Nutzer des PACS oder eines anderen Bildarchivierungssystems auf einfache Art angepasst werden. Updates von einzelnen Datenbearbeitungsfunktionen können an zentraler Stelle ebenfalls auf einfache Art ausgeführt werden.
  • Der Befehlscode ist bspw. Javacode, Javascriptcode oder C Code insbesondere C++ Code oder Visual C Code. Der Befehlscode kann objektorientiert und/oder sequentieller Code sein, der bspw. nach einer Kompilierung und/oder einem Linkprozess, insbesondere einem dynamischen Linkprozess, von einem Prozessor ausgeführt werden kann.
  • Das Kennzeichen für die Bildbearbeitungsfunktion kann auch in mindestens einer hinterlegten Regel verwendet werden. Das Kennzeichen für die Bildbearbeitungsfunktion kann in einer der oben genannten Nachrichten verwendet werden.
  • Von der ersten Datenverarbeitungsanlage zu der zweiten Datenverarbeitungsanlage kann mindestens eine Nachricht übertragen werden, in der ein Kennzeichen für mindestens eine Datenbearbeitungsfunktion, insbesondere eine Bildbearbeitungsfunktion oder eine Messwertbearbeitungsfunktion, und mindestens eine Regel angegeben sind, die festlegt, unter welcher Bedingung die Datenbearbeitungsfunktion abhängig von Bildzusatzdaten oder Messwertzusatzdaten ausgeführt werden soll oder die dazu dient, festzustellen, ob eine durch die Regel betroffene Funktion auf einen Datensatz anwendbar ist. Die Regel kann so gespeichert werden, dass eine Steuereinheit darauf Zugriff hat, wobei die Regel insbesondere in der Steuereinheit gespeichert wird.
  • Durch diese Maßnahme können die Regeln bzw. kann die Regel nach der Fertigstellung und Erstinstallation des Bildarchivierungsprogramms bzw. -system eingefügt werden. Alternativ oder zusätzlich können solche Regeln auch fest im Bildarchivierungsprogramm bzw. -system vorgegeben sein.
  • Die Regeln können an die Bedürfnisse eines Nutzers oder mehrerer Nutzer des PACS oder eines anderen Bildarchivierungssystems so auf einfache Art angepasst werden. Updates einzelner Regeln können an zentraler Stelle ebenfalls auf einfache Art ausgeführt werden.
  • Eine Datenverarbeitungsanlage oder ein Datenverarbeitungsanlagenverbund, insbesondere zum Durchführen eines oben erläuterten Verfahrens, können enthalten:
    • – eine in eine Bildarchivierungseinheit eingebundene Datenbearbeitungseinheit,
    • – und eine Steuereinheit, die Zugriff auf mindestens eine Regel hat, in der oder in denen angegeben ist, unter welcher Bedingung mindestens eine Datenbearbeitungsfunktion abhängig von Bildzusatzdaten oder Messwertzusatzdaten ausgeführt werden soll, oder die abhängig von einem Kennzeichen, das für einen Datensatz oder für ein Datenobjekt festgelegt worden ist, eine Datenbearbeitungsfunktion angibt.
  • Zu dem DV-Anlagenverbund kann insbesondere die oben erwähnte erste DV-Anlage und/oder die ebenfalls oben erwähnte zweite DV-Anlage gehören. Der DV-Anlagenverbund kann aber auch nur die zweite DV-Anlage sowie weitere DV-Anlagen enthalten, wobei jedoch die erste DV-Anlage nicht im Datenverarbeitungsanlagenverbund enthalten ist.
  • Für die DV-Anlage bzw. für den DV-Anlagenverbund gelten insbesondere die oben für das Verfahren und seine Weiterbildungen angegebenen technischen Wirkungen.
  • "Eingebunden" bedeutet insbesondere ein Verlinken von Programmen und/oder Programmteilen mit einem größeren Programmpaket, insbesondere auch dynamisch, d.h. zur Laufzeit des Programms.
  • Mit anderen Worten ausgedrückt, wird eine bspw. standardisierte Umgebung für die speicherseitige Verarbeitung von bspw. medizinischen Bilddaten angegeben.
  • Die Verarbeitung von medizinischen Bilddaten durch Computersysteme gewinnt aus unterschiedlichen Gründen zunehmend an Bedeutung. Laut einer Studie ist die Einführung von IT (Informationstechnologie) bspw. im Gesundheitswesen in einigen Ländern ein starker Trend, siehe z.B. "Electronic Health Records: A Global Perspective", Healthcare Information and Management Systems Society (HIMSS), Seiten 6 bis 7.
  • Die Verarbeitung von bspw. medizinischen Bilddaten benötigt aufgrund der geforderten Genauigkeit und des Detailreichtums der Daten sehr viel Speicherressourcen. Soll ein vorhandenes Bild be- oder verarbeitet werden, so muss dieses zunächst aus dem Speichersystem angefordert und zur Verarbeitungsstation oder zum Verarbeitungs-Server (Diensterbringungsrechner) in einem Client-Server basierten Bildverarbeitungssystem übertragen werden, wobei der Client auch als Dienstnutzungsrechner bezeichnet werden kann. Nach den Bearbeitungsschritten wird das aktualisierte Bild wieder in das Speichersystem zurück übertragen.
  • Die Hin- und Rückübertragung ist von Nachteil aufgrund:
    • – des Verbrauchs von Bandbreite zur Übertragung der Bilddaten zwischen Speichersystem und Verarbeitungsstation,
    • – der Verzögerung bis das aktualisierte Bild zurück übertragen wurde – s steht damit Dritten erst verspätet zur Verfügung, und
    • – der Anforderung, z.B. medizinische Bilddaten-Analysen zunehmend automatisiert vornehmen zu können, insbesondere in Hinblick auf Computer Based Image Retrieval (CBIR) Systeme für den medizinischen Bereich und Computer-aided Diagnosis (CAD bzw. CADx).
  • Es kann die folgenden Probleme bzw. Teilprobleme geben:
    • 1.1 Last auf der medizinischen Workstation und deren Infrastruktur in Hinblick auf Rechenkapazität: – Berechnungen erfordern leistungsfähige Hardware und Software. Die Kosten pro Workstation und Software (Anschaffung oder Leasing und Maintenance) können z.B. in größeren Krankenhäusern oder Praxen erheblich sein. – Zunehmende Nutzung von mobilen End-Geräten erfordert die Vermeidung von rechenintensiven Vorgängen auf dem Endgerät, um z.B. die Batteriekapazität gut auszunutzen. – Client-Server Architekturen für die bspw. medizinische Bildbearbeitung können das Kosten-Problem reduzieren, indem sie die Nutzung kostengünstigerer Hardware und Software auf dem Client ermöglichen.
    • 1.2 Last auf der medizinischen Workstation oder auf dem mobilen Endgerät und daraus folgende schlechte UI (User Interface) Experience bzw. schlechter Bedienbarkeit: – Wenn der Client weniger Berechnungen durchführt und von Bilddaten-Übertragungsaufgaben weitgehend entlastet ist, d.h. Arbeitsschritte auf einem Server durchgeführt werden, kann der Client flüssiger mit dem Benutzer interagieren und wird ggf. nicht blockiert, was zu einer besseren UI (User Interface) Experience führen würde.
    • 1.3 Keine zentrale Optimierung von Bildverarbeitungs- bzw. Bildbearbeitungsalgorithmen: – Bspw. im medizinischen Bereich werden Bildverarbeitungsverfahren kontinuierlich verbessert und optimiert, da mit einer zunehmenden Anzahl von bearbeiteten Fällen neue Erkenntnisse in die Algorithmen einfließen können. Wenn diese Verfahren auf den medizinischen Workstations ausgerollt sind, dann entsteht ein hoher Bearbeitungsaufwand bei der Aktualisierung der Verfahren.
    • 1.4 Hohe Übertragungskosten und schlechte Übertragungsqualität in Netzwerken: – Kostengünstige Datenspeicher für große Mengen von bspw. medizinischen Bilddaten werden in zunehmendem Maße von Cloudanbietern (Serverfarm) bereitgestellt. Zur Reduzierung der dadurch entstehenden Übertragungskosten und zur Sicherung der Übertragungsqualität sind Optimierungen erforderlich bezüglich Placement der Daten, verfügbaren Netzwerkbandbreiten und Latency. Ziel der Maßnahmen ist es, bisherige Standards im LAN (Local Area Network) annähernd wieder zu erreichen. – Bezüglich der Übertragung von Bilddaten wird sich die Situation bei der Übertragung eher verschlechtern, da die durchschnittliche Datenmenge pro Bild bzw. 3D-Scan (dreidimensional) zunehmen wird.
  • Der Stand der Technik besteht darin, dass die Be- oder Verarbeitung auf der Verarbeitungsstation vorgenommen wird. Dies zieht die oben geschilderten Nachteile einher.
  • Datenbankbasierte Speichersysteme erlauben die Einspeisung von prozessuralem Code zur Ausführung aufgrund bestellter Ereignisse, sog. Stored Procedures. Diese Stored Procedures sind allerdings keine adäquaten Werkzeuge um Bilddaten, insbesondere medizinische Bilddaten, zu verarbeiten. Sie sind vielmehr zur Bearbeitung von Tabellendaten vorgesehen. Grundsätzlich ist das Verfahren für textuelle Daten in Form von Stored Procedures bekannt: Auf diese Weise können die Inhalte von Datenbanktabellen direkt im Speichersystem manipuliert werden. Für komplexe Vorgänge und Algorithmen eignen sich Stored Procedures aufgrund der mangelhaften Möglichkeiten zur Strukturierung und mangelhaften Konstrukte nicht, so fehlen eigene Datenstrukturen, Anweisungen, und arithmetische Operationen.
  • Verteilte Map Reduce Lösungen (Hadoop MR) sind dafür optimiert, parallele Berechnungen auf großen Datenmengen in Computerclustern direkt in den Nodes (Rechnerknoten) durchzuführen, in denen die Daten gespeichert sind, bieten aber keine grundlegende Funktionalität zur Bearbeitung von Bilddaten, insbesondere von medizinischer Bilddaten, und auch nicht die entsprechenden Schnittstellen. Map Reduce Lösungen machen typischerweise nur Sinn, wenn die Operationen auf einen Großteil der gespeicherten Daten anwendbar sind und gut parallelisierbar sind.
  • Gerade bei bspw. medizinischen Bilddaten bzw. bei medizinischen Messwertdaten bietet sich aufgrund der oben genannten Probleme mit dem Datenvolumen und den Übertragungsbandbreiten die serverseitige Verarbeitung an. So könnte ein medizinischer Bildverarbeitungsschritt zentralisiert für medizinische Workstations, die sich an verschiedenen Orten befinden, zur Verfügung gestellt werden. Dies wäre möglich durch einen klassischen Application Server, der zusätzlich zum PACS System installiert werden kann. Der Ansatz hätte jedoch den Nachteil, dass ein separater Application Server schlecht integriert ist und separate Wartung benötigt.
  • Es kann deshalb eine Laufzeitumgebung zur Ausführung von Verarbeitungsschritten für Bilddaten, insbesondere für medizinische Bilddaten, im Bilddatenspeicher bereit gestellt werden, d.h. im konkreten Fall von medizinischen Bilddaten oder anderen Bilddaten in einem PACS. Messwertdaten und Zusatzdaten können ebenfalls einbezogen werden.
  • Diese Form der Anwendungsarchitektur löst das bisherige Paradigma einer 3-Schichtenarchitektur auf, die wie folgt beschrieben wird:
    • – Im normalen Fall können die Bildoperation auf einer medizinischen Workstation oder einem medizinischen Terminal durchgeführt werden. In einem weiteren Fall werden die medizinischen Terminals als Frontend ausgeführt, die serverseitig durch eine Präsentationsschicht bedient werden.
    • – Dann wird die Bildbearbeitungsoperation in der Logikschicht des Application Servers platziert.
    • – Schließlich wird die Speicherung der Daten von einer Persistenzschicht (Datenhaltungsschicht) vorgenommen, d.h. wie in Standardsystemen implementiert.
  • Mit einer neuartigen Verarbeitungsarchitektur, die von einer neuartigen Infrastruktur zur Verfügung gestellt wird, wird dieses Paradigma aufgebrochen:
  • Standardisierte Bildverarbeitungsschritte werden in der Persistenzschicht bzw. Speicherschicht in Form eines Modules platziert und nach Einspeisung des Moduls in den Speicher vorgenommen.
    • – Einfache Verarbeitungsschritte können hierbei sein: – Operationen zur Verbesserung der Bildqualität, und/oder – automatisiertes Anbringen von Annotationen, und/oder – automatisiertes Markieren von Points of Interest,
    • – Komplexe Verarbeitungsschritte können Operationen sein, die bei einer server-seitigen Ausführung signifikant verbessert werden. Dies können zum Beispiel Operationen sein, die in Verbindung mit bereits bestehenden Bilddaten im Speicher durchgeführt werden, da die Algorithmen von einer globalen Sicht profitieren und/oder auf Lernverfahren basieren.
    • – Ein einzelner Verarbeitungsschritt kann in Form eines standardisierten Pakets bereitgestellt werden, welches in den PACS Server als Modul übertragen wird und dort zur Ausführung bereitsteht.
    • – Als weiterer Umstand können Verarbeitungsschritte asynchron durchgeführt werden. Die Verarbeitungsschritte werden jeweils initiiert durch entsprechende Kennzeichnung der Metadaten bzw. Bildzusatzdaten im Bildarchiv oder im Rahmen von user-definable Metadata bzw. Bildzusatzdaten, sofern vom Dateiformat unterstützt.
  • Das System kann aus mehreren Komponenten bestehen:
    • – A: Eine oder mehrere medizinische Bildverarbeitungsanwendungen (Applikation) bzw. Anwendungsprogramme.
    • – B: Ein PACS Server, der technisch aus einem oder mehreren Rechner besteht, mit folgenden
  • Unterkomponenten:
    • – B1: Einem Bildspeicher des PACS Servers,
    • – B2: Einer Ausführungsumgebung für die standardisierten Module, siehe PACS EE in den Figuren,
    • – B3: Einem Entscheider, der für neu hinzugefügte Bildelemente ermittelt, ob ein Modul ausgeführt werden soll oder nicht, siehe PACS CE in den Figuren.
  • Zu B2, d.h. der Laufzeitumgebung, die medizinische Auswertungen oder Bildverarbeitungsschritte zur Ausführung bereitstellt: Die Laufzeitumgebung standardisiert bzw. stellt eine API dar (Application Programming Interface) für die Bildbearbeitungsmodule, nämlich eine Schnittstelle, die den Dateizugriff auf die in dem PACS enthaltenen Bilddaten realisiert. Die API ermöglicht Operationen, die normalerweise lokal auf den Bildbearbeitungsworkstations durchgeführt werden. Ziel ist es Bildbearbeitungsprogramme, die auf der Workstation des Users laufen in der "PACS EE" zu platzieren. Dadurch können Transferzeiten eingespart werden, d.h. die Bildoperation ist näher am Storage bzw. Speicher, und der Ressourcenverbrauch kann gesenkt werden, d.h. es werden weniger Ressourcen verbraucht, wenn weniger Übertragen wird.
  • Zu B3, d.h. zu der Schnittstelle, die die Abspeicherung von Definitionen bzw. Regeln erlaubt: Die Definitionen definieren, zu welcher Bedingung ein Bildbearbeitungsmodul ausgeführt wird. Bedingungen können sich z.B. auf ein gewisses Alter der Datei oder auf einen Aufnahmewinkel oder auf ein bestimmtes bildgebendes Gerät beziehen, mit dem das Bild erstellt wurde. Die Bedingungen können sich auf die Felder beziehen, die bspw. durch das DICOM Format definiert werden.
  • Die Dynamik kann in dem Sequenzdiagramm der 1 und 2 dargestellt werden, die unten näher erläutert werden.
  • Die Übermittlung von Daten im Verhältnis zum Ausführungscode zur Verarbeitung von medizinischen Bilddaten wird in dem Sinne umgekehrt, dass:
    • – Bildverarbeitungsschritte von den medizinischen Workstations oder proprietären Application Servern auf die Speicherinfrastruktur migriert werden,
    • – Bildverarbeitungsoperationen in asynchroner Weise auf Aktivitäten des Client zurückgeführt werden können aber nicht notwendigerweise synchron durchgeführt werden müssen,
    • – Bilderverarbeitungsoperationen in einer Komponente zusammen gefasst werden, die auf dem PACS Server lauffähig ist,
    • – Bildverarbeitungsoperationen in dem PACS Server können derartige modular ausgelegt und bspw. dynamisch gebunden werden, dass diese ausgetauscht werden oder mit neueren Implementierung aktualisiert werden können,
    • – Bildverarbeitungsoperationen in dem PACS Server können von medizinischen Workstations erreichbar bzw. aufrufbar sein, so dass die medizinischen Workstations Parametrierungen vornehmen können oder im Sinne einer Administratorfunktionalität Anpassungen vorgenommen werden können, d.h. die Vorgabe der Regeln und das Senden von Bildbearbeitungsmodulen. Hinzu kämen das Senden von Hilfsmodulen, die von den Bildbearbeitungsmodulen gebraucht werden. Ein weiterer Punkt wäre das Setzen von Zugriffs- bzw. Ausführungsrechten.
  • Die Bilddaten werden somit nicht mehr auf den Workstations manipuliert, sondern server-seitig im Speicher. Durch die Ablage der Bildverarbeitungsmodule im PACS System ist das Gesamtsystem zentral zu skalieren und betrifft weniger die Kapazität einer Bildverarbeitungsworkstation bzw. eines mobilen Geräts.
  • Auf diese Weise können weitere Übertragungen der medizinischen Bilddaten aus dem PACS Server vermieden werden. Dies entlastet zum einen die I (Input)/O (Output) Kapazität des PACS Servers (Diensterbringungsrechner) und zum anderem entlastet es die medizinischen Workstations, in dem es die oben genannten Probleme 1.1, 1.2 und 1.3 adressiert bzw. löst.
  • Ein weiterer Vorteil kann entstehen, wenn im Rahmen bspw. einer DICOM Bilderserie eine Menge oder ein Set von Bilddaten in voneinander abhängiger Weise editiert oder transformiert werden muss. Durch die Verkettung von Bilddaten in konditionaler Weise würde hier ein erhöhter Verarbeitungsaufwand entstehen.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel können bspw. medizinische Bilddaten im DICOM Format in ein Speichersystem eingepflegt werden. Ein Verarbeitungsschritt kann hierbei die Extraktion und Konvertierung der in einer DICOM Datei enthaltenen 2D-Bilder (zweidimensional) sein. Beispielsweise können alle enthalten Bilder einer DICOM Datei als JPEG (Joint Photographic Experts Group) extrahiert werden. Beispielsweise können im Header des JPEG Formats sog. EXIF Daten platziert werden. Beispiele für EXIF Daten, sind Datum, Uhrzeit der Aufnahme, Belichtungsparameter, Vorschaubilder, Urheberrechtshinweise, etc.
  • Angenommen sei, dass die DICOM Dateien bereits in das Speichersystem eingepflegt worden sind. Dann sind die weiteren Schritte normalerweise damit verbunden, die Dateien wieder aus dem Speichersystem zu laden, die Extraktion vorzunehmen und wieder in das Speichersystem zu übertragen.
  • Es wird nun vorgeschlagen, die Extraktion von DICOM Daten als Modul auszulegen und dieses Modul in das Speichersystem einzuspielen. Dort wird das Modul, d.h. die Extraktion der Bilddateien, serverseitig ausgeführt, ohne dass Übertragungsvorgänge anfallen.
  • Als weitere Anwendung kommen Verfahren zum CBIR (Content-based Image Retrieval) u.a. in Frage. Bei CBIR geht es darum, durch Erkennung der Bildinhalte die Suche nach einem bestimmten Bildinhalt zu ermöglichen. In der zuvor beschriebenen Konstellation können CBIR Verfahren auf neu ankommende Bilddaten angewendet werden, so dass die Daten für die Suche nach Bildinhalten erzeugt bzw. realisiert werden. Bei CBIR kommen zum Beispiel Algorithmen zur Extraktion von sog. Features bzw. Merkmalen zum Einsatz. Hierbei wird CBIR durch zwei Umstände verbessert:
    • a) Für die Clusterbildung von erkannten Features und die Präzisierung der Erkennungsrate profitiert die Feature-Erkennung von einer globalen Sicht auf die Bilder. Insofern wäre der Einsatz von CBIR auf medizinischen Workstations von Nachteil.
    • b) Um neue Features zur Erkennung einzupflegen, ist ein serverseitiger Ansatz ebenfalls von Vorteil, da ansonsten die Software auf bspw. medizinischen Bildverarbeitungsworkstations aktualisiert werden müsste.
  • Bei CBIR werden die textuellen Daten als Metadaten des Bildes abgespeichert. In DICOM bedeutet dies die Nutzung von userdefinable Tags als DICOM data element.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele. Sofern in dieser Anmeldung der Begriff "kann" verwendet wird, handelt es sich sowohl um die technische Möglichkeit als auch um die tatsächliche technische Umsetzung. Sofern in dieser Anmeldung der Begriff "etwa" verwendet wird, bedeutet dies, dass auch der exakte Wert offenbart ist.
  • Die Figuren sind nicht maßstabsgerecht gezeichnet, insbesondere können die Aspektverhältnisse der Elemente anders gewählt werden.
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:
  • 1 Verfahrensschritte beim Speichern von Bilddaten,
  • 2 Verfahrensschritte beim Lesen von Bilddaten,
  • 3 Verfahrensschritte beim Lesen von Bilddaten gemäß einer zweiten Variante,
  • 4 die Struktur von Bilddaten und Bildzusatzdaten,
  • 5 zwei Regeln für die automatische Bildbearbeitung, und
  • 6 zwei Regeln für die automatische Bildbearbeitung gemäß der zweiten Variante.
  • Die 1 zeigt Verfahrensschritte beim Speichern von Bilddaten. In den 1 und 2 ist zu jeder relevanten Einheit ein vertikaler Zeitstrahl der Zeit t dargestellt, wobei etwa gleichzeitig auftretende Ereignisse auf gleicher horizontaler Höhe auf den Zeitstrahlen liegen.
  • Die Verfahrensschritte werden unter Verwendung eines Bildarchivierungssystems ausgeführt, z.B. unter Verwendung eines PACS 8, das in der 1 rechts einer Trennlinie 21 dargestellt ist.
  • Links der Trennlinie 21 ist eine Datenverarbeitungsanlage 12 dargestellt, z.B. eine Workstation, ein Personal Computer oder ein Terminal, wie z.B. ein Tablet PC oder ein Smartphone. Auf der Datenverarbeitungsanlage 12 ist bspw. eine Anwendungssoftware 10 installiert, bspw. die Oberfläche eines Bildbearbeitungsprogramms.
  • Das PACS 8 kann eine Datenverarbeitungsanlage (DV-Anlage) oder mehrere DV-Anlagen enthalten, auf denen mehrere Einheiten angeordnet sind, siehe z.B.:
    • – Interface 14, z.B. PACS IF (Interface),
    • – Bilddatenspeicher 16, der auch als PACS Mem (Memory) bezeichnet wird,
    • – Bildbearbeitungseinheit 18, die auch als PACS EE (Execution Environment) bezeichnet wird,
    • – Steuereinheit 20, die auch als PACS CE (Condition Evaluator) bezeichnet wird.
  • Bevor das PACS 8 genutzt wird, wird es bspw. unter Verwendung der DV-Anlage 12 konfiguriert. Dafür wird von der DV-Anlage 12 zu dem Interface 14 eine optionale Nachricht 22 gesendet, bspw. über ein drahtgebundenes, ein fasergebundenes oder ein drahtloses Netzwerk (Funk). Die Nachricht 22 ist bspw. eine Nachricht mit dem Namen submitOperationModule und enthält bspw.:
    • – ein Kennzeichen id, das eine Bildbearbeitungsfunktion bezeichnet,
    • – und Daten "module", die ein Bildbearbeitungsmodul bzw. die Bildbearbeitungsfunktion festlegen, bspw. eine Java-Klasse oder eine C Klasse, z.B. C++ oder Objective C. Genauer gesagt, ist in den Daten "module" der Befehlscode oder der wesentliche Teil des Befehlscodes der durch das Kennzeichen id bezeichneten Bildbearbeitungsfunktion festgelegt bzw. enthalten.
  • Das Interface 14 erzeugt auf Grund der Nachricht 22 eine optionale Nachricht 24, die vom Interface 14 an die Bildbearbeitungseinheit 18 gesendet wird. Die Nachricht 24 hat bspw. den Namen registerOperationModule und enthält:
    • – das Kennzeichen id aus der Nachricht 22, und
    • – die Befehlscodedaten "module" aus der Nachricht 22.
  • Das Interface 14 und die Bildbearbeitungseinheit 18 können sich auf derselben DV-Anlage oder auf verschiedenen DV-Anlagen befinden.
  • In der Bildbearbeitungseinheit 18 werden die Daten "module" gespeichert bzw. in den Befehlscode der Bildbearbeitungseinheit 18 eingebunden, was sofort oder bei Bedarf erfolgt, insbesondere unter Nutzung eines Compilers und/oder unter Nutzung dynamischer Bindung (Linking), d.h. einer Bindung zur Laufzeit.
  • Alternativ kann die Bildbearbeitungsfunktion, die durch die Daten "module" festgelegt ist, auch fest im PACS 8 integriert sein, d.h. bereits bei dessen Installation in die Bildbearbeitungseinheit 18 eingebunden werden. Weitere Bildbearbeitungsfunktionen können durch weitere submitOperationModule Nachrichten installiert werden, die bspw. von der DV-Anlage 12 oder von anderen DV-Anlagen kommen.
  • Bevor das PACS 8 genutzt wird, wird es bspw. unter Verwendung der DV-Anlage 12 weiter konfiguriert. Eine optionale Nachricht 26 hat den Namen submitConditions und enthält:
    • – ein Kennzeichen id für eine Bildbearbeitungsfunktion der Bildbearbeitungseinheit 18, und
    • – mindestens eine Bedingung "conditions", die angibt, unter welchen Bedingungen die durch das Kennzeichen id bezeichnete Bildbearbeitungsfunktion abhängig von Bildzusatzdaten ausgeführt werden soll.
  • Die Bildzusatzdaten, werden unten an Hand der 4 noch näher erläutert. Beispiele für Bedingungen bzw. Regeln werden unten an Hand der 5 noch näher erläutert.
  • Das Interface 14 erzeugt auf Grund der Nachricht 26 eine optionale Nachricht 28, die vom Interface 14 an die Steuereinheit 20 gesendet wird. Die Nachricht 28 trägt bspw. den Namen registerConditions bzw. enthält ein diesen Namen angebendes Kennzeichen. Außerdem enthält die Nachricht 28:
    • – das Kennzeichen id aus der Nachricht 26, und
    • – die Bedingung bzw. die Bedingungen "conditions" aus der Nachricht 26.
  • Das Interface 14 und die Steuereinheit 20 können sich auf derselben DV-Anlage oder auf verschiedenen DV-Anlagen befinden.
  • Die Steuereinheit 20 vermerkt die übermittelte Regel in einer internen Speichereinheit oder in einer externen Speichereinheit, auf die die Steuereinheit 20 Zugriff hat. Beim Zugriff auf Bilddaten werden die in der Steuereinheit 20 vermerkten Regeln geprüft und führen ggf. zu entsprechenden Bildbearbeitungsschritten, was unten an Hand der 1 und der 2 noch näher erläutert wird.
  • Alternativ kann die Bedingung bzw. die Regel, die durch die Daten "conditions" festgelegt ist, auch fest im PACS 8 integriert sein, bzw. bei dessen Installation in die Steuereinheit 20 eingebunden werden. Weitere Bedingungen bzw. Regeln können durch weitere submit Conditions Nachrichten installiert werden, die bspw. von der DV-Anlage 12 oder von anderen DV-Anlagen kommen.
  • Bestätigungsnachrichten, z.B. auf die Nachricht 22 bzw. 26, können gemäß DICOM Standard gesendet werden.
  • Es sei angenommen, dass eine Bedienperson, durch eine Benutzereingabe 6 das Übertragen von Bilddaten von der Datenverarbeitungsanlage 12 zu dem PACS 8 veranlasst. Daraufhin wird eine Nachricht 30 von der DV-Anlage 12 zu dem Interface 14 gesendet, bspw. über ein drahtgebundenes, ein fasergebundenes oder ein drahtloses Netzwerk (Funk).
  • Die Nachricht 30 trägt den Namen sendObject oder ein entsprechendes Kennzeichen. Außerdem enthält die Nachricht 30 Bilddaten und Bildzusatzdaten, bspw. gemäß DICOM Standard erzeugte DICOM Daten, die sowohl Bildpunktdaten auch als Bildzusatzdaten enthalten, was in der 1 durch den Namen "image" dargestellt ist. In der Einleitung wurden Datenobjekte und Datenfelder der DICOM Daten angegeben, so dass hier auf diese Ausführungen verwiesen wird.
  • In dem Interface 14 bzw. in der Interfaceeinheit 14 werden nach dem Empfang der Nachricht 30 die DICOM Datenfelder bzw. die Felddaten (Field Data) extrahiert, wobei die Bilddaten nicht enthalten sind, siehe Zeitpunkt 32. Bei den Felddaten handelt es sich um die Bildzusatzdaten bzw. um DICOM Data Elements.
  • Danach speichert die Interfaceeinheit 14 die eigentlichen Bilddaten und die Bildzusatzdaten in dem Bilddatenspeicher 16 ab, wozu bspw. eine Nachricht 34 verwendet wird. Die Nachricht 34 wird bspw. als storeImage bezeichnet und enthält die Bilddaten und die Bildzusatzdaten, hier kurz als "image" bezeichnet.
  • Außerdem erzeugt die Interfaceeinheit 14 vor oder nach dem Speichern der Bilddaten eine Nachricht 36. Die Nachricht 36 wird auch als submit bezeichnet und enthält die DICOM Felddaten (Field Data), wobei die eigentlichen Bildpunktdaten (Pixel) nicht enthalten sind. Die Nachricht 36 ist mit einem asynchronen Zugriff auf die mit der Nachricht 34 gespeicherten Daten verbunden, der zu einem späteren Zeitpunkt erfolgt. Die Nachricht 36 wird von der Interfaceeinheit 14 an die Steuereinheit 20 gesendet und dort weiter bearbeitet, bspw. abhängig von einer vorgegebenen Planungsfunktion (scheduling), die eine effektive Ausführung von Bildbearbeitungsfunktionen sicher stellt.
  • Die Steuereinheit 20 empfängt die Nachricht 36 und wertet die enthaltenen DICOM Felddaten zu einem Zeitpunkt 38 gemäß der in der Steuereinheit hinterlegten Regeln R1, R2 usw. aus. Trifft eine Regel zu, so kann eine Planungsfunktion ausgeführt werden, die festlegt, wann die auszuführende Bildbearbeitungsfunktion gestartet wird, bspw. zu einem bestimmten Zeitpunkt oder in einem bestimmten Zeitraum. Es kann auch darauf geachtet werden, dass bspw. eine bestimmte Mindestanzahl von mit dieser Bildbearbeitungsfunktion zu bearbeitenden Bildern empfangen worden sind. Es kann jedoch auch ohne Planungsfunktion gearbeitet werden, z.B. nach dem FIFO (first in first out) Prinzip.
  • Es sei angenommen, dass die Steuereinheit 20 zu einem nach dem Zeitpunkt 38 liegenden Zeitpunkt eine Nachricht 40 erzeugt, um eine Bildverarbeitungsfunktion auf Grund der Nachricht 36 zu starten. Die Nachricht 40 wird bspw. "trigger" genannt und enthält:
    • – ein Kennzeichen id, das durch eine erfüllte Regel angegeben ist und das die auszuführende Bildbearbeitungsfunktion bestimmt, und
    • – die DICOM Felddaten.
  • Die Nachricht 40 wird von der Steuereinheit 20 an die Bildbearbeitungseinheit 18 gesendet, um die zugehörige Bildbearbeitung auszulösen.
  • Die Bildbearbeitungseinheit 18 empfängt die Nachricht 40 und ermittelt die durch das Kennzeichen id bezeichnete auszuführende Bildbearbeitungsfunktion. Außerdem stellt die Bildbearbeitungseinheit 18 eine Anforderung zum Lesen der durch die DICOM Felddaten bezeichneten Bilddaten aus dem Bilddatenspeicher 16, siehe Nachricht aquireImage(data), wobei data die zu lesenden Bilddaten angibt.
  • Der Bilddatenspeicher 16 befindet sich bspw. auf der gleichen Datenverarbeitungsanlage wie die Bildbearbeitungseinheit 18. Alternativ befindet sich der Bilddatenspeicher 16 aber auf einer anderen DV-Anlage. Beide DV-Anlagen können durch ein besonders schnelles Datenübertragungsnetz oder Bussystem verbunden sein, z.B. eine sogenannte Backplane.
  • Zu einem Zeitpunkt 44 werden die Bilddaten aus dem Bilddatenspeicher 16 zu der Bildbearbeitungseinheit 18 übertragen und dort gemäß der durch das Kennzeichen id in der Nachricht 40 bezeichneten Bildbearbeitungsfunktion bearbeitet, siehe Kreuz bzw. Zeitpunkt 46
  • Die bearbeiteten Bilddaten werden danach zusätzlich oder an Stelle der im Schritt 44 gelesenen Bilddaten bspw. unter Verwendung einer Nachricht 48 storeImage(image) von der Bildbearbeitungseinheit 18 in dem Bildspeicher 16 gespeichert. Die zugehörigen Bildzusatzdaten d.h. die DICOM Felddaten werden ebenfalls zu den bearbeiteten Daten gespeichert. Dafür können die mit der Nachricht 40 übermittelten Daten oder die im Schritt 44 gelesenen Daten verwendet werden.
  • Auf gleiche Weise werden weitere Nachrichten sendObject von der DV-Anlage 12 bzw. von anderen DV-Anlagen durch das PACS 8 bearbeitet. Auch Leseanforderungen können durch das PACS 8 bearbeitet werden, was unten an Hand der 2 bzw. 3 noch näher erläutert wird.
  • Die gespeicherten Original-Bilddaten und/oder die gespeicherten bearbeiteten Bilddaten können bei Bedarf von der DV-Anlage 12 bzw. dem Anwenderprogramm 10 oder von anderen DV-Anlagen bzw. Anwenderprogrammen abgerufen werden, wobei bspw. keine weitere Bearbeitung mehr erfolgt. Alternativ kann jedoch beim Abrufen der Bilddaten eine weitere Bearbeitung erfolgen, was unten an Hand der 2 bzw. 3 näher erläutert wird.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel besteht die zum Zeitpunkt 46 ausgeführte Bildbearbeitung bspw. im Extrahieren von JPEG (Joint Photographic Expert Group) Bilddaten. Die Extraktion bezweckt z.B., zu prüfen, ob eine Thumbnail-Ansicht (Vorausschau) als EXIF Eintrag im JPEG Header zu finden ist.
  • Die Bildbearbeitung kann asynchron gestartet werden durch eine entsprechende Kennzeichnung der Metadaten (Bildzusatzdaten) im Bildarchiv bzw. Bilddatenspeicher. Als Beispiel:
    Falls keine Thumbnail-Ansicht (Vorausschau) vorhanden ist, wird diese als Bildverarbeitungsschritt von dem Originalbild generiert. Dieser Bearbeitungsschritt ist dann in einer Regel hinterlegt, die ggf. gleich im Anschluss an die Extraktion oder später ausgeführt wird.
  • Alternativ kann die Bildbearbeitung asynchron gestartet werden im Rahmen von User-definable Metadaten bzw. Bildzusatzdaten, sofern vom Dateiformat unterstützt. Dies können weitere Daten sein, zum Beispiel die durch CBIR entstehen.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird zum Zeitpunkt 46 ein automatisches Bilderkennungsverfahren im Rahmen der CBIR durchgeführt. Die erkannten Strukturen werden klassifiziert. Das Erfassungsergebnis wird in den Bildzusatzdaten automatisch vermerkt, bspw. in Textform, die auch für Menschen lesbar ist. Die Merkmalserkennung kann manuell oder automatisch schrittweise verbessert werden, weil die Bildbearbeitungsfunktion zentral ausgeführt wird für eine sehr schnell größer werdende Datenbasis. Insbesondre kann die Erfassungsrate schnell erhöht werden, weil eine Vielzahl von Bildern an zentraler Stelle zur Verfügung stehen. Bei der Bildverarbeitung auf den Workstations des Users müssten diese Funktionen individuell aktualisiert werden, was mit administrativen / organisatorischen Aufwand verbunden ist. Auch ist der Aufwand zur Zertifizierung, bzw. zur Abnahme bei Inbetriebsetzung viel geringer, wenn die Software nur auf einem (Server-)Computer aktualisiert wird, anstatt auf X-Bildbearbeitungsworkstations.
  • Die 2 zeigt Verfahrensschritte beim Lesen von Bilddaten. Es kann dasselbe PACS 8, wie oben an Hand der Figur erläutert verwendet werden. Alternativ wird ein anderes PACS verwendet, das jedoch die gleichen Einheiten enthält, wie das PACS 8. Somit gelten die oben gemachten Aussagen für die folgenden Einheiten auch im Zusammenhang mit der 2:
    • – Anwendungsprogramm 10,
    • – Datenverarbeitungsanlage 12,
    • – Interfaceeinheit 14,
    • – Bilddatenspeicher 16,
    • – Bildbearbeitungseinheit 18, und
    • – Steuereinheit 20.
  • Auch die an Hand der 1 getroffenen Aussagen bezüglich der folgenden Nachrichten bzw. Zeitpunkte gelten weiter:
    • – der optionalen Nachricht 22 entspricht eine optionale Nachricht 22b submitOperationModule(id, module), enthaltend ein Kennzeichen id und Codedaten "module",
    • – der optionalen Nachricht 24 entspricht eine optionale Nachricht 24b registerOperationModule(id, module),
    • – der optionalen Nachricht 26 entspricht eine optionale Nachricht 26b submitConditions(id, conditions),
    • – der optionalen Nachricht 28 entspricht eine optionale Nachricht 28b registerConditios(id, conditions),
    • – der Zeitpunkt 32 entspricht einem Zeitpunkt 32b, d.h. Extrahieren der DICOM Field Data,
    • – der Nachricht 36 entspricht eine Nachricht 36b submit(DICOM Field Data),
    • – dem Zeitpunkt 38 entspricht ein Zeitpunkt 38b, evaluate(DICOM Field Data),
    • – der Nachricht 40 entspricht eine Nachricht 40b trigger(id, DICOM Field Data),
    • – der Anforderung aquireImage(data) 42 entspricht eine Anforderung 42b,
    • – der Übertragung 44 der Bilddaten entspricht eine Übertragung 44b der Bilddaten,
    • – dem Bearbeiten 46 der Bilddaten entspricht ein Bearbeiten 46b, und
    • – der Nachricht 48 entspricht eine optionale Nachricht 48b, storeImage(image).
  • An Stelle der Benutzereingabe 6 wird jedoch in dem in der 2 dargestellten Verfahren eine Benutzereingabe 58 gemacht, durch die Bilddaten angefordert werden, bspw. durch Eingabe eines Patientenkennzeichens.
  • An Stelle der Nachricht 30 wird von der DV-Anlage 12 eine Nachricht 60 erzeugt, die auch als readObject bezeichnet wird und die DICOM Felddaten enthält. Alternativ befindet sich in der Nachricht 60 nur ein Kennzeichen, das die Ermittlung von zugehörigen DICOM Daten erlaubt. Die Nachricht 60 wird von der DV-Anlage 12 zu der Interfaceeinheit 14 gesendet. Die Nachricht 60 enthält keine Bildpunktdaten.
  • Nach dem Empfang der Nachricht 60 in der Interfaceeinheit 14 wird der Schritt 32b durchgeführt, wobei die DICOM Felddaten der Nachricht 60 gelesen werden. Alternativ kann ein Speicherzugriff durchgeführt werden, um die DICOM Daten abhängig von einem Kennzeichen zu lesen, bspw. aus dem Bilddatenspeicher 16.
  • Da es keine Bildpunktdaten in der Nachricht 60 gibt, fehlt eine der Nachricht 34 storeImage(image) entsprechende Nachricht bei dem in der 2 dargestellten Ablauf. Jedoch werden die DICOM Felddaten in der Nachricht 36b von der Interfaceeinheit 14 an die Steuereinheit 20 weitergeleitet, worauf der Schritt 38b erfolgt und die Nachricht 40b gesendet wird. Danach wird weiter, wie oben an Hand der 1 erläutert, verfahren, siehe Bezugszeichen 42b, 44b, 46b und 48b, wobei das Speichern der bearbeiteten Bilddaten optional ist. Die bearbeiteten Bilddaten können auch nur zu der DV-Anlage 12 übertragen werden, ohne dass eine Speicherung in der Bildspeichereinheit bzw. in dem Bilddatenspeicher 16 erfolgt, siehe Übertragung 61 von der Bildbearbeitungseinheit 18 zu der Interfaceeinheit 14 sowie Übertragung 62 von der Interfaceeinheit 14 zu der DV-Anlage 12.
  • Die DV-Anlage 12 gibt die bearbeiteten Bilddaten bspw. an einem Bildschirm mit Hilfe des Anwenderprogramms oder eines anderen Programms aus, siehe Bildschirmausgabe 64.
  • Auf gleiche Weise können weitere Nachrichten 60 readObject von der DV-Anlage 12 bzw. von anderen DV-Anlagen durch das PACS 8 bearbeitet werden. Auch Schreibanforderungen können durch das PACS 8 bearbeitet werden, was bspw. oben an Hand der 1 näher erläutert worden ist. Es können aber auch Schreibvorgänge von Bilddaten ohne Bearbeitung durchgeführt werden.
  • Die gespeicherten Original-Bilddaten und/oder die gespeicherten bearbeiteten Bilddaten können bei Bedarf auch von der DV-Anlage 12 bzw. dem Anwenderprogramm 10 oder von anderen DV-Anlagen bzw. Anwenderprogrammen abgerufen werden, wobei bspw. keine weitere Bearbeitung mehr erfolgt.
  • Ein Vorzug dieser Ausführung liegt darin, dass eine Bildbearbeitungsfunktion die zu diesem Zeitpunkt in der Einheit 10 befindlichen Bilddaten für eine Aggregation nutzen kann. Beispielsweise kann die Nachricht 60c so kodiert sein, dass eine Überlagerung unter Hinzunahme aktuell vorhandener Bilder im Arbeitsschritt 46b angefordert wird, welches dann in Nachricht 62 als neu erzeugtes Bild der Einheit 12 zurückgesendet wird. Auf diese Weise können Bilder erzeugt werden, die als solche beim Übertragen der Nachricht 60c noch nicht existieren, sondern erst auf Anforderung hin dynamisch generiert werden, wobei man auch von "virtuellen" Objekten sprechen kann.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird zum Zeitpunkt 46b ein automatisches Bilderkennungsverfahren im Rahmen der CBIR durchgeführt. Die erkannten Strukturen werden klassifiziert. Das Erfassungsergebnis wird in den Bildzusatzdaten automatisch vermerkt, bspw. in Textform, die auch für Menschen lesbar ist. Die Merkmalserkennung kann manuell oder automatisch schrittweise verbessert werden, weil die Bildbearbeitungsfunktion zentral ausgeführt wird für eine sehr schnell größer werdende Datenbasis. Insbesondre kann die Erfassungsrate schnell erhöht werden, weil eine Vielzahl von Bildern an zentraler Stelle zur Verfügung stehen. Bei der Bildverarbeitung auf den Workstations 12 des Users müssten diese Funktionen individuell aktualisiert werd, was mit administrativen/ organisatorischen Aufwand verbunden ist. Auch ist der Aufwand zur Zertifizierung, bzw. zur Abnahme bei Inbetriebsetzung viel geringer, wenn die Software nur auf einem (Server-)Computer aktualisiert wird, anstatt auf X-Bildbearbeitungsworkstations.
  • Dem an Hand der 2 erläuterten Verfahren kann ein Abspeichern von Originalbilddaten, d.h. unbearbeiteten Bilddaten vorangehen. Alternativ kann aber auch eine Bearbeitung beim Abspeichern stattfinden, wie oben an Hand der 1 erläutert, insbesondere eine Vorverarbeitung.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel des in der 2 gezeigten Verfahrens betrifft die Datenbearbeitungsfunktion bspw. ein Einfärben von Bildern oder Bildteilen oder das Festlegen einer Reihenfolge von Bildern.
  • Die 3 zeigt eine zweite Variante für Verfahrensschritte beim Lesen von Bilddaten. Es kann dasselbe PACS, wie oben an Hand der 1 bzw. 2 erläutert, verwendet werden. Alternativ wird ein anderes PACS 8 verwendet, das jedoch die gleichen Einheiten enthält, wie das PACS 8. Somit gelten die oben gemachten Aussagen für die folgenden Einheiten auch im Zusammenhang mit der 3:
    • – Anwendungsprogramm 10,
    • – Datenverarbeitungsanlage 12,
    • – Interfaceeinheit 14,
    • – Bilddatenspeicher 16,
    • – Bildbearbeitungseinheit 18, und
    • – Steuereinheit 20.
  • Auch die an Hand der 1 bzw. 2 getroffenen Aussagen bezüglich der folgenden Nachrichten bzw. Zeitpunkte gelten weiter:
    • – der optionalen Nachricht 22 entspricht eine optionale Nachricht 22c submitOperationModule(id, module), enthaltend ein Kennzeichen id und Codedaten "module",
    • – der optionalen Nachricht 24 entspricht eine optionale Nachricht 24c registerOperationModule(id, module),
    • – der optionalen Nachricht 26 entspricht eine optionale Nachricht 26c submitConditions(id, conditions),
    • – der optionalen Nachricht 28 entspricht eine optionale Nachricht 28c registerConditios(id, conditions),
    • – der Zeitpunkt 32 entspricht einem Zeitpunkt 32c, d.h. Extrahieren der DICOM Field Data,
    • – der Nachricht 36 entspricht eine Nachricht 36c submit(DICOM Field Data),
    • – dem Zeitpunkt 38 entspricht ein Zeitpunkt 38c, evaluate(DICOM Field Data),
    • – der Nachricht 40 entspricht eine Nachricht 40c trigger(id, DICOM Field Data),
    • – der Anforderung aquireImage(data) 42 entspricht eine Anforderung 42c,
    • – der Übertragung 44 der Bilddaten entspricht eine Übertragung 44c der Bilddaten,
    • – dem Bearbeiten 46 der Bilddaten entspricht ein Bearbeiten 46c, und
    • – der Nachricht 48 entspricht eine optionale Nachricht 48c, storeImage(image),
    • – der Nachricht 61 entspricht eine Nachricht 61c, und
    • – der Nachricht 62 entspricht eine Nachricht 62c.
  • An Stelle der Benutzereingabe 6 bzw. 58 wird jedoch in dem in der 3 dargestellten Verfahren eine Benutzereingabe 58c gemacht, durch die eine Datenbearbeitungsfunktion angefordert wird oder mehrerer Datenbearbeitungsfunktionen angefordert werden, wobei ggf. auch weitere Parameter angegeben werden können, wie z.B. eine Patientenkennzeichen, eine maximale Anzahl von durch die Bearbeitungsfunktion erzeugten Antwortdatensätzen usw.
  • So könnte veranlasst werden, dass alle JPEG Bilder einer Transformation nach TIFF unterzogen werden.
  • An Stelle der Nachricht 60 wird von der DV-Anlage 12 eine Nachricht 60c erzeugt, die im Format eines DICOM Objektkennzeichens indirekt eine Datenbearbeitungsfunktion angibt. Diese indirekte Angabe einer Funktion kann auch als Angabe eines virtuellen Objektes (VO) betrachtet werden. Die Nachricht 60c kann zusätzlich auch DICOM Felddaten FD enthalten.
  • Nach dem Empfang der Nachricht 60c in der Interfaceeinheit 14 wird der Schritt 32c durchgeführt, wobei die DICOM VO Daten der Nachricht 60c gelesen werden sowie ggf. vorhandene Felddaten FD.
  • Da es keine Bildpunktdaten in der Nachricht 60c gibt, fehlt wieder eine der Nachricht 34 storeImage(image) entsprechende Nachricht bei dem in der 3 dargestellten Ablauf. Jedoch werden die DICOM VO Daten und ggf. vorhandene DICOM Felddaten FD in der Nachricht 36c von der Interfaceeinheit 14 an die Steuereinheit 20 weitergeleitet, worauf der Schritt 38c unter Auswertung von Regeln erfolgt, die dem Kennzeichen (Virtuelles Objekt) in der Nachricht 36c eine Bearbeitungsfunktion zuordnet.
  • Das Kennzeichen id in der Nachricht 40c gibt nun die anhand des Kennzeichens und der zugehörigen Regel ermittelte Bearbeitungsfunktion an, z.B. F1 bzw. F2, siehe auch 6.
  • Beim Ausführen der Datenbearbeitungsfunktion werden von der Bildbearbeitungseinheit 18 Datenobjekte ermittelt, wobei ggf. auch die übermittelten Felddaten FD zur Abfrage der Speichereinheit 16 verwendet werden, siehe auch die Erläuterungen zu der 6. Bei der Datenbearbeitungsfunktion kann es sich um eine Funktion zur Bearbeitung von Bilddaten und/oder Messwertdaten und/oder Bildzusatzdaten und/oder Messwertzusatzdaten handeln. Die Datenbearbeitungsfunktion ist in der Bildbearbeitungseinheit 18 festgelegt bzw. auf andere Art und Weise, was unten noch näher erläutert wird.
  • Danach wird für alle ermittelten Datensätze bzw. Datenobjekte, weiter so verfahren, wie oben an Hand der 2 erläutert, siehe Bezugszeichen 42c, 44c, 46c und 48c, wobei das Speichern der bearbeiteten Bilddaten optional ist.
  • Die bearbeiteten Bilddaten können auch nur zu der DV-Anlage 12 übertragen werden, ohne dass eine Speicherung in der Bildspeichereinheit bzw. in dem Bilddatenspeicher 16 erfolgt, siehe Übertragung 62c.
  • Die DV-Anlage 12 gibt die bearbeiteten Bilddaten bzw. andere Bearbeitungsergebnisse bspw. an einem Bildschirm mit Hilfe des Anwenderprogramms oder eines anderen Programms aus, siehe Bildschirmausgabe 64c.
  • Auf gleiche Weise können weitere Nachrichten 60c readObject von der DV-Anlage 12 bzw. von anderen DV-Anlagen durch das PACS 8 bearbeitet werden. Auch Schreibanforderungen können durch das PACS 8 bearbeitet werden, was bspw. oben an Hand der 1 näher erläutert worden ist. Es können aber auch Schreibvorgänge von Bilddaten ohne Bearbeitung durchgeführt werden. Auch eine Kombination mit den in 2 erläuterten Abfragen 60 ist möglich.
  • Die gespeicherten Original-Bilddaten und/oder die gespeicherten bearbeiteten Bilddaten können bei Bedarf auch von der DV-Anlage 12 bzw. dem Anwenderprogramm 10 oder von anderen DV-Anlagen bzw. Anwenderprogrammen abgerufen werden, wobei bspw. keine weitere Bearbeitung mehr erfolgt.
  • Ein Vorzug dieser Ausführung liegt darin, dass eine Bildbearbeitungsfunktion die zu diesem Zeitpunkt in der Einheit 16 befindlichen Bilddaten für eine Aggregation nutzen kann. Beispielsweise kann Nachricht 60c so kodiert sein, dass eine Überlagerung unter Hinzunahme aktuell vorhandener Bilder im Arbeitsschritt 46c angefordert wird, welche dann in Nachricht 62 als neu erzeugtes Bild der Einheit 12 zurückgesendet wird. Die Auswahl der Objekte erfolgt gemäß der in der Bildbearbeitungseinheit 18 hinterlegten Funktion ggf. auch unter Berücksichtigung von Zusatzdaten FD bzw. DICOM Felddaten FD.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird zum Zeitpunkt 46c ein automatisches Bilderkennungsverfahren im Rahmen der CBIR durchgeführt. Die erkannten Strukturen werden klassifiziert. Das Erfassungsergebnis wird in den Bildzusatzdaten automatisch vermerkt, bspw. in Textform, die auch für Menschen lesbar ist. Die Merkmalserkennung kann manuell oder automatisch schrittweise verbessert werden, weil die Bildbearbeitungsfunktion zentral ausgeführt wird für eine sehr schnell größer werdende Datenbasis. Insbesondre kann die Erfassungsrate schnell erhöht werden, weil eine Vielzahl von Bildern an zentraler Stelle zur Verfügung stehen. Bei der Bildverarbeitung auf den Workstations 12 des Users müssten diese Funktionen individuell aktualisiert werd, was mit administrativen/ organisatorischen Aufwand verbunden ist. Auch der Aufwand zur Zertifizierung bzw. zur Abnahme bei Inbetriebsetzung ist viel geringer, wenn die Software nur auf einem (Server-)Computer 8 aktualisiert wird, anstatt auf mehreren Bildbearbeitungsworkstations.
  • Dem an Hand der 3 erläuterten Verfahren kann ein Abspeichern von Originalbilddaten, d.h. unbearbeiteten Bilddaten vorangehen. Alternativ kann aber auch eine Bearbeitung beim Abspeichern stattfinden, wie oben an Hand der 1 erläutert, insbesondere eine Vorverarbeitung.
  • Bei einer Alternative des in der 3 gezeigten Verfahrens werden die durch das Bildbearbeitungsmodul auszuführenden Schritte nicht in der Bildbearbeitungseinheit 18 vermerkt, sondern als DICOM Objekt in der Speichereinheit 16. Deshalb wird in einem Schritt 41c, der zwischen den Schritten 40c und 42c liegt, von der Bildbearbeitungseinheit 18 dieses Objekt von der Speichereinheit 16 angefordert bzw. gelesen. Die Triggernachricht 40b kann entsprechend angepasst werden. Gleiches gilt für Alternativen der Verfahren gemäß 1 bzw. 2, d.h. auch dort können die durch das Bildbearbeitungsmodul auszuführenden Schritte nicht in der Bildbearbeitungseinheit 18 vermerkt sein sondern als DICOM Objekt in der Speichereinheit 16
  • Die 4 zeigt die Struktur von Bilddaten und von Bildzusatzdaten BZD1, BZD2. Bilddaten BD gehören zu einem Bild 100, bspw. dem Bild einer Niere 106.
  • Die Bilddaten BD sind in einen Datenblock 102 eingebettet, der bspw. den DICOM Standard erfüllt. Der Datenblock 102 enthält Patientendaten PD die auch als Bildzusatzdaten BZD1 bezeichnet werden. Beispiele für Patientendaten sind oben in der in der Einleitung genannten Tabelle (Patientenmodul) angegeben, z.B. "Patientenidentifikationsnummer".
  • Zwischen den Patientendaten PD und einem Bildteilblock BT sind bspw. weitere Daten 104 gespeichert. In dem Bildteilblock BT befinden sich die Bilddaten BD, z.B. Bildpunktdaten im JPEG Format oder TIFF (Tagged Image File Format). Die im Bildteilblock BT enthaltenden Bildzusatzdaten werden auch als Bildzusatzdaten BZD2 bezeichnet. Beispiele für Bildzusatzdaten BZD2 sind oben in der Einleitung genannt, z.B. "Kontrast", "Aufnahmewinkel" etc.
  • Die 5 zeigt zwei Regeln R1 und R2 für die automatische Bildbearbeitung.
  • Eine Regel R1 lautet: WENN D5 = Niere DANN ID = 1 (Kantendetektor).
  • Somit wird bei der Angabe in einem Datenfeld D5, wonach es sich um das statische Bild einer Niere handelt, eine Kantendetektion durchgeführt.
  • Eine Regel R2 lautet: WENN D5 = Herz DANN ID = 2 (Kammervolumen Ermitteln, z.B. mit Fuzzyverfahren).
  • Bei einer Herzaufnahme wird über mehrere dynamische Aufnahmen des Herzens das Kammervolumen einer oder beider Herzvorkammern oder Herzhauptkammern ermittelt, wobei bspw. ein Fuzzyverfahren eingesetzt wird.
  • Die 6 zeigt zwei Regeln R10 und R12 für die automatische Bildbearbeitung gemäß der 3.
  • Eine Regel R10 lautet: WENN ID = O1 DANN F1 (Kantendetektor).
  • Somit wird hier für ein Kennzeichen O1 eine Funktion F1 festgelegt, z.B. eine Kantendetektion. Ohne zusätzliche Zusatzdaten FD würde die Funktion F1 auf alle geeigneten Objekte im Bilddatenspeicher 16 angewendet werden. Zusatzdaten FD können zur Eingrenzung der zu berücksichtigenden Objekte verwendet werden bzw. zum Finden relevanter Objekte. Die Zusatzdaten können eines oder mehrere der folgenden Daten sein:
    • – eine zeitliche Einschränkung, z.B. im letzten Monat aufgenommene Bilddaten, und/oder,
    • – Angabe eines Patienten, einer Studie oder eines anderen Kriteriums.
  • Eine Regel R12 lautet: WENN ID = O2 DANN F2 (Aggregation).
  • Somit wird hier für ein Kennzeichen (ID) O2 ("virtuelles" Objekt) festgelegt, dass die Ausführung der Funktion F2 bewirken soll, z.B. eine Aggregation über mehrere Blutdruckwerte, wobei bspw. ein Chart bzw. ein Verlauf erstellt wird. Zusatzdaten FD können zur Eingrenzung der zu berücksichtigenden Objekte verwendet werden bzw. zum Finden relevanter Daten-Objekte. Sind keine Zusatzdaten FD vorhanden, werden bspw. alle relevanten Objekte bearbeitet, bzw. es wird ein vorher festgelegter Begrenzungswert berücksichtigt. Die Zusatzdaten können eines oder mehrere der folgenden Daten sein:
    • – Schwellwert für den Bluttdruck, z.B. alle Patienten, die irgendwann mal einen Blutdruck über einem bestimmten Wert hatten,
    • – ein Bereich für den Blutdruck, und/oder
    • – eine zeitliche Einschränkung, z.B. im letzte Monat, und/oder,
    • – Angabe eines Patienten, einer Studie oder eines anderen Kriteriums.
  • Die Regeln R1, R2, R10 und/oder R12 können auch komplizierter aufgebaut sein, insbesondere mit logischen Verknüpfungen im WENN Teil, z.B. UND, ODER, XOR oder NEGATION. Im DANN Teil können auch mehrere Funktionen genannt sein.
  • An Stelle oder zusätzlich zu den Bildern können auch Messwertdaten bei den Verfahren gemäß der 1 bis 6 bearbeitet werden. Die Bearbeitungsfunktion kann sich auch nur auf die oder auch auf Zusatzdaten beziehen.
  • Die Regeln können bspw. auch auf das Alter einer Bilddatei und/oder auf den Aufnahmewinkel bei der Aufnahme der Bilddaten oder auf andere Daten Bezug nehmen, die in den Bildzusatzdaten BZD1 bzw. BZD2 enthalten sind.
  • Die Ausführungsbeispiele sind nicht maßstabsgetreu und nicht beschränkend. Abwandlungen im Rahmen des fachmännischen Handelns sind möglich. Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Die in der Einleitung genannten Weiterbildungen und Ausgestaltungen können untereinander kombiniert werden. Die in der Figurenbeschreibung genannten Ausführungsbeispiele können ebenfalls untereinander kombiniert werden. Weiterhin können die in der Einleitung genannten Weiterbildungen und Ausgestaltungen mit den in der Figurenbeschreibung genannten Ausführungsbeispielen kombiniert werden.
  • 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
    • "Electronic Health Records: A Global Perspective", Healthcare Information and Management Systems Society (HIMSS), Seiten 6 bis 7 [0089]

Claims (15)

  1. Verfahren zum Bearbeiten von Daten (BD), enthaltend Hinterlegen (26, 28; 26b, 28b; 26c, 28c) mindestens einer Regel (R1 bis R12), in der mindestens eine Datenbearbeitungsfunktion angegeben ist und/oder die mindestens eine Datenbearbeitungsfunktion betrifft, Übertragen mindestens einer Nachricht (30, 60, 60c) von einer ersten Datenverarbeitungsanlage (12) zu einer zweiten Datenverarbeitungsanlage (14), abhängig von der Nachricht (30, 60, 60c) unter Verwendung der hinterlegten Regel (R1 bis R12) Ermitteln (38, 38b, 38c) mindestens einer Datenbearbeitungsfunktion, Ausführen (46, 46b, 46c) der Datenbearbeitungsfunktion für mindestens einen in der Nachricht (30, 60, 60c) angegebenen Datensatz oder für mindestens einen Datensatz, der bei der Ausführung der Datenbearbeitungsfunktion ermittelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Hinterlegen (26, 28) das Hinterlegen mindestens einer Regel (R1, R2) umfasst, die abhängig von Zusatzdaten (BZD1, BZD2) mindestens eine Datenbearbeitungsfunktion festlegt, wobei die Nachricht (30) Bilddaten (BD) oder Messwertdaten von der ersten Datenverarbeitungsanlage (12) zu der zweiten Datenverarbeitungsanlage (14) überträgt, wobei gemeinsam mit den Bilddaten (BD) oder den Messwertdaten Bildzusatzdaten (BZD1, BZD2) oder Messwertzusatzdaten übertragen werden, wobei das Ermitteln (38) das Ermitteln mindestens einer Datenbearbeitungsfunktion zu den übertragenen Zusatzdaten (BZD1, BZD2) unter Verwendung der hinterlegten Regel (R1, R2) umfasst, Ausführen der Datenbearbeitungsfunktion für die übertragenen Daten (BD), und Speichern der bearbeiteten Daten (BD).
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Hinterlegen das Hinterlegen mindestens einer Regel umfasst, die abhängig von Zusatzdaten (BZD1, BZD2) mindestens eine Datenbearbeitungsfunktion festlegt, wobei die Nachricht (60) eine Anforderungsnachricht (60) für Bilddaten (BD) oder Messwertdaten von der ersten Datenverarbeitungsanlage (12) zu der zweiten Datenverarbeitungsanlage (14) ist, Lesen von Bildzusatzdaten (BZD1, BZD2) oder Messwertzusatzdaten, die zu den in der Anforderungsnachricht angeforderten Daten (BD) gespeichert worden sind oder Zugriff auf in der Anforderungsnachricht (60) enthaltende Bildzusatzdaten (BZD1, BZD2) oder Messwertzusatzdaten, wobei das Ermitteln (38b) das Ermitteln mindestens einer Datenbearbeitungsfunktion zu den gelesenen Zusatzdaten (BZD1, BZD2) oder zu den empfangenen Zusatzdaten (BZD1, BZD2) unter Verwendung der hinterlegten Regel (R1, R2) umfasst, Ausführen der Datenbearbeitungsfunktion für die in der Anforderungsnachricht angeforderten Daten (BD), beim Ausführen der Datenbearbeitungsfunktion Lesen der in der Anforderungsnachricht angeforderten Daten (BD) aus einem Datenspeicher (16), und Übertragen (62) der bearbeiteten Daten (BD) zu der ersten Datenverarbeitungsanlage (12).
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Hinterlegen das Hinterlegen mindestens einer Regel (R10, R12) umfasst, die abhängig von einem Kennzeichen, das für einen Datensatz oder für ein Datenobjekt festgelegt worden ist, die Datenbearbeitungsfunktion angibt, wobei die Nachricht (60c) das Kennzeichen für den Datensatz oder für das Datenobjekt angibt, wobei beim Ermitteln die Bilddaten mindestens eines Bildes und/oder Bildzusatzdaten und/oder Messdaten und/oder Messzusatzdaten ermittelt werden, und wobei beim Ausführen der Datenbearbeitungsfunktion, die Datenbearbeitungsfunktion auf die ermittelten Daten angewandt wird, wobei vorzugsweise beim Ermitteln der Daten Zusatzdaten (FD) verwendet werden, die in der Nachricht (60c) enthalten sind.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Ausführen der Datenbearbeitungsfunktion in einer Bildarchivierungseinheit (8) erfolgt, in der mindestens eine Bildbearbeitungseinheit (18) eingebunden ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Datenbearbeitungsfunktion in einem Datensatz festgelegt ist, der in der Bildarchivierungseinheit (8) gespeichert ist, insbesondere in einem Datensatz, der den DICOM Standard oder den HL7 Standard erfüllt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Bildarchivierungseinheit (8) auch mit bildgebenden Geräten kommuniziert, und/oder wobei die Bilddaten medizinische Daten und/oder die Messwertdaten medizinische Messwertdaten enthalten oder sind.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Bildzusatzdaten (BZD1, BZD2) oder die Messwertzusatzdaten gemäß DICOM Standard oder einem darauf aufbauenden Standard strukturiert sind, oder wobei die Bildzusatzdaten (BZD1, BZD2) oder die oder Messwertzusatzdaten gemäß EXIF Standard oder einem darauf aufbauenden Standard strukturiert sind, wobei die Bildzusatzdaten (BZD1, BZD2) oder die Messwertzusatzdaten gemäß HL7 Standard oder einem darauf aufbauenden Standard strukturiert sind.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bildzusatzdaten (BZD1, BZD2) oder die Messwertzusatzdaten mindestens eines, mindestens zwei oder mindestens drei der folgenden Daten enthalten: – ein Datum zur Angabe der Identität eines Patienten, – ein Datum, das den Tag und/oder den Monat und/oder das Jahr der Aufnahme der Bilddaten oder der Messwertdaten angibt, – ein Datum, das eine klinische Fragestellung im Zusammenhang mit den Bilddaten (BD) angibt, – ein Datum, das die Art und/oder den Typ und/oder den Hersteller des Aufnahmegerätes angibt, das zum Aufnehmen der Bilddaten (BD) oder der Messwertdaten verwendet worden ist, – ein Datum, das den Namen und/oder die Adresse und/oder ein Kennzeichen der die Bilddaten (BD) oder die Messwertdaten aufnehmenden Institution angibt, – ein Datum, das eine Brennweite und/oder eine Blendenstellung bei der Aufnahme der Bilddaten (BD) angibt, – ein Datum, das GPS Daten oder andere Daten zur Kennzeichnung des Aufnahmeortes der Bilddaten (BD) oder der Messwertdaten angibt, – ein Datum, das den Aufnahmewinkel bei der Aufnahme der Bilddaten (BD) angibt.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche soweit auf Anspruch 2 rückbezogen, wobei die oder ein Teil der gemeinsam mit den Bilddaten (BD) übertragenen Bildzusatzdaten (BZD1, BZD2) getrennt von den Bilddaten (BD) in einer Nachricht (36) an eine Steuereinheit (20) gesendet werden, die Zugriff auf die hinterlegten Regeln (R1, R2) hat, oder wobei die oder ein Teil der gemeinsam mit den Messwertdaten (BD) übertragenen Messwertzusatzdaten (BZD1, BZD2) getrennt von den Messwertdaten (BD) in einer Nachricht (36) an eine Steuereinheit (20) gesendet werden, die Zugriff auf die hinterlegten Regeln (R1, R2) hat.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche soweit auf Anspruch 2 oder 3 rückbezogen, wobei die ermittelten Bildzusatzdaten (BZD1, BZD2) oder Messwertzusatzdaten oder die in der Anforderungsnachricht (60) enthaltenden Bildzusatzdaten (BZD1, BZD2) oder Messwertzusatzdaten in einer Nachricht (36b) an eine oder an die Steuereinheit (20) gesendet werden, die Zugriff auf die hinterlegten Regeln (R1, R2) hat.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Steuereinheit (20) die in der Nachricht (36, 36b) enthaltenden Bildzusatzdaten (BZD1, BZD2) oder Messwertzusatzdaten unter Verwendung der hinterlegten Regel (R1, R2) oder Regeln auswertet, und wobei die Steuereinheit (20) eine weitere Nachricht (40, 40b) für eine Datenbearbeitungseinheit (18) erzeugt, wobei die weitere Nachricht insbesondere ein Kennzeichen (id) zur Angabe einer Datenbearbeitungsfunktion und/oder die Zusatzdaten (BZD1, BZD2) enthält, wobei vorzugsweise die Steuereinheit die weitere Nachricht mit einer zeitlichen Verzögerung zu der ersten Nachricht erzeugt, die absichtlich eingeführt wird, z.B. mit einer Verzögerung größer als 5 Minuten oder größer als 30 Minuten.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei von der ersten Datenverarbeitungsanlage (12) zu der zweiten Datenverarbeitungsanlage (14) mindestens eine Nachricht (22, 22b) übertragen wird, in der ein Kennzeichen (id) für eine Datenbearbeitungsfunktion und Befehlscode (mod) für eine Datenbearbeitungsfunktion enthalten sind, insbesondere eine Bildbearbeitungsfunktion oder eine Messwertdatenbearbeitungsfunktion oder eine Zusatzdatenbearbeitungsfunktion, wobei vorzugsweise das Kennzeichen (id) und der Befehlscode (mod) in einer oder der Datenbearbeitungseinheit (18) gespeichert werden.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei von der ersten Datenverarbeitungsanlage (12) zu der zweiten Datenverarbeitungsanlage (14) mindestens eine Nachricht übertragen wird, in der ein Kennzeichen (id) für mindestens eine Datenbearbeitungsfunktion und mindestens eine Regel (cond, R1, R2) angegeben sind, die festlegt, unter welcher Bedingung die Datenbearbeitungsfunktion abhängig von Bildzusatzdaten (BZD1, BZD2) oder Messwertzusatzdaten ausgeführt werden soll oder die dazu dient, festzustellen, ob eine in der Regel angegebene Funktion auf einen Datensatz anwendbar ist, wobei vorzugsweise die Regel (R1, R2) so gespeichert wird, dass eine Steuereinheit (20) darauf Zugriff hat, wobei die Regel (R1, R2) insbesondere in der Steuereinheit (20) gespeichert wird.
  15. Datenverarbeitungsanlage (14) oder Datenverarbeitungsanlagenverbund, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, enthaltend eine in eine Bildarchivierungseinheit (8) eingebundene Datenbearbeitungseinheit (18), und eine Steuereinheit (20), die Zugriff auf mindestens Regel (R1, R2, R10, R12) hat, in der oder in denen angegeben ist, unter welcher Bedingung mindestens eine Datenbearbeitungsfunktion abhängig von Bildzusatzdaten (BZD1, BZD2) oder Messwertzusatzdaten ausgeführt werden soll, oder die abhängig von einem Kennzeichen, das für einen Datensatz oder für ein Datenobjekt festgelegt worden ist, eine Datenbearbeitungsfunktion angibt.
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