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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bildretrievalsystem sowie
auf ein Zugriffsverfahren für ein
solches Bildretrievalsystem in einem nach dem Client/Server-Prinzip
organisierten Datenübertragungsnetz.
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Für den schnellen
Transport von medizinischen Bilddaten (z. B. MRT- oder CT-Daten)
in einer vernetzten Umgebung werden heute Netzwerkverbindungen mit
hoher Bandbreite benötigt.
Der Trend in der medizinischen Diagnose geht hin zu Verfahren, die
aufgrund höherer
Anforderungen an die Bildauflösung
die Echtzeit-Verarbeitung immer größerer Datenmengen und damit
höhere
Datenraten erforderlich machen, was eine Erhöhung der Netzauslastung beim
Versenden der Bilddaten zur Folge hat. Ein wahlfreier Zugriff auf
eine Untermenge der Bilddaten (z. B. das erste und letzte Frame
einer aus mehreren Frames bestehenden Bilddatensequenz) ist nur
lokal möglich,
nachdem das gesamte Bild (z. B. nach dem DICOM-Standard) vollständig übertragen
wurde. Wünschenswert
wäre dagegen
ein wahlfreier Zugriff auf die Massendaten (z. B. auf einzelne Frames
oder eine Anzahl von Pixeln eines Bildes), um bei Bedarf eine im
Hinblick auf die Netzauslastung optimierte Übertragung einzelner Datenblöcke der
Bilddatensequenz zu ermöglichen
(im Gegensatz zur Übertragung
der kompletten Bilddatensequenz gemäß DICOM-Standard).
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US 2003/0005464 A1 bildet
den Oberbegriff der vorliegenden unabhängigen Ansprüche. Es
wird ein Client/Server-System und ein zugehöriges Verfahren zur getrennten
Speicherung von me dizinischen Bilddaten (Pixel) und Metadaten (Header)
in einem Rechnernetz beschrieben, wobei die Bilddaten ohne jegliche
Zusatzinformationen in einem zentralen Datenarchiv abgelegt sind
und die Metadaten einschließlich
eigens generierter Links auf die Bilddaten in einem separaten, räumlich entfernten
Datenarchiv gespeichert werden. Die getrennte Speicherung soll dabei
das Zurückgreifen
auf Standard-Technologien für
die Datenhaltung in skalierbarem Maßstab sowie die Einhaltung
von Datensicherheitsanforderungen gewährleisten.
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US 2002/0023172 A1 offenbart
ein Client/Server-System und ein zugehöriges Routing-Verfahren zur Übertragung
medizinischer Bilddaten und Metadaten über ein paketvermitteltes Rechnernetz.
Dabei wird ein Router verwendet, der die in den zu versendenden
Datenpaketen enthaltenen Adressierungsinformationen auswertet und
anhand von Verkehrslenkungstabellen den günstigsten Weg der Daten von
einem zentralen Netzserver durch das Netz zu einem Client-Terminal
ermittelt. Das System beinhaltet dabei die Vergabe von Zugriffsschlüsseln, sogenannten „Global
Unique Identifiers" (GUIDs),
für medizinische
Bilddaten. Anhand einer solchen GUID soll bei Vorliegen mehrerer
Kopien eines Bilddatensatzes erkannt werden, ob eine Kopie lokal
verfügbar
ist oder erst von dem zentralen Netzserver heruntergeladen werden
muss. Bilddaten und Metadaten werden dabei auf unterschiedliche
Art und Weise behandelt.
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Da
sich ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung auf ein Speicher- und Zugriffsverfahren bezieht,
das vorzugsweise im Bereich des medizinischen Bildretrievals verwendet
werden soll, werden im Folgenden kurz zwei der heute vorwiegend
eingesetzten Kommunikationsstandards zur Beschreibung, Speicherung, Übertragung
und Interpretation medizinischer Bilddaten und damit verknüpfter Kontextinformation
vorge stellt: DICOM SR („Digital
Imaging and Communication in Medicine – Structured Reporting") und HL7 („Health Level
Seven").
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Der
Kommunikationsstandard DICOM, dessen dritter Teil in dem Fachartikel „Digital
Imaging and Communications in Medicine (DICOM)" (PS 3.3-2003, Rosslyn, Virginia) eingehend
beschrieben wird, ist ein Standard zum Austausch und zur Verwaltung
medizinischer Bilddaten und anderer damit verbundener Daten, der
im Bereich der Radiologie entwickelt wurde und zukünftig auch
in allen anderen medizinischen Fachbereichen als Standard unterstützt wird.
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Ein
DICOM-Dokument besteht aus zwei Teilbereichen: Header-Daten inklusive
dem aus DICOM-Kode bestehenden „Report Title” und der
sogenannten „Document
Content Sequence",
welche einen nach dem SNOMED-Standard (engl.: „Systemized Nomenclature for
Medicine") kodierten
medizinischen Datenteil beinhaltet. Bei SNOMED handelt es sich um
eine Beschreibungssprache mit einem aus mehr als 50.000 Begriffen (Termen)
bestehenden Thesaurus, welche zur Kodierung, Indexierung und Wiederauffindung
von Daten in Patientenakten verwendet wird. Zu den hierbei verwendeten
Kodierschemata gehören
mnemonische, hierarchische, gruppensequenzielle, inkrementelle und
Kombinationskodes. Neben SNOMED verwendet der DICOM-Standard zahlreiche
weitere Kodierschemata (z. B. ICD bzw. LOINC).
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Der
Standard HL7 CDA, eingehend beschrieben in dem Fachartikel „HL7 Clinical
Document Architecture Framework" (Release
1.0, 2000), ist ein internationaler Kommunikationsstandard zum Austausch,
Management sowie zur Integration von Daten, die für die Patientenbehandlung
erforderlich sind.
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Gegenüber unstrukturierten
Volltextdokumenten zeichnen sich HL7 CDA- und DICOM SR-Dokumente durch
eine explizit kodierte Dokumentenstruktur aus, welche z. B. durch
kodierte Kapitel- und
Abschnittsbezeichnungen gekennzeichnet ist. Dabei können zu
jedem Datenelement, für
das ein Eintrag vorgesehen ist, aus einer Bibliotheksdatei die mit
diesem Datenelement assoziierten Kontextinformationen ausgelesen
werden. Diese Kontextinformationen bleiben bei herkömmlichen
Verfahren zur Indexierung von Volltextdokumenten nicht erhalten,
wodurch die Genauigkeit des Suchprozesses vermindert wird. Infolgedessen
kann bei einer herkömmlichen
Indexierung nicht sichergestellt werden, dass eine Suchanfrage alle
für eine
bestimmte Suchanfrage relevanten Dokumente liefert.
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Strukturierte
Objekte, die im DICOM SR- oder HL7 CDA-Format gespeichert sind,
enthalten selbst keine Bildobjekte (bestehend aus Header-Daten und
binär kodierten
Bilddaten), sondern sogenannte Unique Identifiers (UIDs), über die
Bilddaten und andere Objekte (wie z. B. Biosignaldaten) referenziert
werden. DICOM SR verwendet beispielsweise UIDs, mit denen der Typ
und die Instanz referenzierter Objekte bezeichnet werden. Innerhalb
des Dokuments stehen diese UIDs im Kontext weiterer beschreibender
Daten, z. B. Kodes, mit denen ein Untersuchungsverfahren näher bezeichnet
wird. Über
diese Metadaten lassen sich der „Inhalt" eines bestimmten referenzierten Objekts
sowie diesbezügliche
Beobachtungen beschreiben.
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Für strukturierte
SGML-Dokumente und objektorientierte Datenbanken sind Erweiterungen
der O2-Abfragesprache bekannt, wie in dem Artikel „From Structured
Documents to Novel Query Facilities", (SIGMOD RECORD, 23(2): 313–324, June
1994) von V. Christophides, S. Abiteboul, S. Cluet und M. Scholl
erläutert
ist. Für
XML-Dokumente existiert die in „XQuery 1.0: An XML Query
Language" (W3C Working
Draft 2002) beschriebene, für
Information Retrieval-Anwendungen geeignete Anfragesprache XQuery,
welche die in der Spezifikation „XML Path Language (XPath)
Version 1.0" (W3C
Recommendation 1999) beschriebene Sprache XPath zur Adressierung
von Teilen eines XML-Dokuments verwendet. XPath ist in der Lage,
Dokumentknoten unter Angabe verschiedener Kriterien zu selektieren
und grundlegende Manipulationen an Zeichenketten, Booleschen Werten
und Knotenmengen durchzuführen
und enthält
eine einfache Funktionsbibliothek, die durch benutzerdefinierte
Funktionen erweitert werden kann.
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PROBLEME HERKÖMMLICHER
LÖSUNGEN
NACH DEM STAND DER TECHNIK
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Bei
den heute kommerziell erhältlichen
Produkten werden medizinische Bilddaten üblicherweise mit Hilfe des
DICOM-Protokolls über
lokale Datenübertragungsnetze
(z. B. über
das LAN eines Krankenhauses) versendet. Dabei wird eine komplette
Bilddatensequenz, welche z. B. aus demografischen Patientendaten, Messparametern,
Bilddaten und konventioneller Befundungsinformation (Annotationen,
Grafiken etc.) besteht, serialisiert, kodiert und über das
Netz verschickt. Der serialisierte Datenstrom wird auf der Empfängerseite
dekodiert und wieder richtig zusammengesetzt, so dass anschließend eine
lokale Applikation wahlfrei auf die Daten zugreifen kann. Dies bedeutet,
dass auch vom Empfänger
nicht benötigte
Frames in dem Datenstrom mitgeschickt werden.
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AUFGABE DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Ausgehend
von dem oben genannten Stand der Technik, ist die vorliegende Erfindung
der Aufgabe gewidmet, ein Speicher- und Zugriffsverfahren für ein Bildretrieval
bereitzustellen, das einen effizienten Zugriff auf Bilddaten (z.
B. auf einzelne Frames) eines Dokumentenmanagementsystems ermöglicht.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Netzauslastung
bei der Übertragung
des bei einem Bildretrieval anfal lenden Datenstroms von einem Netzserver
zu einem Client-Terminal zu reduzieren.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
die Merkmale der unabhängigen
Patentansprüche
gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsbeispiele,
die den Gedanken der Erfindung weiterbilden, sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
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ZUSAMMENFASSENDE DARSTELLUNG
DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft ein Zugriffsverfahren für ein Bildretrievalsystem (100)
in einem nach dem Client/Server-Prinzip organisierten Datenübertragungsnetz
(104) zur Ermöglichung
des Zugriffs auf Bilddaten (112), die in einem Datenarchiv
(106a) eines in Bezug auf den geografischen Ort eines auf
diese Bilddaten (112) zugreifenden Client-Terminals (102b)
räumlich
entfernten Dateiservers (106b) gespeichert sind, wobei zumindest
auf einen durch das Client-Terminal (102b) von einem Netzserver
(102a) angeforderten Teil (112') der Bilddaten (112)
durch Übersendung
(S0) eines vom Netzserver (102a) an das Client-Terminal
(102b) übersendeten
Zugriffsschlüssels
(110) zur indirekten Adressierung dieses Teils (112') an den Dateiserver
(106b) wahlfrei zugegriffen wird, Das Verfahren ist gekennzeichnet
durch die folgenden Schritte:
- – Übersenden
(S1) einer Suchanfrage des Client-Terminals (102b) an einen
Netzserver (102a) zur Anforderung eines Teils (112') einer in dem
Datenarchiv (106) gespeicherten Bilddatensequenz (112),
- – Übertragen
(S2) eines formatierten Datenstroms (108) vom Netzserver
(102a) an das Client-Terminal (102b), bestehend
aus einem Header zur Übertragung
von Adressdaten mit einem zusätzlichen
Datenfeld (108a) für
einen Zugriffsschlüssel
(110) auf den angeforderten Teil (112') der in dem
externen Datenarchiv (106a) abgelegten Bilddaten (112),
- – Zugreifen
(S3) des Client-Terminals (102b) auf diesen Teil (112') der Bilddaten
(112) durch Übersendung (S0)
des Zugriffsschlüssels
(110) an den Dateiserver (106b) und
Übertragen
(S4) des vom Netzserver (102a) angeforderten Teils (112') der Bilddaten
(112) vom Dateiserver (106b) zum Client-Terminal (102b).
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Die
vorliegende Erfindung offenbart ein für ein Bildretrievalsystem geeignetes
Speicherungs- und Zugriffsverfahren in einem nach dem Client/Server-Prinzip
organisierten Datenübertragungsnetz
sowie ein zugehöriges
Bildretrievalsystem, bestehend aus einem Netzserver, mindestens
einem Client-Terminal und einem Datenarchiv eines von Server und
Client räumlich
getrennten Mehrnutzer-Dateiverwaltungssystems eines Dateiservers.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Bildretrievalsystem in einem nach
dem Client/Server-Prinzip organisierten Datenübertragungsnetz (104)
zur Ermöglichung
des Zugriffs auf Bilddaten (112), die in einem Datenarchiv
(106a) eines in Bezug auf den geografischen Ort eines auf
diese Bilddaten (112) zugreifenden Client-Terminals (102b)
räumlich
entfernten Dateiservers (106b) gespeichert sind, und ist
gekennzeichnet durch:
- – Mittel zum Übersenden
(S1) einer Suchanfrage des Client-Terminals (102b) an einen Netzserver
(102a) zur Anforderung eines Teils (112') einer in dem
Datenarchiv (106) gespeicherten Bilddatensequenz (112),
- – Mittel
zum Übertragen
(S2) eines formatierten Datenstroms (108) vom Netzserver
(102a) an das Client-Terminal (102b), bestehend
aus einem Header zur Übertragung
von Adressdaten mit einem zusätzlichen
Datenfeld (108a) für
einen Zugriffsschlüssel
(110) auf den angeforderten Teil (112') der in dem
externen Datenarchiv (106a) abgelegten Bilddaten (112),
- – Mittel
zum Zugreifen (S3) des Client-Terminals (102b) auf diesen
Teil (112')
der Bilddaten (112) durch Übersendung (S0) des Zugriffsschlüssels (110)
an den Dateiserver (106b) und
- – Mittel
zum Übertragen
(S4) des vom Netzserver (102a) angeforderten Teils (112') der Bilddaten
(112) vom Dateiserver (106b) zum Client-Terminal
(102b).
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Nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird demnach ein nach dem DICOM-Protokoll standardisierter Datenstrom
dergestalt modifiziert, dass nur noch Metadaten (z. B. Adressdaten
und Messinformationen über
die einzelnen Frames einer Bilddatensequenz) über das Datenübertragungsnetz
versendet werden, nicht jedoch die beispielsweise als große Binärdatei (engl.: „Binary
Large Object", BLOB)
vorliegenden reinen Massendaten (also die einzelnen Frames der Bilddatensequenz).
Letztere sind erfindungsgemäß in einem
Datenarchiv eines vom Sende- und
Empfangssystem räumlich
getrennten Datenverwaltungssystems abgespeichert und können über Zugriffsschlüssel (Links)
auf die diese Massendaten enthaltenden Dateien abgerufen werden.
Erfindungsgemäß sind diese
Zugriffsschlüssel
in den Header des DICOM-Datenstroms als zusätzliche Metainformation eingebettet.
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Der
Hauptvorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht darin, dass über
das Netz zunächst
nur ein kleiner Teil der insgesamt vom Sendesystem (z. B. einem
Netzserver) an das Empfangssystem (z. B. ein Client-Terminal) zu übertragenden
Daten gesendet wird. Auf diese Weise wird die zu übertragende
Datenmenge und damit die Übertragungszeit
entsprechend verringert. Mit Hilfe der Zugriffsschlüssel kann
nun ein wahlfreier Zugriff auf einzelne Frames der im Datenarchiv
des externen Dateiverwaltungssystems gespeicherten Bilddaten erfolgen,
ohne dass alle Frames einer Bilddatensequenz zum Client-Terminal übertragen
werden müssen.
Auch dies reduziert die zu übertragende
Datenmenge und verkürzt
somit die Zugriffszeiten auf die einzelnen Frames.
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Ein
weiterer Vorteil besteht in der Ausnutzung dieses Verfahrens für den optimierten
Zugriff auf Dateien eines Mehrnutzer-Dateiverwaltungssystems (engl.: „Shared
File System"), wie
es in heutigen Betriebssystemen Stand der Technik ist. Darüber hinaus
lässt sich
das hier beschriebene Verfahren auch auf andere BLOB-Attribute (z.
B. vom Typ OB/OW), die im DICOM-Datenstrom enthalten sind, anwenden.
Neben Mehrnutzer-Dateiverwaltungssystemen
sind prinzipiell auch andere allgemein zugreifbare Austauschmedien
für das
erfindungsgemäße Verfahren
geeignet.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere
Eigenschaften, Merkmale, Vorteile und Anwendungen der zugrunde liegenden
Erfindung ergeben sich aus den untergeordneten abhängigen Patentansprüchen sowie
aus der folgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele der Erfindung,
welche in den folgenden Zeichnungen abgebildet sind. Hierbei zeigt
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1 ein
Blockschaltbild einer Client/Server-Architektur eines Bildretrievalsystems
für ein
Speicher- und Zugriffsverfahren
gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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2 die
Rahmenstruktur eines konventionellen DICOM-Datenstroms,
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3 ein
Diagramm zur Veranschaulichung der Aufspaltung der Bilddatensequenz
in einen nicht zu übertragenden
Anteil, bestehend aus den in dem Mehrnutzer-Dateiverwaltungssystem
abgelegten Massendaten (d. h. den aus einzelnen Pixeln bestehenden Frames),
sowie einen zu übertragenden
Anteil (modifizierter DICOM-Datenstrom), der um einen Abschnitt
erweitert ist, welcher einen Link auf die Massendaten enthält,
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4 ein
Blockdiagramm zur Veranschaulichung der Erzeugung des modifizierten
DICOM-Datenstroms durch die Sendeeinheit,
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5 ein
Blockdiagramm zur Veranschaulichung der Versendung des modifizierten
DICOM-Datenstroms von der Sendeeinheit an die Empfangseinheit,
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6 ein
Blockdiagramm zur Veranschaulichung des wahlfreien Zugriffs der
Empfangseinheit auf die Massendaten über den Link nach Erhalt des
modifizierten DICOM-Datenstroms von der Sendeeinheit und
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7a–c drei
Flussdiagramme zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Speicher-
und Zugriffsverfahrens.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Im
Folgenden werden die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens (vgl. 7a–c) und
die Funktionen der in den Ausführungsbeispielen
der zugrunde liegenden Erfindung enthaltenen Systemkomponenten, wie
in 1 abgebildet, näher erläutert. Die Bedeutung der mit
Bezugszeichen versehenen Symbole in 1 bis 7c kann
der beigefügten
Bezugszeichenliste entnommen werden.
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1 zeigt
ein Blockschaltbild der Client/Server-Architektur des erfindungsgemäßen Bildretrievalsystems 100,
welche aus einer Sendeeinheit 102a (z. B. einem Netzserver),
einer Empfangseinheit 102b (z. B. einem Client-Terminal)
und einem Datenarchiv 106a eines von Sende- und Empfangseinheit
räumlich
getrennten Mehrnutzer-Dateiverwaltungssystems 106 eines
Dateiservers 106b besteht. Dadurch, dass zwischen Server 102a und
Client-Terminal 102b nurmehr ein modifizierter DICOM-Datenstrom 108 übertragen
wird, bestehend aus einem Header zur Übertragung von Adress- und
Metainformation mit einem zusätzlichen
Datenfeld 108a für
einen Zugriffsschlüssel 110 auf
die in dem externen Datenarchiv 106a abgelegten Massendaten 112, ist
die zu übertragende
Datenmenge und damit die Netzauslastung bei der Übertragung des bei einem Bildretrieval
zwischen Server 102a und Client 102b anfallenden
Datenstroms entscheidend reduziert. Dies hat zur Folge, dass die
für den
Transfer des modifizierten DICOM-Datenstroms benötigte Zeitdauer TÜ entsprechend gering
ist. Handelt es sich bei dem Zugriffsschlüssel 110 um einen
Zeiger, über
den einzelne, vom Client-Terminal 102b angeforderte
Frames (z. B. F1 bis F8) der in dem Datenarchiv gespeicherten Massendaten 112 gezielt
adressiert werden, kann die Zeitdauer TZ,
welche das Client-Terminal 102b nach Erhalt des Zugriffsschlüssels 110 durch
den Server 102a für
den Zugriff auf diese Frames benötigt,
ebenfalls entscheidend verringert werden.
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In 2 ist
die Rahmenstruktur eines konventionellen DICOM-Datenstroms für den Transfer einer von dem
Netzserver 102a an den Client 102b zu übertragenden
Bilddatensequenz 112 über
ein paketvermitteltes Datenübertragungsnetz 104 skizziert,
welche die serialisierten Bilddaten 112 eines im DICOM-Format
gespeicherten Dokuments enthält.
Sie besteht aus einem Header zur Übertragung von Adress- und
Metainformation sowie einem Nutzdatenteil, welcher die besagten
Bilddaten enthält.
Die Übertragungsreihenfolge
der einzelnen Frames (F1 bis FN) dieser Bilddatensequenz 112 wird
ebenfalls aus 2 ersicht lich. Die vom Client-Terminal 102b angeforderten
Frames F1 bis F8 sind dabei besonders hervorgehoben.
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Die
Aufspaltung der Bilddatensequenz 112 in einen nicht zu übertragenden
Anteil, bestehend aus den in dem Datenarchiv 106a des externen
Mehrnutzer-Dateiverwaltungssystem 106 abgelegten Massendaten 112 (d.
h. den aus den einzelnen Pixeln bestehenden Frames Fl bis FN), sowie
den zu übertragenden
Anteil 108 (den „modifizierten" DICOM-Datenstrom)
ist in 3 gezeigt. Der zu übertragende modifizierte DICOM-Datenstrom 108 ist
dabei um einen Abschnitt erweitert, welcher einen Zugriffsschlüssel 110 (einen
Link) auf die Massendaten 112 bzw. einen Ausschnitt 112' davon enthält. Auf
diese Weise ist gewährleistet,
dass die Massendaten 112 bzw. angeforderte Fragmente 112' dieser Massendaten
nicht mehr zwischen Server 102a und Client 102b übertragen
werden müssen.
Im Vergleich zur Übertragung
der kompletten Bilddatensequenz 112 ist die Netzauslastung
folglich geringer.
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Das
Verhältnis
der Datenmenge LÜ der zu versendenden
Daten 108 zur Datenmenge L der Massendaten 112 ist
stark vom jeweiligen Bildtyp abhängig
und kann Werte von 1:1000 (3 kByte Header und 3 MByte Pixel) oder
darunter annehmen. Wie aus 1 und 3 bis 6 hervorgeht,
ist der für
den Link 110 benötigte
zusätzliche
Abschnitt 108a verhältnismäßig klein.
Allerdings ist zu beachten, dass dieses Verhältnis in den vorstehend genannten
Zeichnungen nicht maßstabsgetreu
wiedergegeben ist.
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Wie
in 4 dargestellt, wird der modifizierte DICOM-Datenstrom 108 durch
den Netzserver 102a erzeugt. Dafür muss der Netzserver 102a die
Speicheradresse der vorher vom Client-Terminal 102b angeforderten,
genau spezifizierten Frames (z. B. F1 bis F8) kennen. Nach einem
ersten Ausführungsbei spiel
der vorliegenden Erfindung kann der Netzserver 102a die
Zuordnung der Speicheradressen zu den einzelnen, in dem Datenarchiv 106a des
externen Dateiverwaltungssystems 106 abgelegten Frames
F1 bis FN entweder direkt aus einer Zuordnungstabelle einer lokalen
Datenbank entnehmen oder von dem Dateiserver 106b abrufen. Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
findet diese Zuordnung über
den in dem zusätzlichen
Datenfeld 108a im Header des modifizierten DICOM-Datenstroms 108 enthaltenen
Zugriffsschlüssel 110 statt,
bei dem es sich erfindungsgemäß um einen
Zeiger („DICOM
Unique Identifier",
DICOM UID) auf einen Abschnitt 112' (z. B. auf einzelne Frames) der
Bilddaten 112 einer im DICOM-Format gespeicherten Datei
handelt, welche die Bilddaten in unverschlüsselter Form enthält.
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5 veranschaulicht
den Vorgang der Versendung des den Zugriffsschlüssel 110 enthaltenden
modifizierten DICOM-Datenstroms 108 vom Netzserver 102a an
den Client 102b über
das Datenübertragungsnetz 104.
Nach Erhalt des besagten Datenstroms 108 kann der Client 102b dann,
wie in 6 bildhaft dargestellt, wahlfrei auf den über den
Zugriffsschlüssel 110 zugreifbaren
Ausschnitt 112' der
Bilddatensequenz 112 (z. B. auf die Frames F1 bis F8) zugreifen.
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Die
einzelnen Schritte des erfindungsgemäßen Speicher- und Zugriffsverfahrens
sind in den in 7a–c abgebildeten Flussdiagrammen
dargestellt.
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Bei
dem in 7a skizzierten Verfahren kann
ein Client-Terminal 102b nach Übermittlung (S0) eines vom
Netzserver 102a erhaltenen Zugriffsschlüssels 110 an einen
räumlich
entfernten Dateiserver 106b wahlfrei auf einen durch das
Client-Terminal 102b vom Netzserver 102a angeforderten
Teil 112' der
in einem Datenarchiv 106a besagten Dateiservers 106b gespeicher ten
Bilddaten 112 mit Hilfe der im Zugriffsschlüssel enthaltenen
Adressinformation zugreifen.
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Die
Details dieses Verfahrens werden durch das in 7b abgebildete
Flussdiagramm wiedergegeben. Das Verfahren beginnt mit der Übersendung
(S1) einer Suchanfrage eines Client-Terminals 102b an den Netzserver 102a des
nach dem Client/Server-Prinzip organisierten Datenübertragungsnetzes 104 zur
Anforderung eines Teils 112' einer
Bilddatensequenz 112, die in dem Datenarchiv 106a eines – in Bezug
auf den geografischen Ort des auf die Bilddaten 112 zugreifenden
Client-Terminals 102b – räumlich entfernten
Dateiservers 106b gespeichert ist. Im Anschluss daran überträgt (S2)
der Netzserver 102a an das Client-Terminal 102b einen
formatierten Datenstrom 108, bestehend aus einem Header
zur Übertragung
von Adressdaten mit einem zusätzlichen
Datenfeld 108a für
einen Zugriffsschlüssel 110 auf
den angeforderten Teil 112' der
in dem externen Datenarchiv 106a abgelegten Bilddaten 112.
Sodann erfolgt der Zugriff (S3) des Client-Terminals 102b auf
diesen Teil 112' der
Bilddaten 112 durch Übersendung
des Zugriffsschlüssels 110 an
den Dateiserver 106b, woraufhin der Dateiserver 106b den
vom Netzserver 102a angeforderten Teil 112' besagter Bilddaten 112 zum
Client-Terminal 102b überträgt (S4).
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Nach
einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird, wie in 7c dargestellt, ein
und derselbe nach dem DICOM-Standard formatierte Datenstrom 108 vom
Netzserver 102a an eine Vielzahl von Client-Terminals 102b übertragen
(S5). Der Header des Datenstroms 108 enthält dabei
ein zusätzliches
Datenfeld 108a für
einen Zugriffsschlüssel 110 auf
ein und denselben von besagten Client-Terminals 102b angeforderten
Teil 112' der
in dem Datenarchiv 106a abgelegten Bilddaten 112.
Auf diese Weise erhalten besagte Client-Terminals 102b nach
Anfrage bei besagtem Netzserver 102a die Mög lichkeit,
zur gleichen Zeit auf den von ihnen angeforderten Teil 112' dieser Bilddaten 112 zuzugreifen.
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Im
Gegensatz zu dem in
US
2003/0005464 A1 beschriebenen Bildretrievalverfahren, bei
dem ein aus einer pseudo-zufälligen
Ziffern- und Zeichenfolge bestehender Kode („Random Unique Identifier", RUID) zur Ver-
und Entschlüsselung
einer kompletten Bilddatensequenz und somit als Zugriffskode verwendet
wird, wobei dieser Zugriffskode allerdings räumlich getrennt von der in
einem zentralen Datenarchiv gespeicherten Bilddatensequenz hinterlegt
ist, benötigt
das Bildretrievalsystem
100 gemäß vorliegender Erfindung keinen
eigens generierten Zugriffskode für den Zugriff auf die in dem
Datenarchiv
106a des von Server
102a und Client
102b räumlich getrennten
Dateiverwaltungssystems
106. Stattdessen wird erfindungsgemäß beispielsweise ein
DICOM UID als Link zur indirekten Adressierung der in dem Datenarchiv
106a hinterlegten
Bilddatensequenz verwendet.
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Ein
weiterer Unterschied zu dem in
US 2003/0005464 A1 offenbarten Client/Server-System
besteht darin, dass das Bildretrievalsystem
100 gemäß vorliegender
Erfindung keine separate Datenbank zur Speicherung von Metainformation
benötigt,
aus der die Zuordnung der Speicheradressen zu den einzelnen, in
dem Datenarchiv
106a des externen Dateiverwaltungssystems
106 abgelegten
Frames F1 bis FN entnommen werden kann. Diese Zuordnung findet erfindungsgemäß über den
in einem zusätzlichen
Datenfeld
108a im Header des modifizierten DICOM-Datenstroms
108 enthaltenen
Zugriffsschlüssel
110 (den
DICOM UID) statt. Ein Client-Terminal
102b eines Krankenhaus-Informationssystems
(HIS), ein an das Radiologie-Informationssystem (RIS) des jeweiligen
Krankenhauses angeschlossenes Terminal sowie jedes andere Endgerät, welches
den Zugriffsschlüssel
110 über den
erfindungsgemäß modifizierten
DICOM-Datenstrom
108 emp fängt, kann aus diesen Metadaten
die Speicheradresse der angeforderten Bilddaten
112' (z. B. die
Frames F1 bis F8 der Bilddatensequenz
112) ermitteln, sofern
es die zum Empfang des Datenstroms
108 notwendigen privaten
DICOM-Attribute kennt und somit autorisiert ist, den besagten DICOM-Datenstrom
108 zu
empfangen. Bezugszeichenliste
| Nr. | Systemkomponente
bzw. Verfahrensschritt |
| 100 | Blockschaltbild
der aus einer Sendeeinheit 102a, einer Empfangseinheit 102b und
einem auf einem externen Dateiserver 106b (nicht dargestellt)
installierten Mehrnutzer-Dateiverwaltungssystem 106 bestehenden
Client/Server-Architektur eines Bildretrievalsystems, welches für ein Speicher-
und Zugriffsverfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung geeignet ist |
| 102a | Sendeeinheit
(Server) des Bildretrievalsystems 100 |
| 102b | Empfangseinheit
(Client) des Bildretrievalsystems 100 |
| 104 | paketvermitteltes
Datennetz (z. B. Internet) |
| 106 | Mehrnutzer-Dateiverwaltungssystem
(engl.: „Shared
File System") eines
Datenarchivs 106a (nicht dargestellt) zur Speicherung der
Massendaten 112 |
| 106a | Datenarchiv
des Mehrnutzer-Dateiverwaltungssystems 106 |
| 106b | Dateiserver
mit Zugriff auf das Mehrnutzer-Dateiverwaltungssystem 106 |
| 108 | zu übertragender
Anteil des Datenstroms zwischen Server 102a und Client 102b („modifizierter" DICOM-Datenstrom) |
| 108a | zusätzliches
Datenfeld des zu übertragenden
Anteils 108 besagten Datenstroms, reserviert für einen
Zugriffsschlüssel
(Link) 110 auf die Massendaten 112 |
| 109 | Suchanfrage
des Client-Terminals 102b an den Server 102a zur
Anforderung eines Ausschnitts 112' der Bilddatensequenz 112,
bestehend aus den Frames F1 bis F8 |
| 110 | Zugriffsschlüssel (Link)
zur indirekten Adressierung der Massendaten 112, integriert
in den zu übertragenden
Anteil 108 des besagten Datenstroms zwischen Server 102a und
Client 102b (den modifizierten DICOM-Datenstrom) |
| 112 | in
dem Datenarchiv 106a des externen Dateiverwaltungs-systems 106 gespeicherte
Bilddatensequenz, bestehend aus einer Anzahl von N Frames (F1 bis
FN) |
| 112' | vom
Client 102b angeforderter und an diesen vom Dateiserver 106b zu übertragender
Ausschnitt der Bilddatensequenz 112 (hier: Frames F1 bis
F8) |
| 200 | Rahmenstruktur
eines konventionellen DICOM-Datenstroms zur Veranschaulichung der Übertragungsreihenfolge
der einzelnen Frames 112 (F1 bis FN) einer in konventioneller
Art und Weise gemäß DICOM-Standard
von der Sendeeinheit 102a an die besagte Empfangseinheit 102b zu übertragenden
kodierten Bilddatensequenz 112 eines im DICOM-Format gespeicherten
Dokuments |
| 300 | Diagramm
zur Veranschaulichung der Aufspaltung der Bilddatensequenz 112 in
einen nicht zu übertragenden
Anteil 112, bestehend aus den in dem Datenarchiv 106a des
Mehrnutzer-Dateiverwaltungssystems 106 abgelegten Massendaten
(d. h. den aus einzelnen Pixeln bestehenden Frames F1 bis FN), sowie
einen zu übertragenden
Anteil 108 (den „modifizierten" DICOM-Datenstrom),
der um ein zusätzliches
Datenfeld 108a erweitert ist, das einen Zugriffsschlüssel 110 (einen
Link) auf die Massendaten 112 enthält |
| 400 | Blockdiagramm
zur Veranschaulichung der Erzeugung des modifizierten DICOM-Datenstroms 108 durch
die Sendeeinheit 102a |
| 500 | Blockdiagramm
zur Veranschaulichung der Versendung des modifizierten DICOM-Datenstroms 108 von
der Sendeeinheit 102a an die Empfangseinheit 102b |
| 600 | Blockdiagramm
zur Veranschaulichung des wahlfreien Zugriffs der Empfangseinheit 102b auf die
Massendaten 112 über
den Link 110 nach Erhalt des modifizierten DICOM-Datenstroms 108 von
der Sendeeinheit 102a |
| 700a–c | Flussdiagramme
zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Speicher- und Zugriffsverfahrens |
| S0 | Schritt
0: Übermittlung
eines vom Netzserver 102a eines nach dem Client/Server-Prinzip
organisierten Datenübertragungsnetzes 104 auf
Anfrage an ein Client-Terminal 102b übersendeten Zugriffsschlüssels 110 an
einen räumlich
entfernten Dateiserver 106b, wobei das Client-Terminal 102b über die
im Zugriffsschlüssel
enthaltene Adressinformation wahlfreien Zugriff auf einen vom Netzserver 102a angeforderten
Teil 112' der
in einem Datenarchiv 106a des besagten Dateiservers 106b gespeicherten
Bilddaten 112 erhält |
| S1 | Schritt
1: Übersendung
einer Suchanfrage eines Client-Terminals 102b an
den Netzserver 102a eines nach dem Client/Server-Prinzip
organisierten Datenübertragungsnetzes 104 zur
Anforderung eines Teils 112' einer
Bilddatensequenz 112, die in dem Datenarchiv 106a eines
in Bezug auf den geografischen Ort des auf die Bilddaten 112 zugreifenden
Client-Terminals 102b räumlich
entfernten Dateiservers 106b gespeichert ist |
| S2 | Schritt
2: Übertragung
eines formatierten Datenstroms 108 vom Netzserver 102a an
das besagte Client-Terminal 102b, bestehend aus einem Header
zur Übertragung
von Adressdaten mit einem zusätzlichen
Datenfeld 108a für
einen Zugriffsschlüssel 110 auf
den angeforderten Teil 112' der
in dem externen Datenarchiv 106a abgelegten Bilddaten 112 |
| S3 | Schritt
3: Zugriff des Client-Terminals 102b auf diesen Teil 112' der Bilddaten 112 durch Übersendung
(S0) des Zugriffsschlüssels 110 an
den Dateiserver 106b |
| S3' | Schritt
3': Gleichzeitiger
Zugriff mehrerer Client-Terminals 102b auf diesen Teil 112' der Bilddaten 112 durch Übersendung
des Zugriffsschlüssels 110 an
den Dateiserver 106b |
| S4 | Schritt
4: Übertragung
des vom Netzserver 102a angeforderten Teils 112' der besagten
Bilddaten 112 vom Dateiserver 106b zum Client-Terminal 102b |
| S4' | Schritt
4': Übertragung
des vom Netzserver 102a angeforderten Teils 112' der besagten
Bilddaten 112 vom Dateiserver 106b zu den unter
Schritt 3' genannten
Client-Terminals 102b |
| S5 | Schritt
5: Übertragung
ein und desselben nach dem DICOM-Standard
formatierten Datenstroms 108 vom Netzserver 102a an
eine Anzahl von Client-Terminals 102b, wobei der Header des
Datenstroms 108 ein zusätzliches
Datenfeld 108a für
einen Zugriffsschlüssel 110 auf
ein und denselben von besagten Client-Terminals 102b angeforderten
Teil 112' der
in dem Datenarchiv 106a abgelegten Bilddaten 112 enthält, wodurch
besagte Client-Terminals 102b nach Anfrage bei besagtem
Netzserver 102a die Möglichkeit
erhalten, gleichzeitig auf besagten Teil 112' dieser Bilddaten 112 zuzugreifen |