AURA PACS S TECHNOLOGIÍ MARIE PACS

Představení PACS

MARIE je zkratkou obsáhlejšího a výstižnějšího názvu Medical Archiving and Retrieval of Images Electronically = MARIE. Patří do rodiny produktů, které jsou obecně označovány jako Picture Archiving and Communication Systems = PACS.

Představíme-li si jednotlivé modality (digitální lékařské přístroje schopné předávat data ve formátu DICOM), jako zdroje dat, která je třeba po převzetí někam uložit a následně vyzvedávat, blížíme se k popisu toho, co vlastně AURA PACS vykonává. Práce tohoto systému spočívá v nepřetržitém hlídání zdrojů dat, které má v sobě definovány. Tato data jsou pak přesunuta na paměťová média, na nichž jsou vždy k dispozici.

Z praktického hlediska to znamená, že specialista může mít k dispozici obrazovou informaci o stavu pacienta bezprostředně po ukončení jeho snímkování. Navíc je možné tyto informace sdílet i do více pracovišť současně (možnost konzultací po telefonu). Po určité době jsou takto uložená data přesunuta do dlouhodobého archivu. Toto je základní činnost systému MARIE.

Základním požadavkem kladeným na systém AURA PACS je spolehlivost a bezpečnost. Ta je dána důsledným používáním otevřených technologií a standardů v kombinaci s přísnými provozními pravidly vedoucími k minimalizaci náhodné ztráty dat.
Velikou výhodou AURA PACS je možnost růstu s nároky na ni kladenými. Provoz může běžet současně na více strojích. Takovéto řešení vede k odlehčení provozu na síti a hlavně nenutí uživatele k časté výměně hardware. V případě potřeby napojení nových přístrojů, postačuje přidat k nim další server se systémem PACS Marie a navzájem je propojit.

Popis řešení

AURA PACS je modulární systém umožňující pružný růst dle aktuální potřeby konkrétního zákazníka. Pokrývá tak požadavky jednoduchého bez-filmového pracoviště (i s jedinou modalitou), komplexního PACS systému s napojením na informační systém nemocnice (NIS/RIS), ale i regionálního PACS řešení s možností napojení na různé zdroje dat a různé subjekty (libovolné PACS systémy). Systém tvoří moduly:

MARIE Server

Podsystém MARIE Server je základním stavebním modulem řešení MARIE PACS. Zajišťuje komunikaci s modalitami a distribuci informací směrem ke klientům, do dalších serverů MARIE PACS, případně do PACS řešení třetích stran. Současně udržuje databázi informací o umístění dat.

Základní vlastnosti:

  • Transparentní přístup k obrazům ve formátu DICOM 3.0 pomocí standardního Web browseru (prohlížeče), DICOM klient je také dostupný v platformově nezávislé podobě (Java). Rovněž je možné používat i DICOM prohlížeč xVISION.
  • Modulární relační SQL databáze umožňuje flexibilně a škálovatelně spravovat lokální DICOM databázi s volitelným rozšířením směrem ke vzdáleným archivačním serverům včetně dlouhodobých archivů.
  • Zobrazení je možné v rámci Web klienta (32-bit i 8-bit) se zpracováním obrazových informací na serveru, s- anebo bez- ztráty informace.
  • Rychle přístupné miniatury pro lehčí výběr v obou klientech (Web i Java).
  • Bezpečnostní uživatelská autentifikace pomocí silných protokolů SSL and SRP.
  • Vzdálená konfigurovatelnost pomocí Web browseru (System Administrator).
  • Klient Web browseru podporuje barevné tabulky NM "cine display".
  • Jsou podporovány všechny DICOM modality (CT, MR, NM, US, DR, atd.).
  • Web browser, DICOM a Java klient může být provozován na libovolné platformě.
  • TCP/IP LAN/WAN přístup, lokální nebo vzdálený, Internet/Intranet.
  • Automatizovaná dlouhodobá archivace s možností migrace dat, jejich čištěním a cashováním.
  • Maximum volně dostupných knihovních komponent, minimum proprietálního obsahu
  • Maximální přenositelnost, platformová nezávislost
  • Modality/Vendor neutrální: podpora pro veškeré DICOM modality a dodavatele
  • Škálovatelnost: může podporovat malé kliniky a snadno vyrůst v komplexnější řešení
  • Podpora vzdálené správy umožňuje konfigurování a upgrade na dálku

MARIE Klient

Základními vlastnostmi klienta jsou výběr, třídění a prohlížení uložených dat s možností jejich elektronického opracování. Zdrojem dat je přitom MARIE Server. Standardně jsou dostupné 3 způsoby prohlížení:

  • webovský klient - data jsou předzpracována na serveru a zobrazena ve formátu jpg, avi, mpeg,. pomocí standardního webovského prohlížeče
  • java klient - platformově nezávislý, data jsou opracovávána přímo v klientské stanici. Tento způsob práce poskytuje větší možnosti a komfort, na druhou stranu však vyžaduje vyšší výkon pracovní stanice.
  • DICOM prohlížeč xVision

Základní vlastnosti:

  • Platformově nezávislá objektově orientovaná aplikace na platformě Java2. Je určena pro lokální prohlížení a tisk DICOM zobrazení.
  • Lokální nebo vzdálený LAN/WAN TCP/IP přístup přes LAN, modem, Inter-, Intranet.
  • Databázový přístup pomocí vyhledávače umožní jednoduchý výběr studie a náhled na obrazová data pacienta.
  • Přehledové miniatury snímků poskytují snadnější orientaci ve studii a snadný výběr snímků k prohlížení nebo k tisku.
  • Možnost bezeztrátové nebo volitelně ztrátové komprese obrazových informací pro urychlení přístupu k datům.
  • Plná podpora DICOM 3.0. Zobrazení jsou zpracovávána lokálně a lze s nimi interaktivně manipulovat.
  • Zobrazování 32x32 bit (max) v posuvných oknech. Jednotlivé i skupinové zobrazení.
  • Posouvání a zvětšování v souvislém/proměnném zoomování jednoho obrazu, nebo celé skupiny obrázků.
  • Proměřování neomezeně ROI, vzdálenosti a poznámky v DICOM obrazu.
  • Vyhlazení (temporal nebo spatial), filtry pro zvýraznění hran, obrázku nebo skupiny.
  • Volitelné rozlišení dynamicky mění zobrazovací formát.
  • Možnost šikmých řezů pomocí MPR a FRG automatizované, neomezené, křížové odkazy. Podpora uživatelského nastavení vzhledu klienta.
  • Transparentní odkládání dat na lokálním disku chrání před zbytečným opakováním vyhledávání obrazových informací ze serveru.
  • Překládání obrazů s posuvem nebo animací, zvětšování/zmenšování, ortogonální odkazy obrázků s posuvným kurzorem a volitelnou synchronizací více sérií.
  • Barevné NM tabulky, NM multi-frame animace s překládáním, zvětšováním nebo zmenšováním a synchronizací, šedá stupnice zobrazení pro barevné RGB obrázky.
  • Podporuje všechny DICOM modality (CT, MR, NM, US, CR, DR, atd.).
  • Podporuje všechny platformy (hardware, operační systémy). Musí být Java2 Virtual Machine s JIT compilátorem, podpora tisku.
  • JCD Digital Film umožňuje vytvoření DICOM/Java CD konkrétní pacientovy studie včetně prohlížecího software tak, aby byl zobrazitelný na libovolné stanici s patřičným výkonem.
  • Tisk na lokálně připojenou tiskárnu (s volitelným preview) na libovolné tiskárně, kterou podporuje OS.
  • 3D (volitelně) renderovací balíček (ve vývoji), včetně módu MIP a Sum.
  • Poskytuje přenositelný prohlížecí a tiskový platformově nezávislý software.
  • Doplňuje archivační sílu MARIE server jednoduše použivatelným, cenově nenáročným klientem pro prohlížení a tisk.
  • Modality/Vendor nezávislý: podporuje veškeré DICOM dodavatele a modality.
  • Umožňuje postupný růst systému při využití vrcholných technologických vlastností platformy Java.

MARIE Deposit

Tento subsystém zajišťuje ukládání dat a obousměrnou komunikaci s úložným velkokapacitním zařízením pro dlouhodobou archivaci dat. Udržuje v sobě databázi informací o uložených datech (on-line, off-line), a současně udržuje ve vyrovnávací paměti nearchivovaná data. Délku archivace dat lze nastavit libovolně dle požadavků zákazníka. MARIE Deposit umožňuje automatizaci mazání expirovaných dat.

Základní vlastnosti:

  • Nezávislý server MARIE deposit poskytuje dlouhodobou DICOM archivační podporu pro MARIE server napojený přes TCP/IP LAN/NFS
  • MARIE deposit podporuje generic SCSI standard 'media changer' zařízení, včetně typického Tape Library Jukebox hardware
  • Podpora pro QualStar Tape Library se Sony AIT-3 drives (100 GB nativně na pásku) a volitelnou automatizovanou identifikaci pásky pomocí čárového kódu
  • MARIE deposit obsahuje vlastní RDBMS SQL databázi, udržující informace o páskách, souborech a stavu páskové knihovny
  • Optimalizované využití zdrojů umožňuje vícenásobné souběžné a nezávislé čtení/zápis do páskových zařízení
  • K ukládání souborů je používáno standardní Unix tar formát pro maximální dlouhodobou kompatibilitu s budoucími softwarovými prostředími
  • Pre-fetch umožňuje rychlejší zavádění studií z pásky do pomocné mezipaměti (cache)
  • Balík s utilitami obsahuje také programy pro kopírování a validaci pásek
  • Podpora pro více zálohovacích pásek, než je kapacita výměnných jednotek, s možností jejich ukládání mimo živá data (offline)
  • Watchdog - je program, jenž denně vyhodnocuje a monitoruje stav zařízení, o kterém podává zprávu e-mailem
  • Poskytuje cenově efektivní dlouhodobé archivační řešení založené na obecných (non-proprietary) SCSI standardech
  • Doplňuje MARIE server o rozšiřující archivační kapacitu

MARIE NIS Konektor

MARIE NIS Konektor představuje základní rozhraní pro komunikaci s informačním systémem nemocnice. Jeho rozhraní lze přizpůsobit ke komunikaci s libovolným NIS. Standardně jsou pro komunikaci s NIS/RIS využívány např. protokoly DS2 nebo HL7.

Základní vlastnosti:

  • Volitelné rozšíření pro MARIE Server s podporou DICOM, DS2, HL7 (Health Level 7) NIS/RIS a možností integrace s dalšími standardy
  • Modality Work List (MWL) umožní automatizaci objednávání pacientů na modalitách podporujících MWL pro efektivnost, spolehlivost a přesnost systému
  • Umožňuje zasílání centralizovaných nemocničních zpráv pomocí DS2 a HL7 nebo i jiných interface do DICOM NIS/RIS databáze MARIE Serveru tak, aby byly dostupné pro všechny typy klientů (Web, Java and DICOM prohlížečů třetích stran)
  • Přístup k administraci MWL je prostřednictvím libovolného Web klienta
  • Umožňuje i napojení NIS interface neodpovídajících standardu DS2 a HL7
  • Volitelné HL7 zasílání (broadcasting - v souladu s HL7 gateway)
  • Podporuje automatizované odesílání e-mailových zpráv do požadovaných distribučních míst s obrazovými informacemi a výsledky
  • Používá Mallinckrodt DICOM HIS/RIS engine, rozšířený o MWL a s integrací do MARIE Server
  • Studijní zprávy jsou označeny speciální ikonou v Java klientu a jsou snadno vyhledatelné
  • Uživatel může kombinovat 'Reported' a 'Read' nastavení pro hledání a uživatelsky přátelskou práci na Java klientu
  • Volitelně lze doplnit nastavitelný "fuzzy logic" algoritmus používaný pro porovnání studií se zprávami (pro ne NIS/RIS pořizovací modality).
  • Nastavitelná bezpečnost systému z hlediska ochrany pacientova soukromí
  • Poskytuje platformově neutrální vzdálený nebo lokální přístup k informacím o pacientu souběžně s pacientovými obrázky
  • Doplňuje archivační schopnosti MARIE Serveru popisem a zprávami o stavu pacienta ve formátu DS2 a HL7 a také s podporou MWL
  • Poskytuje rostoucí základnu směřující ke komplexnímu vedení informací o pacientu založenou na standardních cenově příznivých komponentách

MARIE Konvertor

MARIE Konvertor slouží k převodu obrazových dat z digitálních fotoaparátů, scanerů, apod. do standardu DICOM. Ke své činnosti využívá MARIE NIS Konektor, respektive jeho integrální část Modality Work List (MWL). MWL podporuje funkce sloužící k popisu snímků.

MARIE Mirror

Tento modul zvyšuje spolehlivost a dostupnost hlavního serveru. Jeho funkčnost spočívá v tom, že monitoruje děje MARIE Server tak, aby v případě havárie plně převzal jeho funkčnost.

MARIE Cluster

Slouží pro rozdělení zátěže při velkém objemu vstupujících a zpracovávaných dat. Navenek se pak řešení chová jako jeden server. Výhodou je, že jednotlivé "boxy" pak mohou být z hlediska hardware poměrně jednoduché počítače, které pak nahrazují víceprocesorové stroje. Řešení se pak z hlediska hardware podstatně zlevní.

MARIE Enterprise

Umožňuje propojení více oddělených jednotlivých serverů tak, že zpřístupní data pořízená na jednotlivých serverech. Využití hlavně pro sdílení dat pořízených na různých místech.

MARIE Enterprise

Datová komunikace

Systém AURA PACS je založen na Internetových a Intranetových technologiích. Komunikace s jednotlivými modalitami tedy probíhá převážně elektronickou cestou tzv. "po síti". AURA PACS však umožňuje uživatelsky jednoduchým způsobem přenést potřebná data na CD a distribuovat je do kterékoliv pracovní stanice i mimo nemocnici. Společně s informacemi o vyšetření se na CD automaticky přenesou i všechny programy potřebné k samočinnému spuštění prohlížeče.

Technologie

Systém AURA PACS je založen na standardních technologiích. Jako operační systém je na straně serveru použit Linux a na straně klienta není použití operačního systému limitováno. V případě použití DICOM prohlížečů od jiných výrobců je z hlediska doporučených technologií třeba ctít požadavky dodavatelů. Jako logická databáze je využívána MySQL. V této databázi jsou uloženy logické odkazy na k jednotlivým snímkům uloženým v adresářových strukturách, což představuje malé objemy dat a tedy naprostou výkonovou dostatečnost použité databáze. Výhodou tohoto uspořádání je značná rychlost při práci s databází a snadnější údržba a zálohování a tím i vyšší bezpečnost dat. Ke komunikaci uživatelů jsou použity standardní bezpečnostní protokoly https (webovský klient) a SSL (JavaPix) a pro dálkovou správu je použito VPN.

Nepřetržitý monitoring systému

Systém AURA PACS Marie má přímo v sobě implementovánu unikátní technologii trvalého dohledu. AURA PACS Marie monitoruje nejen fungování veškerých SW modulů, ale zároveň vyhodnocuje stav HW (teplotní čidla, otáčky ventilátorů, napájecí napětí, S.M.A.R.T. technologie a další). Tyto údaje jsou průběžně v nastaveném časovém intervalu (minuty) zasílány do dohledového centra společnosti OR-CZ. To umožňuje nejen velice rychle a operativně řešit případné technické závady, ale dokonce jim předcházet včasnou diagnostikou potencionálních problémů. Z dohledového centra je dále možné provádět vzdáleně i požadované změny konfigurace či update SW