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Überblick

EMMA erweitert EMIL um ein Modul, mit dem Bilddaten, die in einem PACS (Picture Archiving and Communication System) abgelegt sind, direkt im Patientenkontext anzeigt werden. Dazu muss in EMIL keine Bilddatei gespeichert werden. Die Bilder verbleiben im PACS und werden bei Bedarf über eine Netzwerkschnittstelle abgerufen und angezeigt.

Als Schnittstelle dient der webbasierte Teil des DICOM-Standards DICOMweb. EMIL nutzt davon zwei Dienste: QIDO-RS, um die zu einem Patienten gehörenden Untersuchungen zu finden, und WADO-RS, um die zugehörigen Bilder als anzeigefertige Grafik abzurufen. Beide Dienste laufen über gewöhnliche Netzwerk-Aufrufe, sodass keine spezielle DICOM-Netzwerkinfrastruktur erforderlich ist.

Wie ein Patient seinen Bildern zugeordnet wird

EMIL kennt einen Patienten in der Regel über die PID aus dem Klinik-Informationssystem (KIS-Ident). Diese PID ist der Schlüssel, mit dem EMIL beim PACS nach Untersuchungen sucht.

Eine PID ist im DICOM-Umfeld streng genommen nur in Verbindung mit ihrem Namensraum (Issuer) eindeutig. Dieselbe Nummer kann in verschiedenen Quellsystemen unterschiedliche Patienten bezeichnen. Damit die Suche zuverlässig die richtigen Untersuchungen findet, kann EMIL den Namensraum zusätzlich mitgeben, sofern er im jeweiligen Haus bekannt ist.

Hinweis zur Fallnummer: Eine Zuordnung über die Fallnummer (im DICOM als AccessionNumber bezeichnet) wird bewusst nicht verwendet. Da in EMIL nicht zu allen Fällen eine Fallnummer vorliegt, wäre dieser Weg lückenhaft und damit weder als Schlüssel noch als zusätzlicher Filter verlässlich. Die Zuordnung erfolgt ausschließlich über die PID, optional ergänzt um den Namensraum.

Ablauf der Anzeige

Ruft ein Anwender in EMIL die Bildansicht eines Patienten auf, laufen im Hintergrund folgende Schritte ab:

1.EMIL fragt das PACS nach allen Untersuchungen (Studies) zur PID des Patienten.

2.Zu jeder gefundenen Untersuchung ermittelt EMIL die enthaltenen Bildserien.

3.Für die Übersicht ruft EMIL je Serie ein verkleinertes Vorschaubild (Thumbnail) ab und stellt es als Kachel dar.

4.Wählt der Anwender eine Kachel aus, lädt EMIL das zugehörige Bild in voller Auflösung nach.

Die Vorschaubilder werden bereits vom PACS verkleinert geliefert. Dadurch überträgt die Übersicht nur kleine Bildmengen, was die Anzeige auch bei vielen Untersuchungen zügig hält.

Vorschaubilder

Die Bilder werden im Format JPEG ausgeliefert und angezeigt. Die Größe der Vorschaubilder ist intern festgelegt; EMIL gibt sie an das PACS weiter, das die Bilder entsprechend skaliert zurückliefert. Für die Skalierung kommen zwei Verfahren in Betracht:

Verfahren	Beschreibung
Gerendertes Bild (Standard)	EMIL fordert ein bestimmtes Bild in der gewünschten Größe an. Dieses Verfahren wird von praktisch allen PACS mit DICOMweb unterstützt und ist deshalb voreingestellt.
Thumbnail-Ressource	Das PACS wählt selbst ein repräsentatives Bild je Serie und liefert genau dieses verkleinert zurück. Das Verfahren ist sparsamer, wird aber nicht von jedem PACS angeboten und kommt nur zum Einsatz, wenn das jeweilige System es unterstützt.

Welches Verfahren genutzt wird, lässt sich pro PACS-Verbindung einstellen. Unterstützt ein PACS die Thumbnail-Ressource nicht, fällt EMIL automatisch auf das gerenderte Bild zurück.

Konfiguration einer PACS-Verbindung

Eine PACS-Verbindung wird über die folgenden Einstellungen beschrieben. Sie werden je Verbindung hinterlegt und gelten für alle Bildabrufe dieser Verbindung.

Einstellung	Bedeutung
Basis-URL	Adresse des DICOMweb-Endpunkts des PACS, zum Beispiel http://server:8042/dicom-web.
Authentifizierung	Verfahren, mit dem sich EMIL am PACS anmeldet. Möglich sind: keine Anmeldung, Benutzername/Passwort (Basic), ein Bearer-Token oder ein frei benannter Token als Header beziehungsweise als Adressparameter. Welches Verfahren nötig ist, hängt vom PACS oder einem vorgeschalteten Zugangssystem ab.
Zugangsdaten	Je nach Verfahren Benutzername und Passwort oder der entsprechende Token.
Namensraum der PID	Optionaler Namensraum (Issuer), der die PID eindeutig macht. Bleibt das Feld leer, wird der Namensraum nicht mitgesendet.
Thumbnail-Verfahren	Gerendertes Bild (Standard) oder Thumbnail-Ressource.
Zeitlimit	Maximale Wartezeit je Bildabruf, bevor dieser abgebrochen wird.

Unterstützte PACS-Systeme

DICOMweb ist ein offizieller Bestandteil des DICOM-Standards und wird von den meisten modernen PACS unterstützt. Der tatsächlich verfügbare Funktionsumfang unterscheidet sich jedoch je System. In deutschen Kliniken sind im Produktivbetrieb überwiegend kommerzielle PACS im Einsatz; Open-Source-Systeme finden sich eher in Forschung, als Zweitarchiv (VNA) oder in kleineren Einrichtungen. Die folgende Übersicht dient zur Orientierung:

System	Einordnung	DICOMweb	Vorschau über gerendertes Bild	Thumbnail-Ressource
Orthanc	Schlanker Open-Source-DICOM-Server, hier als Referenz- und Testsystem genutzt.	ja	ja	ja
dcm4chee	Verbreitetstes Open-Source-PACS/VNA, enterprise-tauglich.	ja	ja	ja
Kommerzielle PACS (Sectra, GE, Siemens, Agfa, Visage, Dedalus u.a.)	Im deutschen Klinikalltag dominierende Gruppe.	meist ja	variiert	variiert

Wichtig: Ob die Bildanbindung in einem Haus funktioniert, hängt weniger davon ab, dass DICOMweb ein Standard ist, sondern davon, ob die konkrete PACS-Installation diese Schnittstelle aktiviert hat und welches Anmeldeverfahren ihr vorgeschaltet ist. Bei kommerziellen Systemen ist die DICOMweb-Schnittstelle teils lizenzpflichtig oder muss zunächst freigeschaltet werden. Beides wird beim Einrichten der Verbindung geprüft.

Voraussetzung: DICOMweb am PACS

Die Bildanbindung von EMIL nutzt DICOMweb (QIDO-RS und WADO-RS). Bietet das PACS diese Schnittstelle an, ist die Verbindung ohne weitere Zwischenschritte möglich.

Ältere oder kleinere PACS stellen mitunter noch kein DICOMweb bereit, sondern nur das klassische DICOM-Netzwerkprotokoll. Auch in diesem Fall lässt sich der DICOMweb-Standard nachträglich bereitstellen, ohne das bestehende PACS auszutauschen oder umzubauen - über einen kleinen, vorgeschalteten Dienst. Ein bewährter und kostenfreier Weg dafür ist der DICOM-Server Orthanc.

Orthanc als DICOMweb-Bereitsteller - grobe Funktionsweise

Orthanc wird als zusätzlicher Dienst neben dem bestehenden PACS betrieben und vermittelt zwischen beiden Welten:

•Nach innen, zum vorhandenen PACS, meldet sich Orthanc wie ein normales Gerät im klinischen Bildnetz an und tauscht Bilddaten über das klassische DICOM-Protokoll aus, das jedes PACS beherrscht.

•Nach außen, zu EMIL, stellt Orthanc dieselben Bilder über DICOMweb bereit - also genau die Schnittstelle, die EMIL erwartet.

Für EMIL sieht es damit so aus, als spräche es direkt mit einem DICOMweb-fähigen PACS. An der Anbindung in EMIL ändert sich nichts; statt der PACS-Adresse wird lediglich die Adresse des Orthanc-Dienstes hinterlegt. Orthanc übernimmt im Hintergrund die Übersetzung zwischen dem alten Protokoll des PACS und dem DICOMweb-Standard.

Die Einrichtung eines solchen Dienstes erfolgt einmalig durch die IT des Hauses, in Abstimmung mit dem PACS-Betreiber. Sie umfasst im Kern, Orthanc als bekanntes Gerät im PACS zuzulassen und den Bildabruf freizuschalten. Sobald das steht, ist der DICOMweb-Standard verfügbar und die Bildanbindung von EMIL kann wie bei einem nativ DICOMweb-fähigen PACS genutzt werden.

Verhalten in Sonderfällen

Situation	Verhalten von EMIL
Keine Untersuchungen zur PID gefunden	EMIL zeigt an, dass keine Bilder vorliegen. Dies ist kein Fehler. Liefert die Suche unerwartet kein Ergebnis, sollte geprüft werden, ob die PID im PACS unter demselben Namensraum geführt wird.
Anmeldung am PACS schlägt fehl	EMIL meldet ein Anmeldeproblem. Authentifizierungsverfahren und Zugangsdaten der Verbindung sind zu prüfen.
PACS unterstützt das gewählte Vorschauverfahren nicht	EMIL weicht automatisch auf das gerenderte Bild aus beziehungsweise lädt das Bild in Originalgröße und verkleinert es bei der Anzeige.
Zeitlimit überschritten	Der Abruf wird abgebrochen und kann wiederholt werden. Bei sehr vielen Untersuchungen kann es helfen, die Anzahl der gleichzeitig geladenen Vorschaubilder zu begrenzen.

Hintergrund: PID und Namensräume im PACS

In Häusern mit mehreren Quellsystemen kann ein Patient im PACS unter mehreren Identifikatoren geführt werden, etwa weil Altdaten vor einer Migration unter einem anderen Schema angelegt wurden oder ein übergeordneter Patientenindex (MPI) mehrere lokale Nummern zusammenführt. In solchen Fällen findet eine Suche allein über die aktuelle KIS-PID nicht zwingend alle vorhandenen Untersuchungen.

Die Angabe des Namensraums erhöht die Trefferzuverlässigkeit. Lässt ein Haus erkennen, dass Bilder unter abweichenden Identifikatoren liegen, ist dies bei der Einrichtung der PACS-Verbindung mit der dortigen IT abzustimmen.