Das PACS ist aus der zerstörungsfreien Prüfung (ZfP oder Non-Destructive Testing – NDT) nicht mehr wegzudenken. Was schon seit Jahren Standard in der Medizintechnik (unter dem Stichwort – DICOM) ist, wird nun auch zunehmend in der digitalen ZfP (DICONDE) genutzt, um digitale Aufnahmen z.B. aus der Durchstrahlungsprüfung und Auswertungsergebnisse sicher zu archivieren.
Wofür steht PACS in der ZfP & NDT?
Die Abkürzung PACS steht für Picture Archiving & Communication System (dt. Bild Archivierungs- und Kommunikationssystem). Es dient als sichere und zentrale Datenablage für Prüfbilder und Signale von diversen Quellen wie z.B. RT-Scannern oder CT-Anlagen.
Dazu wird ein Server-System als eine Art Datenbank verwendet, das dann Anfragen von Auswertearbeitsplätzen entgegennehmen kann. Ein separater Viewer (Anzeige-Software) kann dann von den Auswertern am eigenen Rechner genutzt werden, um die Studien/Prüfaufträge zu verwalten und die Auswertung der Aufnahmen vorzunehmen.
Was sind Vorteile eines PACS?
Ein PACS ist Grundlage für eine digitale Auswertung und sichere Datenablage in der ZfP & NDT. Neben den Vorteilen digitaler Lösungen bietet ein PACS auch weitere Argumente, die Ihre Prozesse beschleunigen und zukunftssicher machen können:
- Ein PACS speichert Daten revisionssicher und nachvollziehbar.
- Es kann dezentral verwendet werden, sodass Sie von überall auf der Welt darauf zugreifen können – so lassen sich bspw. Remoteprüfungen und neue Prozesse etablieren.
- Sie sparen Lagerkosten für Filme und Berichte, da diese nun digital abgelegt werden können. Neue Scanner digitalisieren bspw. Ihre alten Aufnahmen in wenigen Minuten.
- Sie können modernste Bildverarbeitung nutzen, um das Beste aus Ihren Aufnahmen herauszuholen. Verschiedenste Filter und Künstliche Intelligenz können Ihnen dabei helfen noch genauer und schneller zu prüfen.
- Ein PACS kann zudem mit Ihrem ERP-System verbunden werden und so nahtlos in Ihre Prozesse eingebunden werden. So lassen sich Prüfaufträge planen und verwalten und die entsprechenden Daten geordnet und verknüpft ablegen.
- Moderne Softwarelösungen erlauben es zudem, schnell Feedback und Updates zu erhalten, falls Sie Hilfe benötigen – Stichwort: Fernwartung
Welche Schnittstellen hat ein PACS?
Ein PACS ist eine Art Datenbank und sollte daher die gängigen CRUD-Operationen (Create, Read, Update, Delete – dt. Erstellen, Lesen, Update, Löschen) unterstützen.
Ein PACS System greift dazu auf das sog. DICONDE (Digital Imaging and Communication in Non Destructive Evaluation dt. Digitale Bildverarbeitung und Kommunikation in der ZfP / Auswertung) zurück, was an das DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine).
Was ist das DICOM bzw. DICONDE Format?
Dabei wird ein sog. DICOM/DICONDE Container genutzt um Bild- & Metadaten zu speichern. Es werden sog. Studien erstellt, die einem Prüfauftrag entsprechen. Diese können mehrere Serien enthalten bspw. verschiedene Bauteile einer Rohrleitung. In den Serien wiederum sind verschiedene Instanzen die eine bestimmte Aufnahme enthalten können. Als Meta-Daten können dann bspw. Aufnahmezeitpunkt, Geräte Hardware, Prüfer etc. gespeichert werden.
Weitere Informationen finden Sie bspw. in der Dokumentation / Blog der AWS hier.
Was sind DICOM Services?
Die bekannteste Schnittstelle eines PACS stellen die DICOM Services dar, die mit Hilfe des DIMSE-C Protokolls implementiert werden. Die DICOM Services umfassen folgende Aktionen:
– C-STORE – Speicherung von Composite SOP-Instance-Informationen
– C-FIND – Suche mit Hilfe einer eine Reihe von Attribut-Strings. Der C-FIND-Dienst gibt für jede Übereinstimmung eine Liste der angeforderten Attribute und ihrer Werte zurück.
– C-MOVE – Informationen für eine oder mehrere zusammengesetzte SOP-Instanzen von einem Benutzer zu einem dritten Benutzer zu verschieben.
– C-GET – Abrufen von Informationen für eine oder mehrere zusammengesetzte SOP-Instanzen auf der Grundlage der vom aufrufenden DIMSE-Service-Benutzer bereitgestellten Attribute
– C-ECHO – Überprüfen einer Ende-zu-Ende-Kommunikation mit einem Peer-DIMSE-Service-Benutzer.
Einige Entwickler haben für diese Kommunikation eigene Software-Bibliotheken entwickelt, um diese mittels moderner Programmiersprachen wie Python verfügbar zu machen. Das wahrscheinlich bekannteste Paket dafür ist pydicom.
Mehr über diesen Standard können Sie hier nachlesen: 7.5 DIMSE Services
Was ist DICOMWeb?
Mit der zunehmenden Verbreitung von Web-Technologien, wurde auch ein Web-Standard für PACS implementiert. Dieser funktioniert mittels HTTP(S) und JSON Standard und kann mit modernen Frameworks wie Node.js oder Python einfacher angesprochen werden. Dabei gibt es 3 Methoden, die die DICOM Dienste (C-STORE, GET & FIND) darauf abbilden.
– QIDO-RS – analog zu C-FIND- zur Abfrage von Sammlungen von DICOM-Objekten & Meta-Daten (nicht Bildern) – zur Dokumentation
– STOW-RS – analog zu C-STORE- zur Speicherung von DICOM Dateien oder separaten Metadaten und Massendaten – zur Dokumentation
– WADO-RS – analog zu C-GET- zum Abruf von DICOM Dateien, Metadaten in XML- oder JSON-Form, von den Metadaten getrennten Massendaten und gerenderten Bildern – zur Dokumentation
Zum Beispiel kann man sich mithilfe des der QIDO-Schnittstelle Studien raussuchen, die an einem bestimmten Datum erstellt worden sind oder zu einer bestimmten Hardware passen. Dann mit der WADO-Schnittstelle, die entsprechenden Instanzen und Bilddaten abfragen. Diese auswerten und mit der STOW-Schnittstelle wieder an das PACS übermitteln.
Wie richtet man ein PACS ein?
Ein PACS kann einfach in Ihre bestehende Infrastruktur integriert werden. Am besten involvieren Sie Ihre IT-Abteilung mit in den Integrationsprozess und lassen sich von einem erfahrenen Anbieter beraten, welche Spezifikationen Sie bspw. erfüllen sollten. Grundsätzlich kann man in folgender Weise vorgehen:
- PACS Server aufsetzen – häufig wird ein separater Rechner verwendet, der die Datenbank-Software des PACS betreibt. Dies kann z.B. ein Windows-System sein oder eine virtuelle Maschine / Container-Lösung.
- Netzwerk einrichten – Das PACS muss dann im Netzwerk verfügbar gemacht werden, damit die anderen Geräte und Softwarelösungen sich damit verbinden können. Bringen Sie vorher in Erfahrung, ob bspw. bestimmte Firewall-Einstellungen notwendig sind.
- Auswerterechner anbinden – Als nächstes bietet es sich an, Auswerte-Rechner mit dem PACS zu verbinden. Eine Viewer-Lösung dient dann dazu das Archiv zu verwalten und Bewertungen von Aufnahmen vorzunehmen.
- Aufnahme Hardware anbinden – Haben Sie Ihr PACS-Archiv verfügbar gemacht, können Sie auch Ihre Scanner und Anlagen damit verbinden. Nun können Sie bspw. von einem Rechner Aufträge an die Hardware senden, die dann automatisch Studien/Aufträge mit Aufnahmen verknüpft und im PACS ablegt.
- Bestehendes Archiv Digitalisieren – Es kann sich auch als nützlich erweisen, historische Aufnahmen zu digitalisieren. So können Sie Ihre alten Filme revisionssicher archivieren und ggf. Ihre Archiv-Keller aufräumen und mehr Platz schaffen.
- Weitere Software anbinden – Wenn Ihr PACS die richtigen Schnittstellen hat, können Sie außerdem weitere Softwarelösungen anbinden, die bspw. Berichte erstellen oder die Brücke zu Ihrem ERP-System schlagen.
Ist ein PACS zukunftssicher?
Ein PACS ist Grundlage für eine digitalisierte ZfP-Umgebung (NDT 4.0). Es ist der erste Schritt, Ihre Prozesse nachhaltig und zukunftssicher zu gestalten. So wie Computer und das Internet unsere Arbeitswelt nachhaltig verändert haben, gibt es vielversprechende Technologien, die wir zukünftig als Werkzeug nutzen werden.
Eine dieser Technologien ist bspw. die Künstliche Intelligenz. Aber diese Technologie benötigt digitale und sortierte Daten, um daraus zu lernen. Ein PACS kann dafür sorgen, dass Ihre ZfP-Aufnahmen/Daten diesem Standard gerecht werden.
So können Sie mithilfe dieser Lösungen heutige und zukünftige Probleme angehen wie bspw. dem demographischen Wandel und Fachkräftemangel.
Lernen Sie mehr über KI in der ZfP in unserem Artikel:
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Wo kann ich ein PACS (für die ZfP & NDT) kaufen?
Für den kommerziellen Betrieb eines PACS in der ZfP & NDT empfehlen wir kompetente Partner aus der ZfP Branche. Wir arbeiten daher mit der deutschen Firma BWPlus NDT zusammen, um Ihnen ein geeignetes Gesamtpaket aus PACS, Hardware & Software anbieten zu können. Ebenso sind dabei Wartung, Support und Updates abgedeckt, die für eine reibungslose, kommerzielle Nutzung entscheidend sind.
- Planung & Umsetzung ihrer digitalen Lösung
- Hardware- und Software-Einrichtung
- Künstliche Intelligenz (KI) Entwicklung
- Digitalisierung von Archiv und Berichten
In Kooperation mit
Für Forschungsprojekte und Entwicklung gibt es ein paar OpenSource Projekte aus der Medizintechnik, die bspw. mit Docker-Containern o. Software-Images verwendet werden können. Hier finden Sie eine Übersicht von quell-offenen 10 PACS Lösungen aus der Medizintechnik.
Welche Anzeige-/Auswertesoftwares (Viewer) gibt es?
Viele Hardware-Hersteller bieten für Ihre Aufnahmegeräte eine separate Software an, die auf das PACS zugreifen kann und mit der die Auswertung erfolgen kann. Allerdings sind diese meist nur für einen Hersteller optimiert und bieten unter Umständen nicht State-Of-The-Art-Methoden an.
Damit Sie Hardware-unabhängig ihre Auswertungen vornehmen können und ihre Daten auch zukunftssicher im PACS ablegen können, haben wir den sentin EXPLORER entwickelt. Dieser unterstützt diverse Filter- und Darstellungsoptionen für Ihre Aufnahmen sowie die Verwaltung von Studien/Aufträgen im PACS. Er ist kompatibel mit diversen Schnittstellen und anderen Systemen. Außerdem ist er bereit für die Arbeit mit Künstlicher Intelligenz und somit ideal für Ihre digitalen Arbeitsprozesse.
