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PACS SAKURA IMAGE SERVER

 

PACS SAKURA IMAGE SERVER

 

 

Introducción

El software de PACS Sakura Image Server destaca por su robustez y fiabilidad. Cumple por completo con la norma DICOM, lo que nos asegura la interoperabilidad con cualquier dispositivo compatible con DICOM.

El desarrollo se basa en una combinación de Servicios Windows, Servicios Web y SQL Server 2005. La administración se realiza mediante una interfaz Web intuitiva, mientras que el núcleo que procesa las peticiones reside en el servicio Windows.

La arquitectura de desarrollo utilizada es una de sus características más potentes, ya que está basada por completo en plugins. Esto permite extender funcionalidades existentes o agregar nuevas funcionalidades desarrolladas por terceros, haciendo de este PACS el más adaptable, configurable, y personalizable del momento.

 

 

Características

Las principales características con las que cuenta son las siguientes:

 

  • Soporte para el almacenamiento y recuperación de un amplio número de objetos DICOM.

  • Un potente motor de reglas programadas, que permite la realización de operaciones de movimientos de estudios, tanto entre discos, como entre diferentes nodos DICOM (ya sean otros PACS, estaciones, etc.).

  • Soporte de múltiples instancias de PACS en un mismo servidor. Este permite segmentar la información, de forma que aunque todo se almacene en los mismos soportes físicos, quede bajo servidores virtuales diferentes.

  • Soporte de múltiples sistemas de ficheros, creando un sistema de almacenamiento jerárquico. Gracias a esto podemos tener los estudios recientes en los discos más rápidos, y los estudios que ya tienen varios años pueden migrar automáticamente a sistemas de almacenamiento más económicos, tales como discos de red, sistemas de cintas, etc.

  • Compresión, con y sin pérdidas, de los estudios almacenados utilizando RLE (Run Length Encoding) o JPEG.

  • Soporte de autentificación para la administración del PACS.

 

 

Características técnicas

En este apartado se desarrollan en profundidad y a nivel técnico todas las posibilidades del Sakura Image Server.

 

DICOM

DICOM C-STORE (SCP/SCU) para la mayoría de DICOM SOP Classes actualmente aprobadas.

DICOM C-STORE (SCP/SCU) soporte para  JPEG Baseline, JPEG Extended, JPEG Lossless, RLE, y  JPEG 2000 (tanto en SO’s de 32 bits como en  64-bits).
DICOM C-FIND y C-MOVE (SCP) tanto para consultas a nivel de paciente como a nivel de estudio. Se soportan todos los campos de consulta afines al IHE.
Soporte de DICOM multibyte y juego de caracteres extendido.

 

Administración de dispositivos DICOM, lo cual permite establecer la cantidad de servicios a los que un determinado dispositivo tiene acceso. Esto permite, por ejemplo, establecer que una estación no pueda enviar estudios al PACS, y que tan sólo pueda buscar y recuperar estudios.
Soporte de WADO DICOM para el tipo mime DICOM

 

 

Streaming

Soporte de recuperación de imágenes bajo demanda mediante streaming cuando se usa en conjunción con la estación Sakura CC. Esto agiliza la visualización de estudios, puesto que ya no es necesario esperar a que se haya descargado el estudio completo para poder abrirlo, el estudio puede ser abierto directamente desde el servidor sin que sea recuperado, y las imágenes se van incorporando al estudio que ya está siendo visualizado a medida que llegan.

 

 

QA (Aseguramiento de la Calidad)

El PACS permite configurar las políticas de administración de las imágenes duplicadas que se reciben. Además, se incluye una herramienta que permite la comparación de las imágenes duplicadas para ayudar a tomar una decisión manual si se requiere.

 

Se pueden establecer diferentes políticas para lidiar con los estudios o imágenes duplicadas que pudieran llegar al PACS:

 

  • Simplemente descartar duplicados.

  • Se puede sobrescribir siempre con lo más reciente.

  • Se puede resolver manualmente con la herramienta de reconciliación de estudios.

 

 

Se pueden tener en cuenta diferentes campos para considerar que dos estudios sean el mismo, además dichos campos pueden ser seleccionados; por ejemplo, podemos considerar que dos estudios son el mismo si el nombre del paciente, el accesión number, el sexo, la fecha de nacimiento y el id del paciente son iguales.

 

El PACS también incorpora una funcionalidad para la detección y reparación de estudios en los que se incluyan imágenes cuya información de filiación no coincida con la información de otras imágenes del mismo estudio. Esta funcionalidad garantiza la coherencia entre todas las imágenes que forman un estudio, y permite establecer ciertos campos DICOM (tags) como imprescindibles para mantener la coherencia, de este modo, se comprobará que en todas las imágenes de cada estudio que se reciba se mantiene la consistencia de dicho campos; si se encuentra una inconsistencia, dicho estudio se queda en la cola de estudios con errores de integridad.

El comportamiento es el mismo que cuando se reciben estudios con imágenes duplicadas.

Aunque no es usual, desgraciadamente situaciones como la siguiente siguen ocurriendo en hospitales hoy en día:

Llegan imágenes con el mismo Study UID y diferente información de filiación (por ejemplo el nombre).

Gracias a la herramienta de reconciliación de estudios puede resolverse de la mejor forma posible una situación como esta.

 

 

Particiones

Las particiones lógicas permiten la creación de diferentes instancias del servidor, cada una con su propio “AE Title” con su propio puerto de comunicaciones. De este modo, aunque las imágenes de las diferentes instancias compartan los recursos de almacenamiento, un estudio que fue enviado a una determinado AE (Aplication Entity) tan sólo podrá ser recuperado desde ese mismo AE.

 

Entre las muchas posibilidades que esto permite se destacan las siguientes:

 

  • Mantener la información segmentada por sede en una institución multi-sede. De este modo, se podría utilizar un mismo servidor de PACS centralizado para el conjunto de las sedes, aunque a nivel lógico parecería que existe un servidor para cada una de las sedes.

  • Permite mantener los estudios de investigación y enseñanza separados de los  estudios clínicos. Puede ser muy adecuado crear servidores virtuales (particiones) para cada uno de esos propósitos, y mantener separados dichos estudios.

  • Se pueden mantener separados los estudios que han sido importados desde otro determinado origen. Esto puede ser útil en procesos de migración, en los cuales se desea mantener una diferenciación cronológica, o no se desea que determinados estudios estén disponibles en el servidor principal.

 

 

Sistema de almacenamiento

El soporte para múltiples sistemas de almacenamiento permite que un nuevo dispositivo pueda ser agregado en cualquier momento, expandiendo así la capacidad de almacenamiento del PACS. La alta capacidad de configuración que ofrece permite también que haya una correspondencia física de almacenamiento entre algunos determinados estudios y un cierto dispositivo, basada en algún criterio determinado por una regla.

El sistema de almacenamiento se basa en HSM (hierarchical storage management) de manera que dispone de varios “lugares” de almacenamiento, una configuración clásica es la de tres lugares “caliente”,”cercano” e “histórico”.

Todos los “lugares” pueden ser sistemas NAS u otros sistemas basados en discos, después del primero es posible utilizar otros basados en cintas o “JukeBox” de otros medios. Se recomienda usar cabinas basadas en discos al menos en los tres primeros “lugares” y dejar los otros sistemas para archivo a muy largo plazo, en el caso que se precise.

Los estudios recibidos siempre se almacenan en el primer “lugar”, se definen reglas para el cambio de lugar, normalmente basadas en la fecha de recepción del estudio. Estas reglas se aplican con una programación predeterminada y también cuando es necesario si escasea la capacidad en alguno de los lugares, usamos un sistema de “marcas de agua” para definir los límites bajo los cuales se activarán las reglas.
Existen reglas que definen la compresión a aplicar en los estudios, es habitual aplicar compresiones diferentes en los diferentes “lugares”.
El sistema es capaz de recuperar cualquier estudio, independientemente del “lugar” en el que se encuentre.

Una instalación de alto rendimiento y disponibilidad podría usar cabinas de discos SCSI que se comuniquen mediante fibra con los servidores para los “lugares” con más actividad (los primeros), y cabinas más baratas, de discos SATA, para el resto.

 

 

Motor de reglas

El PACS permite la  compresión de los estudios basada en reglas. Las transfer syntax admitidas son JPEG Baseline, JPEG Extended, JPEG Lossless y RLE.
Cuando se define una regla de compresión puede indicarse en que momento se quiere aplicar, así como el nivel de compresión que se le quiere dar.
También pueden crearse reglas para el enrutamiento de ciertos estudios. De este modo podemos, por ejemplo, reenviar los estudios que vengan de cierta modalidad a una estación determinada. Utilizando las reglas de forma inteligente se puede organizar el tráfico DICOM entre diferentes sedes de modo que se puedan diagnosticar en una determinada sede los estudios que fueron realizados en otra.

Otro tipo de reglas que se permiten son las basadas en marcas de agua. Estas sirven para que cuando un medio alcance un cierto porcentaje de ocupación se muevan los estudios de mayor antigüedad a otro medio.

La definición de las reglas se define mediante XML. El PACS incluye numerosos ejemplos de reglas que permiten, de forma sencilla, crear nuevas reglas basadas en ellas y adaptadas a nuestras necesidades. A continuación se muestra un ejemplo de una de estas reglas:

 

<rule id="CT Rule">
  <condition expressionLanguage="dicom">
    <equal test="$Modality" refValue="CT"/>
  </condition>
  <action>
    <auto-route device="SAKURA_CC"/>
  </action>
</rule>

 

La regla anterior redireccionaría todos los estudios con modalidad CT (TAC) a la estación de diagnóstico SAKURA_CC.

 

 

Escalabilidad

El servidor de base de datos y el servicio de PACS pueden residir en sistemas diferentes. Además, el servicio puede ser montado en clúster, de forma que se incremente la capacidad de servicio.

Existen versiones específicas para las ediciones de 32 y 64 bits de Windows.

 

 

Facilidad de uso

El PACS cuenta con un sistema de notificación de alertas que permite notificar a los administradores los errores que puedan darse. Gracias a ello el tiempo de respuesta ante una eventualidad se reduce considerablemente.

Además, se incluye un visor que nos permite hacer una lectura cómoda del log, filtrando por nivel de alerta, AE, etc.

Gracias a la herramienta de importación se pueden agregar estudios al PACS de forma manual. Basta con copiar los ficheros de los estudios que se quieren importar en la carpeta de importación y el PACS se encarga de almacenarlos automáticamente.

El servicio que administra todos los trabajos que debe ir realizando el PACS incluye un sistema de coherencia que le permite recuperar aquellos trabajos que hayan fallado por algún motivo, de manera que no queden tareas a medio finalizar.

 

 

El procesador de Tareas

El procesador de tareas es el núcleo del PACS, y realiza prácticamente todas las tareas que se llevan a cabo en el servidor. Su principal característica es su extensibilidad, ya que mediante el desarrollo plugins se pueden agregar nuevos procesadores que lleven a cabo nuevas tareas que se implementen en el mencionado plugin. Además, el procesador de tareas se ha implementado con la facultad de ejecutarse sobre varios servidores que formen un clúster.

El procesador de tareas contempla prioridades, de manera que se favorece, por ejemplo, el procesado de los estudios ante otras tareas. De establecer estas prioridades, así como incluir tareas, se encarga el planificador.

A continuación se detallan las principales tareas que lleva a cabo el procesador:

  • Procesar los estudios entrantes

  • Eliminar estudios marcados por el servicio de administración de almacenamiento

  • Editar estudios bajo solicitud de la interfaz web.

  • Llevar a cabo las tareas de auto-enrutamiento.

  • Eliminar estudios bajo solicitud web.

  • Mover estudios a otros AE bajo demanda web.

  • Limpiar estudios cuyo procesado haya fallado.

  • Administrar la fusión de estudios que son “iguales”

  • Migrar estudios entre diferentes sistemas de almacenamiento.

 

 

El planificador

El planificador se encarga de determinar las tareas que deben ser ejecutadas periódicamente. Cuenta con una página de configuración que permite la activación y configuración de las tareas que deben encolarse periódicamente para que sean procesadas por el procesador de tareas.

Algunas de estas tareas están activadas por defecto, tales como control de ocupación del disco. El planificador encola tareas como el movimiento de estudios para que el procesador, posteriormente, libere el disco y mantenga los niveles de ocupación en niveles correctos.

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