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Protocol
Medical Engineering

University, School

Hochschule Bremerhaven

Grade, Teacher, Year

1,7 ,2016

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Text by Klara N. ©
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Protokoll zur Laborveranstaltung Medizinische Prozessketten


Inhalt

1 Aufgabenstellung. 1

2 Vorüberlegungen. 2

3 FTP-Server und -Client. 3

3.1        Installation und Konfiguration eines FTP-Servers. 3

3.2        Installation und Konfiguration des FTP-Clients. 4

3.3        Mögliche Fehlertypen. 5

4 DICOM-Server und -Viewer. 7

4.1        Server-Installation. 7

4.2        DICOM-Viewer (RadiAnt) 9

5 Konfiguration des GE LOGIQ 400. 11

5.1        Überprüfung auf DICOM-Addons. 11

5.2        Herstellen der Kabelverbindung. 11

5.3        Netzwerkkonfiguration. 12

5.3.1          Lokale Netzwerkeinstellungen. 12

5.3.2          Leitweginformation (engl. Routing Information) 12

5.3.3          DICOM-Applikationsinformation. 12

5.4        Host-Prüfmenü. 13

5.5        Aufnahme & Versenden eines Ultraschallbildes. 13

6 3D-Drucker Ultimaker 2. 14

6.1        Vorbereiten einer STL-Datei mit der Software Cura. 14

6.2        Druckvorbereitung des Ultimakers 2. 16

7 MIMICS. 17

8 Videokonferenzübertragung. 20

8.1        Besondere Eigenschaften Sony PCS. 20

8.2        Punkt-zu-Punkt Videokonferenz zwischen dem ZLMT und BFZ. 20

9 Quellen. 24


1      Aufgabenstellung

Es soll ein PACS-System mit den vorhandenen Ressourcen realisiert werden. Dazu müssen die Hard- und Softwarekomponenten konfiguriert werden, um einen Datentransfer der vom GE Ultraschall LOGIQ 400 generierten DICOM-Daten aus dem Zentrallabor in das Beschichtungs- und Fügezentrum (BFZ) zu ermöglichen.

Zudem sollen CT-Daten in das BFZ zur Softwareplattform MIMICS zur Konvertierung transferiert werden. Folgende Unteraufgaben sollen durchgeführt werden:

·        Installation und Konfiguration eines FTP-Servers auf einem Windows basierten System

·        Installation und Konfiguration eines DICOM-Servers auf einem Windows basierten System

·        Installation und Konfiguration eines DICOM-Viewers auf einem PC (Windows Workstation)

·        Installation und Konfiguration des FTP-Clients für den Datenempfang, sowie Transfer von DICOM-Daten über den FTP-Server auf einen PC (Windows Workstation)

·        Konfiguration des GE LOGIQ 400 zur Generierung von DICOM-Daten und zum Transfer zu einem DICOM-Server

·        Konvertierung der DICOM-Daten in das Datenformat STL, beispielhafte telemetrische Übertragung der Daten zum 3D-Drucker, sowie Druck eines Modells

·        Aufbau einer Punkt-zu-Punkt-Videokonferenz

·        Transfer der DICOM-Daten zur Softwareplattform MIMICS, sowie einlesen der Daten zur weiteren Bearbeitung



2      Vorüberlegungen

Bevor die Aufgaben umgesetzt wurden, wurden die Teilnehmer in kleinere Teilgruppen unterteilt. Diese hatten jeweils ein Aufgabenfeld zu realisieren. Dazu wurden die Aufgaben in die Oberthemen:

·        FTP-Server und –Client

·        D.....[read full text]

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Hierfür wurde ein Verzeichnis D:\ftp angelegt. Zum Einloggen muss der Benutzername und das Passwort festgelegt werde. Über die DOSBox und den Befehl ftp ist der Server abschließend getestet wurden.

Abbildung 4: Anlegen eines neuen Benutzers

3.2 Installation und Konfiguration des FTP-Clients

Nachdem der FTP-Server installiert und konfiguriert ist und die DICOM-Daten (Schädeldaten) in das angelegte Basisverzeichnis geladen wurden, erfolgt nun auf zwei externen PCs die Installation und Konfiguration eines FTP-Clients. Dadurch soll der Empfang und Transfer von DICOM-Daten über den FTP-Server auf die externen PCs ermöglicht werden.

Zunächst muss für beide PCs eine zuvor festgelegte IP-Adresse vergeben werden. Der FTP-Client wird dann unter Verwendung der Software WS_FTP installiert – siehe Abbildung 5. Diese ist für Bildungseinrichtungen kostenlos erhältlich.

Abbildung 5: FTP-Client: Installation

Nach erfolgter Installation, muss die Konfiguration vorgenommen werden, bei der die Zugangsdaten des FTP-Servers, wie der Benutzername, die IP-Adresse, die User-ID und das Passwort, in den FTP-Client eingegeben werden müssen. Diese ist in Abbildung 6 dargestellt.

Abbildung 6: FTP-Client: Konfiguration

Nach der Bestätigung der Eingabedaten und einem erfolgreichen Verbindungsaufbau, öffnet sich eine zweigeteilte Benutzeroberfläche (siehe Abbildung 7).

Abbildung 7:  FTP-Client: Benutzeroberfläche

Anhand der Statusleiste lässt sich erkennen, ob eine Verbindung zum FTP-Server hergestellt werden konnte. Auf der linken Seite ist die Verzeichnisstruktur des lokalen PCs dargestellt, auf der rechten Seite das Basisverzeichnis mit den abgelegten Dateien. Durch ein Markieren des gewünschten Ordners (Schädeldaten) des Verzeichnisses auf der rechten Seite und anschließendem Anklicken des „Linkspfeiles“ zwischen den beiden Fenstern, kann der Ordner auf den lokalen PC kopiert werden.

Durch den FTP-Client ist es somit möglich, unter Verwendung der Zugangsdaten, von einem externen PC auf die benötigten Daten im Basi.....

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 „Built-in SqLite driver“ wird als „Database type“ gewählt, da dieser Typ keine vorinstallierte Software oder ODCB-Konfiguration benötigt. Bestätigt man die Auswahl mit „OK“, öffnet sich ein neues Fenster, das Installationsfenster aus Abbildung 9:

Abbildung 9: Installationsfenster

·        Der „local unique name“ in der ersten Zeile wird mit „CONQUESTSRV1“ vorgegeben, kann aber verändert werden. Der selbst gewählte Name darf 16 Zeichen nicht überschreiten. Wir haben „MTDICOM“ als local unique name gewählt. Dieser Name muss auch beim Ultraschallgerät eingegeben werden, damit die dort aufgenommen DICOM-Daten an den Server gesendet werden können

·        Der TCP/IP port in der zweiten Zeile ist mit „5678“ vorgeben. Sollten mehrere DICOM-Server vorhanden sein, muss der Port verändert werden. Die spezifische Portnummer muss auch bei der Konfiguration des Ultraschalls angegeben werden.

·        Als Speicherort (dritte Zeile) wird Laufwerk C: gewählt

·        Die Bilder sollen unkomprimiert gespeichert werden, dies ist bereits voreingestellt

·        Das Dateiformat der gespeicherten Bilder soll standardmäßig DCM sein, da keine Komprimierung gewählt wurde

Mit dem Button „Save configuration“ werden die Einstellungen gespeichert. Es öffnet sich ein neues Fenster (siehe Abbildung 10), mit dem die Installation verifiziert werden soll.

Abbildung 10: „Verify I.....

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•Structured Reports (SR)


Viele Arten von DICOM Bildern werden unterstützt, z. B. monochromatische (z.B. CR, CT, MR) und farbige (z.B. US, 3D Rekonstruktionen), statische Bilder (z.B. CR, MG, CT) und dynamische Sequenzen (z.B. US), sowie unkomprimierte und komprimierte Bilder. Dazu muss der DICOM-Viewer zunächst installiert werden.

Zur Installation wird das Setup gestartet, der Speicherort ausgewählt (Laufwerk C:) und die Lizenz-Bestimmungen akzeptiert. ( Zugriff am 27.01.16)

In Abbildung 13 ist die Hauptansicht des DICOM-Viewer zu erkennen. Hier werden Patientendaten und Aufnahmedatum angezeigt, während schichtweise (bei CT- und MRT-Aufnahmen) durch die Aufnahme gescrollt werden kann. Zudem werden unten links im Bild die Koordinaten angezeigt, wo sich der Betrachter gerade in der Aufnahme befindet. Über die DICOM-Tags (auswählbar im Menü), sind noch mehr Informationen abrufbar, bspw. die Aufnahmequelle (CT, MRT), Aufnahmedatum, Patientendaten, etc.

Abbildung 13: Hauptansicht RadiAnt



5      Konfiguration des GE LOGIQ 400

Das Ultraschallgerät GE LOGIQ 400 ist in der Lage, mithilfe von DICOM-Addons, DICOM-Dateien zu verschicken. Die Konfiguration dient der Generierung von DICOM-Daten und dem Transfer zu einem DICOM-Server.

5.1 Überprüfung auf DICOM-Addons

Zunächst wird der Benutzer nach der Eingabe nach neuen Patientendaten gefragt. Dies wird übersprungen, indem die Taste New Patient gedrückt wird. Durch eine Überprüfung der Addons soll festgestellt werden, ob die DICOM-Addons bereits installiert sind. Zur Überprüfung der Addons wird das Top Menu Select, folgend das Set Up und abschließend das Utility Menü aufgerufen.

Hier zeigt sich nun eine Liste aller Addons. In der Spalte rechts vom Addon sieht man den Status, ob das Addon installiert oder nicht. Durch die Tastenkombination „CTRL + F“ erreicht man die zweite Seite (siehe Abbildung 14), auf der die interessierenden Addons mit den Nummern 31 und 32 und den Bezeichnungen Archivieren/Drucken und Arbei.....

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Dies lässt sich überprüfen, indem von einem Rechner innerhalb des Netzwerks ein Ping Befehl zur favorisierten IP-Adresse abgeschickt wird. Kommt es zu keiner Verbindung kann davon ausgegangen werden, dass die IP-Adresse frei ist. Diese Überprüfung wurde auch im Labor getätigt.

Port: Der Port kann auf 104 oder 5678 eingestellt werden. In jeden Fall muss der verwendete Port aber identisch sein, mit dem eingestellten Port auf dem DICOM-Server. Hier wurde der Port dem DICOM-Server angepasst und auf 5678 eingestellt

AE-Name: Der AE-Name (Application Entity) beschreibt den Namen des Geräts und ist frei wählbar. Hier wurde die Bezeichnung „US“ (Ultraschall) gewählt.

5.3.2    Leitweginformation (engl. Routing Information)

In dem Segment „Leitweginformation“ werden die Netzwerkparameter (IP-Adresse & Gateway) des Zielsystems eingegeben. Die Parameter ergeben sich aus der Netzwerkkonfiguration des DICOM-Servers.

5.3.3    DICOM-Applikationsinformation

Service: Der DICOM-Server kann mehrere Funktionen ausüben. Hier wurde die Möglichkeit zum Abspeichern der Daten gewählt (STORE-US). Eine weitere Möglichkeit ist das Drucken der Daten (PRINT).

Gerät: Der Gerätename entspricht dem AE-Name der in den lokalen Netzwerkeinstellungen gewählt wurde.

Gesendeter Farbtyp: Die DICOM-Datei kann in Grautönen (G) oder in Farbe (C) verschickt werden. Hier wurde der Farbtyp Color (C) gewählt.

AE-Name: Der AE-Name beschreibt den Gerätenamen des DICOM-Servers.

IP-ADDR: IP-Adresse des DICOM-Servers. Ist identisch mit der IP-Adresse, welche im Zielsystem eingegeben wurde.

Port: Wie bereits beschrieben, muss der Port von dem DICOM-Server und dem LOGIQ 400 identisch sein, damit es zu einem Datenaustausch kommt. Hier wurde der Port 5678 gewählt.

Damit die eingestellten Werte übernommen werden, musste das Ultraschallgerät zunächst noch heruntergefahren und erneut gestartet werden. (.....

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Abbildung 19: Darstellung mit unterschiedlichen Qualitätsstufen

Auf der Abbildung ist eine Schale zu sehen, welche mit unterschiedlich vielen Dreiecken auf der Oberfläche dargestellt ist. Erkennbar ist, dass die ursprüngliche Schale eine immer ebenere Oberfläche bekommt, desto mehr Dreiecke gewählt wurden.

In Abbildung 20 ist eines der Objekte dargestellt, welches im Rahmen dieses Labors entstanden ist. Zu sehen ist eine Vergrößerung des Objektes innerhalb der Cura-Software. Die Oberfläche stellt keine ganz ebene Fläche dar, sondern teilt sich in kleine Dreiecke auf.

In der Cura-Druckvorbereitung lassen sich verschiedene Parameter einstellen, welche im Folgenden aufgelistet werden:



·        Qualität

o   Schichtdicke

o   Hüllendicke

·        Fülldichte in %

·        Druckgeschwindigkeit

·        Stützmaterial

o   Art

o   Fülldichte in %

o   Rand


Die Qualität des Endproduktes lässt sich auf verschiedene Arten beeinflussen. Ein wichtiger Faktor ist die Schichtdicke, mit welcher der 3D-Drucker arbeitet. Der Ultimaker 2 kann mit einer Schichtdicke von 0,1 mm arbeiten. Ein weiterer wichtiger Einflussfaktor der Qualität ist die Hüllendicke, also die Dicke der Hülle bis zu dem Füllmaterial. Wird diese dicker gewählt, ist das Endprodukt in seiner Außenhülle stabiler.

Mit der Fülldichte lässt sich einstellen, ob das dreidimensionale Objekt eine 100 prozentige Füllung hat, oder ob sich im Inneren eine Gitterstruktur befindet, sie beschreibt also wie massiv das Endprodukt ist. Wird eine geringere Fülldichte gewählt, so wird weniger Material verbraucht und damit die Druckzeit reduziert.

Wird eine hohe Fülldichte gewählt, wird mehr Material verbraucht und damit mehr Druckzeit benötigt. Wie die Fülldichte gewählt wird, hängt von dem gewünschten Endprodukt ab. Wird beispielsweise ein hoher Wärmeerhalt bei einer Tasse gewünscht, so kann die Fülldichte gering gewählt werden. Muss ein Modell besonders fest und stabil sein, wird eine hohe Fülldichte gewählt.

Die Druckgeschwindigkeit spielt ebenfalls eine Rolle zur Gestaltung des Endproduktes. Diese muss auf das Material und die Temp.....

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