[发明专利]用于提高医学数据存储时的性能的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高用于永久地存储医学数据、尤其是医学图像数据的存储系统的性能的方法。在此，这些医学数据尤其是以文件的形式存储在存储系统中并且通常存放在文件系统中。随后，与处理现有的医学数据和存储经改变的和/或新的医学数据并行地，由医学数据处理系统的应用程序来访问存储系统，和/或通过应用程序从存储系统删除医学数据。此外，本发明还涉及一种用于执行根据本发明的方法的系统。

背景技术

尽管在以下描述中参照医学数据、尤其是医学图像数据，但是也可在其他应用领域使用本发明。

在许多医学领域中，往往在使用所谓的成像方法的情况下进行疾病的诊断。在此，产生巨大的数据量，例如在诸如计算机X射线断层造影（CT）、核磁共振断层造影（MRT）或核磁共振光谱法（MR）之类的医学成像方法中那样。在此类方法中，在检查范围中可能产生几千幅图像并由此产生越来越大的数据记录，这些数据记录不仅必须以适当地处理的方式被提供用于进一步处理，而且必须以合适的形式——例如以文件的形式——存放在相应的存储系统中以用于例如存档、长期可用性等。

存放在存储系统中的例如来自医学成像方法的图像数据之类的医学数据通常作为有用数据供应用程序使用（例如，为分析目的、诊断等）。为了由用户进行后续处理，存放在存储系统中的用于各种应用程序的数据被加载到计算机系统或者相应的计算机系统的主存储器中。在此，通常在大多数情况下，多个用户和/或系统进程同时在计算机系统上工作，其中由这些用户或系统进程并行地将数据存储到存储系统上和/或改变或删除存储系统中存在的数据。

为了能够用这些应用程序以合适的方式访问这些数据量或相应地处理这些数据量，数据的附加的预结构化或组织通常是必要的。此外，例如在医学图像数据的范围中，逻辑上以各个图像的方式组织，这些图像随后能够被合并成图像系列并且多个系列被合并成所谓的研究。医学数据的这种逻辑的结构化还大多对应于数据在应用程序中的逻辑组织或者应用程序对所存储的数据的访问的逻辑组织。

对于此类逻辑组织，刚好在医学图像数据范围中，除了作为用于传输数据的通信协议的其功能之外，还作为用于存储数据的数据格式建立了所谓的DICOM标准（医学数字成像通信标准（Digital Imaging and Communications in Medicine-Standard））。DICOM是医学、尤其是医学成像方法领域中用于交换信息的开放式标准。

在DICOM标准中，以等级结构化的数据记录的形式来提供数据，其中例如在部分图像或图像彼此之间的相关性中，数据内容的逻辑组织的等级结构对应于医学配置文件（Profil）或类似物。数据内容的这种结构在此通过对相应的数据记录划分成多个部分数据记录来获得，所述部分数据记录可分别被划分成有用数据信息（例如，数字x射线设备、CT、MRT或另一成像方法的图像数据、PDF数据或其它的二进制数据）和元信息。元信息在DICOM中被存放在所谓的头部中并且包括例如识别名、分配信息、关于至其他部分数据记录的逻辑连接或者关于相应有用数据信息或图像数据之间的关系的信息。在分析来自此类数据记录的信息时，应用程序有针对性地访问所选择的有用数据（例如，图像数据等）通常是必要的。在此，DICOM数据记录可以文件的形式来存放。

在存储系统中，诸如医学数据、图像数据等的数据大多以文件的形式来存储。在此，DICOM数据记录例如作为所谓的“DICOM文件”存放在存储系统中。这些文件随后在文件系统、即存放组织中被组织在存储介质上。在存储医学数据时，首先将诸如硬盘或所谓的RAID系统（独立磁盘冗余阵列（Redundant Array of Independent Disks））之类的永久存储器用作存储介质，由所述永久存储器能够实现将计算机的多个物理硬盘组织成逻辑驱动器并由此在单个硬盘发生故障时能够实现较高的数据可用性和/或作为单个物理驱动器能够实现较大的数据吞吐量。这些存储介质通常具有所谓的块结构，即从操作系统来看，数据仅可作为整个数据块被读或写。