Existierende Lösungen
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- Nicolas Anton Haupt
- vor 8 Jahren
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Transkript
1 Existierende Lösungen für das Datenmanagement bei MRT- Experimenten Frank Hertel
2 Gliederung Motivation Übersicht vorhandener Lösungen Das Projekt BIRN mit HID auf Basis von XCEDE2 Das Archivierungsframework XNAT Fazit Folie 2
3 Motivation Bildreihen verschiedener Modalitäten + begleitende Dokumente Roh- und Ergebnissdaten bieten nicht genug Aufschluss über Experimente Umgebungsinformationen und Messbedingungen müssen erfasst werden (Metadaten) Suche nach bestimmten Projekten, Experimenten, Bilddaten erfolgt über die Parameter der Metadaten Folie 3
4 Motivation Vorbereitung eines Experiments o Zielsetzung des Projektes / Experiments o Vorarbeiten / Literatur o Wahl der Modalität o Auswahl / Anpassung der Messsequenz o Entwicklung des Stimulus o Probandeninformationen o Terminplan / Messzeiten Folie 4
5 Motivation Durchführung des Experiments o Hochaufgelöste anatomische Aufnahmen (3D) o Funktionelle Aufnahmen (4D, Zeit) o Diffusionsgewichtete Aufnahmen (4D, Richtungen) o NMR-Spektren o Scannerprotokoll o Laborbucheintrag Folie 5
6 Motivation Auswertung des Experiments o Freie und Kommerzielle Software o Vorverarbeitung o Statistische Analyse o Nachverarbeitung Folie 6
7 Motivation Folie 7
8 Übersicht Framework Metadaten Einrichtung Download Einsatz Literatur fmri Data Center XML University of California, USA Online-Dienst Public HID XCEDE 2 BIRN, USA Client- Komponenten Grid XNAT XML Harvard University, USA Framework Zentral DFBIdb SciPort XCEDE+ XML Melbourne Hospital and Clinical School, Australia Siemens Corporate Research, USA Anwendung N.N. Lokal Siemensintern J.D. Van Horn 2002 D.B. Keator 2009 D.S. Marcus 2007 C.L. Adamson 2010 F.S. Wang 2010 Weitere Konzepte: CSMD, COINS, RepSIS, DataFinder,... Folie 8
9 BIRN, HID und XCEDE 2 Biomedical Informatics Research Network Grid-basierte Verbundforschung in USA Human Imaging Database System (in Entwicklung) BIRN-kompatible verteilte Bilddatenbank Eigenes Metadatenschema XML-Based Clinical Experiment Data Exchange Schema, Version 2 Folie 9
10 XNAT Einleitung extensible Neuroimaging Archive Toolkit Management-Plattform für Projekte aus der medizinischen Bildgebung (MRT, PET, CT, CR) Open Source (Quell-offen, Community Support, erweiterbar, individuell anpassbar) 2005 Harvard University, Howard Hughes Medical Institute, Washington University Entwickelt von Randy Buckner (Harvard University) und der Neuroinformatics Research Group (Washington University School of Medicine) Folie 10
11 XNAT Quellen Marcus, Daniel S.; Olsen, Timothy R.; Ramaratnam, Mohana; Buckner, Randy L. (2007):The Extensible Neuroimaging Archive Toolkit: an informatics platform for managing, exploring, and sharing neuroimaging data. In: Neuroinformatics 5 (1), S Folie 11
12 XNAT Kernkomponenten Datei-Upload o DICOM, ZIP, Metadaten o Direkt-Import vom Scanner möglich o Formular-basierte Assistenten Datenorganisation o Eigene Daten verwalten o Projekte, Teilprojekte, Studie,Teile einer verteilten Studie o Autorisierung Folie 12
13 XNAT Kernkomponenten Zugriff o Daten online einsehen o Daten downloaden Zugriffsschutz o Wird durch 3-Schichten-Architektur gewährleistet Exploration großer Datenmengen Angebundene HPC-Ressourcen können Daten verarbeiten/auswerten Folie 13
14 XNAT 3-Schichten-Modell Zugrfiff per Browser oder Kommandozeile Apache Turbine (Security, Scheduling, XML-Validierung) Anpassung und Erweiterungen erfolgen über die API (Schnittstelle für Entwickler) Extensible Formatting Tool (XFT) und XNAT-Engine führen Query- und Schreiboperationen auf Datenspeicher aus
15 XNAT Workflow Von der Akquise bis zur Publikation
16 XNAT Dateiinfrastruktur Prearchiv wie Cache, (DICOMsend, FTP, USB, Webupload) Kopie vom Prearchiv in Zentralarchiv Daten können im Zentralarchiv verarbeitet werden Daten können wieder bereitgestellt werden
17 XNAT Prozess der Websuche
18 XNAT Viewer
19 XNAT Datenmodell Project Subject Experiment Subject Assessement Imaging Session MR-/CT-/PET-/CR-Session Scan Reconstruction Image Assessement Folie 19
20 Fazit Vorteile o Erfüllt viele Anforderungen an FDM o Erweiterbarkeit o Sicherheitsmechanismen o Webbasierter Zugriff und Bildvorschau Nachteile o Hoher administrativer Aufwand o Ressourcen o Metadatenerstellung und -pflege Folie 20
21 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Folie 21
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