• Sieben Gründe für DICONDE

Im Medizinsektor regelt der DICOM Standard (Digital Imaging and Communication in Medicine) seit mehr als 20 Jahren das digitale Bildmanagement. Er definiert den Datenaustausch zwischen (Patienten)Managementsystemen, bildgebenden Geräten und Archiven und ist weltweit bei Anwendern sowie Geräte- und Softwareherstellern etabliert.

Die Vorteile von DICOM in der Medizin hat die ASTM für die Werkstoffprüfung erkannt und bereits 2004 nach 5jähriger Entwicklungsphase die erste Version von DICONDE (Digital Imaging and Communication in Non-Destructive Evaluation) ASTM E2339 vorgestellt. Inzwischen existieren für alle gängigen Prüfverfahren der zerstörungsfreien und zerstörenden Prüfung entsprechende Erweiterungen dieses universellen und anbieterneutralen Standards (vgl. ASTM E2663, E2699, E2738, E2767, E2934).

Es gibt viele gute Gründe, warum DICONDE in der ZfP sowohl als Standard-Dateiformat als auch in der Kommunikation eingesetzt werden sollte.

1. DICONDE unterstützt alle Bild- und Datentypen in der Prüftechnik

Bild- und Signaldaten können in unterschiedlichsten Formaten abgespeichert werden. Dabei sollte sinnvollerweise das Ziel der weiteren Verarbeitung den Typ der Speicherung bestimmen. Sollen kleinste Einschlüsse in Schweißnähten erkannt werden können, ist es z.B. kritisch, die originalen Bilddaten in verlustbehafteter JPEG-Kompression zu kodieren, weil die Artefakte des Kompressionsalgorithmus wichtige Informationen unwiderruflich verwerfen könnten. Andere Daten wie Videosequenzen aus dem Bereich VT hingegen sollten einer gewissen Kompression unterworfen werden, um der Datenmengen Herr zu werden.

Der DICONDE Standard definiert Container sowohl für verlustfreie als auch verlustbehaftete Bild- Video-, Signal- und Dokumentendaten, z.B. auch PDF.
Der größte Vorteil entsteht durch die in den Dateien hinterlegten, strukturierten Daten. So wird zu jedem Bild und Objekt genau definierte Informationen in die Datei geschrieben – angefangen vom Namen des Prüfstücks über ID, Auftragsnummer, Aufnahmedatum und -zeitpunkt, Auflösung und Farb- bzw. Graustufenanzahl im Bild über Informationen zum Aufnahmegerät und verwendeter Technik bis hin zu Informationen über die äußeren Gegebenheiten zum Zeitpunkt der Bildgenerierung.

Da jede DICONDE Datei einen kompletten Metadaten-Container besitzt, kann effizient und umfangreich darin gesucht werden und Datenbankstrukturen aufgebaut werden – kein anderes Bildformat bietet eine solche Möglichkeit.

2. DICONDE ist und macht herstellerunabhängig

Jedes einzelne Datenfeld einer DICONDE Datei ist wohldefiniert – der Standard lässt keine zwei Interpretationen zu. So ist, genau wie in der Medizin, garantiert dass jedes Programm zur Speicherung, Anzeige oder Wiedergabe von DICONDE Daten identische Ergebnisse produziert. Dies gilt sowohl für Bilddaten als auch für alle Metainformationen und erzeugt eine herstellerunabhängige Interoperabilität. Eine konforme DICONDE Datei garantiert zusätzlich Lesbarkeit über einen langen Zeitraum– dazu unten mehr.

3. DICONDE definiert nicht nur Daten, sondern auch Protokolle

Neben den Datenformaten definiert DICONDE verschiedene Kommunikationsprotokolle, selbstverständlich basierend auf einem TCP/IP Netzwerk. Diese garantieren, dass alle angeschlossenen Geräte die gleiche Sprache sprechen und stellen z.B. sicher, dass ein RT-D Scanner die Auftragsdaten digital abholen kann (DICONDE Modality Worklist) und die generierten Bilder bis zum letzten Bit an Empfänger übertragen werden (DICONDE Storage) und ein Empfang quittiert werden kann (DICONDE Storage Commitment).

DICONDE kompatible Systeme können empfangene Daten untereinander über das Query/Retrieve Protokoll abfragen und austauschen.

4. DICONDE unterstützt ein prozessorientiertes Arbeiten

Durch die Kommunikationsprotokolle ist ein durchgängiger digitaler Prozess möglich: Auftragsdaten zur Prüfung werden vom führenden System (ERP, RBI, MES) generiert und in Auftragslisten für die bilderzeugenden Systeme umgesetzt. Bei der Erzeugung der DICONDE Daten stehen so die meisten Metadaten bereits zur Verfügung, die restlichen liefert das Aufnahmegerät selbst dazu, z.B. für die Bildgeometrie und Bestrahlungskennziffern. Entscheidend ist dabei, dass unveränderliche Informationen und Bezeichner, wie z.B. die ID und der Name des Prüfstücks, transportiert werden – und zwar immer identisch, auch bei widerkehrenden Aufnahmen desselben Objekts im Rahmen der Betriebssicherheitsprüfungen. Nur so können Untersuchungen auch im Verlauf schnell und effizient aufgefunden und z.B. zur vergleichenden Betrachtung angezeigt werden.

Nach erfolgter Bilderzeugung und -speicherung kann dem auftraggebenden System eine digitale Bestätigung des Empfangs zugesendet werden sowie die Metadaten für weitere Systeme, z.B. zur Prüfberichterstellung, zur Verfügung gestellt werden.

5. DICONDE garantiert systemübergreifende Datenintegrität

Die bei der Bilderzeugung in die DICONDE Datei geschriebenen Pixeldaten (Rohdaten) bleiben in allen weiteren Verarbeitungsschritten unveränderlich. Markierungen, Messungen und Modifikationen von Helligkeit und Kontrast werden als zusätzliche Informationen in einem separaten DICONDE Objekt abgelegt. Ein durchgängig digitaler Arbeitsweg wie im Abschnitt zuvor beschrieben sorgt dafür, dass die Metadaten eines jeden DICONDE Objektes mit den Daten im auftraggebenden System übereinstimmen und erzeugt so eine Datenintegrität bei allen am Prozess beteiligten Softwareprodukten.   

Die Netzwerkübertragungsprotokolle (DICONDE Store) garantieren per Design eine Überwachung des kompletten Datentransfers – fehlt auch nur ein Byte, so wird dies erkannt und der Transfer (automatisch) wiederholt.

6. DICONDE ist ideal für die Langzeitarchivierung geeignet

Alle im Rahmen von Prüfprozessen anfallenden Daten, somit auch Bilddaten, gelten als Betriebsdokumente und müssen mindestens 10 Jahre archiviert werden, je nach anzuwendender Norm und Branche auch erheblich länger. Viele Dateiformate ändern sich im Laufe der Zeit oder bieten keine Möglichkeit einer Verfolgung von Manipulationen und stellen nicht immer eine gute Wahl für eine revisionssichere Speicherung über einen langen Zeitraum dar.
Aufbauend auf DICOM, welches seit fast 25 Jahren als Langzeitarchivformat genutzt wird und per Standard stets Abwärtskompatibilität der Versionen garantiert, so ist auch DICONDE für die Aufbewahrung von Daten über einen langen Zeitraum bestens gerüstet.

Da DICONDE alle Metadaten eines jeden Prüfobjektes mit den (Pixel)Informationen der Aufnahme zusammen in einer Datei speichert, sind DICONDE Daten stets strukturiert. Würden Bilder von Prüfobjekten im JPG Format archiviert werden, so muss immer eine Datenbank mit den notwendigen Zuordnungsinformationen (Prüfstück ID, Name, etc.) mitarchiviert werden, was eine Migration unter Beibehaltung der Datenintegrität nach einem längeren Zeitraum zusätzlich erschwert oder gar unmöglich macht.

7. DICONDE garantiert Investitionssicherheit

Als offener und von einer unabhängigen non-profit Organisation gepflegter Standard ohne Lizenzkosten bei der Entwicklung von Software garantiert DICONDE eine größtmögliche Investitionssicherheit und folgt auch hier dem Vorbild DICOM. Die stets vollständigen Definitionen lassen bei einer Implementierung keine zwei Interpretationsmöglichkeiten zu und garantieren damit, dass Produkte verschiedener Hersteller immer reibungslos miteinander kommunizieren können. Ebenso bleibt ein Import von DICONDE Daten immer garantiert und ermöglich sogar einen Herstellerwechsel, ohne dass bereits archivierte Daten neu konvertiert und geschrieben werden müssen.
Durch seine Interoperabilität, Archivierbarkeit und Integrationsfähigkeit in digitale Prozesse stellt DICONDE eine sinnvolle Investition bei der Umsetzung von Industrie 4.0 dar.