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Hochperformante Speichertechnologien

Radiologie: Schnellere und bessere Diagnose mit Intel Optane SSDs

02.12.2020
Image-basierte Diagnosen setzen sich immer stärker durch. Doch der rasante Anstieg an Bildern und die oftmals nur sehr kurze Zeit für eine Diagnose, erhöhen den Stress und die Fehlergefahr bei den Radiologen. Modernste Hochleistungs-Technologie kann hier helfen, die Bearbeitungszeiten deutlich zu verkürzen und das medizinische Personal zu entlasten.
Medizinische Scanner-Verfahren, wie CT, MRI und CR kommen immer mehr zum Einsatz. Nur mit modernsten Technologien lässt sich die zunehmende Bilderflut beherrschen.
Medizinische Scanner-Verfahren, wie CT, MRI und CR kommen immer mehr zum Einsatz. Nur mit modernsten Technologien lässt sich die zunehmende Bilderflut beherrschen.
Foto: Roman Zaiets - shutterstock.com

Moderne medizinische Image-Systeme, wie CT, MRI und CR liefern den Radiologen sehr hochauflösende Bilder mit vielen Informationen und sind damit eine wichtige Hilfe für eine schnelle und treffsichere Diagnose. Eine auf Imaging basierende Untersuchung ist nicht-invasiv und kommt deshalb immer häufiger bei vielen Ärzten zum Einsatz. Das wiederum bedeutet eine ansteigende Flut an Bildern, die von den Radiologen auszuwerten sind.

Beispielsweise kann eine einzige CT- oder MRI-Untersuchung mehrere Hundert Images produzieren - und bei einem Dünnschicht-Image-Scan können es sogar tausende sein. Das schafft Probleme, denn je mehr Images, umso größer ist die Belastung für die Radiologen, um in kürzester Zeit ihre Diagnose an die behandelnden Ärzte zu übermitteln. "Radiologen müssen einerseits sehr viele CT-Bilder genau betrachten und analysieren um alle relevanten Läsionen genau zu erkennen, doch andererseits bleibt ihnen dafür immer weniger Zeit", sagt Hideki Matsuura von Fujifilm Medical Solutions.

Das Unternehmen ist ein weltweit führender Anbieter von Bildarchivierungs- und Kommunikationssystemen (Picture Archiving and Communication Systems, PACS) und Radiologie-Informationssystemen (Radiology Information System, RIS) für die gesamte Palette an medizinischen Bild- und Diagnose-Anwendungen. Hinzu kommen umfassende Dienstleistungen im Gesundheitswesen, die von der IT-Beratung über die System-Entwicklung und -Bereitstellung bis hin zur Pflege und Wartung reichen.

Wenn jede Mikrosekunde zählt

Um die Radiologen bei ihrer Bildanalyse wirksam zu unterstützen, müssen alle Phasen dieser Arbeit so schnell wie möglich ausgeführt werden. Technisch sieht der Workflow so aus, dass die Image-erzeugenden Systeme ihre Bilder auf einen Server ablegen, von wo der Radiologe sie dann von seiner Image-Diagnose-Workstation abruft. Wie schnell ein Bild für ihn zur Verfügung steht, hängt von vielen Faktoren ab. Hierzu gehören unter anderen die Lesegeschwindigkeit des Servers, die Übertragungsrate und schlussendlich die Datenverarbeitungs-Performance der Workstation. Bei tausenden an Bildern, die betrachtet werden müssen, können schon geringste Verzögerungen zu deutlichen Einbußen bei der Anzahl an Bildauswertungen führen, was wiederum zu signifikanten Verzögerungen bei der Diagnose und der Therapie führen kann.

Herkömmliche Technologien zu langsam

Fujifilm versuchte deshalb, die Bildaufbereitung so weit wie irgend möglich zu beschleunigen und untersuchte dazu alle Phasen des Datentransfers und der Bildverarbeitung. Als Ergebnis dieser Analyse wurden verschiedene Verbesserungen implementiert. So wurden Server-seitig Intel Xeon Silver Prozessoren installiert und auf den Client-Systemen kamen Intels Core i7 Prozessoren zum Einsatz. Ein besonderes Augenmerk galt der Storage-Technologie, denn bekanntermaßen ist die Latenz von magnetischen Festplatten (HDDs) ein gravierender Flaschenhals bei allen zeitsensitiven Anwendungen.

Fujifilm prüfte deshalb, ob der Einsatz von Intels Optane-Technologie das Latenz-Problem der HDDs und von herkömmlichen Solid-State-Drives (SSDs) lösen könnte. Hier zeigt sich, dass mit Intels Optane-SSDs deutliche Performance-Verbesserungen zu erzielen waren. Auf den Servern kamen Optane SSD PC P4800X Drives und auf den Image-Diagnose-Systemen Optane SSD 900P Drives zum Einsatz.

Lesen und Ausgeben um den Faktor 18 verkürzt

Bei den Intel Optane SSDs handelt es sich um eine völlig neue bahnbrechende Technologie. Damit sind diese Drives bis zu sechsmal schneller als die herkömmliche NAND-basierten SSDs und eignen sich deshalb ganz besonders für alle Latenz-sensitiven Anwendungen, so wie hier bei Fujifilm.

Die Performance-Ergebnisse der Upgrades waren beachtlich. So wurde damit die Zeit für das File-Lesen und -Ausgeben um den Faktor 18 verkürzt. Das bedeutete, dass sich Erkrankungen schneller und treffsicherer erkennen ließen, was wiederum eine höhere Zahl an Patienten für die tägliche Untersuchung ermöglichte.

Fazit

Intels Optane SSDs tragen vielerorts dazu bei, Storage-Engpässe in Rechenzentren und auf Client-Systemen zu beseitigen und große Datenmengen kostengünstig zu verarbeiten. Mit diesen Laufwerken lassen sich viele Anwendungen deutlich beschleunigen. Gleichzeitig werden die Transaktionskosten von Latenz-sensitiven Aufgaben gesenkt, was zu einer Reduktion der Gesamtbetriebskosten führt.

Hier erfahren Sie alles über die Vorteile der Intel Optane Storage-Technologien.