第六章醫(yī)學(xué)影像傳輸標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用

1、為什么要實(shí)施為什么要實(shí)施DICOM標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)字化影像設(shè)備的出現(xiàn)數(shù)字化影像設(shè)備的出現(xiàn)，如如CT設(shè)備等的產(chǎn)生使設(shè)備等的產(chǎn)生使得醫(yī)學(xué)影像能夠直接從檢查設(shè)備中獲取得醫(yī)學(xué)影像能夠直接從檢查設(shè)備中獲取 計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使得大容量數(shù)字信息的存儲(chǔ)、使得大容量數(shù)字信息的存儲(chǔ)、通訊和顯示都能夠?qū)崿F(xiàn)通訊和顯示都能夠?qū)崿F(xiàn)由此產(chǎn)生了制定圖像格式標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)通訊通訊傳輸標(biāo)準(zhǔn)傳輸標(biāo)準(zhǔn)的需求什么是什么是DICOM DICOM是Digital Imaging and Communications in Medicine的英文縮寫，即醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信標(biāo)準(zhǔn) 它以開放式連結(jié)系統(tǒng)（它以開放式連

2、結(jié)系統(tǒng)（OSI）參考模式）參考模式為基礎(chǔ)定下七層協(xié)議為基礎(chǔ)定下七層協(xié)議Upper Layer(UL)Service BoundaryMedical Imaging ApplicationIPNetworkTCPDICOM Upper Layer Protocolfor TCP/IPDICOM ApplicationMessage ExchangeDICOM標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用范圍標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用范圍局域網(wǎng)局域網(wǎng)ApplicationServerWebServer(PACS)影像影像儲(chǔ)傳儲(chǔ)傳系統(tǒng)系統(tǒng)(HIS)醫(yī)療信息醫(yī)療信息系統(tǒng)系統(tǒng)HL7HTTPHL7HL7DICOMHL7GatewayDICOMGateway

3、DICOM電子病歷電子病歷資料庫資料庫轉(zhuǎn)診系統(tǒng)轉(zhuǎn)診系統(tǒng)核心核心 4.1.1 4.1.1 相關(guān)術(shù)語相關(guān)術(shù)語 （1）檢查信息和相關(guān)圖像信息定義）檢查信息和相關(guān)圖像信息定義 患者信息患者信息 檢查信息檢查信息 圖像格式圖像格式（2）圖像交換方法和規(guī)范圖像交換方法和規(guī)范 圖像傳輸方法圖像傳輸方法(點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式、網(wǎng)絡(luò)方式、文件點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式、網(wǎng)絡(luò)方式、文件方式等方式等) 將醫(yī)學(xué)影像事務(wù)規(guī)范為不同層次的對(duì)象模型將醫(yī)學(xué)影像事務(wù)規(guī)范為不同層次的對(duì)象模型4.1.2 DICOM 3.0標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容概要標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容概要 第一部分第一部分：引言與概述，簡(jiǎn)要介紹了DICOM的概念及其組成 第二部分第二部分：兼容性，精確地定義了聲明D

4、ICOM要求制造商精確地描述其產(chǎn)品的DICOM兼容性 第三部分第三部分：利用面向?qū)ο蟮姆椒?，定義了兩利用面向?qū)ο蟮姆椒?，定義了兩類信息對(duì)象類：類信息對(duì)象類：普通普通(規(guī)范）型、復(fù)合型規(guī)范）型、復(fù)合型 普通型普通型的信息對(duì)象只包括現(xiàn)實(shí)中實(shí)體固有的信息對(duì)象只包括現(xiàn)實(shí)中實(shí)體固有的屬性的屬性 復(fù)合型復(fù)合型信息對(duì)象種類可以擴(kuò)展固有的屬性信息對(duì)象種類可以擴(kuò)展固有的屬性P151P151影像影像屬屬性性(attribute)像素像素資資料料(pixel data) Patient Name：張三 Patient ID：01001111 Date of birth：631012 Sex：男 Modality：C

5、T Station name： FDMS 1.0 Study Date：19990226第四部分第四部分：服務(wù)類，說明了許多服務(wù)類，服務(wù)類詳細(xì)論述了作用與信息對(duì)象上的命令及其產(chǎn)生的結(jié)果例例：CT的計(jì)算機(jī)需要將圖像打印到膠片上的計(jì)算機(jī)需要將圖像打印到膠片上 計(jì)算機(jī)發(fā)一個(gè)消息到代表具有計(jì)算機(jī)發(fā)一個(gè)消息到代表具有DICOM功功能的激光打印機(jī)的地址，得到回應(yīng)的消息后，能的激光打印機(jī)的地址，得到回應(yīng)的消息后，再將圖像按再將圖像按DICOM格式發(fā)送到此地址，于格式發(fā)送到此地址，于是，作用在是，作用在信息對(duì)象信息對(duì)象上的上的命令命令產(chǎn)生結(jié)果產(chǎn)生結(jié)果 由激光打印機(jī)完成了打印服務(wù)由激光打印機(jī)完成了打印服務(wù) 第五

6、部分第五部分：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及語意，描述了怎樣對(duì)信息對(duì)象類和服務(wù)類進(jìn)行構(gòu)造和編碼 第六部分第六部分：數(shù)據(jù)字典，描述了所有信息對(duì)象：數(shù)據(jù)字典，描述了所有信息對(duì)象是由數(shù)據(jù)元素組成的，數(shù)據(jù)元素是對(duì)屬性值是由數(shù)據(jù)元素組成的，數(shù)據(jù)元素是對(duì)屬性值的編碼。的編碼。 例：在數(shù)據(jù)字典中，0010 0010 表示患者的 姓名姓名，0010 0020 表示病人ID等 第七部分第七部分：消息交換，：消息交換，定義了進(jìn)行消息交換通定義了進(jìn)行消息交換通訊的醫(yī)學(xué)圖像應(yīng)用實(shí)體訊的醫(yī)學(xué)圖像應(yīng)用實(shí)體所用到的所用到的服務(wù)和協(xié)議服務(wù)和協(xié)議 第八部分第八部分：消息交換的：消息交換的網(wǎng)絡(luò)通訊支持網(wǎng)絡(luò)通訊支持，說明了，說明了在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的通訊服

7、在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的通訊服務(wù)和支持務(wù)和支持DICOM應(yīng)用進(jìn)應(yīng)用進(jìn)行消息交換的必要的行消息交換的必要的上上層協(xié)議層協(xié)議 第一部分:概述 第二部分:兼容性 第四部分: 服務(wù)類說明 第十一部分:介 質(zhì)存儲(chǔ)應(yīng)用概覽 第三部分: 信息對(duì)象 第五部分:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和語義 第六部分:數(shù)據(jù)字典 第七部分:消息交換 （網(wǎng)絡(luò)操作） 第八部分: 網(wǎng)絡(luò)支持 TCP/IP&OSI 第 九 部分: 點(diǎn)對(duì)點(diǎn) 第十部分:介質(zhì)存儲(chǔ)和文件格式 其余部分 特殊媒質(zhì)格式 和 物理介質(zhì) DICOM框架框架1311314.1.3 DICOM技術(shù)特點(diǎn)技術(shù)特點(diǎn) DICOM是一種有層次的醫(yī)學(xué)圖像傳輸標(biāo)準(zhǔn)，它根據(jù)醫(yī)學(xué)圖像的傳輸以及面向?qū)ο蟮囊螅?/p>

8、將標(biāo)準(zhǔn)按層次定義 按照DICOM標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容進(jìn)行以下三個(gè)層次的分析 DICOMDICOM消息交換的網(wǎng)絡(luò)支持層（消息交換的網(wǎng)絡(luò)支持層（DICOMDICOM第八部第八部分）分） 這部分處于最低層，是其它層次的基礎(chǔ) 其中主要定義： 醫(yī)學(xué)圖像及相關(guān)信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議DICOMDICOM消息交換的網(wǎng)絡(luò)支持層消息交換的網(wǎng)絡(luò)支持層 DICOMDICOM消息服務(wù)（消息服務(wù)（DICOMDICOM第四、五、七第四、五、七部分）部分） 這幾部分詳細(xì)定義了DIMSEDIMSE及其對(duì)圖像相關(guān)信息的查詢、存儲(chǔ)、打印查詢、存儲(chǔ)、打印等服務(wù) 換句話說,是對(duì)信息對(duì)象的操作操作信息對(duì)象操作MAGNETOMInforma

9、tion Management SystemLiteBox DICOMDICOM信息對(duì)象（信息對(duì)象（DICOMDICOM第三、六部第三、六部分）分）。 這兩部分利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)定義了信息對(duì)象定義信息對(duì)象定義及數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典。 它們是實(shí)現(xiàn)DICOM的最高層次。4.1.4 DICOM標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語 信息實(shí)體信息實(shí)體 是真是真實(shí)實(shí)世界中所有相似世界中所有相似事物事物( instance )( instance ) 例如例如：醫(yī)：醫(yī)院每天在院每天在電腦斷層室產(chǎn)電腦斷層室產(chǎn)生生數(shù)數(shù)以百以百計(jì)計(jì)的的電腦斷層電腦斷層影像影像( image or. Instance) ( image or. Instan

10、ce) 可可歸類歸類到到CT CT 類類別別中中信息對(duì)象定義信息對(duì)象定義 (information object definitions，IOD) 信息對(duì)象定義信息對(duì)象定義 對(duì)象的屬性表（屬性的集合）被稱為信息對(duì)象的屬性表（屬性的集合）被稱為信息對(duì)象定義（對(duì)象定義（IODIOD）信息對(duì)象定義信息對(duì)象定義數(shù)據(jù)元素?cái)?shù)據(jù)元素?cái)?shù)據(jù)元素（Data Element）數(shù)據(jù)元素?cái)?shù)據(jù)元素（Data Element）數(shù)據(jù)元素?cái)?shù)據(jù)元素（Data Element） 數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集（Data Set） 數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集 傳輸順序傳輸順序數(shù)據(jù)元素?cái)?shù)據(jù)元素（Data Element） 值類型值類型（Value Represent

11、） 標(biāo)簽標(biāo)簽（Tag） 值長(zhǎng)度值長(zhǎng)度 （Value Length） 元素值元素值（Value Field）圖圖4.7 數(shù)據(jù)元素的通用結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)元素的通用結(jié)構(gòu)(P168)數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集 數(shù)據(jù)集（數(shù)據(jù)集（Data Set）是）是IOD實(shí)例化的編碼表示，由實(shí)例化的編碼表示，由數(shù)據(jù)元素?cái)?shù)據(jù)元素組成，組成，每個(gè)每個(gè)數(shù)據(jù)元素包含了該數(shù)據(jù)元素包含了該IOD實(shí)例的實(shí)例的一個(gè)一個(gè)屬性值屬性值 病人對(duì)象（病人對(duì)象（Patient ObjectPatient Object）、研究對(duì)象（）、研究對(duì)象（Study Study ObjectObject）和系列對(duì)象（）和系列對(duì)象（Series ObjectSeries Obj

12、ect）命令集命令集 命令集是DICOM應(yīng)用實(shí)體數(shù)據(jù)集上執(zhí)行的操作，由命令元素構(gòu)成 對(duì)普通對(duì)象操作的為“普通消息服務(wù)元素普通消息服務(wù)元素（Normalized DICOM Message Service Elements）”命令 對(duì)復(fù)合對(duì)象操作的為“復(fù)合消息服務(wù)元素復(fù)合消息服務(wù)元素（Composite DICOM Message Service Elements）”命令 普通消息服務(wù)元素命令舉例分析：分析：執(zhí)行下列操作達(dá)到什么效果？執(zhí)行下列操作達(dá)到什么效果？ C-STORE命令應(yīng)用舉例：復(fù)合消息服務(wù)元素命令復(fù)合消息服務(wù)元素命令DIMSE DIMSE（DICOM Message Service

13、Element）即）即DICOM消息服務(wù)元素消息服務(wù)元素 DIMSE分為DIMSE-C服務(wù)（為復(fù)合IOD提供操作服務(wù)）和DIMSE-N服務(wù)（為普通IOD提供操作和通知服務(wù)）SOP類類 DICOM定義的一系列操作和通知，叫DICOM消息服務(wù)元素DIMSE IOD和DIMSE 的結(jié)合稱為服務(wù)對(duì)象對(duì)SOP (service-object pair)： 它定義了一個(gè)DICOM功能子集，這個(gè)子集包括被交換消息的類型消息的類型、消息中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)的語法語法。 換句話說，SOP（Service-Object Pair，服務(wù)對(duì)象對(duì)）類由服務(wù)組及其所作用的信息對(duì)象配對(duì)組成SOP（Service

14、-Object Pair，服務(wù)對(duì)象對(duì)）類，服務(wù)對(duì)象對(duì)）類由由服務(wù)組服務(wù)組及其所作用的及其所作用的信息對(duì)象信息對(duì)象配對(duì)組成配對(duì)組成文件序文件序影像像素集影像像素集IODDICOM SOPDICOM SOP類類操作（操作（OperationOperation）文件標(biāo)志文件標(biāo)志DICOMDICOM數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集影像屬性影像屬性DICOMDICOM文件格式文件格式圖圖4.44.4 DICOM SOP類格式類格式DICOMDICOM編碼編碼P161P161 在在DICOMDICOM的環(huán)境中的環(huán)境中，可以按照是，可以按照是提供服提供服務(wù)務(wù)或者是或者是使用服務(wù)使用服務(wù)而把設(shè)備分為而把設(shè)備分為DICOMDICO

15、M服務(wù)提服務(wù)提供者供者和和DICOMDICOM服務(wù)使用者服務(wù)使用者 如如CTCT，MRIMRI，DSADSA等為服務(wù)使用者等為服務(wù)使用者，激光激光打印機(jī)打印機(jī)/ /服務(wù)終端是服務(wù)提供者服務(wù)終端是服務(wù)提供者( (影像工作站影像工作站既即可為服務(wù)者又是使用者既即可為服務(wù)者又是使用者) )服務(wù)類服務(wù)類 服務(wù)類（服務(wù)類（Service Class）由一至多個(gè)）由一至多個(gè)SOP類組成類組成 對(duì)一個(gè)特定的對(duì)一個(gè)特定的SOP類，類，DICOM兼容的設(shè)備可作為兩兼容的設(shè)備可作為兩種角色：種角色： 服務(wù)類提供者服務(wù)類提供者(service class provider，SCP)，它提供它提供SOP類的服務(wù)，類似

16、于客戶服務(wù)模式中的類的服務(wù)，類似于客戶服務(wù)模式中的服務(wù)端服務(wù)端 服務(wù)類用戶服務(wù)類用戶(service class laser，SCU)，它使，它使用用SOP類的服務(wù)，類似于客戶服務(wù)模式中的客戶類的服務(wù)，類似于客戶服務(wù)模式中的客戶端端SOP類與服務(wù)類類與服務(wù)類 的關(guān)系的關(guān)系服務(wù)類（服務(wù)類（Service Class SpecificationService Class Specification）服務(wù)對(duì)象對(duì)（服務(wù)對(duì)象對(duì)（SOP ClassSOP Class）類）類消息服務(wù)元素消息服務(wù)元素或媒體存儲(chǔ)服務(wù)或媒體存儲(chǔ)服務(wù)指定指定定義定義信息對(duì)象定義（信息對(duì)象定義（IODIOD）服務(wù)組（服務(wù)組（Serv

17、iesServies Group）屬性（屬性（AttributesAttributes）操作操作包含包含屬于屬于圖圖4.34.3 DICOM信息模型結(jié)構(gòu)信息模型結(jié)構(gòu)P156P156問題問題 1、IOD含義？DIMSE含義？SOP含義？ 2、IOD與數(shù)據(jù)集的關(guān)系？ 3、DIMSE與命令集的關(guān)系？ 4、SOP與IOD、 DIMSE的關(guān)系？4.1.5 DICOM信息模型信息模型4.1.6 DICOM信息模型的組織方式信息模型的組織方式DICOM的三個(gè)查詢的三個(gè)查詢/獲取信息模型獲取信息模型信息對(duì)象定義的層次結(jié)構(gòu)信息對(duì)象定義的層次結(jié)構(gòu)P159P159患者（患者（patientpatient）門診（門診

18、（studystudy）診斷系列（診斷系列（seriesseries）診斷系列（診斷系列（seriesseries）復(fù)合對(duì)象實(shí)例復(fù)合對(duì)象實(shí)例（composite object composite object instance）復(fù)合對(duì)象實(shí)例復(fù)合對(duì)象實(shí)例（composite object composite object instance）復(fù)合對(duì)象實(shí)例復(fù)合對(duì)象實(shí)例（composite object composite object instance）圖圖4.24.2 IOD的層次信息結(jié)構(gòu)的層次信息結(jié)構(gòu)方框表示信息實(shí)體方框表示信息實(shí)體信息對(duì)象定義的層次結(jié)構(gòu)信息對(duì)象定義的層次結(jié)構(gòu)患者（患者（pati

19、entpatient）門診（門診（studystudy）診斷（診斷（seriesseries）圖像圖像(instance)(instance)DICOM的三個(gè)查詢的三個(gè)查詢/獲取信息模型獲取信息模型 DICOM的層次查詢方法是的層次查詢方法是從查詢從查詢/獲取模型的最高層次開始獲取模型的最高層次開始查詢查詢 如果一個(gè)如果一個(gè)SCU要在某一個(gè)要在某一個(gè)層次進(jìn)行查詢，它必須提供這個(gè)層次進(jìn)行查詢，它必須提供這個(gè)層次以上所有層次的唯一關(guān)鍵字層次以上所有層次的唯一關(guān)鍵字 在某一層次進(jìn)行查詢只能在某一層次進(jìn)行查詢只能查詢?cè)搶哟蔚膶傩?，不能查詢低查詢?cè)搶哟蔚膶傩?，不能查詢低層次的屬性層次的屬?患者患者pa

20、tient診治診治study檢查系列檢查系列（series）圖像圖像image圖圖4.11 Patient Root查詢信息模型查詢信息模型4.1.7 DICOM服務(wù)類服務(wù)類4.1.8 DICOM服務(wù)的運(yùn)行機(jī)制服務(wù)的運(yùn)行機(jī)制DICOM的主要服務(wù)類：的主要服務(wù)類：1. 驗(yàn)證服務(wù)類驗(yàn)證服務(wù)類2. 存儲(chǔ)服務(wù)類存儲(chǔ)服務(wù)類3. 查詢查詢/獲取服務(wù)類獲取服務(wù)類DICOM的主要服務(wù)命令：的主要服務(wù)命令：1. 圖像查詢圖像查詢C-FIND2. 圖像傳遞圖像傳遞C-MOVE3. 圖像存儲(chǔ)圖像存儲(chǔ)C-STOREP173P1731. 驗(yàn)證服務(wù)類驗(yàn)證服務(wù)類 用來測(cè)試在兩個(gè)實(shí)體間是否有一個(gè)聯(lián)系用來測(cè)試在兩個(gè)實(shí)體間是否有

21、一個(gè)聯(lián)系（association）驗(yàn)證服務(wù)類驗(yàn)證服務(wù)類是由C-ECHO組成，后面沒有相關(guān)的數(shù)據(jù)，只是一個(gè)單獨(dú)的命令 SCU 發(fā)出一個(gè) C-ECHO 請(qǐng)求；SCP 回復(fù)一個(gè)C-ECHO 響應(yīng) P210 P210 測(cè)試兩個(gè)實(shí)體間的聯(lián)系測(cè)試兩個(gè)實(shí)體間的聯(lián)系DICOM 建立連接（建立連接（Association）的過程是兩）的過程是兩個(gè)應(yīng)用實(shí)體協(xié)商的過程：個(gè)應(yīng)用實(shí)體協(xié)商的過程： P111P1112、存儲(chǔ)服務(wù)類、存儲(chǔ)服務(wù)類 存儲(chǔ)服務(wù)類基本過程為：存儲(chǔ)服務(wù)類基本過程為： 服務(wù)類使用者（使用者（SCU）發(fā)出存貯請(qǐng)求存貯請(qǐng)求，服務(wù)類提供者（提供者（SCP）執(zhí)行相應(yīng)的存貯操作存貯操作，并返回操作成功與否的結(jié)果信

22、息 該服務(wù)類中的每個(gè)SOP類由C-STORE加上一個(gè)復(fù)合復(fù)合IOD組成 P173P173C-STORE服務(wù)舉例服務(wù)舉例C-STORE服務(wù)過程服務(wù)過程1）、CT影像設(shè)備和DICOM影像工作站建立連接：3、查詢查詢/獲取服務(wù)類獲取服務(wù)類 該服務(wù)類利用IOD中實(shí)體的一部分關(guān)鍵屬性一部分關(guān)鍵屬性，針對(duì)基本圖像信息進(jìn)行查詢查詢 該服務(wù)類還提供檢索傳送檢索傳送已查詢到的圖像集功能： 它允許它允許一個(gè)一個(gè)DICOM實(shí)體實(shí)體從從另一個(gè)遠(yuǎn)端另一個(gè)遠(yuǎn)端DICOM實(shí)體實(shí)體檢索圖像或要求檢索圖像或要求遠(yuǎn)端遠(yuǎn)端DICOM實(shí)實(shí)體體將圖像傳送至將圖像傳送至第三個(gè)第三個(gè)DICOM實(shí)體實(shí)體P174P174 查詢查詢/獲取服務(wù)類

23、獲取服務(wù)類的DIMSE服務(wù)組包括C-FIND（查詢）、C-MOVE和C-GET（檢索）MAGNETOMInformation Management SystemLiteBoxDICOM PrintingPrint my imageStore my imageI am printing SCPPrint my imageI am storage SCPCT scannerServer or Image WKsDoneI am printing SCUI am storage SCUDoneDoneDICOM網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)Hospital AHL7/XML/DBDICOM/BMPHL7/DICOMMap

24、perDB產(chǎn)生相應(yīng)檔案產(chǎn)生相應(yīng)檔案HL7/DICOMMsg ServerHospital BHL7/XMLDICOM/BMPHL7XMLDICOMBMPINPUTOUTPUTHL7XMLDICOMBMP4.1.9 DICOM數(shù)據(jù)集結(jié)構(gòu)與編碼數(shù)據(jù)集結(jié)構(gòu)與編碼一、一、 數(shù)據(jù)集的組成和分類數(shù)據(jù)集的組成和分類 數(shù)據(jù)集由一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)元素（數(shù)據(jù)集由一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)元素（Data Element）組成，每個(gè)數(shù)據(jù)元素包含了該對(duì)象的一個(gè)屬組成，每個(gè)數(shù)據(jù)元素包含了該對(duì)象的一個(gè)屬性值性值 數(shù)據(jù)元素可根據(jù)是否由數(shù)據(jù)元素可根據(jù)是否由DICOM標(biāo)準(zhǔn)定義而分標(biāo)準(zhǔn)定義而分成兩類：成兩類：標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)元素和私有數(shù)據(jù)元素標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)元素和私有數(shù)

25、據(jù)元素 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)元素是由標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)元素是由DICOM統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)定義的，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)定義的，它們的組號(hào)均為偶數(shù)它們的組號(hào)均為偶數(shù) 例：例：0020，000D 私有數(shù)據(jù)元素是由用戶自定義，其組號(hào)均為私有數(shù)據(jù)元素是由用戶自定義，其組號(hào)均為奇數(shù)奇數(shù) 例：例：0021，000D二、二、 數(shù)據(jù)組織形式數(shù)據(jù)組織形式 1、唯一標(biāo)識(shí)符、唯一標(biāo)識(shí)符(UID) 用于唯一標(biāo)識(shí)用于唯一標(biāo)識(shí)DICOM標(biāo)準(zhǔn)中各種不同信息對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中各種不同信息對(duì)象的字符串，以保證生產(chǎn)商的標(biāo)識(shí)可在世界象的字符串，以保證生產(chǎn)商的標(biāo)識(shí)可在世界不同地點(diǎn)的多制造商環(huán)境中具有全球唯一性不同地點(diǎn)的多制造商環(huán)境中具有全球唯一性: .以以 DX ( digital r

26、adiography) 類類為例為例 Digital X-Ray Image StorageFor Presentation 其其 UID 為為: 1.2.840.1000. 其中，其中，1.2.840.10008 表表示示： 將將建立建立 association 的的DICOM nodes ，雙雙方方應(yīng)該遵循應(yīng)該遵循該語法該語法 (transfer syntax)的的定義，并進(jìn)行定義，并進(jìn)行下個(gè)步下個(gè)步驟驟 ( storage or management). 其形成方式如下所示: 1.2.840.10008： Implicit VR Little Endian T

27、ransfer Syntax. (L.E.I.) 1 ： ISO 國際標(biāo)準(zhǔn)組織國際標(biāo)準(zhǔn)組織, 2 ： 代表代表 ISO 分分支支, 840 ： 代表代表 ISO 國家碼國家碼, 1.2.840代表代表ANSI ( USA 國家標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)國家標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)) 10008 ：代表代表儀器儀器公公司自司自 ANSI 申申請(qǐng)請(qǐng)到到的的識(shí)識(shí)別碼別碼后面后面的的數(shù)數(shù)字字字字串串是是該儀器該儀器公公司司對(duì)對(duì)出出自自該該公公司司產(chǎn)品產(chǎn)品賦予賦予的的唯唯一一識(shí)別碼識(shí)別碼1、SOP Classes 的UID： 格式格式: 1.2.840.10008.xxxxx 注：為保證注：為保證UID的全球唯一性，用的全球唯一性，用“

28、根根.后綴后綴”結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 例例： 1.2.840.1000.1.1.72、Study Instance UID 例：.59.0.8559.20010619094721.1413、Series Instance UID 例：.59.0.8559.20010619094721.1414、 image Instance UID 例：1.2.274.0.27300.461185.49三、三、 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)元素標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)元素 表6-2：常用的數(shù)據(jù)元素格式表P161顯式顯式VRVR（類型為（類型為OBOB，OWOW，SQSQ或或UNUN）的數(shù)據(jù)元

29、素）的數(shù)據(jù)元素標(biāo)簽（標(biāo)簽（TagTag）值類型（值類型（VRVR）值長(zhǎng)度值長(zhǎng)度值值組號(hào)組號(hào)16-16-bitbit元素號(hào)元素號(hào)16-16-bitbit2 2個(gè)個(gè)字符字符如：如：0B0B2 2個(gè)個(gè)字符字符保留保留32-bit32-bit無無符號(hào)整型符號(hào)整型偶數(shù)字符偶數(shù)字符數(shù)數(shù)2 2字節(jié)字節(jié)2 2字節(jié)字節(jié)2 2字節(jié)字節(jié)2 2字節(jié)字節(jié)4 4字節(jié)字節(jié)值長(zhǎng)度字節(jié)值長(zhǎng)度字節(jié) 標(biāo)記：身份號(hào)標(biāo)記：身份號(hào) 組號(hào)與元素號(hào)組成數(shù)據(jù)元素的唯一標(biāo)識(shí)組號(hào)與元素號(hào)組成數(shù)據(jù)元素的唯一標(biāo)識(shí) 例 ：(0010,0010) Group number + Element number 哪些是重要的哪些是重要的TAG？病歷上的號(hào)碼病歷

30、上的號(hào)碼醫(yī)生與技術(shù)人員的號(hào)碼醫(yī)生與技術(shù)人員的號(hào)碼不同不同類型類型的的 data element 形成形成不不同的組同的組( group)例：例： 病人信息組： patient module (0010) 門診信息組： study module (0008) 檢查信息組： series module (0020) 圖像信息組： image module (0040) 值類型值類型(VR): 數(shù)據(jù)的類型數(shù)據(jù)的類型 如如: 病人姓名 的VR為“PN” 出生日期、檢查日期的VR 為 “DA” 值長(zhǎng)度：數(shù)據(jù)域中實(shí)際使用的字節(jié)數(shù)值長(zhǎng)度：數(shù)據(jù)域中實(shí)際使用的字節(jié)數(shù) 元素值：該數(shù)據(jù)元素的實(shí)際內(nèi)容元素值：該數(shù)據(jù)元

31、素的實(shí)際內(nèi)容 如如: 病人姓名： SmithJohnImplicit VR與與Explicit VR: 隱式VR：取決于TAG 顯式VR：具可識(shí)別性例： 顯式VR ： 0010,0010 PN 10 SmithJohn 隱式VR ： 0010,0010 10 SmithJohnP161P161三、三、 包含圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)元素包含圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)元素 DICOM 數(shù)字醫(yī)學(xué)影像可分為兩個(gè)部分 第一部分是第一部分是文檔頭文檔頭 (header) 第二部分第二部分為為像素像素信息信息 (pixel data) Tag( 7FE0, 0010) ( header) 是由128個(gè)字節(jié)的文件前導(dǎo)符和 4字節(jié)的

32、DICOM前綴（DICM）組成，接下來是文件元元素（Meta Elements） P192P192以以 DX 為為例例說明說明 DX ( digital radiography)-CR(Compute Radiography),DR DX 是一個(gè) DICOM I.O.D 下圖所表示的是一張DX 數(shù)字影像的部分文件頭信息 ( header)DICOM對(duì)象傳輸示意圖對(duì)象傳輸示意圖像素像素信息信息像素單元像素單元Pixel CellPixel Cell像素單元像素單元Pixel CellPixel Cell像素單元像素單元（Pixel CellPixel Cell）申請(qǐng)存儲(chǔ)位數(shù)申請(qǐng)存儲(chǔ)位數(shù)Bits

33、AllocatedBits Allocated實(shí)際存儲(chǔ)位數(shù)實(shí)際存儲(chǔ)位數(shù)Bits StoredBits Stored像素?cái)?shù)據(jù)流像素?cái)?shù)據(jù)流（Piexl data StreamPiexl data Stream）像素實(shí)例值（像素實(shí)例值（Pixel Pixel Sample ValueSample Value）Pixel Sample ValuePixel Sample ValuePixel Sample ValuePixel Sample Value行行列列像素矩陣像素矩陣高位高位圖圖4.84.8 像素?cái)?shù)據(jù)元素與像素?cái)?shù)據(jù)元素與Pixel Sample ValuePixel Sample Value的

34、關(guān)系的關(guān)系 像素用一或三個(gè)Pixel Sample Value來表示：（0028，0002）中典型的RGB為3，CMYK為4，灰度為1 像素單元由像素矩陣的的行（Row） （0028，0010） 、列（Columns） （0028，0011）構(gòu)成 圖像存儲(chǔ)空間為： Row* Columns*像素P169-170P169-170 像素的二進(jìn)制數(shù)：Bits Allocated （0028，0100） 實(shí)際占用的位數(shù)：Bits Stored （0028，0101） 最高位分配的位數(shù)：High Bit （0028，0102） 例如： Bits Allocated等于16，Sample Per Pixe

35、l等于1，那么161 = 16 bit = 2 字節(jié)，即每個(gè)像素占2字節(jié) P186P186DICOM FILE FormatDICOM HeaderFrames:2Rows:256Columns:256Bits stored:8794 Bytes1131072 Bytes1131072 BytesDICOM 圖像顯示圖像顯示 Fig A與 Fig B看起來似乎有著天地之別 Fig A非常適合做診斷, Fig B則完全不行，圖像出現(xiàn)平坦化( flattening) 現(xiàn)象 事實(shí)上兩張影像來自同一份數(shù)字檔案 問問題題： 顯示Fig B 影像未經(jīng)過DICOM校正醫(yī)用顯示器的特點(diǎn)醫(yī)用顯示器的特點(diǎn) 醫(yī)用顯

36、示器的醫(yī)用顯示器的DICOM校正功能校正功能Absolute luminance incrementL1 L20.111010010000200400600J1L13 cd/m2L2150 cd/m2Number of perceptual levels J1 = J2Number of perceptual levels J1 = J2LuminanceLuminanceJ2J2150 cd/m2L20.0050.00100.00150.00200.00250.00300.000100200300400500600700Digital ValueDigital ValueLuminanceL

37、uminanceTarget GSDFActual deviceDesiredoutputOriginal Input443Modified Input345DICOM標(biāo)準(zhǔn)的灰階顯示曲線標(biāo)準(zhǔn)的灰階顯示曲線(校準(zhǔn)實(shí)際裝置為標(biāo)準(zhǔn)輸出）PULL PRINT ( STORED PRINT )PULL PRINT ( STORED PRINT ) PULL PULL 的意思就是影像由的意思就是影像由PRINTPRINT功能提供端功能提供端直直接自接自影像影像服務(wù)服務(wù)器器拉回拉回( (由由 Modality Modality 直接直接擔(dān)擔(dān)任任 Print SCU Print SCU ) ) ： PULL

38、PRINT ( STORED PRINT )PULL PRINT ( STORED PRINT ) 有了有了 “PULL PRINTPULL PRINT” 后后, Modality , Modality 因因打印打印造成的速度造成的速度緩緩慢的瓶慢的瓶頸頸可得可得到到有效的改善有效的改善PULL STORAGE 直接從支持直接從支持DICOM Query/Retrieve SCP的的PACS系統(tǒng)設(shè)備查詢及提取系統(tǒng)設(shè)備查詢及提取DICOM影像影像(pull) 如：直接從如：直接從PACS服務(wù)器或服務(wù)器或PACS工作站獲取工作站獲取圖像圖像PUSH STORAGE 以以push的方式向的方式向Mo

39、dality發(fā)送預(yù)約的病人資發(fā)送預(yù)約的病人資料料 思考題思考題 1、什么是、什么是PACSPACS系統(tǒng)？系統(tǒng)？ 2 2、簡(jiǎn)述、簡(jiǎn)述PACSPACS系統(tǒng)的影像存儲(chǔ)和傳遞形式。系統(tǒng)的影像存儲(chǔ)和傳遞形式。 3 3、簡(jiǎn)述、簡(jiǎn)述PACSPACS系統(tǒng)的組成以及各部分的功能。系統(tǒng)的組成以及各部分的功能。 4 4、什么是、什么是DICOMDICOM標(biāo)準(zhǔn)？標(biāo)準(zhǔn)？ 5 5、DICOMDICOM標(biāo)準(zhǔn)文件主要包括哪幾部分內(nèi)容？標(biāo)準(zhǔn)文件主要包括哪幾部分內(nèi)容？ 6 6、DICOMDICOM標(biāo)準(zhǔn)的層次結(jié)構(gòu)是怎樣表示的？標(biāo)準(zhǔn)的層次結(jié)構(gòu)是怎樣表示的？P194-206P194-206PACS系統(tǒng)系統(tǒng) PACS： Picture Archiving and Communications System (醫(yī)學(xué)影像存檔與通信系統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像存檔與通信系統(tǒng)) 存放和傳輸圖像的設(shè)備 由圖像信息的獲取、傳輸與存檔和處理等部分組成PACS軟件軟件功能模塊組成功能模塊組成影像 Capture 影像 Display 影像服務(wù)器/影像存檔IM/CA 影像Printing Server 影像 ProcessPACS與HIS/RIS融合 PACS系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成PC 1多多熒屏影熒屏影像站像站影像影像顯示顯示影像影像獲取獲取工作站工作站影像影像設(shè)備設(shè)備網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)醫(yī)療信息系統(tǒng)主機(jī)醫(yī)療信息系統(tǒng)主