什么是DICOM标准
DICOM是Digital Imaging and Communications in Medicine的英文缩写,即医学数字成像和通信标准。在DICOM标准中详细定义了影像及其相关信息的组成格式和交换方法,利用这个标准,人们可以在影像设备上建立一个接口来完成影像数据的输入/输出工作。
DICOM标准以计算机网络的工业化标准为基础,它能帮助更有效地在医学影像设备之间传输交换数字影像,这些设备不仅包括CT、MR、核医学和超声检查,而且还包括CR、胶片数字化系统、视频采集系统和HIS/RIS信息管理系统等。
从1995年开始,医学影像设备的生产商(主要是美国电子制造业协会NEMA的会员)与DICOM标准的潜在用户(主要是美国放射学会ACR的会员)联合起来着手建立起这个标准,在这个过程中他们还得到了全球范围内其他标准化组织和保健机构的参与支持,这种广泛的合作最终保证了DICOM标准的成功。
目前,世界医学影像设备的主要供应商都宣布支持DICOM标准。无论在提高医疗诊断水平方面,还是在提高与医学影像及其信息有关的经济效益方面,DICOM标准的出现为医疗机构带来全新的机会。
DICOM介绍
在医学影像信息学的发展和PACS的研究过程中,由于医疗设备生产厂商的不同,造成与各种设备有关的医学图像存储格式、传输方式千差万别,使得医学影像及其相关信息在不同系统、不同应用之间的交换受到严重阻碍。为此,美国放射学会(ACR)和全美电子厂商联合会(NEMA)认识到急需建立一种标准,以规范医学影像及其相关信息的交换,DICOM(DigitalImaging and Communications in Medicine)标准就是在这样的背景下产生的。
A.1 DICOM标准
ACR和NEMA联合组成委员会,在参考了其他相关国际标准(CNET251、JIRA、IEEE、HL7、ANSI等)的基础上,联合推出了医学数字图像存储与通信标准,即DICOM标准。它从最初的1.0版本(ACR-NEMA Standards Publications No.300-1985)到1988年推出的2.0版本(ACR-NEMA Standards Publications NO.300-1988),到1993年发布的DICOM标准3.0,已发展成为医学影像信息学领域的国际通用标准。
DICOM标准中涵盖了医学数字图像的采集、归档、通信、显示及查询等几乎所有信息交换的协议;以开放互联的架构和面向对象的方法定义了一套包含各种类型的医学诊断图像及其相关的分析、报告等信息的对象集;定义了用于信息传递、交换的服务类与命令集,以及消息的标准响应;详述了唯一标识各类信息对象的技术;提供了应用干网络环境(OSI或TCP/IP)的服务支持;结构化地定义了制造厂商的兼容性声明(Conformance Statement)。
DICOM标准的推出与实现,大大简化了医学影像信息交换的实现,推动了远程放射学系统、图像管理与通信系统(PACS)的研究与发展,并且由于DICOM的开放性与互联性,使得与其它医学应用系统(HIS、RIS等)的集成成为可能。
A.2 DICOM标准的组成部分
DICOM标准具有良好的可扩充性。它由多部分组成,可以单独对某部分进行扩充;在各部分中,又将易于增加和修改的内容放到附录中,方便更新。目前DICOM标准(指DICOM3.0)由九部分组成(其它部分为正在讨论中的DICOM扩展部分)。
每一部分的标题我们大致可以知道该部分所包含的主题,其具体的 内容在DICOM标准的文档中有着非常详实而且严谨的描述和定义,因为篇幅的缘故,我们在这里只能对其中的某些部分略为介绍,其它具体内容请参阅文档。
通过本论文前面章节的介绍可以知道,DICOM标准中的核心内容主要是在第三到第八部分,以及扩展的第十部分。其中第三部分的DICOM信息对象定义(IOD)和第四部分的服务类(Service Class)在本论文的第三章中已有介绍;第七、第八部分所讨论的DICOM通信规程,包括网络支持和网络消息交换等也在论文的第五章中有所介绍。因此,在这里要特别介绍的是标准中第五、第六部分所定义的DICOM数据结构、编码方式和解释,以及第十部分中的文件存储格式等。
A.3 DICOM 数据结构和文件格式
DICOM标准的第五部分介绍它的数据结构,它定义了数据集(Data Set)来保存前面所介绍的信息对象定义(IOD),数据集又由多个数据元素(Data Element)组成。每个数据元素描述一条信息(所有的标准数据元素及其对应信息在标准的第六部分列出),它由对应的标记(8位16进制数,如(0008,0016),前4位是组号(Group Number),后十位是元素号(Element Number)唯一确定 DICOM数据元素分为两种,即:
● 标准(Standard)数据元素,组号为偶数,含义在标准中已定义。
● 私有(Private)数据元素,组号为奇数,其描述信息的内容由用户定义。
数据集和数据元素的结构示意图,从图中可以看出,在DICOM数据集中,按照传输顺序,也就是标记符的大小顺序,排列着许多数据元素。每个数据元素由多个数据域(fields)组成,其中必需的三个域分别是数据元素标记(Tag)、数值长度(Value Length)和数值域(Value Field),而数值表示(VR, Value Representation)域是可选域,它指明了该数据元素的数据类型,在实际中根据传输语法的要求加入或省略。
DICOM标准的第十部分介绍了介质存储和文件格式。DICOM文件是DICOM数据集的封装,由DICOM文件元信息(Meta Information)和描述DICOM SOP类实例的数据集组成。每一个DICOM文件包含了一个SOP类的实例。
DICOM文件元信息位于文件的起始,用于描述该文件所封装的数据集,它由128字节的前同步字符、4字节的DICOM前缀和一系列文件元信息元素(File Meat Element组成。
什么是DICOM
DICOM 代表 Digital Imaging and COmmunications in Medicine,是由ACR (American College of Radiology) 和 NEMA (National Electrical Manufacturers Association)共同制定的标准,它是让不同厂商互相交流的语言。
1. 一个通过网络进行通讯的标准方式 允许一个厂商向另一个厂商的存档系统中存储信息 允许一个厂商查询另一个厂商的存档系统中存储的信息允许一个厂商从另一个厂商的存档系统中调阅信息
2. 一个打印图像的标准方式 允许一个厂商向另一个厂商的打印机打印影像