DICOM文件格式課件

DICOM文件格式

第二組

DICOM文件背景及基本介紹3.0標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展情況DICOM文件內(nèi)容概要文件格式示例歷史背景DICOM(DigitalImagingandCommunicationsinMedicine)即醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信，是醫(yī)學(xué)圖像和相關(guān)信息的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO12052)。它定義了質(zhì)量能滿足臨床需要的可用于數(shù)據(jù)交換的醫(yī)學(xué)圖像格式。DICOM

標(biāo)準(zhǔn)最初是由ACR(theAmericanCollegeofRadiology)及NEMA(theNationalElectricalManufacturersAssociation)于1983年組成的聯(lián)合委員會(huì)起草，以后陸續(xù)發(fā)展成為醫(yī)療數(shù)字影像及相關(guān)信息的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。

標(biāo)準(zhǔn)更新1985年，ACR-NEMA聯(lián)合委員會(huì)發(fā)布了最初的1.0版本(ACR-NEMAStandardsPublicationsNo.300-1985）1986年10月和和1988年1月發(fā)布了校訂No.1和校訂No.2。1988年該委員會(huì)推出2.0版本(ACR-NEMAStandardsPublicationsNO.300-1988)1993年發(fā)布DICOM標(biāo)準(zhǔn)3.0此標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過(guò)其他標(biāo)準(zhǔn)化組織如IEEE，HL7，ANSI，

CENTC251和JIRA等的討論和審查?，F(xiàn)在DICOM格式文件已發(fā)展成為醫(yī)學(xué)影像信息學(xué)領(lǐng)域的國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)介紹DICOM標(biāo)準(zhǔn)中涵蓋了醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像的采集、歸檔、通信、顯示及查詢等幾乎所有信息交換的協(xié)議;以開(kāi)放互聯(lián)的架構(gòu)和面向?qū)ο蟮姆椒ǘx了一套包含各種類型的醫(yī)學(xué)診斷圖像及其相關(guān)的分析、報(bào)告等信息的對(duì)象集;定義了用于信息傳遞、交換的服務(wù)類與命令集，以及消息的標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng);詳述了唯一標(biāo)識(shí)各類信息對(duì)象的技術(shù);提供了應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境(OSI或TCP/IP)的服務(wù)支持;結(jié)構(gòu)化地定義了制造廠商的兼容性聲明(ConformanceStatement)。3.0標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展現(xiàn)狀近年來(lái)由於ACR與NEMA在醫(yī)療數(shù)位影像傳輸規(guī)范的發(fā)展與努力，DICOM3.0已成為北美、歐洲及日本各國(guó)在Healthcareinformatics影像應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。這些協(xié)會(huì)除了ANSI,ISO外，還包括歐洲的“EuropenCommitteeforStandardizationTechnicalcommitteeonMedicalInformatics”(CENTC251)及日本的"JapanIndustriesofAssociationforRadiationApparatus(JIRA)"。1994年,在美國(guó)芝加哥所舉辦的RSNA年會(huì)上,就已經(jīng)有40個(gè)以上的廠商參與DICOM的成果展示,他們利用DICOM3.0的標(biāo)準(zhǔn)，透過(guò)網(wǎng)絡(luò)與各醫(yī)院連線，進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像傳輸及處理的功能顯示，主題包括:CR,CT,MR,US各類型醫(yī)學(xué)影像資料。3.0標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)它按照多部分的文檔結(jié)構(gòu)來(lái)組織。通過(guò)簡(jiǎn)化新特性的增加，這種結(jié)構(gòu)使標(biāo)準(zhǔn)在迅速發(fā)展的環(huán)境中的演變更為容易。ISO指示——定義如何去構(gòu)造多部分文檔——已經(jīng)加入到DICOM標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)造中。它提出了明確的信息對(duì)象，并不只是針對(duì)圖象和圖形，還有研究、報(bào)告等。它為唯一地識(shí)別任何信息對(duì)象指定了一個(gè)確定的技術(shù)。這促進(jìn)了在網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)作的信息對(duì)象之間的關(guān)系的明確定義。3.0標(biāo)準(zhǔn)的作用在影像掃描設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、后處理工作站等設(shè)備之間交換影像時(shí)，要尋找一種把數(shù)字化影像及其信息輸入、輸出影像設(shè)備的方法。在沒(méi)有一種工業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)之前，每種影像設(shè)備上都必須有一個(gè)專門(mén)的接口。放射科的影像設(shè)備來(lái)自多個(gè)廠家，它們之間數(shù)據(jù)都不兼容。為實(shí)現(xiàn)設(shè)備的互聯(lián)，醫(yī)院必須專門(mén)開(kāi)發(fā)或者購(gòu)買(mǎi)相應(yīng)的接口。一個(gè)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備內(nèi)置有對(duì)DICOM標(biāo)準(zhǔn)的支持，那么無(wú)須開(kāi)發(fā)專門(mén)的接口,利用DICOM標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，就可與另一臺(tái)支持DICOM標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備直接相連,與醫(yī)院內(nèi)可能已經(jīng)存在的網(wǎng)絡(luò)硬件和遠(yuǎn)程通信設(shè)施相連。無(wú)論是進(jìn)行醫(yī)院內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程臨床通信，還是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程放射會(huì)診，利用DICOM都會(huì)獲益。DICOM標(biāo)準(zhǔn)文件內(nèi)容概要第六部分：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)屬性值的編碼。第七部分：消息交換，定義了進(jìn)行消息交換通訊的醫(yī)學(xué)圖像應(yīng)用實(shí)體所用到的服務(wù)和協(xié)議。第八部分：消息交換的網(wǎng)絡(luò)通訊支持，說(shuō)明了在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的通訊服務(wù)和支持DICOM應(yīng)用進(jìn)行消息交換的必要的上層協(xié)議。第九部分：消息交換的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊支持，說(shuō)明了與ACR—NEMA2.0兼容的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊的服務(wù)和協(xié)議。第十部分：便于數(shù)據(jù)互換的介質(zhì)存儲(chǔ)方式和文件格式。第十一部分：介質(zhì)存儲(chǔ)應(yīng)用框架。文件組成DICOM文件是指按照DICOM標(biāo)準(zhǔn)而存儲(chǔ)的醫(yī)學(xué)文件。它提供了一種封裝方式。DICOM文件一般由1個(gè)DICOM文件頭和1個(gè)DICOM數(shù)據(jù)集合組成DICOM文件頭DICOM文件頭(DICOMFileMetaInformation)包含了標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)集合的相關(guān)信息。每個(gè)DICOM文件都必須包括該文件頭。文件頭的最開(kāi)始是文件前言，它由128個(gè)00H字節(jié)組成，接下來(lái)是DICOM前綴，它是一個(gè)長(zhǎng)度為4字節(jié)的字符串“DICM”，可以根據(jù)該值來(lái)判斷一個(gè)文件是不是DICOM文件。文件頭中還包括其它一些非常有用的信息，如文件的傳輸格式、生成該文件的應(yīng)用程序等等DICOM數(shù)據(jù)集合DICOM文件主要組成部分就是數(shù)據(jù)集合。這不僅包括醫(yī)學(xué)圖像，還包括許多和醫(yī)學(xué)圖像有關(guān)的信息，如病人姓名、圖像大小等。DICOM數(shù)據(jù)集合是由DICOM數(shù)據(jù)元素按照指定的順序依次排列組成的。對(duì)于DICOM文件，一般采用顯式傳輸，數(shù)據(jù)元素按標(biāo)簽從小到大順序排列。DICOM最基本的結(jié)構(gòu)單元—數(shù)據(jù)元素在DICOM文件中最基本的單元是數(shù)據(jù)元素(DataElement)。DICOM數(shù)據(jù)集合就是由DICOM數(shù)據(jù)元素按照一定的順序排列組成的。它主要由四個(gè)部分組成:標(biāo)簽、VR(ValueRepresentation，數(shù)據(jù)描述)、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)域。數(shù)據(jù)元素標(biāo)簽：一個(gè)16位的無(wú)符號(hào)整數(shù)的有序?qū)?，?位代表組號(hào)，后8位代表元素號(hào)。DICOM所有的數(shù)據(jù)元素都可以用標(biāo)簽來(lái)唯一表示。值表示類型：指明了該數(shù)據(jù)元素中的數(shù)據(jù)是哪種類型的，含有數(shù)據(jù)元素VR的2字節(jié)的字符串。在數(shù)據(jù)元素中,VR是可選的,它取決于協(xié)商的傳輸數(shù)據(jù)格式。數(shù)據(jù)值長(zhǎng)度：一個(gè)16或32位的無(wú)符號(hào)整數(shù)，表明了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)值體的長(zhǎng)度，按字節(jié)數(shù)目（為偶數(shù)）記錄。數(shù)據(jù)值體：含有數(shù)據(jù)元素的值，它的存儲(chǔ)長(zhǎng)度為偶數(shù)個(gè)字節(jié)。存儲(chǔ)在這個(gè)字段的值的數(shù)據(jù)類型由這個(gè)數(shù)據(jù)元素的值表示類型(VR)決定?，F(xiàn)在大部分的設(shè)備DICOM都是標(biāo)準(zhǔn)配置的一部分，不需要另外加錢(qián)。國(guó)內(nèi)醫(yī)院買(mǎi)設(shè)備的時(shí)候一定要把幾個(gè)DICOM內(nèi)容包括進(jìn)去：

o

DICOMStoreSCU(圖像輸出)

o

DICOMCD-R/DVD-R(讀和寫(xiě))

o

DICOMStoreSCP(接受網(wǎng)絡(luò)DICOM輸入)

o

DICOMQuery/retrieve(網(wǎng)絡(luò)查詢和導(dǎo)入)

o

DIC