DICOM,医学图像存储与传输标准
- 格式:ppt
- 大小:3.51 MB
- 文档页数:99
DICOM医学影像⽂件格式解析DICOM医学影像⽂件格式解析dicom协议中⽂⽂档可去csdn下载1.DICOMDICOM(DigitalImaging andCommunications inMedicine)是指医疗数字影像传输协定,是⽤于医学影像处理、储存、打印、传输的⼀组通⽤的标准协定。
它包含了⽂件格式的定义以及⽹络通信协议。
DICOM是以TCP/IP为基础的应⽤协定,并以TCP/IP联系各个系统。
两个能接受DICOM格式的医疗仪器间,可通过DICOM格式的⽂件,来接收与交换影像及病⼈资料。
⽬前,DICOM被⼴泛应⽤于放射医疗,⼼⾎管成像以及放射诊疗诊断设备(X射线,CT,核磁共振,超声等),并且在眼科和⽛科等其它医学领域得到越来越深⼊⼴泛的应⽤。
⽬前采⽤的标准是DICOM3.0,每⼀张图像中都携带着⼤量的信息,这些信息具体可以分为以下四类:(a)Patient(b)Study(c)Series(d)Image每⼀个DICOM Tag都是由两个⼗六进制数的组合来确定的,分别为Group和Element。
如(0010,0010)这个Tag表⽰的是Patient’s Name,它存储着这张DICOM图像的患者姓名。
2.DICOM存储格式DICOM⽂件的整体结构如下表所⽰,先是128字节的导⾔部分(没有实际信息),接着是四个字节组成的"DICM"字符串,然后是若⼲DataElement元素依次排列直⾄⽂件结束。
导⾔"DICM"DataElement DataElement...DataElement128 Byte 4 Byte n Byte n Byte n Byte2.1 DataElement的三种结构DataElement是存储⽂件信息的主体,DataElement的总体结构如下表所⽰:Tag VR(值表⽰法)Len(数据长度)数据值(内容)4 Byte 2 Byte 2 Byte Len ByteTag由2 Byte的组号(group)和2 Byte的元素号(element)组成,VR是DICOM特有的值表⽰法,关于值表⽰法的解释见下⽂按照VR的类型以及是否显⽰VR,DataElement⼜分为三种具体的结构。
DICOM与HL7的简要概述1. DICOMDICOM是美国放射学会ACR和美国电器制造商协会NEMA组织制定的专门用于医学图像存储和传输的标准。
它主要涉及到信息系统中最主要也是最困难的医学图像的存储和通信,以解决在不同地点、不同设备制造商、不同国家等复杂的网络环境下的医学图像存储和传输的问题。
它可直接应用在放射学信息系统(RIS)和图像存档与通信系统(PACS)中。
DICOM也是研究和开发具有网络连接功能、实现信息资源共享的新型医疗仪器的技术基础。
医疗仪器在朝着自动化、智能化发展的同时,也在向着具有通信能力的遥控遥测和信息远程获取的网络功能发展,医疗仪器既是医疗信息系统中的信息源,又是系统中的信息使用者,是信息系统中的一个主要环节,网络化的医疗仪器对医学信息系统的重要性是不言而喻的。
DICOM标准的另一个特点是它定义在网络通信协议的最上层,不涉及到具体的硬件实现而直接应用网络协议,因此与网络技术的发展保持相对独立,可以随着网络性能的提高而使DICOM系统的性能立即得到改善。
DICOM尽管提供了OSI的网络模型,但现在实际上网络绝大部分都是在TCP/IP协议下构成的,网络硬件采用的形式可以多种多样,如100M的双绞线100Base-T,光纤FDDI,综合业务数字网ISDN,T1线路等,还有速度较低的10兆网10Base-T和电话线路。
只要设备具有支持TCP/IP协议的网络接口,在软件的支持下,就可以做到像PC机一样实现“即插即用”,非常方便地加入到医学信息系统的网络中。
在这样的意义下,用DICOM实现的医疗信息系统,无论是RIS还是PACS,都具有类似的结构。
在采用DICOM标准的信息网络系统中,所有DICOM设备之间都可以按照DICOM的网络上层协议进行互相连接和操作。
临床医生可以在办公室查看B超设备的图像和结果,可以在CT机上调用核磁共振图像进行图像的叠加融合,也可以通过网络调用存储在其他医院的图像结果。
DICOM医学图像处理:DICOM⽹络传输背景:专栏取名为DICOM医学图像处理原因是:博主是从医学图像处理算法研究时开始接触DICOM协议的。
当初认识有局限性,认为DICOM只是⼀个简单的⽂件格式约定,简⽽⾔之,我当时认为DICOM协议就是扩展名为DCM⽂件的格式说明。
其实不然,随着对医疗⾏业的深⼊,对DICOM协议也有了更全⾯的认识。
⽽今才发现DCM⽂件只是DICOM协议⼀部分中的⼀⼩节,仅仅是整个协议中的⼀个数据结构,⽽DICOM协议更多的是关于医疗⾏业各种服务及相关流程的约定,因此其实DICOM协议中最主要的是信息流,是对医院整体运作流程的约定。
依我看来,可以将DICOM分为两⼤类(这⾥只是从DICOM相关从业者⽇常⼯作⾓度出发来分类的):1)DICOM医学图像处理,即DCM⽂件中具体数据的处理,说图像可能有些狭隘,⼴义上还包括波形(⼼电)、视频(超声)等等;2)DICOM⽹络传输,主要描述信息在医院各系统之间的交互⽅式及传输格式。
像我之前的研究就完全属于第⼀类“DICOM医学图像处理”,⼀旦解析出DICOM的⽂件格式其实与常规的图像处理就没有差别。
如果仅此⽽已,可以说跟医疗就没有任何关系,与医疗⾏业结合紧密的是第⼆类“DICOM⽹络传输”,该部分是⽇常患者到医院就诊等整体流程的抽象,是DICOM标准的核⼼。
因此此次博⽂就重点介绍“DICOM⽹络传输”中的第⼀环节:⽹络连接(Association,在OSI中叫做Connection),并结合DCMTK和fo-dicom的源码进⾏实例介绍。
DICOM⽹络传输:服务端(Server,SCP)/客户端(Client,SCU):DICOM采⽤C/S模式来描述⽹络传输:客户端(Client)连接到服务端(Server)然后使⽤服务端提供的各项服务(Services)。
不同于传统⽹络连接中的Server和Client的,DICOM中的Server叫做Service Class Provider,Client叫做Service Class User。
DICOM标准及应⽤——第五讲医学图像的信息组织及其表现如同我们前⾯所介绍的那样,DICOM是有关医学图像的标准。
前⾯介绍了图像在存储介质和通信环境下的交换,本讲主要介绍有关图像的组织和表现⽅⾯的内容。
所谓表现(Presentation)是指图像数据在显⽰设备或胶⽚上完成可视化的过程。
它要求在不同的系统,不同特性的设备上达到⼀致的显⽰效果,即视觉等价。
这样才能保证临床应⽤上的要求。
为此,DICOM标准规定了相应的图像信息组织和处理功能。
下⾯分别作介绍。
⼀图像编码格式对于图像的描述,DICOM采⽤的是位图的⽅式。
即逐点表⽰出其位置上的颜⾊、亮度等信息。
对单⾊图像只有亮度信息,称灰度级。
⽽对彩⾊图像则存在不同的颜⾊表⽰⽅法。
⼀般采⽤的是RGB三原⾊的表⽰,即⼀个点⽤红绿蓝三个分量的值表⽰。
DICOM允许⽤三个矩阵(称位平⾯)分别表⽰三个分量,也允许仅⽤⼀个矩阵表⽰整个图像,在这种情况下,矩阵中每⼀点是由三个值组成的。
对于⼀个象素值,DICOM称为采样值(Sample Value)。
采样值的描述⽅法⽤三个数据元素给出,分配位数(Bits Allocated)指出了该采样值存储的⼆进制位数。
存储位数(Bits Stored)指实际占⽤的位数。
最⾼位位置(High Bit)指明该值最⾼位在分配的存储单元中的位置。
例如: 某CT中的图像象素存储格式如图1所⽰: 则分配位数为16位,存储位数为12,最⾼位为11。
必须说明的是,在实际存取图像数据的时候,还必须由传输语法中的Big-Endian或LittleEndian属性来决定象素⾼低字节的实际存储单元地址顺序。
当然,在DICOM标准中还存在许多说明图像的其它属性,可以参考标准的具体内容。
DICOM对多帧图像的⽀持,是通过将多帧图像封装在⼀个象素数据元素(Pixel Data)中实现的。
由帧数属性(0028,0008)指出。
⼆压缩⽅法简述原始医学图像占⽤存储量⼤,在传输与存储过程中效率较低,必须使⽤压缩的⽅法来减少图像中的冗余信息,以达到在不损失图像信息或少损失的情况下,减少图像存储所需要的字节数,对于缩短通信传输时间,减少存储空间都是⼗分必要的。
DICOM标准在医疗设备中的应用随着标准化的呼声越来越高,作为为医学图像存档与通讯而制定的DICOM标准为医学图像及相关数据的传输提供了一个开放的环境,使不同厂商的不同设备之间相互传输数据成为可能。
医院中有大量的医疗设备,很多仪器产生的是数字图像,那么,对于操作过PACS 的医院人员难免会问,到底哪些设备需要连接到PACS系统中?彼此又是如何实现连接的?在实施过程中究竟有哪些困惑和纠结,让我们一起来听听HC3i网友们的心声。
哪些设备需要连接到PACS系统中?众所周知,PACS是指医学影像的存储与传输,也就是说是对医学影像的管理,所以,凡是涉及医院影像设备的,都需要连接到PACS系统中。
概括的说就是所有关于影像的DICOM设备和非DICOM设备。
那么,DICOM设备和非DICOM设备又是如何区分的呢?网友zhtli:按自己的方法论分成两类,倒是让世界清静了。
把能产生DICOM影像都进PACS;不能产生DICOM影像的都归为视频采集,然后进PACS。
网友0753zhongwei:一些扫描机也需要连接到PACS。
比如把一些外来胶片、历史胶片,采用扫描的方式采集进PACS系统。
网友那时花开:看似简单,但实际PACS的建设中还是会有很多困难的,可以说PACS 是一种服务、一种解决方案。
但有些设备不支持worklist,不能使用统一的ID,没法归档,很麻烦的,得想其他的办法。
网友wangshaoshao:要根据实际情况而定,切勿太过于理想化。
实际来说,坚决杜绝大范围的PACS接入。
因为范围太大不好管理,局域网病毒肆虐,工作站极易损坏。
HC3i论坛宇宙级专家卿本佳人给出了较为全面的答案:①DICOM设备,如:CT,MR,ECT,CR,DR,DSA等,都可以直接通过DICOM 协议连接到PACS中。
②非DICOM设备,如:超声,内镜,病理,X光,部分ECT 一般通过视频采集的方式进行图像采集,然后存储到PACS系统中。
DICOM医学图像文件格式何斌金永杰何斌先生,清华大学硕士研究生; 金永杰先生,清华大学教授,博士生导师,中国电子学会核医学电子学专业委员会副主任委员。
关键词: DICOM PACS 数字医学影像系统为了提升医疗服务水准,跟随医学影像技术和网络技术的发展,我国众多医院都在大量配备各种数字影像设备,并开始建立医院管理信息系统(HIS),开展远程医学试验。
他们对于图像存档和传输系统(PACS)的需求越来越紧迫,PACS的应用前景十分诱人。
然而,我国PACS的研究开发尚处于起步阶段,尽快自主开发适合我国国情的基于In-tranet的PACS是当务之急。
PACS必需解决的技术问题之一是统一各种数字化影像设备的图像数据格式和数据传输标准。
为此,诞生了新的医学数字成像及通信标准,即DICOM 3.0。
只要遵照这个标准就可以通过PACS沟通不同厂家生产的、不同种类的数字成像设备。
DICOM 3.0已经得到了世界上主要厂商的支持,新一代医学影像设备均以支持该标准作为基本特征,我国的医疗器械开发、生产部门都十分重视这个发展趋势。
DICOM 3.0标准极为庞大、复杂,本文将根据我们的开发经验,介绍如何制定符合DICOM 3.0标准的医学图像文件格式。
一 DICOM概述DICOM是Digital Imaging and Communications in Medicine的缩写,其字面含义很清楚,包括了医学的数字成像和通信两个方面。
DICOM标准是由美国放射学院(Ameri-can College of Radiology,ACR)和国家电气制造商协会(National Electrical Manufacturers Association,NEMA)共同制定的。
1. DICOM的发展过程20世纪70年代以来,计算机断层成像技术(CT)和其它数字成像技术飞速发展,很多厂商都研制了具有计算机的成像设备,制定了各自不同的图像格式。