DICOM學(xué)習(xí)筆記

1、 全稱：Digital Imaging Communication in Medical。由美國(guó)放射學(xué)院（ACR）和美國(guó)國(guó)家電子制造協(xié)會(huì)（NEMA）共同制定 起因： 二十世紀(jì)七十年代以來(lái)，計(jì)算機(jī)斷層成象技術(shù)（CT）和其他數(shù)字成象技術(shù)飛速發(fā)展，很多廠商都研制了具有計(jì)算機(jī)的成象設(shè)備，制定了各自不同的圖像格式。 隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普及及其在醫(yī)學(xué)上的廣泛應(yīng)用，在不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備之間交換圖像和相關(guān)的信息的需求日趨迫切，而缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)成為圖像交換的主要障礙。DICOM概況 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

2、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（Conformance Statement）。DICOM概況 意義： DICOM標(biāo)準(zhǔn)的推出與實(shí)現(xiàn)，大大簡(jiǎn)化了醫(yī)學(xué)影像信息交換的實(shí)現(xiàn)，推動(dòng)了遠(yuǎn)程放射學(xué)系統(tǒng)、圖像管理與通信系統(tǒng)（PACS）的研究與發(fā)展，并且由于DICOM的開(kāi)放性與互聯(lián)性，使得與其它醫(yī)學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)（HIS、RIS等）的集成成為可能。DICOM概況 DICOM 3.0標(biāo)準(zhǔn)隨著技術(shù)的發(fā)展，不斷

3、地進(jìn)行更新，目前由18部分組成： 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：兼容性。定義了要求制造商精確地描述其產(chǎn)品的DICOM兼容性，即構(gòu)造一個(gè)該產(chǎn)品DICOM兼容性聲明，它包括選擇什么樣的信息對(duì)象、服務(wù)類、數(shù)據(jù)編碼方法等，每一個(gè)用戶都可以從制造商處得到這樣一份聲明。DICOM3.0的組成第三部分：信息對(duì)象的定義。定義了兩類信息對(duì)象類：普通性、復(fù)合型。第五部分：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及編碼。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：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)元素的屬性及涵義。 DICOM文件主要由文件頭和文件結(jié)構(gòu)像素?cái)?shù)據(jù)兩大部分組成。 文

4、件頭分為文件引言和數(shù)據(jù)集兩部分DICOM文件格式More FilesA File contains one SOP InstanceDICOM Data SetA File contains one SOP InstanceDICOM Data SetDICOMDICOMDICOMInformationDICOMFile MetaInformationDICOMFile MetaSOP InstanceA File-set contains DICOM Formated FilesSOP InstanceSOP Inst. 第一步：跳過(guò)128個(gè)字節(jié)（00H）導(dǎo)言部分，讀取“DICM”4個(gè)字節(jié)，

5、確認(rèn)是DICOM格式文件 第二步：讀取重要的數(shù)據(jù)元素，如傳輸語(yǔ)法等。其中，0002組描述設(shè)備通訊，0008組描述特征參數(shù)，0010組描述患者信息，0028組描述圖像信息參數(shù)如何解讀DICOM文件 第三步：讀取普通的TAG，直到搜尋到(7FE0,0010) 。存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)，像素?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)順序，從左到右，從上到下如何解讀DICOM文件 DICOM中的傳輸語(yǔ)法（確定字節(jié)排序、VR是隱式還是顯式） DICOM對(duì)象內(nèi)部所有數(shù)據(jù)元素必須按照（組，元素）標(biāo)簽編號(hào)來(lái)排序：幫助校驗(yàn)數(shù)據(jù)完整性，在DICOM對(duì)象中一個(gè)接一個(gè)地讀取元素時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)讀取的下一個(gè)數(shù)據(jù)元素標(biāo)簽編號(hào)比前一個(gè)還小，那么說(shuō)明DICOM對(duì)象損壞了

6、。 DICOM 文件包含的四級(jí)屬性，patient(病人），study（檢查），series（序列），SOP（影像）。 每一級(jí)別需要具有能夠唯一標(biāo)識(shí)這個(gè)等級(jí)屬性的鍵值，類似關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的主鍵。病人對(duì)應(yīng)的為Patient id, 檢查 study instance UID, 序列 Series Instanceuid,影像 SOP Instance UID. DICOM數(shù)據(jù)集合是由DICOM數(shù)據(jù)元素按照一定的順序排列組成的 DICOM數(shù)據(jù)元素由四部分組成：標(biāo)簽，VR，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)域DICOM最基本的結(jié)構(gòu)單元數(shù)據(jù)元素 標(biāo)簽：（組號(hào)，元素號(hào)）所有雙數(shù)組編號(hào)提供DICOM數(shù)據(jù)字典的供標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)使用，所

7、有單數(shù)組編號(hào)供私用數(shù)據(jù)使用。 VR：表示該數(shù)據(jù)元素中的數(shù)據(jù)是什么形式的，可查 閱DICOM標(biāo)準(zhǔn)第五部分的24頁(yè)。VR是可選的，取決于協(xié)商的傳輸數(shù)據(jù)格式 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：所有DICOM數(shù)據(jù)元素都應(yīng)該為偶數(shù)長(zhǎng)度，若為奇數(shù)，追加空格或空NULL DICOM標(biāo)準(zhǔn)中，在某些表中使用符號(hào)“”描述項(xiàng)目的序列 表中的含義：屬性Series Date , Series Time , Series Instance UID嵌套在Referenced Series Sequence中序列SQ編碼規(guī)則注：每個(gè)在SQ序列中的對(duì)象項(xiàng)目前面都會(huì)有個(gè)（FFFE,E000）的標(biāo)簽（作為項(xiàng)目分隔符項(xiàng)） 相同的屬性在多個(gè)表或多個(gè)地方使用

8、 完整描述該模塊，就是將兩表合為一個(gè)表，且表2的屬性類型參考表1的屬性類型屬性宏 找到對(duì)應(yīng)IOD的模塊，根據(jù)表中的Usage確定需要的所有模塊 找到相應(yīng)模塊，根據(jù)數(shù)據(jù)元素的類型（表中的Type）確定需要的TAG 查閱數(shù)據(jù)字典（第六部分）確定TAG的數(shù)據(jù)類型，填充數(shù)據(jù) DCMTK中插入數(shù)據(jù)元素的函數(shù)putAndInsertString()如何制定自己的DICOM文件MR信息實(shí)體模塊注： M: Mandatory強(qiáng)制的 C：Conditional有條件的 U: User用戶可選的注：關(guān)于Type的說(shuō)明在標(biāo)準(zhǔn)中第五部分的40頁(yè)Type1： Type1的數(shù)據(jù)元素必須存在于數(shù)據(jù)集中，且值不為空Type1

9、c： Type1c的數(shù)據(jù)元素在某種條件下必須存在于數(shù)據(jù)集中，且值不為空Type2： Type2的數(shù)據(jù)元素必須存在于數(shù)據(jù)集中，且值可以為空Type2c： Type2c的數(shù)據(jù)元素在某種條件下必須存在于數(shù)據(jù)集中，且值可以為空Type3： Type3的數(shù)據(jù)元素是可選的，可以為空 用途：表示在圖像中人工添加或者由機(jī)器自動(dòng)產(chǎn)生的標(biāo)記圖形，可以是位圖格式、圖形或者文本 Overlay最多可以擁有16個(gè)不同的覆蓋層面，它們的標(biāo)簽由60 xx的值決定，其中xx為不大于64的偶數(shù)。不同的覆蓋層面擁有相同的標(biāo)簽值 注：關(guān)于MR的Overlay模塊的說(shuō)明在第三部分的1114頁(yè)DICOM中中的的Overlay 存儲(chǔ)方式

10、Overlay可以嵌入存儲(chǔ)在圖像像素?cái)?shù)據(jù)之中，也可以獨(dú)立存儲(chǔ)在標(biāo)簽Overlay Data(60 xx,3000)中。對(duì)于檢查系列而言，Overlay必須獨(dú)立存儲(chǔ)。 Overlay模塊必須有的非空的TAG DCM_OverlayRows (0 x6000, 0 x0010)overlay行數(shù) DCM_OverlayColumns (0 x6000, 0 x0011)overlay列數(shù) DCM_OverlayType(0 x6000, 0 x0040) DCM_OverlayOrigin(0 x6000, 0 x0050) DCM_OverlayBitsAllocated (0 x6000,0

11、x0100) DCM_OverlayBitPosition (0 x6000, 0 x0102) DCM_OverlayData (0 x6000, 0 x3000) Overlay 像素?cái)?shù)據(jù) OverlayType表示感興趣的區(qū)域或者其他圖形，有兩個(gè)值：G = Graphics； R = ROI. Overlay Origin表示Overlay相對(duì)于圖像的起始位置。該標(biāo)簽中存儲(chǔ)的字串表示Overlay開(kāi)始時(shí)在原始圖像的行與列的位置，rowcolumn Overlay Bit Position用于表示嵌入的Overlay數(shù)據(jù)在字的哪個(gè)位置 Overlay Bits用于表示為每個(gè)Overlay像

12、素分配的bit數(shù) 嵌入圖像像素?cái)?shù)據(jù)一般情況下，DICOM圖像的像素?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在標(biāo)簽（7FE0，0010）中。Overlay的具體位置與存儲(chǔ)像素的具體位置一致?？梢愿鶕?jù)標(biāo)簽Overlay Bit Position (60 xx,0112)和標(biāo)簽Overlay Bits Allocated (60 xx,0100) 判斷在DICOM圖像像素中是否存在嵌入的Overlay標(biāo)簽。如果存在嵌入的Overlay像素，則Overlay Bit Position (60 xx,0112)不可能為0，并且Overlay Bits Allocated (60 xx,0100)的值和Bits Allocated(0028,0100)一致。 獨(dú)立存儲(chǔ)的Overlay如果圖像不適合嵌入Overlay像素，或者Overlay與一個(gè)檢查序列相關(guān)時(shí)，Overlay也可以作為獨(dú)立的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在Overlay Data(60 xx,3000)中Overlay Bit Posi