DICOM 掛片協(xié)議在醫(yī)學(xué)影像信息管理系統(tǒng)(PACS)中的應(yīng)用

1、DICOM掛片協(xié)議在醫(yī)學(xué)影像信息管理系統(tǒng)(PACS中的應(yīng)用牛啟潤(rùn) 吳向群 譚志明 陳榮山中山大學(xué)附屬第二醫(yī)院信息科,510120,廣州市沿江西路107號(hào)關(guān)鍵詞 掛片協(xié)議 醫(yī)院影像信息系統(tǒng)摘 要 借助于影像瀏覽軟件在顯示器上進(jìn)行讀片,跟傳統(tǒng)在燈箱上瀏覽膠片有很大不同,放射科醫(yī)師需要有一個(gè)轉(zhuǎn)變適應(yīng)的過(guò)程,學(xué)習(xí)掌握影像瀏覽軟件所提供的一系列工具,包括窗寬/窗位調(diào)節(jié)、圖像縮放、正負(fù)反轉(zhuǎn)、測(cè)量與標(biāo)注、屏幕分割、動(dòng)態(tài)播放等。影像軟讀片能夠簡(jiǎn)化醫(yī)師操作,加快讀片的效率。近年來(lái),醫(yī)學(xué)影像信息管理系統(tǒng)(Picture Archiving and Communication System, PACS在醫(yī)療行業(yè)得到

2、快速發(fā)展,由于各種數(shù)字化影像設(shè)備,如CR、DR、多排CT、MR、3D 圖像等的日益普及,促使影像診斷由傳統(tǒng)的硬拷貝讀片(膠片+燈箱轉(zhuǎn)化為軟拷貝讀片(顯示器+工作站。其實(shí),影像軟讀片能夠給醫(yī)護(hù)人員帶來(lái)很多的益處,如:利用影像處理和分析工具可以挖掘出比以往更多的診斷相關(guān)訊息,幫助醫(yī)師做出鑒別診斷;通過(guò)適當(dāng)?shù)能浖O(shè)置,影像軟讀片可以優(yōu)化放射科醫(yī)師的讀片流程,根據(jù)不同的檢查方法,自動(dòng)按照讀片所需的位置和順序擺放好影像,簡(jiǎn)化醫(yī)師操作,加快讀片的效率。1 掛片協(xié)議掛片協(xié)議(Hanging Protocol是指在軟讀片條件下,影像在顯示器上布局?jǐn)[放的整套規(guī)則,包括顯示順序、正側(cè)位朝向、窗寬/窗位、影像處理等

3、,其目的是盡可能方便用戶根據(jù)其讀片習(xí)慣配置適當(dāng)?shù)挠跋癯尸F(xiàn)方式,根據(jù)不同的讀片要求采用相應(yīng)的顯示規(guī)則。隨后在配置相似的工作站上,都能根據(jù)預(yù)先設(shè)定的規(guī)則,以用戶習(xí)慣的方式自動(dòng)排列影像組合,確保在不同用戶、機(jī)構(gòu)或廠商的工作站上影像都能自動(dòng)、一致地顯現(xiàn)。一套智能而又靈活的掛片協(xié)議使得用戶可以更快、更高效地進(jìn)行軟讀片,在最大程度上簡(jiǎn)化操作步驟。以往許多廠商推出了基于專有技術(shù)的掛片協(xié)議,而DICOM 3.0 2006版正式確立了掛片協(xié)議的通用標(biāo)準(zhǔn),其中所定義的相關(guān)服務(wù)類(lèi)支持在服務(wù)器和工作站之間存儲(chǔ)(C-STORE、查詢(C-FIND和接收(C-MOVE掛片協(xié)議實(shí)例,可以根據(jù)用戶、組別或單位在工作站上預(yù)先進(jìn)

4、行配置設(shè)定,以便實(shí)現(xiàn)下述功能:保存預(yù)設(shè)的掛片協(xié)議;根據(jù)用戶姓名、級(jí)別(個(gè)人、組別、單位或廠商、用戶ID、成像設(shè)備、解剖部位和投照正側(cè)位,查詢掛片協(xié)議;能夠根據(jù)用戶或單位預(yù)設(shè)的掛片協(xié)議,自動(dòng)在不同地點(diǎn)、不同類(lèi)型的工作站上布局?jǐn)[放不同檢查的影像;用戶可以預(yù)先設(shè)定自己所需要的掛片協(xié)議,也可以整個(gè)系統(tǒng)的所有用戶都采用一套預(yù)設(shè)的掛片協(xié)議。2 掛片協(xié)議內(nèi)部處理流程模式掛片協(xié)議的整個(gè)處理流程由三大步驟組成:選擇、處理和陳列1。選擇由掛片協(xié)議定義模塊來(lái)規(guī)范,處理和陳列則由掛片協(xié)議顯示模塊來(lái)定義。前者是從已有的DICOM影像對(duì)象(DICOM Image Object中挑選影像組(Image Sets,這一過(guò)程由

5、掛片協(xié)議定義模塊的影像組合序列(Image Sets Sequence來(lái)定義,可以從同一影像對(duì)象中選取多個(gè)影像組,將其按照N×M分格進(jìn)行匹配。若要順利地選用掛片協(xié)議,影像文件首先必須提供一致又可靠的標(biāo)準(zhǔn)信息,一般情況下成像設(shè)備采用標(biāo)準(zhǔn)的檢查描述,在影像文件中插入相應(yīng)的解剖部位、檢查操作和投照位置等信息。處理流程的第二部分包含過(guò)濾、重建、分類(lèi)及顯示要求等操作,將影像組映射成最終的屏幕顯示狀態(tài),即顯示組(Display Sets。這一過(guò)程由掛片協(xié)議顯示模塊所定義,由于多個(gè)顯示組都可以從同一影像組中選取影像,這是一種1:M的關(guān)系。過(guò)濾操作由顯示模塊過(guò)濾操作序列(Filter Operati

6、ons Sequence定義,可以從影像組中擇取部分影像;重建是指諸如多平面重建(MPR之類(lèi)從某一容積內(nèi)重新采樣影像的操作;顯示模塊分類(lèi)操作序列(Sorting Operations Sequence用于影像的排序分類(lèi);默認(rèn)顯示要求(Default Presentation Intent由掛片協(xié)議顯示模塊顯示要求屬性(Presentation Intent Attributes來(lái)定義。顯示組猶如承載所有操作完成后最終影像序列的容器,可以將一組影像根據(jù)用戶的定義呈現(xiàn)在顯示器屏幕上。影像組在屏幕上的呈現(xiàn)模式是由顯示組序列項(xiàng)(Display Sets Sequence Item中的影像幕箱序列(Im

7、age Boxes Sequence所定義的布局信息決定的。一個(gè)顯示組對(duì)映單個(gè)影像幕箱序列,一般為單個(gè)顯示屏(即屏幕上的長(zhǎng)方形區(qū)域,但也可以是一組循序排列的影像幕箱。顯示環(huán)境空間位置(Display Environment Spatial Position用于指定來(lái)自顯示組的影像擺放在屏幕上長(zhǎng)方形區(qū)域中的哪個(gè)位置,而影像幕箱序列項(xiàng)參數(shù)(Image Boxes Sequence Item attributes則定義選用哪種交互方式,掛片協(xié)議內(nèi)部處理流程見(jiàn)圖1。 圖1 掛片協(xié)議內(nèi)部處理模型3 總結(jié)DICOM掛片協(xié)議給醫(yī)學(xué)影像軟讀片提供了一套中立、通用的掛片協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),它適用于不同成像設(shè)備,保留了原來(lái)

8、顯示程序的全部功能,支持瀏覽既往檢查,能夠靈活適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境。憑借這一強(qiáng)大工具,用戶可以按照其原有的讀片習(xí)慣定義影像在屏幕上布局的方式和順序,從而簡(jiǎn)化操作程序,提高工作效率2。通過(guò)對(duì)DICOM灰階標(biāo)準(zhǔn)顯示功能(Grayscale Standard Display Function、DICOM軟拷貝顯示狀態(tài)(Softcopy Presentation States,以及DICOM掛片協(xié)議信息對(duì)象定義(Information Object Definition, IOD的支持,用戶可以在不同的工作站平臺(tái)上盡可能一致地顯示、瀏覽和保存影像,這有助于在跨平臺(tái)的應(yīng)用中確保影像診斷的質(zhì)量。參考文獻(xiàn)2 Luo H,Hao W,Foos DH,et al.Automatic ima