醫(yī)學(xué)圖像存儲(chǔ)與傳輸系統(tǒng)概述課件

第十三章醫(yī)學(xué)圖像存儲(chǔ)與傳輸系統(tǒng)

?一、醫(yī)學(xué)影像PACS系統(tǒng)概述二、醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)的發(fā)展歷史概況三、當(dāng)前在PACS中應(yīng)用的主要技術(shù)和設(shè)備四、醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)采取的策略五、PACS的影像存儲(chǔ)和傳遞形式六、PACS系統(tǒng)的組成七、PACS類型及特征八、PACS系統(tǒng)管理結(jié)構(gòu)模式九、PACS目前存在的問(wèn)題十、PACS的發(fā)展趨勢(shì)十一、醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像通訊（DICOM）標(biāo)準(zhǔn)?一.醫(yī)學(xué)影象系統(tǒng)概述

醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)通常稱為醫(yī)學(xué)影像計(jì)算機(jī)存檔與傳輸系統(tǒng)（PictureArchivingandCommunicationSystem簡(jiǎn)稱PACS），是使用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行數(shù)字化處理的系統(tǒng)。其目標(biāo)是用來(lái)代替現(xiàn)行的模擬醫(yī)學(xué)影像體系。它主要解決醫(yī)學(xué)影像的采集和數(shù)字化圖像的存儲(chǔ)和管理數(shù)字化醫(yī)學(xué)圖像的高速傳輸，圖像的數(shù)字化處理和重現(xiàn)圖像信息與其它信息的集成?根據(jù)醫(yī)學(xué)影像實(shí)際應(yīng)用的不同目的，數(shù)字化的影像可分為三個(gè)精度等級(jí)：影像做為醫(yī)療診斷的主要依據(jù)時(shí)，數(shù)字化后的影像必須反映原始圖像的精度；作為醫(yī)療中的一般參考時(shí)，數(shù)字化影像可進(jìn)行一定的壓縮，以減少對(duì)信息資源的占用；作為教學(xué)參考時(shí)，數(shù)字化影像只要能夠保留影像中教學(xué)所需要的部分內(nèi)容，允許對(duì)數(shù)字化的影像有比較大幅度的有損壓縮。?不同的醫(yī)學(xué)影像對(duì)數(shù)字化的精度要求也不同，常見有：對(duì)Ｘ光胸片、乳腺Ｘ片影像，幾何精度要求為２Ｋ以上，灰階分辨率為1024級(jí)至4096級(jí)；對(duì)ＣＴ、ＭＲＩ影像，幾何精度為512×512，灰階分辨率為4096級(jí)；對(duì)超聲、內(nèi)窺鏡影像，幾何精度為320級(jí)-512級(jí)，灰階為256級(jí)彩色影像，這類影像還需要是16~30幅/秒連續(xù)的動(dòng)態(tài)影像；對(duì)病理影像，幾何精度為512×512或1K×1K，具有灰階分辨率為256級(jí)的彩色圖像。?隨著Ｘ光檢查、ＣＴ、ＭＲＩ、超聲、胃腸鏡、血管造影等影像學(xué)檢查的應(yīng)用也越來(lái)越普遍。在傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)中，影像的存儲(chǔ)介質(zhì)是膠片、磁帶等。例如圖像存儲(chǔ)介質(zhì)所占的空間不斷增加，給存放和查找?guī)?lái)了嚴(yán)重的問(wèn)題；各種不同檢查的圖像分別存放，臨床醫(yī)生要同時(shí)參考同一病人不同檢查所產(chǎn)生的影像時(shí)往往借閱困難；傳統(tǒng)圖像存儲(chǔ)和管理的獨(dú)占性使得圖像的丟失概率增加，利用率下降，異地會(huì)診困難等。?由于醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)量大，需要大容量的存儲(chǔ)設(shè)備，高性能的顯示設(shè)備和高速的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，高昂的費(fèi)用曾經(jīng)是建立PACS的主要障礙。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)和通訊設(shè)備的性能價(jià)格比迅速提高，高性能的計(jì)算機(jī)設(shè)備的價(jià)格已經(jīng)可以逐步為一些經(jīng)濟(jì)條件較好的醫(yī)院所接受。這為數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像存儲(chǔ)和傳輸?shù)於嘶A(chǔ)。在經(jīng)濟(jì)上和醫(yī)療質(zhì)量上不斷增長(zhǎng)的要求下，使醫(yī)院對(duì)PACS的需求也不斷提高。?二、醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)的發(fā)展歷史概況

PACS的概念提出于80年代初。建立PACS的想法主要是由兩個(gè)主要因素引起的：一是數(shù)字化影像設(shè)備，如CT設(shè)備等的產(chǎn)生使得醫(yī)學(xué)影像能夠直接從檢查設(shè)備中獲?。涣硪粋€(gè)是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使得大容量數(shù)字信息的存儲(chǔ)、通訊和顯示都能夠?qū)崿F(xiàn)。?在80年代初期，歐洲、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家基于大型計(jì)算機(jī)的醫(yī)院管理信息系統(tǒng)已經(jīng)基本完成了研究階段而轉(zhuǎn)向?qū)嵤?，研究工作?0年代中就逐步轉(zhuǎn)向?yàn)獒t(yī)療服務(wù)的系統(tǒng)，如臨床信息系統(tǒng)，PACS等方面。在歐洲、日本和美國(guó)等相繼建立起研究PACS的實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。隨著技術(shù)的發(fā)展，到90年代初期已經(jīng)陸續(xù)建立起一些實(shí)用的PACS。?在80年代中后期所研究的醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)主要采用的是專用設(shè)備，整個(gè)系統(tǒng)的價(jià)格非常昂貴。到90年代中期，計(jì)算機(jī)圖形工作站的產(chǎn)生和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展，使得PACS的整體價(jià)格有所下降。進(jìn)入90年代后期，微機(jī)性能的迅速提高，網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展，使得PACS可以建立在一個(gè)能被較多醫(yī)院接受的水平上。?1982年美國(guó)放射學(xué)會(huì)（ACR）和電器制造協(xié)會(huì)（NEMA）聯(lián)合組織了一個(gè)研究組，1985年制定出了一套數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像的格式標(biāo)準(zhǔn)，即ACR-NEMA1.0標(biāo)準(zhǔn)，隨后在1988年完成了ACR-NEMA2.0。?隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，人們認(rèn)識(shí)到僅有圖像格式標(biāo)準(zhǔn)還不夠，通訊標(biāo)準(zhǔn)在PACS中也起著非常重要的作用。隨即在1993年由ACR和NEMA在ACR-NEMA2.0標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，增加了通訊方面的規(guī)范；同時(shí)按照影像學(xué)檢查信息流特點(diǎn)的E-R模型重新修改了圖像格式中部分信息的定義，制定了DICOM3.0標(biāo)準(zhǔn)。?目前，一些主要的醫(yī)療儀器公司，如GE、PHILIPS、西門子、柯達(dá)等，所生產(chǎn)的大型影像檢查設(shè)備都配有支持DICOM標(biāo)準(zhǔn)的通訊模塊或工作站，也有許多專門制造影像系統(tǒng)的公司生產(chǎn)支持DICOM標(biāo)準(zhǔn)的影像處理、顯示、存儲(chǔ)系統(tǒng)。

?DICOM標(biāo)準(zhǔn)也在不斷的更新，它所支持的醫(yī)學(xué)影像種類也不斷地增加，已經(jīng)從原來(lái)ACR-NEMA標(biāo)準(zhǔn)只支持放射影像擴(kuò)展到支持內(nèi)窺鏡、病理等其他影像。也有學(xué)者在研究處理醫(yī)學(xué)圖形、聲音等信息。同時(shí)也有人研究DICOM與其他醫(yī)學(xué)信息傳輸標(biāo)準(zhǔn)的溝通，如HL7（HealthLevelSeven）等?三、當(dāng)前在PACS中應(yīng)用的主要技術(shù)和設(shè)備

我國(guó)的醫(yī)院信息系統(tǒng)發(fā)展較晚，現(xiàn)在所使用的信息系統(tǒng)平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都能夠支持信息系統(tǒng)的應(yīng)用和PACS。因此，重要的一點(diǎn)就是需要做好醫(yī)院信息化建設(shè)的整體規(guī)劃，使信息系統(tǒng)能夠和今后逐步建立的各個(gè)系統(tǒng)順利地連接，避免國(guó)外系統(tǒng)所遇到的麻煩。盡量采用通用的信息交換標(biāo)準(zhǔn)，模塊化設(shè)計(jì)，盡可能與信息系統(tǒng)一體化是PACS建設(shè)時(shí)在技術(shù)上要認(rèn)真考慮的問(wèn)題。?1、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)的應(yīng)用在建立PACS中是非常重要的，使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)能夠使所建系統(tǒng)充分利用各種先進(jìn)的設(shè)備，并能夠充分集成各個(gè)公司所開發(fā)的采集系統(tǒng)、圖像管理系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、打印系統(tǒng)等。DICOM標(biāo)準(zhǔn)是醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)交換的主要標(biāo)準(zhǔn)，其核心內(nèi)容是：（1）定義了包括病人信息、檢查信息和相關(guān)圖像參數(shù)的圖像頭數(shù)據(jù)以及圖像本身數(shù)據(jù)的圖像格式。?（2）定義了圖像通過(guò)用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式、網(wǎng)絡(luò)方式、文件方式等進(jìn)行交換的方法和規(guī)范。DICOM標(biāo)準(zhǔn)采用了面向?qū)ο蟮姆椒?，將真?shí)世界的模型抽象成為不同層次的對(duì)象模型，使圖像的采集、存儲(chǔ)、通訊更加便于計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。它目前有14章，同時(shí)DICOM采用分章節(jié)更新的方法，能夠隨應(yīng)用的發(fā)展而不斷發(fā)展。?２、PACS與其他系統(tǒng)的信息交換問(wèn)題醫(yī)院信息系統(tǒng)是一個(gè)整體，我們建立PACS的主要目的也是為醫(yī)生提供醫(yī)療、教學(xué)和科研所需要的信息。醫(yī)生在看檢查圖像的同時(shí)，也非常需要了解檢查報(bào)告、病人的病歷等其他信息。因此，將PACS與醫(yī)院其他信息系統(tǒng)結(jié)合是非常重要的。?國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家在處理這個(gè)問(wèn)題時(shí)遇到了很大的麻煩。一方面由于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家原來(lái)已經(jīng)建立了基于大型機(jī)的集中式醫(yī)院管理信息系統(tǒng)，這在技術(shù)上與現(xiàn)在的圖形工作站系統(tǒng)連接存在一定難度。另一方面由于在早期系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)并未考慮到要與這些新的系統(tǒng)交換信息，在整體規(guī)劃上沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的信息交換標(biāo)準(zhǔn)，造成了各個(gè)系統(tǒng)之間連接難題。一些醫(yī)院為了解決這個(gè)問(wèn)題，或采取在醫(yī)生面前放置多臺(tái)設(shè)備的方法，或?qū)ｉT設(shè)計(jì)一些接口供系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交換和同步。?３、圖像預(yù)取技術(shù)醫(yī)學(xué)圖像因其數(shù)據(jù)量大，傳輸需要占用很寬的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源。而醫(yī)院工作的特點(diǎn)是對(duì)圖像數(shù)據(jù)的突發(fā)性要求高。例如在病人剛?cè)朐簳r(shí)需要調(diào)用大量的病歷數(shù)據(jù)，也包括圖像數(shù)據(jù)，而平時(shí)則主要局限于使用住院病人的資料。在這樣的環(huán)境下，信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的平均帶寬需求與高峰時(shí)的需求差距非常大。?要想既滿足醫(yī)療的需要又降低整個(gè)系統(tǒng)的成本，使用圖像預(yù)取技術(shù)是能夠充分利用信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源的辦法。預(yù)取技術(shù)的核心就是根據(jù)病人入出院以及預(yù)約的信息，利用網(wǎng)絡(luò)通訊的低谷時(shí)間將所需要的病人圖像事先傳輸?shù)结t(yī)生所需要的地方，以減少網(wǎng)絡(luò)高峰時(shí)間的壓力，同時(shí)也提高醫(yī)生存取圖像時(shí)的速度。要實(shí)現(xiàn)圖像預(yù)取的基礎(chǔ)是PACS必須與醫(yī)院的其他系統(tǒng)能夠很好地進(jìn)行信息溝通，同時(shí)也要研究一個(gè)合理的預(yù)測(cè)算法。?４、圖像壓縮技術(shù)

醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)量之大是驚人的，建立PACS中的許多技術(shù)困難都與之有關(guān)，象圖像的存儲(chǔ)、傳輸、顯示等。如何能夠?qū)︶t(yī)學(xué)圖像進(jìn)行壓縮，是多年來(lái)圖像處理技術(shù)中的一個(gè)重點(diǎn)研究的問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)制定了許多圖像壓縮的標(biāo)準(zhǔn)算法，如靜態(tài)圖像的JPEG標(biāo)準(zhǔn)，動(dòng)態(tài)圖像的MPEG1、MPEG2、MPEG4算法等。這些算法在娛樂(lè)、游戲、INTERNET上得到了廣泛的應(yīng)用。?但是，由于醫(yī)學(xué)圖像關(guān)系到醫(yī)學(xué)診斷的可靠性，影響非常之大。因此，對(duì)于醫(yī)學(xué)圖像的有損壓縮問(wèn)題一般都諱莫如深。例如我們?cè)贗NTERNET上常見JPEG圖像壓縮是一種有損的壓縮算法，它是將HUFFMAN變換和數(shù)字余弦變換（DCT）相結(jié)合，得到了幾十分之一到上百分之一這樣很高的壓縮比。而在DICOM標(biāo)準(zhǔn)中目前常用的也只是無(wú)損壓縮的標(biāo)準(zhǔn)算法，即僅使用無(wú)損的JPEG壓縮算法。這樣醫(yī)學(xué)圖像的壓縮比的通常只能達(dá)到三分之一左右。?５、當(dāng)前建立PACS使用的主要設(shè)備醫(yī)學(xué)圖像的采集設(shè)備是PACS圖像質(zhì)量的第一關(guān)，除了象CT、MRI、CR、DSA等數(shù)字化影像設(shè)備的圖像可以直接從機(jī)器中采集外，目前大量使用的膠片圖像需要使用膠片掃描儀輸入到PACS中。大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備是圖像管理系統(tǒng)的一個(gè)核心部件，通常大容量的硬磁盤陣列是進(jìn)行在線存儲(chǔ)的首選設(shè)備，一般可以使用RAID的方式將數(shù)個(gè)硬盤組成具有一定冗余的硬盤系統(tǒng)，它具有速度高、存取方便、可靠性好、價(jià)格較低的特點(diǎn)。通常每兆字節(jié)的存儲(chǔ)費(fèi)用僅在0.2元左右。?激光照相機(jī)也是PACS中常用的設(shè)備，國(guó)內(nèi)很多大醫(yī)院已經(jīng)為CT、MRI等大型設(shè)備配備了激光照相機(jī)用于產(chǎn)生膠片，這些設(shè)備同樣可以與PACS連接。在醫(yī)院建立的PACS所使用的其他設(shè)備，如微機(jī)、圖形工作站、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等等，都是目前通用的計(jì)算機(jī)和通訊設(shè)備。目前計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展，通用設(shè)備的性能也越來(lái)越高，已經(jīng)能夠滿足大部分建設(shè)PACS的需求。?四、醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)采取的策略

建立PACS的一個(gè)目標(biāo)是方便圖像的存取，使臨床醫(yī)生能夠隨時(shí)隨地讀取所需要的圖像。另一個(gè)目標(biāo)是建立無(wú)膠片化醫(yī)院，通過(guò)減少膠片的使用降低醫(yī)院的消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)的建設(shè)，醫(yī)院應(yīng)該進(jìn)行全面統(tǒng)一的規(guī)劃，充分考慮PACS與其他系統(tǒng)的信息溝通。?要達(dá)到上述兩個(gè)主要目標(biāo)，滿足醫(yī)院實(shí)際工作的需要，應(yīng)該從影像質(zhì)量、存儲(chǔ)圖像的數(shù)量、影像采集方式、顯示設(shè)備的配備數(shù)量和范圍等方面進(jìn)行認(rèn)真的論證。通常需要有高質(zhì)量的圖像采集系統(tǒng)，要在臨床科室配備大量的圖像顯示設(shè)備，有十幾個(gè)TB（1TB=1024GB）的在線存儲(chǔ)容量和高速度的網(wǎng)絡(luò)通訊能力，才能夠使系統(tǒng)替代傳統(tǒng)膠片。?醫(yī)院應(yīng)該加強(qiáng)信息系統(tǒng)建設(shè)的統(tǒng)一規(guī)劃。醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)管理的是醫(yī)院信息中的一個(gè)重要部分，由于其數(shù)據(jù)量巨大，對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和存儲(chǔ)等都帶來(lái)了許多問(wèn)題。因此，產(chǎn)生了許多應(yīng)用技術(shù)，如圖像的預(yù)取技術(shù)、圖像壓縮技術(shù)等。然而，作為醫(yī)院信息系統(tǒng)中的一部分，圖像信息與其他信息能夠很好融合和連接是PACS建設(shè)中一個(gè)不能忽視的問(wèn)題。各個(gè)醫(yī)院通過(guò)做好統(tǒng)一規(guī)劃，避免PACS與醫(yī)院其他系統(tǒng)出現(xiàn)信息交換問(wèn)題。?普及PACS應(yīng)用技術(shù)。近年來(lái)，一些醫(yī)院陸續(xù)建立起醫(yī)院管理信息系統(tǒng)，完善了醫(yī)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，許多醫(yī)院計(jì)劃建立醫(yī)學(xué)影像管理系統(tǒng)（PACS）。然而，由于我國(guó)PACS研究工作開展比較晚，許多醫(yī)院急需比較全面和完整地了解相關(guān)的技術(shù)，需要通過(guò)各種形式的工作使醫(yī)院能夠正確認(rèn)識(shí)PACS技術(shù)的應(yīng)用目標(biāo)、作用和建立方法等問(wèn)題。

建立醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。在數(shù)字影像的采集、顯示，遠(yuǎn)程醫(yī)療等方面我國(guó)尚沒(méi)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，這不利于保障數(shù)字化影像在醫(yī)療工作中的可靠性和安全性。專業(yè)委員會(huì)力圖通過(guò)積極組織研究、引進(jìn)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)等方法，建立起適合我國(guó)PACS系統(tǒng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。?五、PACS的影像存儲(chǔ)和傳遞形式醫(yī)學(xué)影像的類型可以分成8bit黑白、12bit黑白、24bit彩色等。8bit黑白和24bit彩色可以使用WINDOWS標(biāo)準(zhǔn)的文件存儲(chǔ)格式，而12bit黑白圖像則無(wú)法用任何現(xiàn)有的文件格式表達(dá)，也無(wú)法使用標(biāo)準(zhǔn)的圖像瀏覽軟件觀看。在PACS系統(tǒng)內(nèi)部，影像通常是按自定義格式存放的文件。?醫(yī)學(xué)影像的傳遞。DICOM規(guī)定了影像文件傳遞和存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)，包括標(biāo)準(zhǔn)的存儲(chǔ)介質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)通訊。標(biāo)準(zhǔn)的存儲(chǔ)介質(zhì)叫作DICOMSTORAGE，是一種文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。主要是用于在UNIX/MAC/WINDOWS等不同平臺(tái)的PACS系統(tǒng)之間直接兼容存儲(chǔ)介質(zhì)。這種介質(zhì)可以是CD、MO，也可以是DVD或者TAPE。?DICOM網(wǎng)絡(luò)通訊標(biāo)準(zhǔn)主要用于局域網(wǎng)內(nèi)的通訊。在網(wǎng)絡(luò)上，DICOM3.0十分類似于TCP/IP，不管兩端的機(jī)器和操作系統(tǒng)如何，都可以透明地進(jìn)行影像傳遞。DICOM網(wǎng)絡(luò)通訊有缺乏安全認(rèn)證的缺點(diǎn)，所以只適用于局域網(wǎng)中。DICOM存儲(chǔ)和通訊中的影像可以按約定的方式進(jìn)行壓縮，但不是所有的PACS系統(tǒng)都支持這些壓縮，所以大部分DICOM存儲(chǔ)和通訊中的影像數(shù)據(jù)都是完全展開的，占據(jù)很大的空間。?為了解決存儲(chǔ)和節(jié)省空間，PACS系統(tǒng)內(nèi)部通常使用自己獨(dú)特的文件格式。這并不影響系統(tǒng)的兼容性，因?yàn)榈搅司W(wǎng)上，大家都用DICOM協(xié)議通訊。就如同各個(gè)國(guó)家有自己的貨幣，但是作國(guó)際貿(mào)易時(shí)都使用美元一樣。支持PACS的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單。只有病人—檢查—序列號(hào)和診斷、登記信息放在數(shù)據(jù)庫(kù)中，大小不一的影像存儲(chǔ)成文件交給文件系統(tǒng)去管理。為了保證圖像的可瀏覽性，各PACS通常提供了獨(dú)特的小程序，用于在自己的文件結(jié)構(gòu)上進(jìn)行影像檢索、瀏覽和圖像處理。?理想中的PACS影像信息全部存在SERVER上，進(jìn)行集中備份和管理。但是海量存儲(chǔ)設(shè)備和管理軟件的費(fèi)用太高，所以目前還不能進(jìn)入普及階段。替代方案是分布存儲(chǔ)，即在每個(gè)采集工作站上進(jìn)行光盤刻錄，獨(dú)立進(jìn)行檢索。影像數(shù)據(jù)允許分布儲(chǔ)存在不同機(jī)器的不同數(shù)據(jù)庫(kù)中，不同目錄中，不同結(jié)構(gòu)的文件中。PACS的用途就是屏蔽掉系統(tǒng)的復(fù)雜性，使得不同地方存儲(chǔ)的影像在安全機(jī)制認(rèn)可的前提下自由地流動(dòng)。?六、PACS系統(tǒng)的組成一個(gè)PACS系統(tǒng)，主要包括的內(nèi)容有圖像采集、傳輸存儲(chǔ)、處理、顯示以及打印。硬件主要有接口設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和顯示系統(tǒng)。軟件的功能包括通訊、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、存儲(chǔ)管理、任務(wù)調(diào)度、錯(cuò)誤處理和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控等。?1、圖像采集圖像采集是本系統(tǒng)的“根”，是系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行的基本點(diǎn)。只有采集到圖像后，才能進(jìn)行后續(xù)的顯示、處理等工作，采集的圖像質(zhì)量決定PACS系統(tǒng)是否可用以及是否具有實(shí)際意義。?圖像的采集可分為兩種類型：一是靜態(tài)圖像，主要是單幀圖片，例如腹部超聲發(fā)現(xiàn)的結(jié)石圖像；二是動(dòng)態(tài)圖像，為一段或多段連續(xù)的圖像系列，如心臟超聲可以采集一個(gè)或多個(gè)心動(dòng)周期的圖像。根據(jù)超聲儀器的特點(diǎn)，決定了其圖像采集的方式，目前大體有兩種方式：數(shù)字圖像以及視頻圖像的采集。?（1）數(shù)字圖像采集數(shù)字圖像直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)圖像采集。以超聲儀器為例，該方式的前提：一是超聲儀器為數(shù)字化超聲儀，二是其圖像支持國(guó)際醫(yī)學(xué)圖像標(biāo)準(zhǔn)如DICOM（DigitalImagingandCommunicationinMedicine）或其它標(biāo)準(zhǔn)，三是開發(fā)支持對(duì)應(yīng)格式的圖像存貯、顯示等軟件。該方式實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，只要超聲儀通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與圖像存貯設(shè)備例如圖像存貯工作站連接即可。該方式要求超聲儀器本身支持DICOM或其它標(biāo)準(zhǔn)，但它是超聲圖像采集的最終方式，將來(lái)很可能是超聲儀器的基本配置。?（2）視頻圖像采集視頻圖像的采集是將超聲儀器輸出的視頻信號(hào)通過(guò)計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。具體是通過(guò)圖像采集卡將超聲儀器的圖像采集到工作站，然后保存到存貯設(shè)備中。該方式目前基本滿足于所有的儀器，實(shí)現(xiàn)的條件也比較成熟。?2、傳輸存儲(chǔ)圖像的傳輸存儲(chǔ)過(guò)程是將采集到的位于超聲工作站上的圖像按一定的格式、一定的組織原則存貯到物理介質(zhì)上，如服務(wù)器、光盤等，以備使用。必須考慮的問(wèn)題：存貯格式、存貯空間、存貯介質(zhì)等問(wèn)題?？梢允褂玫拇尜A格式為：TIF、TGA、GIF、PCX、BMP、AVI、MPEG、JPEG、DICOM，我們選擇比較通用的AVI格式或DICOM格式。?圖像壓縮方法很多，但醫(yī)學(xué)圖像必須保證圖像能完全還原為原圖式樣。也就是說(shuō)，必須為無(wú)失真壓縮（或稱無(wú)損壓縮，相對(duì)于有失真壓縮）。目前幾種實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)為ISO（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織）和ITU（國(guó)際電信聯(lián)盟）制定的如下三種：JPEG、H.261以及MPEG等。常用存儲(chǔ)介質(zhì)：（1）硬磁盤——用于臨時(shí)存貯采集的圖像或顯示的圖像，在圖像采集工作站上或者專門的圖像服務(wù)器上皆配備該設(shè)備。（2）光盤存儲(chǔ)器——即CD-R盤片，一張盤片存貯量可達(dá)到650MB或更大，多張光盤可組成光盤塔、光盤陣，以實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的存貯。（3）流磁帶（庫(kù)）。?3、顯示圖像的顯示必須滿足(1)不依賴于硬件，也就是說(shuō)通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)圖像顯示；(2)動(dòng)態(tài)圖像可以動(dòng)態(tài)顯示，也可以靜態(tài)顯示；(3)圖像方便地在院區(qū)網(wǎng)的工作站（如醫(yī)生工作站）上顯示，采集的圖像能充分共享，以達(dá)到圖像采集的目的。?4、處理圖像處理目前包括圖像放大縮小、灰度增強(qiáng)、銳度調(diào)整、開窗以及漫游等，圖像面積、周長(zhǎng)、灰度等的測(cè)量。5、打印生成規(guī)范的、包括圖像的超聲診斷報(bào)告單。圖像打印時(shí)用戶可以選擇一到四幅圖像，呈方陣排列，如果配備彩色激光或噴墨打印機(jī)則可打印非常漂亮、艷麗、基本滿足醫(yī)學(xué)需要的報(bào)告單。?七、PACS類型及特征

按規(guī)模和應(yīng)用功能將PACS分為三類：1、全規(guī)模PACS（full-servicePACS）：涵蓋全放射科或醫(yī)學(xué)影像學(xué)科范圍，包括所有醫(yī)學(xué)成像設(shè)備、有獨(dú)立的影像存儲(chǔ)及管理子系統(tǒng)、足夠量的圖像顯示和硬膠片拷貝輸出設(shè)備，以及臨床影像瀏覽、會(huì)診系統(tǒng)和遠(yuǎn)程放射學(xué)服務(wù)。?2、數(shù)字化PACS（digitalPACS）：包括常規(guī)X-線影像以外的所有數(shù)字影像設(shè)備（如CT、MRI、DSA等），常規(guī)X線影像可經(jīng)膠片數(shù)字化儀（filmdigitizer）進(jìn)入PACS。具備獨(dú)立的影像存儲(chǔ)及管理子系統(tǒng)和必要的軟、硬拷貝輸出設(shè)備。?3、小型PACS（mini-PACS）：局限于單一醫(yī)學(xué)影像部門或影像子專業(yè)單元范圍內(nèi)，在醫(yī)學(xué)影像學(xué)科內(nèi)部分地實(shí)現(xiàn)影像的數(shù)字化傳輸、存儲(chǔ)和圖像顯示功能。具備醫(yī)學(xué)數(shù)字影像傳輸（DICOM）標(biāo)準(zhǔn)的完全遵從性，是現(xiàn)代PACS不可或缺的基本特征。在近年的文獻(xiàn)中提出了“第二代PACS”（Hi-PACS，HospitalintegratedPACS）的概念，其基本定義即指包括了模塊化結(jié)構(gòu)、開放性架構(gòu)、DICOM標(biāo)準(zhǔn)、整合醫(yī)院信息系統(tǒng)/放射信息系統(tǒng)（HIS/RIS）等特征的full-servicePACS范疇。?八、PACS系統(tǒng)管理結(jié)構(gòu)模式

PACE系統(tǒng)管理結(jié)構(gòu)模式可以分為以下兩種：1、集中管理模式（CentralManagement）：由1個(gè)功能強(qiáng)大的中央管理系統(tǒng)（服務(wù)器）及中央影像存儲(chǔ)系統(tǒng)（CentralArchiving）服務(wù)于所有PACS設(shè)備和影像，提供集中的、全面的系統(tǒng)運(yùn)行和管理服務(wù)。該模式有利于對(duì)系統(tǒng)資源和服務(wù)實(shí)施進(jìn)行有效的管理，但該模式對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬及傳輸速率、管理系統(tǒng)設(shè)備軟件和（或）硬件性能及穩(wěn)定性要求較高。?2、分布式管理模式（DistributedManagement）：PACS由多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子單元（系統(tǒng)）組成，每一子單元有獨(dú)立的存儲(chǔ)管理系統(tǒng)。可以設(shè)或不設(shè)中央管理服務(wù)器，但通常應(yīng)具有一個(gè)邏輯上的中央管理系統(tǒng)/平臺(tái)。該模式也可以由多個(gè)mini-PACS整合形成。分布式管理模式有利于減輕網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，但對(duì)資源和服務(wù)的管理、利用效率可能不及集中模式高。?九、PACS目前存在的問(wèn)題

標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)的應(yīng)用在PACS建立過(guò)程中關(guān)系重大，它關(guān)系到PACS與其他系統(tǒng)信息交換和各個(gè)不同廠商設(shè)備的連入。當(dāng)前，有美國(guó)的ACR和NEMA兩個(gè)組織共同制定DICOM標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為業(yè)界實(shí)際采用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)使得各個(gè)醫(yī)療影像儀器生產(chǎn)廠的數(shù)字化檢查設(shè)備能夠容易地連接在一起。?

由于醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)中圖像的質(zhì)量關(guān)系到診斷和治療的準(zhǔn)確性，因此系統(tǒng)應(yīng)該對(duì)圖像質(zhì)量有很高的要求，對(duì)圖像質(zhì)量產(chǎn)生較大影像的主要因素是膠片圖像的采集過(guò)程。在診療中，通常對(duì)X膠片的影像質(zhì)量、圖像的幾何分辨率、光密度、噪聲等都有較高的要求，需要使用專用的膠片激光掃描儀進(jìn)行圖像的采集，而目前在很多遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)使用普通辦公用掃描系統(tǒng)采集的圖像往往達(dá)不到要求。?當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為PACS建設(shè)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。大容量的磁盤已經(jīng)大大降低了圖像存儲(chǔ)的費(fèi)用。使用CD-R、光盤柜、光盤塔等設(shè)備，使系統(tǒng)的離線存儲(chǔ)非常可靠與方便，同時(shí)費(fèi)用也能夠?yàn)閺V大醫(yī)院所接受。不同檢查所產(chǎn)生的醫(yī)學(xué)影像，在圖像分辨率、光密度等方面有非常大的差別。大多數(shù)種類的檢查影像是中低分辨率的。這些影像能夠使用常用的通用微機(jī)設(shè)備進(jìn)行處理和顯示，只有少數(shù)種類的影像需要高分辨率的設(shè)備來(lái)處理。我們可以充分利用這個(gè)特點(diǎn)，在PACS建設(shè)中分階段實(shí)施，逐步實(shí)現(xiàn)醫(yī)院影像處理的自動(dòng)化和無(wú)膠片化。?十、PACS的發(fā)展趨勢(shì)

PACS是臨床醫(yī)學(xué)、醫(yī)學(xué)影像學(xué)、數(shù)字化圖像技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。它將醫(yī)學(xué)影像資料轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能識(shí)別處理的數(shù)字形式，通過(guò)計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備，完成對(duì)醫(yī)學(xué)影像信息及其相應(yīng)信息（資料）的采集、存儲(chǔ)、處理及傳輸?shù)裙δ?，使醫(yī)學(xué)信息資源共享，并得到充分的利用。從臨床醫(yī)師的角度，PACS也可理解為多媒體（電子）病案管理系統(tǒng)的主要組成部分。?在確定PACS發(fā)展模式時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況制定總體規(guī)劃，循序漸進(jìn)，分步實(shí)施；遵循DICOM3.0標(biāo)準(zhǔn)，并基于Internet的瀏覽器/服務(wù)器體系，采用模塊化結(jié)構(gòu)去建設(shè)PACS及探討PACS的發(fā)展模式和實(shí)施策略。??B/S的客戶端為標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器，環(huán)境單一，界面統(tǒng)一，易學(xué)易操作，易提高工作效率，版本更新易維護(hù)。由于B/S體系結(jié)構(gòu)的代碼分布不象C/S結(jié)構(gòu)那樣，要分布在客戶端和服務(wù)器端，B/S結(jié)構(gòu)在版本更新時(shí)，只需考慮服務(wù)器端代碼，降低運(yùn)行成本和軟件開發(fā)的工作壓力。同時(shí)B/S可便于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的分布式處理與代碼的集中式維護(hù)，以利于目前醫(yī)院缺乏高質(zhì)素計(jì)算機(jī)技術(shù)人員的條件下，建立集中管理的網(wǎng)絡(luò)中心，對(duì)醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)的各種應(yīng)用系統(tǒng)的服務(wù)器群、網(wǎng)絡(luò)核心交換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)使用情況的監(jiān)控設(shè)備，以及有關(guān)醫(yī)院管理和臨床診療信息的海量存取系統(tǒng)等，進(jìn)行及時(shí)而全面的維護(hù)和管理，以提高醫(yī)院信息系統(tǒng)的實(shí)用性，以及對(duì)付突發(fā)事件的應(yīng)變能力。??（3）面向醫(yī)學(xué)影像學(xué)專業(yè)醫(yī)師，用以進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像會(huì)診的PACS。具有完善的圖像采集功能，除能通過(guò)DICOM3.0接口從CT、MRI、DSA、CR、DR等直接采集數(shù)字化圖像外，還可通過(guò)數(shù)字化儀（Digitizer），將膠片上記錄的模擬信息數(shù)字化，間接采集圖像信息。應(yīng)用公認(rèn)的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，如：“JPEG”（聯(lián)合圖片專家組）無(wú)失真壓縮算法，將數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像壓縮存儲(chǔ)。按DICOM3.0標(biāo)準(zhǔn)建立醫(yī)學(xué)影像信息庫(kù)，并通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)傳輸，實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)影像中心和各個(gè)影像部門在網(wǎng)上共享高質(zhì)量的影像輸出設(shè)備和影像信息資源；?（4）PACS與不同傳輸速率組合，構(gòu)成不同類型的遠(yuǎn)程放射學(xué)信息系統(tǒng)（Tele-RadiologyInformationSystem，RIS）。一般可分為三個(gè)類型：低速、窄帶遠(yuǎn)程放射學(xué)信息系統(tǒng)以公共電話網(wǎng)（PSTN）為基礎(chǔ)，用Modem（傳輸速率在56Kbps之下）相連接的多媒體PC為平臺(tái)，提供CT、MR、靜態(tài)超聲圖像以及個(gè)別體位的X線片的中低分辨率（1K×1K，10Bit）醫(yī)學(xué)影像的遠(yuǎn)程會(huì)診服務(wù)。?中速遠(yuǎn)程放射學(xué)信息系統(tǒng) 以ISDN或DSLAM為骨干，采用高分辨率監(jiān)視器（2K×2K，12bit）的圖形工作站，以64Kbps至768Kbps傳輸速率傳輸圖像信息，除提供CT、MRI、靜態(tài)超聲影像的遠(yuǎn)程會(huì)診外，還包括幾乎所有部位X線片及動(dòng)態(tài)超聲心動(dòng)圖、CT心血管圖像的遠(yuǎn)程會(huì)診服務(wù)。高速、寬帶遠(yuǎn)程放射信息系統(tǒng) 采用ATM、衛(wèi)星線路或E1電信專用線，其傳輸速率均在1Mbps以上，甚至可高達(dá)2400Mbps，提供包括實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)醫(yī)學(xué)影像會(huì)診在內(nèi)的涉及遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)應(yīng)用所有領(lǐng)域的遠(yuǎn)程信息服務(wù)。?（5）PACS與RIS和HIS（醫(yī)院信息系統(tǒng)）以及個(gè)人健康檔案卡相結(jié)合，提供面向社會(huì)的遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)信息服務(wù)。我們應(yīng)在總體規(guī)劃下，結(jié)合實(shí)際，采用模塊化結(jié)構(gòu)，密切注視標(biāo)準(zhǔn)和高新技術(shù)，循序漸進(jìn)；切忌忽視醫(yī)院需求和具備的條件，片面追求技術(shù)領(lǐng)先和高速發(fā)展，否則欲速不達(dá)，造成人力財(cái)力浪費(fèi)。?十一、醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像通訊（DICOM）標(biāo)準(zhǔn)DICOM是DigitalImagingandCommunicationsinMedicine的英文縮寫，即醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信標(biāo)準(zhǔn)。它以開放式連結(jié)系統(tǒng)（OSI）參考模式為基礎(chǔ)定下七層協(xié)議。DICOM是一種應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，存在于七層之間。圖9-1DICOM應(yīng)用范圍?

DICOM標(biāo)準(zhǔn)以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，為影像、公用信息、應(yīng)用服務(wù)及通訊協(xié)議提供了一種標(biāo)準(zhǔn)模式。它能幫助更有效地在醫(yī)學(xué)影像設(shè)備之間傳輸交換數(shù)字影像，這些設(shè)備不僅包括CT、MR、核醫(yī)學(xué)和超聲檢查，而且還包括CR、膠片數(shù)字化系統(tǒng)、視頻采集系統(tǒng)和HIS/RIS信息管理系統(tǒng)等。見圖9-1。?從1995年開始，醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的生產(chǎn)商（主要是美國(guó)電子制造業(yè)協(xié)會(huì)NEMA的會(huì)員）與DICOM標(biāo)準(zhǔn)的潛在用戶（主要是美國(guó)放射學(xué)會(huì)ACR的會(huì)員）就聯(lián)合起來(lái)著手建立起這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，在這個(gè)過(guò)程中他們還得到了全球范圍內(nèi)其他標(biāo)準(zhǔn)化組織和保健機(jī)構(gòu)的參與支持，這種廣泛的合作最終保證了DICOM標(biāo)準(zhǔn)的成功。。?1、DICOM標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展背景（1）DICOM標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介DICOM（DigitalImagingandCommunicationinMedicine）標(biāo)準(zhǔn)是由ACR（AmericanCollegeofRadiology）及NEMA（NationalElectricalManufacturersAssociation）所形成的聯(lián)合委員會(huì)，于1983年以后陸續(xù)發(fā)展而成的醫(yī)療數(shù)位影像及傳輸標(biāo)準(zhǔn)。簡(jiǎn)言之，DICOM是醫(yī)學(xué)圖像及其相關(guān)信息的通訊標(biāo)準(zhǔn)。?此標(biāo)準(zhǔn)建立的目的為：推動(dòng)開放式與廠牌無(wú)關(guān)的醫(yī)療數(shù)位影像的傳輸與交換。促使影像儲(chǔ)存與傳輸系統(tǒng)PACS（PictureArchivingandCommunicationSystems）的發(fā)展與各種醫(yī)院信息系統(tǒng)HIS（HospitalInformationSystems）的結(jié)合。允許所產(chǎn)生的診療資料庫(kù)能廣泛地被不同地方的設(shè)備來(lái)訪問(wèn)。DICOMVersion3.0，發(fā)表于1992年，原自ACR-MEMA兩次發(fā)表的標(biāo)準(zhǔn)，分別為：CR/NEMAPSNo.300-1985，Version1.0，發(fā)表于1985年，1986年十月頒為標(biāo)準(zhǔn)；CR/NEMAPSNo.300-1988，Version2.0，1988年1月頒為標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋Version1.0。?DICOM基于開放式互聯(lián)參考模型，這是一種世界范圍的通訊標(biāo)準(zhǔn)，定義了七層協(xié)議模型，分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈、網(wǎng)絡(luò)、傳輸、會(huì)議層、表達(dá)層、應(yīng)用層。DICOM屬于第七層即應(yīng)用層范圍，也就是同Email軟件或文件傳送（ftp）等軟件一樣，屬于一種軟件范疇的東西。DICOM接口與設(shè)備中其它的接口（如高壓注射器接口）是有區(qū)別的。其它設(shè)備的接口包括一些硬件，當(dāng)然也有相應(yīng)的軟件，但軟件必須基于特定的硬件才能實(shí)現(xiàn)其功能。而DICOM則是一種純軟件的標(biāo)準(zhǔn)，不管在任何設(shè)備的計(jì)算機(jī)上，只要嵌入了DICOM軟件，就能實(shí)現(xiàn)DICOM功能（即擁有的DICOM接口）。?DICOM是一種面向?qū)ο蟮募軜?gòu)（或稱之為環(huán)境），在這個(gè)環(huán)境中信息（數(shù)據(jù)）處理功能或操作程序（方法）是通過(guò)簡(jiǎn)便的便于維護(hù)的信息包（稱為對(duì)象）方式組合起來(lái)。此方式的重要性在于由此產(chǎn)生的軟件，相對(duì)于通過(guò)功能模塊或編程生成的軟件，運(yùn)行簡(jiǎn)單而不復(fù)雜。網(wǎng)絡(luò)中各臺(tái)設(shè)備均有各自的地址，對(duì)象互相通訊中通過(guò)明確定義的消息，完成相應(yīng)的功能就稱為服務(wù)。例如CT的計(jì)算機(jī)需要將圖像打印到膠片上，只需要發(fā)一個(gè)消息到代表具有DICOM功能的激光相機(jī)的地址，得到回應(yīng)的消息后，再將圖像按一定的方式（DICOM格式）發(fā)送到此地址，即可由這臺(tái)激光相機(jī)完成打印服務(wù)。?在DICOM的環(huán)境中，可以按照是提供服務(wù)或者是使用服務(wù)而把設(shè)備分為DICOM服務(wù)提供者和DICOM服務(wù)使用者，如CT，MRI，DSA等即為服務(wù)使用者，激光相機(jī)是服務(wù)提供者，也有既是服務(wù)者又是使用者的設(shè)備，如影像工作站。DICOM標(biāo)準(zhǔn)是圖像格式的標(biāo)準(zhǔn)，也是圖像通訊的標(biāo)準(zhǔn)，DICOM2.0它適用于點(diǎn)到點(diǎn)環(huán)境，DICOM3.0則適用于WEB形式的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。符合DICOM標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備能夠作為獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)連入PACS網(wǎng)絡(luò)，與其它符合DICOM標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息交換。?然而在我國(guó)，由于歷史的原因，各醫(yī)院里真正符合DICOM3.0標(biāo)準(zhǔn)的影像設(shè)備只占所有影像設(shè)備的一部分（盡管這個(gè)比例越來(lái)越大）。大量的老式影像設(shè)備往往只能輸出膠片，或者只有普通的視頻輸出，或者使用專用的圖像格式。因此，目前在建設(shè)PACS的時(shí)候必須考慮到這一點(diǎn)。為了使現(xiàn)有的大量不符合DICOM的影像設(shè)備進(jìn)入PACS網(wǎng)絡(luò)，需要使用一個(gè)通用的DICOM格式轉(zhuǎn)換工具包。?（2）DICOM3.0與NEMA2.0中的差異目前DICOMVersion3.0是完全根據(jù)ACR/NEMAPS3.1-1992由ACR驗(yàn)證，NEMA發(fā)表的標(biāo)準(zhǔn)，并新增加了部分功能：由原來(lái)只提供點(diǎn)到點(diǎn)（PointtoPoint）的通訊環(huán)境，擴(kuò)充到像開放式系統(tǒng)互聯(lián)OSI（OpenSystemInterConnection）及TCP/IP（TransmissionControlProtocol/Internetprotocol）工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通訊環(huán)境?？梢孕嫦到y(tǒng)或設(shè)備本身所提供標(biāo)準(zhǔn)的一致性，包括它所用的指令及資料格式的異動(dòng)。為了配合未來(lái)新增訂的內(nèi)容能迅速地納入標(biāo)準(zhǔn)，DICOM3.0的文件體系以多部分的結(jié)構(gòu)所制成，藉由ISO的規(guī)定，DICOM3.0的文件已完全依照其標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)來(lái)建立。?增加了一些除了影像圖形之外的訊息控件，如：學(xué)術(shù)研究、診斷報(bào)告等。為每個(gè)唯一的訊息控件賦予一個(gè)可以運(yùn)用的處理技術(shù)，如：DICOM定義了一系列操作和通知，叫做DICOM消息服務(wù)元素。信息對(duì)象與這些服務(wù)的復(fù)合叫做服務(wù)器-對(duì)象對(duì)SOP（ServiceObjectPair），這樣當(dāng)這些訊息控件通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)處理時(shí)，它們彼此之間的關(guān)聯(lián)性才不致于混淆。?DICOM標(biāo)準(zhǔn)與ACR-NEMA標(biāo)準(zhǔn)的最大差別在于建立標(biāo)準(zhǔn)的模型不同。ACR-NEMA標(biāo)準(zhǔn)的前兩個(gè)版本建立在隱式的放射科信息模型基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)元素是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制訂者的經(jīng)驗(yàn)確定的。相比之下，DICOM標(biāo)準(zhǔn)基于一組顯式的實(shí)體－關(guān)系模型（Entity-Relationshipmodel，簡(jiǎn)稱E-R模型），這些模型詳細(xì)地描述了事物（包括病人、圖像和記錄等）在放射科內(nèi)部的操作與相互關(guān)系。使用這些模型有助于制造商和用戶理解DICOM標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼈兦宄乇砻髁藢?shí)際應(yīng)用中所需要的數(shù)據(jù)元素以及這些元素之間的關(guān)系。?（3）DICOM3.0標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展現(xiàn)況近年來(lái)由于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，MRI，US等各類型醫(yī)學(xué)影像資料。?2、DICOM標(biāo)準(zhǔn)文件內(nèi)容概要第一部分：引言與概述，簡(jiǎn)要介紹了DICOM的概念及其組成。提供了整個(gè)DICOM標(biāo)準(zhǔn)的綜述。包括歷史、范圍、目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的各部分都有簡(jiǎn)要的描述。第二部分：兼容性，精確地定義了聲明DICOM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)品的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。?第三部分：利用面向?qū)ο蟮姆椒?，定義了兩類信息對(duì)象類：普通型、復(fù)合型。普通型的信息對(duì)象種類只包括那些現(xiàn)實(shí)中實(shí)體表現(xiàn)出的固有的屬性。復(fù)合的信息對(duì)象種類可以擴(kuò)展的包括那些與現(xiàn)實(shí)中實(shí)體相關(guān)的但不是固有的屬性。第四部分：服務(wù)類，說(shuō)明了許多服務(wù)類，服務(wù)類詳細(xì)論述了作用與信息對(duì)象上的命令及其產(chǎn)生的結(jié)果。一個(gè)服務(wù)類通過(guò)一個(gè)或多個(gè)命令控制一個(gè)或多個(gè)信息對(duì)象。服務(wù)種類規(guī)范聲明了命令元的需求以及應(yīng)用于信息對(duì)象的命令執(zhí)行結(jié)果。服務(wù)種類規(guī)范既聲明了供應(yīng)者的需求又聲明了通訊服務(wù)使用者的需求。第五部分：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及語(yǔ)意，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。表9-1DICOM組成部分圖?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。DICOM標(biāo)準(zhǔn)還在不斷地更新，目前已有14部分及許多補(bǔ)充部分。表3-1顯示了DICOM標(biāo)準(zhǔn)的組成部分圖。?3、DICOM實(shí)現(xiàn)策略（1）引言DICOM利用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，基于詳細(xì)的信息模型（實(shí)體-關(guān)系模型），給出了DICOM標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-信息對(duì)象定義（InformationObjectDefinitions，IODs），以及對(duì)這些信息對(duì)象的操作-DICOM消息服務(wù)單元（DICOMmessageserviceelements;DIMSE）；同時(shí)還定義了消息（包含醫(yī)學(xué)圖像或相關(guān)信息以及對(duì)他們的操作）交換的網(wǎng)絡(luò)及點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊的支持。應(yīng)用這一標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字圖像醫(yī)療設(shè)備以及PACS只需進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的參數(shù)設(shè)置就可以交換醫(yī)學(xué)圖像及其相關(guān)信息。?通過(guò)對(duì)DICOM標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)模型和設(shè)計(jì)思想的分析可以看出，關(guān)系－實(shí)體模型和面向?qū)ο蠓椒ㄊ瞧渫怀鎏攸c(diǎn)。例如，DICOM標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于數(shù)據(jù)元素的抽象定義與分組有利于軟件設(shè)計(jì)中的模塊化。?（2）DICOM實(shí)現(xiàn)策略實(shí)現(xiàn)DICOM標(biāo)準(zhǔn)往往是根據(jù)實(shí)際情況的需要，實(shí)現(xiàn)DICOM定義的某些特定功能而不是全集。例如，DICOM同時(shí)定義了網(wǎng)絡(luò)傳輸和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊對(duì)DICOM消息交換的支持，實(shí)際應(yīng)用中往往只選擇一種通訊方式。所以，每個(gè)DICOM的具體實(shí)現(xiàn)是不盡相同的。雖然如此，實(shí)現(xiàn)DICOM還是有一定規(guī)律可循的。DICOM格式轉(zhuǎn)換軟件的設(shè)計(jì)中突出了面向?qū)ο蟮姆椒ǎ宰畲笙薅鹊嘏cDICOM標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)思路相一致。主要具有以下功能：?①DICOM格式與通用圖像格式（如BMP、TIFF、GIF、JPEG等）之間的相互轉(zhuǎn)換；②直接從標(biāo)準(zhǔn)視頻輸入獲取圖像數(shù)據(jù)并存為DICOM格式；③直接從掃描儀獲取圖像并存為DICOM格式。其中第一項(xiàng)功能使得非DICOM應(yīng)用程序能夠讀取、顯示、處理DICOM圖像，第二項(xiàng)功能使得一些不具備DICOM接口的老式影像設(shè)備能夠連入PACS網(wǎng)絡(luò)，第三項(xiàng)功能使現(xiàn)有的膠片通過(guò)掃描就直接進(jìn)入PACS。?層次性DICOM是一種有層次的醫(yī)學(xué)圖像傳輸標(biāo)準(zhǔn)，它根據(jù)醫(yī)學(xué)圖像的傳輸以及面向?qū)ο蟮囊?，將?biāo)準(zhǔn)按層次定義，因此，DICOM的實(shí)現(xiàn)就應(yīng)對(duì)應(yīng)DICOM的各部分分層次實(shí)現(xiàn)。一般情況下實(shí)現(xiàn)DICOM要分以下三個(gè)層次進(jìn)行。①DICOM消息交換的網(wǎng)絡(luò)支持層（DICOM第八部分）。這部分是最低層次，是其它層次的基礎(chǔ)。這部分主要定義了醫(yī)學(xué)圖像及相關(guān)信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，它對(duì)應(yīng)著開放系統(tǒng)互連（OpenSystemsInterconnection，OSI）定義的網(wǎng)絡(luò)傳輸中的會(huì)話層、表示層及連接控制服務(wù)單元，圖9-2顯示了DICOM標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)。?②DICOM消息服務(wù)（DICOM第四、五、七部分）。這幾部分詳細(xì)定義了DIMSE及對(duì)醫(yī)學(xué)圖像相關(guān)信息的操作，包括醫(yī)學(xué)圖像相關(guān)信息的查詢、存儲(chǔ)、打印等服務(wù)，是對(duì)信息對(duì)象的操作。③DICOM信息對(duì)象（DICOM第三、六部分）。這兩部分利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)定義了信息對(duì)象定義及數(shù)據(jù)字典。它們是實(shí)現(xiàn)DICOM的最高層次。?面向?qū)ο驞ICOM應(yīng)用消息交換醫(yī)學(xué)圖像應(yīng)用DICOM支持TCP/IP的上層協(xié)議TCP標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)物理層（Ethernet,FDDI,ISDN等）OSI連接控制服務(wù)單元IPOSI表示層OSI會(huì)話層OSI傳輸層OSI網(wǎng)絡(luò)層鏈路層?面向?qū)ο蠓椒ㄊ且环N系統(tǒng)設(shè)計(jì)的常用方法，要遵循幾個(gè)原則：數(shù)據(jù)抽象，數(shù)據(jù)封裝，模塊化，層次化。使用面向?qū)ο蠓椒ㄟM(jìn)行軟件設(shè)計(jì)有助于增強(qiáng)軟件模塊的可重用性，提高系統(tǒng)對(duì)設(shè)計(jì)變化的適應(yīng)能力，并且在結(jié)構(gòu)上清晰易懂。DICOM標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)體－關(guān)系模型與面向?qū)ο蠓椒ㄓ袡C(jī)地結(jié)合在一起。在DICOM標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)象是由模型定義的實(shí)體（或?qū)嶓w集），屬性描述了對(duì)象的特性。這些對(duì)象被稱為信息對(duì)象，而該模型以及屬性表（屬性的集合）被稱為信息對(duì)象定義（IODs）。模型中的實(shí)體是抽象的，在其屬性有了具體的值之后，該實(shí)體就成為一個(gè)實(shí)例（Instance）。?由于面向?qū)ο蠹夹g(shù)在DICOM標(biāo)準(zhǔn)中的廣泛應(yīng)用，利用面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)DICOM標(biāo)準(zhǔn)就成為理所當(dāng)然的了。利用諸如C++、Smalltalk、Java等面向?qū)ο笳Z(yǔ)言實(shí)現(xiàn)DICOM標(biāo)準(zhǔn)，將有利于工作的順利開展。?面向?qū)ο蠓椒ú粌H描述了信息本身，同時(shí)說(shuō)明了處理這些信息的方法。DICOM標(biāo)準(zhǔn)將一些操作（如“存儲(chǔ)圖像”）定義為服務(wù)，這些服務(wù)由不同的DICOM消息服務(wù)元素（DIMSE）組成。信息對(duì)象與特定服務(wù)的組合構(gòu)成了服務(wù)－對(duì)象對(duì)（SOP）。同一信息對(duì)象與多個(gè)服務(wù)相聯(lián)系，形成了SOP類。SOP類是DICOM標(biāo)準(zhǔn)的基本功能單位，由參與服務(wù)的雙方構(gòu)成：服務(wù)類提供者（SCP）與服務(wù)類使用者（SCU）。?易于擴(kuò)展DICOM是一個(gè)開放的、不斷發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)。它從1993年至今已從九個(gè)部分發(fā)展到十四個(gè)部分，而且每部分都有所更正和補(bǔ)充，尤其是IODs不斷增加，使DICOM標(biāo)準(zhǔn)不僅適用于放射學(xué)領(lǐng)域，而且擴(kuò)展到其它醫(yī)學(xué)信息學(xué)領(lǐng)域，其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展?；贒ICOM的易擴(kuò)展性，實(shí)現(xiàn)DICOM就應(yīng)注意使其能夠充分?jǐn)U展，適應(yīng)DICOM發(fā)展的需要。層次性實(shí)現(xiàn)方式有利于DICOM實(shí)現(xiàn)的擴(kuò)展。代碼平臺(tái)獨(dú)立DICOM主要應(yīng)用于各種不同的醫(yī)療設(shè)備之間進(jìn)行醫(yī)學(xué)圖像及相關(guān)信息的交換，所以往往運(yùn)行于各種操作平臺(tái)。因此，實(shí)現(xiàn)通用的DICOM標(biāo)準(zhǔn)需要代碼平臺(tái)獨(dú)立性。?實(shí)現(xiàn)DICOM消息交換網(wǎng)絡(luò)支持DICOM消息交換網(wǎng)絡(luò)支持的實(shí)現(xiàn)是分兩個(gè)層次實(shí)現(xiàn)的（如圖3-3）。首先要實(shí)現(xiàn)平臺(tái)獨(dú)立的TCP/IP常用接口Berkeley標(biāo)準(zhǔn)套接字（BSDsocket）；其次，對(duì)DICOM定義的消息傳遞機(jī)制進(jìn)行封裝。圖中，上層的DICOM消息傳遞機(jī)制通過(guò)調(diào)用封裝后的TCP/IP套接字通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換。?①DICOM標(biāo)準(zhǔn)第八部分定義了通過(guò)TCP/IP傳輸DICOM對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)。它對(duì)應(yīng)于OSI定義的網(wǎng)絡(luò)傳輸中的會(huì)話層、表示層及連接控制服務(wù)單元。這部分底層的信息交換，采用了TCP/IP常用接口BSD套接字。由于BSD套接字在不同平臺(tái)上的接口有些不同，所以采用了面向?qū)ο蠹夹g(shù)對(duì)BSD套接字進(jìn)行了封裝，以實(shí)現(xiàn)代碼平臺(tái)獨(dú)立。②DICOM標(biāo)準(zhǔn)第八部分定義了建立、結(jié)束網(wǎng)絡(luò)連接及傳送DICOM對(duì)象的消息機(jī)制。在這里，第八部分定義的所有消息均被封裝為對(duì)應(yīng)它們名字的C++對(duì)象中，?（3）用C++實(shí)現(xiàn)DICOMSOCKET類OpenAcceptListenReadBinarySendBinaryCloseGethostbyname…AAssociateRQAAssociateACAAssociateRJPdataTFAReleaseRQAReleaseRSPAAbortRQ目前國(guó)際上，DICOM標(biāo)準(zhǔn)已成為醫(yī)學(xué)圖像通訊界的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。而我國(guó)目前在醫(yī)學(xué)影像設(shè)備和PACS的發(fā)展上，往往忽視標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題。為解決這一問(wèn)題，已有一些公司借鑒了國(guó)外在實(shí)現(xiàn)DICOM上的一些經(jīng)驗(yàn)，獨(dú)立對(duì)DICOM作了多方面工作，已取得初步成果。其中之一就是利用C++實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)獨(dú)立的基于TCP/IP的DICOM標(biāo)準(zhǔn)。?完成DIMSE服務(wù)實(shí)現(xiàn)了DICOM消息交換網(wǎng)絡(luò)支持后，就應(yīng)該完成更高層次的DICOM支持，這就是DIMSE服務(wù)。DIMSE服務(wù)包括DIMSE-C服務(wù)和DIMSE-N服務(wù)。DIMSE-C服務(wù)允許一個(gè)DICOM應(yīng)用實(shí)體要求另一DICOM應(yīng)用實(shí)體對(duì)復(fù)合信息對(duì)象進(jìn)行操作。DIMSE-N服務(wù)僅用于一個(gè)DICOM應(yīng)用實(shí)體通知另一DICOM實(shí)體某種事件的發(fā)生。?SOP類與信息對(duì)象定義是結(jié)合在一起的，但它是通過(guò)DIMSE服務(wù)來(lái)進(jìn)行操作的。操作是主要由DICOM第四部分定義的，而信息對(duì)象定義是由DICOM第三部分定義的。實(shí)現(xiàn)DIMSE服務(wù)關(guān)鍵是按DICOM的層次結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)操作與信息對(duì)象定義的分離。這是通過(guò)實(shí)現(xiàn)抽象類來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這些抽象類包括AbstractStorage，AbstractQuery，AbstractRetrieve。這些抽象類可以被繼承生成特定的SOP類。這樣做可以減少代碼重復(fù)從而減少錯(cuò)誤發(fā)生并且易于增加新的IOD從而擴(kuò)展適用范圍。而抽象SOP類是由DICOM定義的DIMSE-C服務(wù)類抽象定義的。?完成信息對(duì)象定義DICOM的信息對(duì)象定義是由模塊組成的，每個(gè)模塊是一個(gè)由一系列屬性組成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這樣定義信息對(duì)象有利于DICOM應(yīng)用范圍的擴(kuò)展。例如，要在DICOM中增加適用于牙科的信息對(duì)象定義，沒(méi)有必要再重新定義病人對(duì)象（PatientObject）、研究對(duì)象（StudyObject）和系列對(duì)象（SeriesObject），只需要定義那些DICOM中未定義的牙科圖像特有的屬性。根據(jù)DICOM構(gòu)成信息對(duì)象定義的方式，將每個(gè)組成模塊定義為一個(gè)基類，由分別繼承相應(yīng)基類的方式就可以組成信息對(duì)象。?利用面向?qū)ο蟮姆椒?，分三個(gè)層次實(shí)現(xiàn)了DICOM標(biāo)準(zhǔn)。上一個(gè)層次需要繼承下一個(gè)層次的類或調(diào)用下一個(gè)層次的函數(shù)，下一個(gè)層次返回?cái)?shù)據(jù)給上一個(gè)層次。在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，采用了各種方法來(lái)保證代碼的平臺(tái)獨(dú)立性，如封裝了BSD套接字及一些操作系統(tǒng)敏感的函數(shù)。由于采用了層次實(shí)現(xiàn)方法，使得系統(tǒng)更易于擴(kuò)展，既在每個(gè)層次上都可以建立自己的高層次應(yīng)用。例如，可根據(jù)具體情況，基于第一層建立自己的DIMSE服務(wù)；在各個(gè)層次的實(shí)現(xiàn)中也注意到使代碼容易擴(kuò)展，如第二層建立的抽象服務(wù)類等。?數(shù)據(jù)集（DataSet）與對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)集的操作（即命令）組成了消息（Message），消息是影像設(shè)備之間相互交換的信息。消息的組成單位是數(shù)據(jù)元素（DataElement），其按照邏輯關(guān)系分成不同的組，由相應(yīng)的組號(hào)標(biāo)識(shí)。同一組內(nèi)不同的元素具有不同的元素號(hào)，組號(hào)與元素號(hào)構(gòu)成了數(shù)據(jù)元素的標(biāo)志（Tag）。Tag后面是類型表示（valuerepresentation，簡(jiǎn)稱VR），這是一個(gè)可選的域，是否出現(xiàn)由傳輸語(yǔ)法決定。其后是數(shù)據(jù)元素的長(zhǎng)度與值。例如，病人的姓名就表示為表3-2（十六進(jìn)制數(shù)）。組號(hào)元素號(hào)長(zhǎng)度值00100010000E000012字節(jié)4A6F686E736F6E5D526F62657274（Johnson^Robert）（4）DICOM格式轉(zhuǎn)換軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)DICOM數(shù)據(jù)格式

?DICOM格式轉(zhuǎn)換軟件中有以下幾個(gè)值得注意的問(wèn)題：

①字節(jié)順序（byteordering）字節(jié)順序同樣有傳輸語(yǔ)法決定。不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有以下兩種字節(jié)順序： A、LittleEndian:低位地址低位字節(jié)順序； B、BitEndian:低位地址高位字節(jié)順序。 DICOM格式轉(zhuǎn)換軟件的輸入/輸出流模塊應(yīng)該能正確地進(jìn)行字節(jié)交換。? ②嵌套數(shù)據(jù)集（nesteddataset） 嵌套數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)元素的值又是由零個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)元素構(gòu)成的。這樣的數(shù)據(jù)集稱為條目（item），往往用于重復(fù)的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)集，或者構(gòu)成復(fù)雜IOD的folder。條目的VR（類型表示）為SQ（sequenceofitems）。如果條目中的數(shù)據(jù)元素的VR也是SQ，則構(gòu)成了遞歸嵌套。? ③壓縮圖像數(shù)據(jù)（encapsulatedpixeldata） 圖像數(shù)據(jù)可以是非壓縮的（nativeformat），也可以是壓縮的（encapsulatedformat）。圖像的編碼方式也是由傳輸語(yǔ)法規(guī)定的。DICOM目前支持兩種壓縮方式： A、JPEG壓縮，包括基于離散余弦變換（DCT）的有損（lossy）壓縮和基于差分脈沖編碼調(diào)制的無(wú)損（lossless）壓縮。 B、游程編碼（RLElossless）。? ④光度表示（photometricinterpretation） 光度表示規(guī)定了圖像的顯示特性，常見的值有： A、MONOCHROME1：灰度圖像，象素最小值顯示為白色； B、MONOCHROME2：灰度圖像，象素最小值顯示為黑色； C、RGB：RGB彩色圖像； D、HSV：HSV彩色圖像； E、PALLETECOLOR：使用調(diào)色板的彩色圖像。 此外還有ARGB、CMYK、YBR－FULL等。格式轉(zhuǎn)換軟件在輸出圖像數(shù)據(jù)時(shí)，必須根據(jù)光度表示進(jìn)行調(diào)整。? Windows（95/98/NT）操作系統(tǒng)，VisualC++開發(fā)環(huán)境，因?yàn)槠渲С置嫦驅(qū)ο缶幊?。整個(gè)設(shè)計(jì)的核心是一組對(duì)DICOM數(shù)據(jù)集進(jìn)行編碼與解碼的C++類，它們完成了主要的工作。為了進(jìn)一步方便使用，將這些核心類封裝在一組應(yīng)用程序編程接口（ApplicationProgrammingInter-face，簡(jiǎn)稱API）之內(nèi)，最終的DICOMAPI以動(dòng)態(tài)連接庫(kù)（DLL）的形式提供，可供Windows平臺(tái)的各種開發(fā)系統(tǒng)使用。加入DICOMAPI這一中間層在很大程度上簡(jiǎn)化了訪問(wèn)DICOM數(shù)據(jù)的方法，因?yàn)閼?yīng)用程序開發(fā)者無(wú)須了解DICOM標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)節(jié)，而可以將主要精力集中在較高層次的設(shè)計(jì)上。 軟件結(jié)構(gòu)

?①核心類根據(jù)DICOM數(shù)據(jù)元素編碼/解碼的流程，設(shè)計(jì)了以下的C++類來(lái)完成從DICOM數(shù)據(jù)元素到輸入/輸出流的轉(zhuǎn)換。其中Ccodec類提供了一個(gè)可擴(kuò)展的壓縮/解壓縮模塊接口，使得新的壓縮算法可以很容易地加入，而無(wú)須對(duì)其余部分作修改。②APIAPI是通過(guò)調(diào)用核心類實(shí)現(xiàn)的，因此具有很大的靈活性，可以根據(jù)具體的需求進(jìn)行定制。這里采用Windows標(biāo)準(zhǔn)DLL形式，以方便各種編程語(yǔ)言調(diào)用。軟件實(shí)現(xiàn)?③視頻捕捉由于大多數(shù)視頻捕捉設(shè)備都符合VideoforWindows（VFW）標(biāo)準(zhǔn)，所以這里通過(guò)VFW接口實(shí)現(xiàn)視頻捕捉。先將視頻（單幀、多幀和連續(xù)）圖像存為AVI，再通過(guò)核心類將AVI文件轉(zhuǎn)換成為DICOM格式。④掃描圖像通過(guò)TWAINAPI獲取掃描圖像，然后轉(zhuǎn)換成DICOM格式。(5)實(shí)現(xiàn)DICOM應(yīng)注意的問(wèn)題由于DICOM是新興的且不斷發(fā)展的，在實(shí)現(xiàn)DICOM的過(guò)程中會(huì)遇到許多問(wèn)題，在這里我們討論兩個(gè)常見的對(duì)DICOM概念理解的錯(cuò)誤。?應(yīng)用名稱（ApplicationName）人們易犯的錯(cuò)誤是同一DICOM應(yīng)用程序在網(wǎng)絡(luò)上兩個(gè)不同節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行時(shí)使用同一應(yīng)用名稱，認(rèn)為應(yīng)用名稱是程序的一部分。這顯然是不正確的。DICOM標(biāo)準(zhǔn)中是這樣定義應(yīng)用名稱的：DICOM應(yīng)用名稱在網(wǎng)絡(luò)上唯一標(biāo)志一個(gè)服務(wù)或應(yīng)用。況且C-MOVE服務(wù)的一個(gè)參數(shù)就是移動(dòng)的目的地的應(yīng)用名稱。如果在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上有兩個(gè)應(yīng)用名稱，C-MOVE將不知道將信息對(duì)象移動(dòng)到何處。?查詢格式DICOM標(biāo)準(zhǔn)定義了基于三個(gè)信息模型的層次查詢方法。如果要在某一個(gè)層次進(jìn)行查詢，必須提供這個(gè)層次以上所有層次的唯一關(guān)鍵字。只給出往上一層的唯一關(guān)鍵字是不正確的。另外，在某一層次進(jìn)行查詢只能查詢?cè)搶哟蔚膶傩?，不能查詢低層次的屬性?DICOM格式轉(zhuǎn)換軟件在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)中使用了面向?qū)ο蠓椒ê途幊陶Z(yǔ)言，與DICOM標(biāo)準(zhǔn)的面向?qū)ο筇攸c(diǎn)相符合，增加了軟件結(jié)構(gòu)的清晰性、靈活性和軟件模塊的可重用性；通過(guò)加入DICOMAPI這一中間層，提供了簡(jiǎn)便的編程接口。（6）結(jié)論

?用該軟件包進(jìn)行了兩個(gè)方面的測(cè)試：從DICOM圖像格式到通用圖像格式的轉(zhuǎn)換和相反方向的轉(zhuǎn)換。首先從Internet下載了大量全球各大醫(yī)學(xué)影像設(shè)備制造商（包括GE、Picker、ATL、Philips、Siemens、Toshiba等）的DICOM圖像，成像模式包括CT、MRI、CR、XA、NM和超聲等，圖像大小從數(shù)十kB到數(shù)十MB，壓縮方法包括JPEG和RLE，光度表示包括MONOCHROME1、MONOCHROME2、RGB和PALLETECOLOR，傳輸語(yǔ)法包括ImplicitVR和ExplicitVR。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明本軟件能夠順利地打開所有這些圖像并將結(jié)果存為通用圖像格式，而一些常見的DICOM共享軟件（如CTN、OSIRIS、DICOM2、DICOM3和HIPAX等）則往往無(wú)法識(shí)別某類圖像。反之，利用本軟件反向轉(zhuǎn)換（從通用格式到DICOM格式的轉(zhuǎn)換）功能得到的符合DICOM標(biāo)準(zhǔn)的圖像，上述共享軟件都能夠正確讀取。?然后把利用DICO