医学图像与通信的重要标准——DICOM.doc

医学图像与通信的重要标准——DICOM

摘要：DICOM标准是建设综合医疗信息系统和医学影像存档传输系统所必须遵循的国际标准。本文对DICOM标准的发展过程进行了回顾，对最新版本DICOM2000进行了剖析，对其体系结构、信息实体概念、通信模型等核心内容进行了描述。

DICOM标准即医学数字成像和通信标准，由美国放射学会（ACR）和国际电子制造商协会（NEMA）共同制定。DICOM标准致力于更有效地在医疗信息系统间（如PACS、HIS/RIS）、医学影像设备间（如CT,MR,CR）传输、共享数字影像。
DICOM标准的建立极大地推动了不同厂商的医疗数字影像信息的传输与交换，促进了影像存储与传输系统PACS的发展与各种医院信息系统HIS的结合，实现了异地、异构诊断资料库的共享。
迄今为止，DICOM共颁布了3个主要版本。DICOM2000明确地划分了设备应遵从的标准范围，更加明确了信息实体，强调了基于多元文档的结构、基于TCP/IP的协议和适用于网络的环境。
随着DICOM标准的不断完善，世界医学影像设备的主要供应商都宣布支持DICOM标准。DICOM标准已成为北美、欧洲及日本各国在医疗信息影像系统中的标准。我国的医疗信息综合系统和PACS的建设虽然刚刚起步，但发展很快。在系统的建设和实施中为了确保它们能够实现开放互联并具备与国际接轨的能力，DICOM成为必须遵循的国际标准，因此对DICOM标准的分析和研究必不可少。作为国际标准,DICOM具有覆盖面广，内容复杂的特点。本文旨在对DICOM标准进行系统的分析，同时着重介绍其核心内容。

DICOM的主要内容和信息模型
1.1DICOM标准的组成、功能及相互关系

完整的DICOM3.02000标准由15个部分构成,各部分是相互关联的独立文件。
（1）介绍与总论：全面介绍DICOM的历史、目的、结构和适用范围，并对其他部分的内容做了简介。
（2）兼容性（或称遵从性）：详细说明DICOM的兼容性目的和架构，同时给出了在开放互联方面对遵守该协议的设备的具体要求。
（3）信息实体定义：针对用于数字化交流的实际医学影像给出一个抽象的定义，同时定义了可以使用DICOM进行通信的类别。
（4）服务类的说明：对一系列的服务类进行了定义，给出用于数字化交流的操作行为的抽象定义，即定义使用DICOM进行通信的服务类别。
（5）数据结构和语义：对数据结构及数据的编码进行说明。
（6）数据字典：包括对所有DICOM数据以及所有在DICOM标准内部定义的数据的注册和认可信息。
（7）信息交换：定义了DICOM命令的结构（命令结合相关数据即组成DICOM消息），同时也定义了DICOM应用实体间的协议握手方式。
（8）网络通信支持下的数据交换：说明在网络中，DICOM如何使用TCP/IP和OSI网络传输协议。
（9）点对点传输下的信息交换：说明在点对点传输下支持应用DICOM协议进行数据交换的服务器和网络上层协议。
（10）介质储存和存储介质间交换的文件格式：它提供了一个用于不同类型医学影像间数据交换及不同物理介质相关信息交换的框架。
（11）介质存储的应用方式：说明将医学影像信息存储于可移动介质的模式。
（12）介质格式和用于内部交换的物理介质：描述了如何便利医疗环境中数字影像计算机间的内部信息交换。
（13）点对点传输下的打印管理：详细说明打印提供者在点对点连接的情况下支持"#$%&打印管理所必须的服务和协议。
（14）显示的灰度标准：详细说明灰度图像的标准显示功能，它提供了一些样例方法，说明如何调整灰度图像与显示系统。
（15）安全策略方法：说明了具体应用所应遵循安全策略的兼容方式。

DICOM的15个部分之间既相互独立，又互相联系，从涉及的主要内容和关联程度出发可分为3个集合。数据传输协议集包括第7.8.9部分及第13部分，描述了点对点连接与网络环境下的数据传输协议，定义了网络环境下的打印管理应用。数据格式（编码、
储存）集包括第5.6部分及第10.12.11部分，描述了不同条件下数据存储的标准格式。标准框架及其他包括第1、2、3部分、第14部分及第15部分，描述整个DICOM标准的结构、目的和要求及图像灰度标准，并定义了安全策略。

1.2DICOM的一些重要概念

DICOM标准中定义了一些重要的概念：
（1）应用实体：应用实体是指一个具体的"#$%&应用程序。
（2）服务类：服务类是对现实中医学信息的传递和通信的抽象概括，它包括作用于信息对象的命令及结果。DICOM服务类提供客户,服务角色，通过网络要求DICOM服务的应用实体称为服务类使用者（SCU）。提供DICOM服务的应用实体称为服务类提供者
（3）信息模型：信息模型描述了实体之间的关系。通常，用“E-R”模型定义一对多或多对多的关