ACR-NEMA300标准..docx

第六节 ACR-NEMA300标准一、ACR-NEMA300标准PACS在20世纪80年代初有较大的发展。但由于各成像设备厂家所用数据格式不一，因而影响了它们之间的信息交换、互连与通信，并阻碍了PACS本身的发展。所有这些促使美国放射设备的用户：美国放射协会（american college of radiology，简称ACR）和设备制造商有关组织电气制造商协会（national electrical manufactures association，简称NEMA）于1983年联合成立了一个联合委员会，开发“数据成像与通信”标准ACR-NEMA300，其宗旨是：（1）促进数字图像信息间的通信，而不管提供这些信息的设备由何厂制造，也不管信息以何种数据格式来表达。（2）便于进一步开发和扩展PACS系统，使与医院中的其它信息系统连接。（3）建立一诊断信息数据库，让分布在各地的各种设备访问共享。联合委员会于1985，1988年先后推出了ACR-NEMA300-85，ACR-NEMA300-88二个版本（俗称ACR-NEMA1.0和ACR-NEMA2.0，统称ACRNEMA）。以后于1993年推出NEMAPS3：“医学数据成像与通信（DICOM）”，简称DICOM3.0。这里先讨论ACR-NEMA标准。ACR-NEMA标准规定了：①硬件接口包括物理层的电气规范、信号的电气特性、插座各脚定义、插座的机械尺寸，信号定时规范；②最少软件命令组；③成像设备与网络接口单元（NIU）间或两成像设备间通信的统一的数据格式集。图6-174网络环境下ACR-NEMA标准接口示意在网络环境下，接口的一边是成像装置，另一边为网络接口单元NIU（图6-174）。该NIU实为一个网关，其性质由所使用的网络来决定。它应提供相当于一台PC的本地处理能力。则是在不使用网络时，ACR-NEMA接口在两个支持ACR-NEMA标准的仪器设备之间的位置图6-175。这里一个设备是成像装置，另一设备可能是打印机或工作站。 图6-175两成像装置与ACR-NEMA标准接口 二、ACR-NEMA模型与ISO-OSI模型比较ACR-NEMA也采用分层模型，各层的命名与功能划分均参考ISO-OSI参考模型，但两者不完全相同。兹将它们的比较列于图6-176。由图可见，不同于OSI的七层结构体系，在ACR-NEMA中将传输与网络层合并为传输／网络层，因而减为六层。两层合并原因在于ACR-NEMA标准定义了一个点对点的接口，所以原来网络层功能以及它的路由控制部分无存在的必要了。兹将各层功能简述于后：图6-176OSI与ACR-NEMA分层比较 (一)物理层本层包括硬件规格，接口访问与字交换协议，它定义了相互关连的信号时序，使数据能经由接口传输。数据链路层通过本层发送数据，进行流量控制与错误检测。(二)数据链路层本层与ISO-OSI数据链路层相应，它的功能是把来自传输／网络层的数据加上控制字组装成帧，通过物理层发出去。在从物理层接收数据时应去掉帧控制字，检查传输错误并将数据送到传输／网络层。帧结构如图6-177（a）所示。帧内第一个字为帧描述符字，最后一个字是帧校验序列。(三)传输／网络层如前所述，在ACR-NEMA标准中，由于它定义了一个点对点的接口，类似于ISOOSI中的网络层以及与之有关的路由控制部分是不需要的。因此以网络/传输层概括了ISO-OSI中的网络层与传输层的功能。本层的功能是将上一层来的报文分成每块不超过2048字的数据块，随后在加上分组（包）序列号与描述头后进行分组，再传给下一层--数据链路层。在接收数据时，则将来自数据链路层的分组重组成报文后发送至上层（会话层）。如果某一装置欲利用这一接口通过外部网络进行连接，则需要明白地知道源与目的地址。这些地址参数是在建立通道时由会话层所提供的。地址信息必须与虚拟通道号一起给出并予存储以支持虚拟通道的服务。其所以要规定块序列号是为了保证报文中的数据块能准确地重组。图6-177帧结构、数据分组与分组描述符字结构示意图6-177（b）为数据分组结构。它从分组描述符字开始。分组描述符字包括一通道号，分组类型和一服务类字段，如图6-177（c）所示。第二个字是所需的数据块序列号包括15位二进制数与表示最后一个数据块的标志位（1位）。第3个字是报文数据块，其长度在0到2048字之间。每一分组有一8位的通道号。在传输／网络层功能中有一个保留通道--“0”通道。它专门用来提供两个端-端应用进程中处理ACR-NEMA报文的连接，以避免多通道的服务。“0”通道及其提供的联接在系统启动或两个端一端进程工作后即被建立。 (四)会话层在ISO-OSI参考模型中，会话层是应用程序和通信协议的接口层。在ACR-NEMA中会话层定义了用来建立与断开同其它装置的应