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DICOM标准及应用讲座

第一讲?DICOM标准概述

一?什么是DICOM？?

DICOM是Digital?Imaging?and?COmmunication?of?Medicine的缩写，是美国放射学会(American?College?of?Radiology，ACR)和美国电器制造商协会(National?Electrical?Manufacturers?Association，NEMA)组织制定的专门用于医学图像的存储和传输的标准名称。通过十数年的发展，该标准已经被医疗设备生产商和医疗界广泛接受，在医疗仪器中得到普及和应用，带有DICOM接口的计算机断层扫描(CT)、核磁共振(MR)、心血管造影和超声成像设备大量出现，在医疗信息系统数字网络化中起了重要的作用。

DICOM是随着图像化、计算机化的医疗设备的普及和医院管理信息系统，特别是图像存档和通信系统(Picture?Archiving?and?Communication?System,?PACS)和远程医疗系统的发展应运而生的。当CT和MR等设备生成高质量的、形象直观的图像在医疗诊断中广泛使用时，由于不同的生产商不同型号的设备产生的图像各自采用了不同的格式，使得不同的设备之间的信息资源难以互相使用，医院PACS系统的实行具有很大的困难。医疗信息系统随之带来许多新的问题:?如何存储数据量极大的图像并能有效地管理？不同生产商的设备能否直接连接？如何可以在不同的生产商设备之间可以共享信息资源？等等。很明显这些问题的解决方法就是采用统一的标准。为此，美国放射学会和美国电器制造商协会在1983年成立了专门委员会，制定用于医学图像存储和通信的标准，提供与制造商无关的数字图像及其相关的通信和存储功能的统一格式，以促进PACS的发展，并提供广泛的分布式的诊断和查询功能。ACR-NEMA1.0版本于1985年推出，随后增长了新的数据元素并对部分内容进行修改，形成2.0版本。由于结识到标准对网络支持的局限性和标准自身存在的结构性问题，ACR-NEMA结合当时的技术条件和方法对标准作了彻底的重新制定，在1993年正式公布了新的版本，命名为DICOM3.0。与原版本相比，3.0版本采用了面向对象的分析方法，定义了医学图像在存储和通信过程中的各种实体和关系，提供了对ISO-OSI(Inter-national?Standard?Organization-Open?System?Interconnection)和TCP/IP?(Transmission?Control?Protocol?/?Internet?Protocol)的支持，使得在医学图像应用层上可以与其它通信协议栈直接通信而不需要重新编写程序。考虑到技术的发展，标准采用了多部分的文档结构，对也许变化或扩充的部分以附录的形式提供，这样标准在更新时涉及面可以尽量小。?

二?标准中涉及的基本概念和定义?

DICOM标准涉及到医学图像、数据通信、管理信息系统等领域，在标准中又采用了面向对象的描述方法和E-R?(Entity-Relation)模型，从而引入了大量的各专业方面的术语，给标准的阅读和理解带来困难。下面简要地将标准中涉及的常用的技术词汇和缩略语给予解释。

1.?实体(Entity):?表达一个或一类有相同特性个体的应用对象。在计算机系统分析中，凡是可以区别并被人们辨认的事、物、概念等，都可以被抽象为实体。实体一般具有若干特性，称为属性。如:?患者是一个实体，具有姓名、性别、年龄等属性。图像也是一个实体，它有图像尺寸、图像数据等属性。

2.?联系(Relation):?表达实体之间的互相关系。如患者实体与分析实体之间存在着引用联系，打印机实体和胶片实体之间存在着打印的联系。

3.?E-R模型:?描述现实世界的一种信息模型。通过定义实体以及实体间的联系，表现系统的需求和功能。通常以E-R图的方式表达。在DICOM中，用方框表达实体，菱形表达联系，用带箭头或不带箭头的线段将实体(方框)与联系(菱形)连接表达它们之间存在联系。这是面向对象的分析方法所采用的重要表达方法，是对客观世界的一种抽象。

4.?对象(Object):?外部世界事物在计算机内部的表达，是事物属性值和解决方法的集合。对象具有封装和继承的特性。封装是指对象将属性和方法集合在一起，一般情况下只提供应自己和派生对象使用。继承是指当一个对象是由另一个对象(父对象)派生出时，它就自动具有父对象所具有的属性和方法。面向对象的方法就是以对象技术为中心，分析系统中各种信息之间的关系，抽象出系统各层次的对象模型，给出准确的系统描述，并在计算机系统中给予实现。应用面向对象的方法，可以提高开发效率，实现软件复用。

5.?信息对象定义(Information?Ob-ject?Definitio