DCM(DICOM)医学影像文件格式详解

1、 什么是DICOM？

        DICOM(DigitalImaging andCommunications inMedicine)是指医疗数字影像传输协定，是用于医学影像处理、储存、打印、传输的一组通用的标准协定。它包含了文件格式的定义以及网络通信协议。DICOM是以TCP/IP为基础的应用协定，并以TCP/IP联系各个系统。两个能接受DICOM格式的医疗仪器间，可通过DICOM格式的文件，来接收与交换影像及病人资料。
        目前，DICOM被广泛应用于放射医疗，心血管成像以及放射诊疗诊断设备（X射线，CT，核磁共振，超声等），并且在眼科和牙科等其它医学领域得到越来越深入广泛的应用。

2、DICOM的存储格式

        DICOM文件的整体结构如图2.1所示，先是128字节的导言部分（没有实际信息），接着是四个字节组成的"DICM"字符串，然后是若干DataElement元素依次排列直至文件结束。

图2.1 DICOM文件存储结构示意图

2.1 DataElement的三种结构

        DataElement是存储文件信息的主体，DataElement的总体结构如图2.2所示：

图2.2 DataElement的结构图

        Tag由2 Byte的组号和2 Byte的元素号组成，VR是DICOM特有的值表示法，关于值表示法的解释见2.3节。按照VR的类型以及是否显示VR，DataElement又分为三种具体的结构。

• 显示VR：VR为OB OW OF UT SQ UN的元素结构

结构	组号	元素号	VR	预留	值长度	数据元素值
字节数	2	2	2	2（0x00,0x00）	4	由值长度确定

• 显示VR：VR为普通类型时元素结构（少了预留那一行）

结构	组号	元素号	VR	值长度	数据元素值
字节数	2	2	2	4	由值长度确定

• 隐式VR

结构	组号	元素号	值长度	数据元素值
字节数	2	2	4	由值长度确定

2.2 DataElement的Tag

        DataElement的Tag用于标识Element的数据内容，比如病人信息、图像的格式等。Tag总共有2000多个，常用的主要组号：0002组描述设备通讯，0008组描述特征参数，0010组描述患者信息，0028组描述图像信息参数。

        Dicom文件数据中所有dataElement从前到后按tag又可简单分段：文件元Tag，普通Tag，像素Tag。

1） 文件元Tag（组号+0000）：不受传输语法影响，总是以显示VR方式表示，用于定义了传输语法；文件元Tag的dataElement，并没有多大的意义，它的值长度是整个组所有DataElement的字节长度，一个Dicom中可以只有一个文件元Tag，也可以有多个文件元Tag。
2） 普通Tag：除了文件元Tag和像素Tag，其余的都是普通Tag数据。包括：图像宽，高，数据传输格式，病人姓名，病人生日，病历医院，病历科室，病情的描述等等数据；
3） 像素Tag（7fe0,0010）：表示DataElement存储的是病历的图像数据。

        常用的Tag分类表见文末。

2.3 DataElement的VR

        VR（Value Representation）值表示法是DICOM文件中特有的一种数据类型表示方式，规定了不同数据类型的含义及存储格，共有27种VR。在隐式VR的结构中会根据元素标识进行判断。Tag和VR是有对应关系的，每一种Tag其实是有一个固定的VR类型。
        27中VR表附在文末。

2.4 DataElement的数据长度

        数据长度用两个字节存储了数据元素值的长度，所有DICOM数据元素都应该为偶数长度，若为奇数，追加空格或空NULL。当数据长度为0xFFFFFFFF时，数据一直到截止符为止。

附表：

表1 常用的Tag分类表

表2 27中VR的含义及数据长度

参考：
常用Tag和VR表格
DICOM文件解析
dicom文件详细解析