Digital Imaging and Communication in Medicine

Digital Imaging and Communication in Medicine

DICOM 3.0

DICOM是Digital Imaging and Communications in Medicine的英文缩写，即医学数字成像和通信标准。是ACR（American College of Radiology,美国放射学会）和NEMA（National Electrical Manufactorers Association,国家电子制造商协会）为主制定的用于数字化医学影像传送、显示与存储的标准。在DICOM标准中详细定义了影像及其相关信息的组成格式和交换方法，利用这个标准，人们可以在影像设备上建立一个接口来完成影像数据的输入/输出工作。

DICOM标准以计算机网络的工业化标准为基础，它能帮助更有效地在医学影像设备之间传输交换数字影像，这些设备不仅包括CT、MR、核医学和超声检查，而且还包括CR、胶片数字化系统、视频采集系统和HIS／RIS信息管理系统等。

该标准1985年产生。目前版本为2003年发布的DICOM 3.0 2003版本。

DICOM 发展历史

1982 - ACR和NEMA联合成立了一个委员会，制定DICOM标准。
1985 - 公布1.0版本(ACR-NEMA V1.0)。
1988 - 公布2.0版本(ACR-NEMA V2.0)。
1989 - 开始同HIS/RIS 系统连接的网络工作；名字改称:DICOM,以表示本质区别于原先的标准。
1991 - 公布DICOM的1至8章。
1992 - RSNA展示第8章。
1993 - DICOM的1-9章通过，RSNA展示了全部的9个部分。
1994 - 增加第10章： Media Storage and File format。
1995 - 增加第11章、12章、13章及补充章节。
1996 - 进行了第三次修订，更名为：DICOM 3.0；发布96版，基于服务器/客户端的网络结构，采用OOP方式进行分析和设计。
1998 - DICOM 3.0 98版，进行了若干不明确的规定、一些错误的修正，网络打印补充，控制事件补充，接纳二次采集图像。
1999 - DICOM 3.0 99版，考虑增加化验室设备的定义，考虑专向三层结构，为同HIS系统进行更多的信息共享做准备。
2001 - DICOM 3.0 2001版本
2003 - DICOM 3.0 2003版本

DICOM 3.0 标准文件内容概要

第一部分：引言与概述，简要介绍了DICOM的概念及其组成。
第二部分：兼容性，精确地定义了声明DICOM要求制造商精确地描述其产品的DICOM兼容性，即构造一个该产品的DICOM兼容性声明，它包括选择什么样的信息对象、服务类、数据编码方法等，每一个用户都可以从制造商处得到这样一份声明。
第三部分：利用面向对象的方法，定义了两类信息对象类：普通性、复合型。
第四部分：服务类，说明了许多服务类，服务类详细论述了作用与信息对象上的命令及其产生的结果。
第五部分：数据结构及语义，描述了怎样对信息对象类和服务类进行构造和编码。
第六部分：数据字典，描述了所有信息对象是由数据元素组成的，数据元素是对属性值的编码。
第七部分：消息交换，定义了进行消息交换通讯的医学图像应用实体所用到的服务和协议。
第八部分：消息交换的网络通讯支持，说明了在网络环境下的通讯服务和支持DICOM应用进行消息交换的必要的上层协议。
第九部分：消息交换的点对点通讯支持，说明了与ACR-NEMA2.0兼容的点对点通讯的服务和协议。
第十部分：用于介质交换的介质存储和文件格式。这一部分说明了一个在可移动存储介质上医学图像信息存储的通用模型。提供了在各种物理存储介质上不同类型的医学图像和相关信息进行交换的框架，以及支持封装任何信息对象定义的文件格式。
第十一部分：介质存储应用卷宗，用于医学图像及相关设备信息交换的兼容性声明。给出了心血管造影、超声、CT、核磁共振等图像的应用说明和CD-R格式文件交换的说明。
第十二部分：用于介质交换的物理介质和介质格式。它提供了在医学环境中数字图像计算机系统之间信息交换的功能。这种交换功能将增强诊断图像和其它潜在的临床应用。这部分说明了在描述介质存储模型之间关系的结构以及特定的物理介质特性及其相应的介质格式。具体说明了各种规格的磁光盘，PC机上使用的文件系统和1.44M软盘，以及CD-R可刻写光盘。
第十三部分：点对点通信支持的打印管理。定义了在打印用户和打印提供方之间点对点连接时，支持DICOM打印管理应用实体通信的必要的服务和协议。点对点通信卷宗提供了与第8部分相同的上层服务，因此打印管理应用实体能够应用在点对点连接和网络连接。点对点打印管理通信也使用了低层的协议，与已有的并行图像通道和串行控制通道硬件硬拷贝通信相兼容。
第十四部分：说明了灰度图像的标准显示功能。这部分仅提供了用于测量特定显示系统显示特性的方法。这些方法可用于改变显示系统以与标准的灰度显示功能相匹配或用于测量显示系统与标准灰度显示功能的兼容程度。
第十五部分：安全措施。
第十六部分：标准内容参考资源。

DICOM技术概要及特点：

◆ 在应用层上通过服务和信息对象主要完成五个方面的功能：
◆ 传输和存储完整的对象（如图像、波形和文档）。
◆ 请求和返回所需对象。
◆ 完成特殊的工作（如在胶片上打印图像）。
◆ 工作流的管理（支持WORKLIST和状态信息）。
◆ 保证可视图像（如显示和打印之间）的质量和一致性。
◆ 参照软件工程面向对象的的方法。如采用实体－关联（E-R）模型、详细定义对象及其属性、服务对象对类（SOP）、消息交换以及工作流程等。
◆ 通过消息、服务、信息对象及一个良好的协商机制，独立于应用的网络技术（不受具体网络平台限制），可以点对点、点对多点、多点对点多种方式确保兼容的工作实体之间服务和信息对象能有效地通信。不仅能实现硬件资源的共享。而且不同于一般分布式对象或数据库管理只在低层自动存取单独的属性，而在病人、检查、结构化报告（SR）、工作流等高层管理上规范服务。是一个基于内容的医学图像通信标准。
◆ DICOM不规范应用系统的结构，也不规范具体的功能需求。例如，图像存储只定义传输和保存所必须的信息项目，而不说明图像如何被显示和作注解。
◆ DICOM目前16章内容每章讲述某一方面的规范，各章较为独立但又互有联系。这样便于修改扩充。只有将所有章节紧密联系起来才能勾画出标准的体系结构和整体内容。

14种DICOM服务类

证实（verification）服务类
存储（storage）服务类
查询／检索（query/retrieve）服务类
检查内容通知（study content notification）服务类
患者管理（patient management）服务类
检查管理（study management）服务类
结果管理（results management）服务类
打印管理（print management）服务类
媒质存储(media storage) 服务类
存储责权管理(storage commitment) 服务类
基本工作列表管理(basic worklist management) 服务类
队列管理(queue management) 服务类
灰度软拷贝表达状态存储（Grayscale Softcopy Presentation State Storage）服务类
结构化报告存储（Structured Reporting Storage）服务类

DICOM和其他标准的关系

DICOM是共同合作的产物，它的发展一直关注世界其他有关标准的发展并相应采用其成果。如：
．1993年采用TCP/IP网络协议。
．90年代与CEN一起制定某些附录。
．与日本JRIA联合并采用日本的媒体交换标准（IS&C)。
．在美国早期就与ANSI－HISPP配合制定病人信息结构。
．1999年成立DICOM－HL7联合工作组。
．1999年与ISO TC251建立A级联系。ISO TC251已决定不再成立成像工作组，以DICOM为生物医学成像标准。
．已经采用互联网E-mail交换标准（MIME，Multipurpose Internet Mail Extensions),使得按DICOM存储的信息通过E-mail进行交换成为可能。
．正在考虑适应更为完善的分布式对象管理工具如CORBA和编程工具如XML。采用或考虑采用当前国际工业或公认的标准作为网络和媒体存储（数据库）安全性及图像压缩的标准。

 

DICOM相关资料

医学影像技术、Pacs系统、DICOM3标准论坛

DICOM标准主页

http://www.expasy.org/UIN/html1/radiology/pacshunt/PacsLinks.html 提供了丰富的PACS和DICOM3资源的链接（xxjun 推荐提供）

不可多得系列网址--DICOM篇(来源：DICOM论坛,昊瑞提供)

不可多得系列网址--PACS篇（来源：DICOM论坛,昊瑞提供）

http://yxyxjs.51.net/ 医学影像技术网站，对各种医学影像技术做了深入浅出的介绍，可作为入门的首选站点