（生物医学工程专业论文）用DICOM协议实现医疗成像设备间的相互通讯.pdf

关键词：医学数字成像及通讯标准，协议数据单元，服务对象对，服 务类提供者，服务类使用者 2 a b s t r a c t d i c o ml sai n t e r n a t i o n a lc o m m u n i c a t i o ns t a n d a r dw h i c hc o n f o r m e d b y m a n u f a c t u r e r so fm e d i c a la p p a r a t u s 。t h ec o m m u n i c a t i o n so fm e d i c a li m a g e c o n f o r m a n c e st h es t a n d a r d ，t o o t os o l v et h ep r o b l e mc a u s e db yt h e a p p a r a t u so f d i f f e r e n tm a n u f a c t u r e r sw h e nt h e ya r ec o m m u n i c a t i n ge a c h o t h e r ，t h ef o r e i g nm a n u f a c t u r e r sp r o v i d et h e i rm e d i c a la p p a r a t u sw h i c h c o n f o r m a n c ed i c o ms t a n d a r dw i t hl i c e n s e t h a ti st os a y , d i c o mm a k e s t h ec o m m u n i c a t i o n so f i m a g ea n do t h e r sd i g i t a li n f o r m a t i o nb e t w e e n d i f f e r e n tm e d i c a li m a g i n ga p p a r a t u sh a sau n i f i e ds t a n d a r d o nt h eo t h e r h a n d ，d i c o mi st h es t a n d a r dc o n f o r m e db yp a c s w i t hm o r ea n dm o r eu s e r o f p a c s ，t h ed i c o m g a t ei sl o o ka sai m p o r t a n t p r o p e r t i e so f p a c sw h e n u s e rs e i e c ti t t h e r ea r et w om a j o ri m p o r t a n tf u n c t i o n si nd l c 0 醚g a t e ：d l e 0 a 4 c ，s t o r ea n dd i c o mp r i n t d i c o mc s t o r es e n dd i c o m i m a g ed a t a t op o i n t e dr e m o t ea p p a r a t u so rr e c e i v et h ed a t af r o ml o c a la p p a r a t u s 。d i c o m p r i n ts e n dd a t at of i l mp r i n t e ra n dm a k ei tp r i n to u tf i l m t h i sa r t i c l ed i s c u s s e sh o wt or e a l i z et h ed l e 0 mf u n c t i o n sd e s c r i b e d f o r w a r d ，i t sm a j o rc o n t e n ti n c l u d e s ： ( 1 ) o f f e r t w o w a y t ou n d e r s t a n dd i o c m f i r s t i sd e f i n i t i o no f i n f o r m a t i o ns t r u c t u r e ，i ti n c l u d ei n f o r m a t i o no b j e c td e f i n i t i o na n dc o n t e n t ， f o r m a t ，e n c o d i n go fm e d i c a li m a g e a l lt h e s e a r et h e p r i m a r y c o n t e n to f i m a g ec o m m u n i c a t i o na n de v i d e n c eo fc l i n i cd i a g n o s i s s e c o n di s c r i t e r i o n f o rc o m m u n i c a t i o n i ti n c l u d et w o w a y sd e p e n d e d o nn e t w o r k c o m m u n i c a t i o na n dr e m o v a b l em e d i a t h ef o r m e risan e wa p p l i c a t i o n - l a y e r p r o t o c o l d i c o mu p p e rl a y e r b a s e do nt c p t p ，i n c l u d i n gf o r m a t o f t r a n s f o r m e di n f o r m a t i o n ，m e s s a g es t a t et r a n s f e r ，n e g o t i a t i o no fa s s o c i a t i o n t h el a t t e ri s s t o r a g es e r v i c ec l a s si n c l u d i n gm e t h o do ff i l eo p e r a t i o n ，f i l e f o r m a ta n dm e d i as p e c i f i c a t i o n t h i sa r t i c l ed e s c r i b e saf u l l s t r u c t u r eo f d i c o m ( 2 ) o nt h eb a s eo fs u f f i c i e n t l yu n d e r s t a n dd i c o m ，d e s i g n e da l lt y p e so f p d u ( p r o t o c o ld a t au n i t ) a n dr e a l i z e dd i c o mc o m m u n i c a t i n g m o d e lb a s e d 3 o nt c p i pp r o t o c o l s ( 3 ) o n t h eb a s eo fd i c o m c o m m u n i c a t i n gm o d e l ，r e a l i z e dt h ec l a s so f d i c o mc s t o r e t h i sc l a s sc a ns e n dd a t aa c c o r d i n gt h r e eb a s i ct r a n s f e r s y n t a x ：i m p l i c i tl i t t l ee n d i a n ，e x p l i c i tl i t t l ee n d i a n ，e x p l i c i tb i ge n d i a n o nt h eo t h e rh a n d ，i tc a nr e c e i v ed a t aa c c o r d i n ga n yt r a n s f e rs y n t a x ( 4 ) o nt h e b a s eo fd i c o mc o m m u n i c a t i n gm o d e l ，r e a l i z e dt h eb a s i c g r a y s c a l e p r i n t m a n a g e m e n tm e t as o pc l a s s t h i sc l a s sc a ns e n dd a t a a c c o r d i n gt h r e eb a s i ct r a n s f e rs y n t a x ，c a np r i n to u tf i l mi nc h i n e s ew o r d ，c a n a u t o m a t i c a l l ym a t c h f i l ms i z e ，e t c k e y w o r d s ：d i c o m ( d i g i t a li m a g i n g c o m m u n i c a t i o ni n m e d i c i n e ) ， p d u ( p r o t o c o l d a t a u n i t ) ，s c p ( s e r v i c e c l a s s u s e r ) ，s c u ( s e r v i c e c l a s s p r o v i d e r ) ，s o p ( s e r v i c eo b j e c tp a i r ) 4 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 签名：函盔! 酬签名：倒盔! 捌 日期棚年弓月庐 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名：刊丕蚓 导师签名： 日期：伽哆年弓月，7 日 耀d i c o m 协议实现医疗成像设备阔的籀互遥掇 i ，ld i c o m 协议概况 第一豢弓l 言 l ，1 1 协议历史 随着在七十年代c t ( 计算机x 射线断层造影术) 投术及其之后的艇它 数字诊断成像模式的g 入，以及计簿机的使用在临床应用中的增长，美园放 射学会( a c r ) 和醋家电气制造者协会( n e m a ) 认识到了由于不同的制造商 制造的设备产生不同的数字图象格式，需嚣建立一个在这些设备之间传输图 象帮相关信怠豹标礁纯方法。于惹茨国放射学会( a c r ) 和国家电气制造者 协会( n e m a ) 在1 9 8 3 年形成了一个联合委员会来发展标准，此栎准旨在： 一 促进数字图象信怠在不同设备厂商生产的设备间通讯； 键进p a c s ( p i c t u r ea r c h i v ea n dc o m m u n i c a t i o ns y s t e m ) 懿发鼹积 扩展，使p a c s 也可以与其他的医院信息系统接口； 允诲建立一套诊凝售患数据疼，馒分毒夜各遮的设备茸以谤遣秘查 询。 1 9 8 5 年a c r 襄n e m a 发毒了第一个轹准，敬名为a e r n e m a 稼准第 一版。在19 8 6 年和1 9 8 8 年发布了该标准的修订一版和修订二版n e m a l 0 n o 1 魏n e 醚a1 。0 n o 。2 。 1 9 8 8 年发布了n e m a 2 0 ，这个标准谯第版及其修订版的基础上增添 了凝弱露容( 寇括梵显示设备提供余令支掩，提密了耨静分层方案来翻分医 学图像，增加了更多数据元) 。 i 9 9 3 年工作组又发布了该标准的第三版，定名为d i c o m 3 0 ( d i g i t a l i m a g i n gc o m m u n i c a t i o n si nm e d i c i n e ) 标准协议。1 9 9 8 年、19 9 9 年、2 0 0 0 年先磊对3 , 0 叛本邋季亍了增补、完饕，这裁是今天掰说豹d i c o m 标准。( 注： 本文如无特殊说明，标准均指d i c o m 3 02 0 0 0 年版) 。 1 12 协议蔽用的藏捆和颖斌 标准类鹱于医学信怠矮域，它从事予医学或缘设备之瓣瓣数字信怠交换。 因为医学成像设备肖可能会与其他的医学设备交甄操作，所以标准的范围需 用d i c o m 协议实现医疗成像设备间的相互通讯 要与医学信息学的麒它领域重叠，如图1 1 。 銎1 1d i c o m 标瞧熬范爨领域 从图可以看到：标准的范围领域与h i s r i s 管理系统、实骏数据等领域 都饔重叠交叉部分。 具体到学科上，由于标准是针对医学影像的传输通讯而制定的，它规范 了诊断图像酶格式，编码，存储，和网络传输协议。豳忿它涉敷翻医学稚疼 应用，计算机，网络通讯，数据编码，信号处理，密码安全等学科领域。 1 2 谋蘧选题依据及所作工作 在国蠢井，陡麓网络蘸学发震静基臻宪善，建立了援范的、各耪类麓鳃、 用d i c o m 协议实现医疗成像设备间的相互通讯 各种规模的医用网络系统。在这些网络系统中有国外的美国海军医疗系统 r d i n p a c s ) ，它由g e a p p l i c a r e 和i b m 提供，网络类型多元化，采用w a n 、 l a n 、卫星系统、无线系统和i n t e r n e t 连接。韩国的三星医院的p a t h s p e e d p a c s 系统，也采用了g e 等公司的先进技术使整个医院实现了网络化，整 体效率得到了相当大的提高。在国内，目前也有许多医院正逐步进行标准医 学图像网络的引入和建设，如正在建设中的广州中山第一人民医院的g d p a c s 系统，四川成都第二人民数字医院等。 上述的p a c s 系统虽然各有特点，但如果我们深入了解一下它们就会发 现它们都有一个共同点：遵循d i c o m 标准。实际上，随着越来越多的医院 对p a c s 系统的认识和应用，现在大中型医院在购置新的c t ，m r 等医疗设 备时，把能否提供符合d i c o m 标准的网关看作是一个重要的选型指标。鉴 于上述d i c o m 通讯协议在医学发展中的重要性，本课题就选取以实现 d i c o m 通讯中的两个最重要的功能一负责d i c o m 图像传输的d i c o m c s t o r e 和负责与d i c o m 胶片打印机通讯并使其打印出胶片的d i c o m p r i n t 作为主要研究目的。 另外，尽管现在有成型的标准规范的文档，国外也有成熟的产品，但即 便是如此，作者认为把涉及到多个学科知识的复杂的技术文档引入到学科研 究中来，深入浅出的介绍给涉此领域的医疗工作者，图像通讯，医疗图像处 理的研究人员，和致力于医学图像通讯标准研究和发展的专家意义重大。同 时医学图像通讯学科应用性极强，实现标准到产品中去意义巨大。论文结合 实际应用有以下几点创新： ( 1 ) 从信息结构和通讯协议规范两个方面分析了复杂的标准技术文档， 严格按照d i c o m 规定的通讯协议规范，定义了d i c o m 数据结构，封装了 d 1 c o m 类和函数。 ( 2 ) 在( 1 ) 的基础上实现了w i n d o w s 版本的d i c o mc s t o r e 客户端应用 程序。此程序能按i m p l i c i tl i t t l e ( b i g ) e n d i a n ，e x p l i c i tl i t t l e ( b i g ) e n d i a n 传输 语法发送c t ，c r ，m r ，u s ，f s 等d i c o m 标准图像。 ( 3 ) 在( 1 ) 的基础上，根据多线程编写原理实现了w i n d o w s 版本的d i c o m c s t o r e 服务端应用程序。此程序支持多客户同时请求存储的能力，并且 能按多种传输语法接收c t ，c r ，m r ，u s ，f s 等d 1 c o m 标准图像。 用d i c o m 协议实现医疗成像设备间的相互通讯 ( 4 ) 在( 1 ) 的基础上实现了d i c o m 打印客户端应用程序，此程序能打印出 中文胶片，且能根据需打印的图像数目及图像大小自动匹配胶片。 1 3 论文结构 论文的第一章引言对d i c o m 协议的由来、发展历史作了一简要介绍。 并且介绍了本论文题目的选题依据及创新之处。论文的第二章简述了 d i c o m 标准的体系结构，从信息结构和通讯协议规范两个方面分析了复杂 的标准技术文档。第三章讨论了实现图像传输d i c o mc s t o r e 的实现方 法。第四章讨论了胶片打印的d 1 c o mp r i n t 的实现方案。第五章对第三、 四章所制定的方案进行了科学论证，客观的分析了测试结果，并做了结果分 析。第六章对本文所做的工作做了一个全面的总结和需要深入研究的方向进 行了展望。 4 用d i c o m 协议实现医疗成像设备间的相互通讯 第二章d i c o m 标准及其原理分析 2 1d i c o m 标准内容概要 医学图像通讯标准的内容，分为15 章来讲述。各章的主要内容如下： 第一章，导论( i n d u c l i o na n do v e r v i e w ) 。简要地概述了d i c o m 标准的 涉及到的范围，指出了该标准地起草背景和标准的目的宗旨意义。并列出标 准参考引用的其他的标准。 第二章，一致性声明( c o n f o r m a n c e ) 。说明了d i c o m 标准是一个多层次 的规范，可以参考遵循的专业标准。标准规定的条目，详细繁多。标准的任 何一个工程上实现者( i m p l e m e n t a t i o n ) 可以在产品中实现规范的某些部分 或者全部。在产品的说明( s t a t e m e n t ) 中必须阐明该产品对标准的遵从程度。 一致性声明阐述了参考遵从d i c o m 标准的产品应该发布的遵从性声明的内 容要求和一般格式。 第三章，信息对象的定义( i n f o r m a t i o n d e f i n i n g o b j e c t ) 。详细的给出了 d i c o m 标准从医疗现实中抽象出来的信息对象的组成，概念内涵。它是 d i c o m 标准研究的重要内容，也是临床诊断中较为重要的内容。 第四章，服务类说明( s e r v i c es p e c i f i c a t i o nc l a s s ) 。在这章中，标准将图 像通讯中可能涉及到的通讯类型分成若干详尽的对等的类别，分别做了规范 和界定。 第五章，数据结构和编码( d a t as t r u c t u r ea n dc o d i n g ) 。d i c o m 标准规 定了专用的医学图像文件。其格式在本章中做了具体的规定。并规定了用到 的数据、字符的编码要求。 第六章，数据词典( d a t ad i c t i o n a r y ) 。包括了d i c o m 标准中所有的数 据元的编码代号和编码说明。标准采用了u i d ( 唯一标识符) ，它在所有的 国际标准中均是唯一的标识符，这使得d i c o m 更加具有可操作性和减少了 实现的冲突。 第七章，信息交换( m e s s a g ee x c h a n g e ) 。定义了网络通讯中操作信息对 象( i o d ) 的方法，封装了信息数据格式、即d i c o m 信息服务元d i m s e 用d i c o m 协议实现医疗成像设备问的相互通讯 ( d i c o mm e s s a g es e r v i c ee l e m e n t ) 第八章，网络通讯支持的信息交换( n e t w o r kc o m m u n i c a t i o ns u p p o r tf o r m e s s a g ee x c h a n g e ) 。规范了网络通讯中的信息交换，定义了在i s o 的o s i 参考模型中和基于t c p 1 p 通讯协议栈上传输网络数据，状态转换。 第九章，端到端通讯( p o i n t t o p o i n tc o m m u n i c a t i o ns u p p o r t f o r m e s s a g e e x c h a n g e ) 。本章所规定的细节。在互联网应用不普及广泛的时代利用得较 多。现在只是在较少得范围里利用。 第十章，数据交换中的存储和的文件格式( m e d i as t o r a g ea n df i l ef o r m a t f o r d a t ai n t e r c h a n g e ) 。规范了媒质存储d i c o m 文件的模式和功能划分，定 义了d i c o m 文件格式，规范了d i c o m d i r 目录文件的逻辑关系和编码格 式第十一章媒质存储应用机制( m e d i as t o r a g ea p p l i c a t i o np r o f i l e s ) 。参照 c o n f o r m a n c e 要求，规定了媒质存储中应用选择机制和策略，给出了机制一 般模式，并举例说明。 第十二章，数据交换中存储函数和媒质格式( s t o r a g ef u n c t i o n sa n dm e d i a f o r m a t sf o rd a t ai n t e r c h a n g e ) 。在存储过程中数据，目录的格式和管理规范 要求。其中较为关键的是d i c o m d i r 文件，它在图像的目录分类中起着重 要的角色。 第十三章，端到端通讯支持的打印管理( p r i n t m a n a g e m e n t p o i n t t o - p o i n t c o m m u n i c a t i o ns u p p o r t ) 。它是第四章附录h 打印管理服务类的补充说明。 详细的说明了与支持d i c o m 标准的打印机之间通讯过程中协议数据的构成 和转换。 第十四章，灰度标准显示函数( g r a y s c a l es t a n d a r dd i s p l a yf u n c t i o n ) 。 这对显示参数包括胶片打印及其各种图像显示器材的规范，有着非常重要的 依据。并且直接影响到临床诊断的准确性。 第十五章，安全机制规范( s e c u r i t yp r o f i l e s ) 。d i c o m 标准医学图像中 包含了病人非常详细的个人资料。在存储传输过程中数据安全性至关重要， 实施信息加密传输非常必要。本章中，d i c o m 标准工作组引用应用广泛的 信息加密标准。促使医学信息的传输和存储更加可靠安全。 用d i c o m 协议实现医疗成像设备间的相互通讯 总的来说，标准各章内容较为独立，但章间互有联系，如图2 1 所示。 标准主要围绕两个方面来展开：d i c o m 信息结构和d i c o m 通讯规范，下 面就从这两方面来分析标准及原理。 2 2d i c o m 信息结构 图21d i c o m 各章关系图 2 21d i c o m 的信息模型 d i c o m 信息模型定义了医学图像相关信息的结构和组织，图2 2 描述了 这一模型。如图所示，d i c o m 协议为外界提供服务的最高层次是服务类， 每个服务类可包括一到多个服务对象对s o p ( s e r v i c eo b j e c tp a i r ) 。s o p 由 信息服务组和它们所作用的信息对象配对组成，其中信息服务组是由多个 d 1 c o m 信息服务元d 1 m s e ( d i c o ms e r v i c e e l e m e n t ) 组成，而信息对象i o d ( i n f o r m a t i o n0 b i e c td e f i n i t i o n ) 则包含大量的相关属性。 以下就对上述信息模型的重要概念分别进行阐述。 用d i c o m 协议实现医疗成像设备间的相互通讯 图2 2d i c o m 信息模型 2 2 i 1 d i c o m 的信息对象i o d ( i n f o r m a t i o no b j e c td e f i n i t i o n ) 在构成图像通讯的过程中，涉及到现实世界中与诊断医学图像许多相关 的研究对象，这些对象包括病人( p a i n t ) ，检查( s t u d y ) ，序列( s e r i e s ) ，图像 ( i m a g e ) ，设备( e q u i m e n t ) ，曲线( c u r v e ) ，结构化记录文档( s rd o c m e n t ) 等等。 而这些对象多是以病人为根结点而建立起的树型关系，图2 3 描述了客观实 际中对象间相互关系，图24 描述了医学图像打印过程中相关联的对象。而 d i c o m 标准需要用准确的字符或者数字来描述这些对象的特征，描述的过 程就是将他们从客观实际中的抽象出来的过程。d i c o m 采用i o d ( i n f o r m a t i o no b j e c td e f i n i t i o n ) 抽象模型对客观世界中的医学对象进行抽 象描述。图2 3 抽象的结果如图2 5 所示，图2 4 是图2 6 描述的图像打印相 关的实际对象的抽象。在抽象描述的过程中会把实际中紧密相关对象合并， 抽象为一个i o d ，而把需要专门处理的对象作为单独的一个i o d 抽象出来。 对照图2 3 和图2 5 ，图2 4 和图2 6 就可阻看到这一点。 用d i e o m 协议安现医疗成像设备i 的相互通讯 图2 3r e a lw o r l d 关系图 9 用d i c o m 协议实现医疗成像设各间的相互通讯 图2 4r e a lw o r l d 关系图一打印 o 用d i c o m 协议实现暇疗成像设备间嬲蝴互通讯 蚕2 5d i c o m 信惠对象热蒙 用d i c o m 协议实现医疗成像设备间的相互通讯 图2 6d i c o m 打印信息对象抽象 良土都莛实际对象裁糖象对象豹关系接述，嚣其髂撰述一个i o d 姆缝豹 字符和数字描述都按照特定的顺序邂条排列。i o d 又分为标准1 0 d ( n o r m a l i z ei o d ) 粒复合i o d ( c o m p o s i t ei o d ) 。耘难 q d ，麴p a t i e n ti o d ， s t u d yi o d ，只是描述了不复杂、单一的信息对象。病人信息对象i o d 内容 摇袋2 1 掰示。 袭2 1 病人信息对象组件 酗o d u l er e f e r e n c em o d u l ed e s e r i p t i o n 8 0 pc o m m o nc 1 2 1c o n t a i n ss o pc o m m o ni n f o r m a t i o n p a t i e n tr e l a t i o n s h i pc 。2 r e f e r e n c e st or e l a t e ds o p s p a t i e n tl n d e n t i f i c a t i o nc 2 。2i d e n t i f i e st h er e a lw o r l dp a t i e n t p a t i e n td e m o g r a p h i ce 2 ，3d e s c r i b et h ep a t i e n t p a l i e n tm e d i c a c ，2 4m e d i c a li n f o r m a t i o na b o u tp a t i e n t 其中爨体的又有s o p c o m m o n 、p a t i e n t r e l a t i o n s h i p 等几个组件，每一 粥d i c o m 协议实现暇疗成豫设备闻的鞠量逶讯 个缀传瞧稳疲艴数攥元组成，眈趣p a t i e n ti d e n t i f i e a t l o n 蠲寒标识一个实际 病人。它又由表2 2 中所示的一蹙条茸缀成。其俄静缓彳串也类钕。 褒2 2 瘸人标谖德特，谯 r d b u t en a m e t a g a 竹r i b u t ed e s c f l # t i o n p 8 拄e n t n 3 m e ( 瓣 9 。埝 p $ l 科$ 理l # 8 摊# p e b e n 骆f 0 0 搪瑚2 释 p r l ￥r yh o s 搿t a li d e n l j f i c e d o n 口l fo f 。妇f o l t h e i 瑶# 0 珠 l s s u 。fp 酬e n ti d 0 0 1 0 ：o 。2 1 ；n e r l t e o fh e a l t h c a l ed r o v i d e r w l l i o h i s s u e d l h e p 0 t i e n t 1 0 o 搬e r 3 e 硅 d s。 0 。 鞠圆o t h e r # 辅硅i 耙a r i a n m 脯酶搭o e o d 辜sh $ e 酶靶 孽n g 耜 l h en 日t i e n i o 缃样p a t 幽q tn a 孵e s ( 0 0 1 0 ，1 0 0 1 )o t h e r n a 辩e st s 叠。 t o , 醛e 哪辨t h ep a t i e n t p a t i e n t s 蕊r t hn g 鹳e 瓣i o ， 牺孙鞘l 每穰d h 强* o f 码l j e o l sm o t h e r 8 目n hn a m e ( 0 0 1 0 + 1 0 6 0 ) b i r t hn a r n eo fd 讲i e l l t 。sn 1 。t r = e r m o s 鼢fr e c o 谢l o c a t o r f 0 。1 0 辞 a n 瓣e n 缔gu s e d 耙f i n dt h ep g t i e n t ee , x l s t i 拜 e c l l f # 嚏f e f i l m j e i c k e t ) 衷2 ，3c t 鹜豫i o d 缝转 i e燃o d u l e r e f e i e l l c eu s a g e p a t i e n tp a t i e n te71 酗 s - l t l d yg e n e r a s t u d y c 72 ，1 醅 p a t i e n ts t u d y0 。亨2 ；2u s e r i e s船n e t a s w i e se ，3 1鞑 f r a m e o ff r a m eo tr e f e r e n c ec7 。4 1m r e f e r e n c e e q t t i g n e t r ts e 腿 蹦翻转器m e 癌 c 7 5 t鹾 l m 蝴e g e n e r a i1 i y l a g ec7 6 1m m a g e 秘8 r e c ，7 6 2 m l m 暴譬ep i x e l c + 7 巷3艇 c o n t r t t b o l u sc78 4c r e q u i r e d ”o o n t m 8 1n l e c t i aw o s i 黠e d 湃t h i si m a g e c t i m a g e e 嚣2 鹾 o 懈p i s l e c 。9 ，2u 、o ll 防e + 2u 8 0 pc o m m o nc 1 2 m 复合i o d ，包涵了与其他i o d 相关的些信息特征，如秭种图像。酗 2 7 就示意了复合i o d 与枣蠹磴 o d 的关系。裰宠熬的d i c o m 医学隧像审 会包括及其丰富的信息，它鼙面宵：确有关病入的入口藻本信意，裣奁的信 用d i c o m 协议实现医疗成像设备间的相互通讯 息等。c t 图像就是一种复合i o d 它包涵了其他i o d 的信息，表2 3 列出 了它的信息组件，每个组件又由相应的特征来描述。 图2 7 信息逻辑关系 2 2 1 2d i c o m 服务类 一个服务类把一个或更多的信息对象与一个或更多的实行于这些对象的 命令相关联，它就是相对完整的通讯任务类型，会完成一个完整的通讯要求 和任务。比如一个存储服务类( c - s t o r e ) 完成的就是将图像发送、接收并 存储的功能。一个基本灰度打印服务类完成的就是将预先格式化的图像数据 发送给d i c o m 胶片打印机让其打印出黑白胶片的功能。d i c o m 共规定了8 个服 务类，其中4 个是复合服务类，另4 个是常规服务类。 复合服务类包括： ，验证服务类：此类用于服务协议的检查和排错。这是唯一一个不与信息 对象相关联的服务类。其功能由c e c h o 完成。 用d i c o m 协议实现医疗成像设备问的相互通讯 - 存储服务类：提供基本传送和存储图像的服务。其功能由c s t o r e 完成。 一查询索取服务类：提供查询、找回和移动d i c o m 图像的服务。其功能 由c g e t ，c m o v e ，c f i n d 完成。 检查内容通知服务类：用于通知另一个应用程序图像的存在性、内容、 存储地点等信息。 常规服务类包括： 打印管理服务类：管理d i c o m 信息及图像的打印，包括会话管理和队列 管理；其功能由n c r e a t e ，n s e t ，n a c t i o n ，n g e t ，n e v e n t _ r e p o r t 等组合完成。 病人管理服务类：管理病人入院，出院及信息传递。 检查管理服务类：管理每次病人检查的全过程。 一结果管理服务类：管理病人检查结果。 另外，服务类规范还规定了对命令元素的要求和如何把相应的命令应用 于信息对象，声明了通讯服务的提供者和用户要求，定义了所有服务类共享 的特征，以及如何构造一个特定服务类的遵从性声明。 2 2 1 3d i c o m 服务对象对s o p 服务对象对s o p 由i o d 及其相关的d i m s e 服务组( d i m s e ：d i c o m 消息 服务单元) 一对一配对组成。s o p 定义了一些规则和语义，用以限定d i m s e 服务组的使用及i o d 的属性，s o p 分为常规s o p 和复合s o p ： 常规s o p = 常规i o d + 一组d i m s e n 服务 复合s o p = 复合i o d + 一组d i m s e c 服务 d i m s e 是d i c o m 消息服务单元，标准按照操作的i o d 的类型和信息 交换的目录，将信息服务元分成两个大类，即标准消息服务元类和复合消息 服务元类，每大类细分多个，如表2 4 所示。前缀为c 的消息用于操作复合 对象，如c s t o r e 表示对等实体之间存储传输图像。前缀为n 一的消息用于 操作标准对象，如n c r e a t e 表示生成一个服务对象对s o p 的实例。二者 是操作型( o p e r a t i o n ) 消息，用于操作服务对象，标准还提供一个事件通告 ( n o t i f i c a t i o n ) 消息服务元，目的是向对等实体报告s o p 实例的事件状态 用d i c o m 协议实现医疗成像设备间的相互通讯 的，是一个确认型的消息，需要对等实体的做出响应。 另外，d i m s e 将d i c o m 应用实体中所有需要网络传输的数据按照一定格 式进行封装，它包括协商的通讯参数和传输的信息对象内容。其结构如图 2 8 所示 表2 4 信息服务元分类 n a m e g r o u pt y p e c s t o r ed l m s e c o p e r a t i o n c g e td l m s e c o p e r a t i o n c m o v ed l m s e c o p e r a t i o n c f i n dd i m s e c o p e r a t i o n c e c h 0d l m s e c o p e r a t i o n n e v e n t r e p o r td m s e nn o t i f i c a t i o n n g e td l m s e n o p e r a t i o n n s e td i m s e n o p e r a t i o n n a c t i o n d 1 m s e n o p e r a t i o n n c r e a t ed i m s e n o p e r a t i o n n d e l e t ed i m s e n o p e r a t i o n 图2 8 信息服务元结构 在图2 8 中，命令集( c o m m a n ds e t ) 由多个命令元( c o m m a n de l e m e n t ) 组成，用于表示命令的编号和说明整个信息的作用等。命令元的结构和编码 与信息对象特征编码规则类似。命令集后面紧跟的就是数据集，是具体交换 过程中要协商或者传输的内容和信息实体的状态，编码规则服从标准中第五 章的要求规定。 用d i c o m 协议实现医疗成像设备间的相互通讯 表2 5 信息服务元参数 d l m s e - cp a r a m e t e rn a m e r e q l l n dr s r c o n f m e s s a g ei d m m e s s a g ei db e i n gr e s p o n d e dt o m a f e c t e ds o pc l a s su l dm u ( = ) a f f e c t e ds o pl n s t a n c eu i dm u ( = ) p r i o r i t y m m o v eo r i g i n a t o ra p p l i c a t i o ne n t i t yt i t l eu m o v e o r i g i n a t o rm e s s a g ei d u d a t as e lm s t a t u sm 表2 5 是以c s t o r e 为例列出了d i m s e 具体的内容，包括命令集和数 据集。其中r e q 、i n d 、r e p 、c o n f 分别为请求原语( r e q u e s tp r i m i t i v e ) ， 指示原语( 1 n d i c a t i o np r i m i t i v e ) ，响应原语( r e s p o n s ep r i m i t i v e ) ，确认原语 ( c o n f i r mp r i m i t i v e ) m 表示在该原语中必须包含此条参数，u 表示 在满足条件的情况下，才必须包含。一表示可以不包含该条参数。参数 在不同的原语中，可能有不同的值，这依赖于消息元的目的和含义。如 a f f e c t e ds o pc l a s su i d 在存储传输中，不同的i o d 就有不同的u i d ，需要 具体处理。状态s t a t u s 分为成功，警告，错误等类型，每一种类型根据产生 的原因，细分了为多个，如警告分为特征列表错误引起的警告，特征值超出 了范围引起的警告等。 2 2 2d i c o m 图像文件的格式 通常情况下，一幅d i c o m 图像以一个文件的形式存放在媒质上，它是一 种复合i o d 。它首先是1 2 8 个字节的有关此图像的说明，这些字节可以全填 充成0 x 0 0 。在这1 2 8 个字节后是d i c m 四个字符，用此四个字符来区分标准 d i c o m 图像与其他格式的图像。在d i c m 四个字符后是一系列属性( a t t r i b u t e ) 构成。在编码的过程中，一个属性通常是由一个数据元( d a t ae l e m e n t ) 来 表示，标准的文档中，将所有的特征数据元都列举在一个数据词典中( d a t a d i c t i o n a r y ) 。一个数据元通常由标号( t a g ) 、值