DICOM学习笔记

1、 全称：Digital Imaging Communication in Medical。由美国放射学院（ACR）和美国国家电子制造协会（NEMA）共同制定 起因： 二十世纪七十年代以来，计算机断层成象技术（CT）和其他数字成象技术飞速发展，很多厂商都研制了具有计算机的成象设备，制定了各自不同的图像格式。 随着计算机网络的普及及其在医学上的广泛应用，在不同厂商生产的设备之间交换图像和相关的信息的需求日趋迫切，而缺乏统一的标准成为图像交换的主要障碍。DICOM概况 DICOM标准中涵盖了医学数字图像的采集、归档、通信、显示及查询等几乎所有信息交换的协议；以开放互联的架构和面向对象的方法定义了一套

2、包含各种类型的医学诊断图像及其相关的分析、报告等信息的对象集；定义了用于信息传递、交换的服务类与命令集，以及消息的标准响应；详述了唯一标识各类信息对象的技术；提供了应用于网络环境（OSI或TCP/IP）的服务支持；结构化地定义了制造厂商的兼容性声明（Conformance Statement）。DICOM概况 意义： DICOM标准的推出与实现，大大简化了医学影像信息交换的实现，推动了远程放射学系统、图像管理与通信系统（PACS）的研究与发展，并且由于DICOM的开放性与互联性，使得与其它医学应用系统（HIS、RIS等）的集成成为可能。DICOM概况 DICOM 3.0标准随着技术的发展，不断

3、地进行更新，目前由18部分组成： 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。定义了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。DICOM3.0的组成第三部分：信息对象的定义。定义了两类信息对象类：普通性、复合型。第五部分：数据结构及编码。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，数据元素的属性及涵义。 DICOM文件主要由文件头和文件结构像素数据两大部分组成。 文

4、件头分为文件引言和数据集两部分DICOM文件格式More FilesA File contains one SOP InstanceDICOM Data SetA File contains one SOP InstanceDICOM Data SetDICOMDICOMDICOMInformationDICOMFile MetaInformationDICOMFile MetaSOP InstanceA File-set contains DICOM Formated FilesSOP InstanceSOP Inst. 第一步：跳过128个字节（00H）导言部分，读取“DICM”4个字节，

5、确认是DICOM格式文件 第二步：读取重要的数据元素，如传输语法等。其中，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如何解读DICOM文件 第三步：读取普通的TAG，直到搜寻到(7FE0,0010) 。存储图像数据，像素数据的存储顺序，从左到右，从上到下如何解读DICOM文件 DICOM中的传输语法（确定字节排序、VR是隐式还是显式） DICOM对象内部所有数据元素必须按照（组，元素）标签编号来排序：帮助校验数据完整性，在DICOM对象中一个接一个地读取元素时，如果发现读取的下一个数据元素标签编号比前一个还小，那么说明DICOM对象损坏了

6、。 DICOM 文件包含的四级属性，patient(病人），study（检查），series（序列），SOP（影像）。 每一级别需要具有能够唯一标识这个等级属性的键值，类似关系数据库中的主键。病人对应的为Patient id, 检查 study instance UID, 序列 Series Instanceuid,影像 SOP Instance UID. DICOM数据集合是由DICOM数据元素按照一定的顺序排列组成的 DICOM数据元素由四部分组成：标签，VR，数据长度和数据域DICOM最基本的结构单元数据元素 标签：（组号，元素号）所有双数组编号提供DICOM数据字典的供标准数据使用，所

7、有单数组编号供私用数据使用。 VR：表示该数据元素中的数据是什么形式的，可查 阅DICOM标准第五部分的24页。VR是可选的，取决于协商的传输数据格式 数据长度：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 DICOM标准中，在某些表中使用符号“”描述项目的序列 表中的含义：属性Series Date , Series Time , Series Instance UID嵌套在Referenced Series Sequence中序列SQ编码规则注：每个在SQ序列中的对象项目前面都会有个（FFFE,E000）的标签（作为项目分隔符项） 相同的属性在多个表或多个地方使用

8、 完整描述该模块，就是将两表合为一个表，且表2的属性类型参考表1的属性类型属性宏 找到对应IOD的模块，根据表中的Usage确定需要的所有模块 找到相应模块，根据数据元素的类型（表中的Type）确定需要的TAG 查阅数据字典（第六部分）确定TAG的数据类型，填充数据 DCMTK中插入数据元素的函数putAndInsertString()如何制定自己的DICOM文件MR信息实体模块注： M: Mandatory强制的 C：Conditional有条件的 U: User用户可选的注：关于Type的说明在标准中第五部分的40页Type1： Type1的数据元素必须存在于数据集中，且值不为空Type1

9、c： Type1c的数据元素在某种条件下必须存在于数据集中，且值不为空Type2： Type2的数据元素必须存在于数据集中，且值可以为空Type2c： Type2c的数据元素在某种条件下必须存在于数据集中，且值可以为空Type3： Type3的数据元素是可选的，可以为空 用途：表示在图像中人工添加或者由机器自动产生的标记图形，可以是位图格式、图形或者文本 Overlay最多可以拥有16个不同的覆盖层面，它们的标签由60 xx的值决定，其中xx为不大于64的偶数。不同的覆盖层面拥有相同的标签值 注：关于MR的Overlay模块的说明在第三部分的1114页DICOM中中的的Overlay 存储方式

10、Overlay可以嵌入存储在图像像素数据之中，也可以独立存储在标签Overlay Data(60 xx,3000)中。对于检查系列而言，Overlay必须独立存储。 Overlay模块必须有的非空的TAG DCM_OverlayRows (0 x6000, 0 x0010)overlay行数 DCM_OverlayColumns (0 x6000, 0 x0011)overlay列数 DCM_OverlayType(0 x6000, 0 x0040) DCM_OverlayOrigin(0 x6000, 0 x0050) DCM_OverlayBitsAllocated (0 x6000,0

11、x0100) DCM_OverlayBitPosition (0 x6000, 0 x0102) DCM_OverlayData (0 x6000, 0 x3000) Overlay 像素数据 OverlayType表示感兴趣的区域或者其他图形，有两个值：G = Graphics； R = ROI. Overlay Origin表示Overlay相对于图像的起始位置。该标签中存储的字串表示Overlay开始时在原始图像的行与列的位置，rowcolumn Overlay Bit Position用于表示嵌入的Overlay数据在字的哪个位置 Overlay Bits用于表示为每个Overlay像

12、素分配的bit数 嵌入图像像素数据一般情况下，DICOM图像的像素数据存储在标签（7FE0，0010）中。Overlay的具体位置与存储像素的具体位置一致。可以根据标签Overlay Bit Position (60 xx,0112)和标签Overlay Bits Allocated (60 xx,0100) 判断在DICOM图像像素中是否存在嵌入的Overlay标签。如果存在嵌入的Overlay像素，则Overlay Bit Position (60 xx,0112)不可能为0，并且Overlay Bits Allocated (60 xx,0100)的值和Bits Allocated(0028,0100)一致。 独立存储的Overlay如果图像不适合嵌入Overlay像素，或者Overlay与一个检查序列相关时，Overlay也可以作为独立的数据存储在Overlay Data(60 xx,3000)中Overlay Bit Posi