基于dicomrt放疗信息系统通讯模型的研究

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1、硕士学位论文IHMIHIY2256881基于DICOM．RT放疗信息系统通讯模型的研究硕士研究生：雷力指导老师：周凌宏摘要DICOM(DigitalImagingandCommunicationsinMedicine)标准是医疗数字图像数据通讯的国际标准协议。其目的是为了使医疗数字图像及各种相关信息在不同的医疗成像设备及系统间的传输有一个统一的标准。DICOM标准通过定义标准网络接口和数据模型的方法解决了不同设备制造商采用不同格式医疗成像设备的互联问题。推动开放式与厂商无关的医疗数字图像数据的传输与交换，促进了、PACS系统(Pictu

2、reArchivingandCommunicationSystems)的发展及其与HIS系统I,'HospitalInformationSystemsl)的结合。DICOM是一个开放的、不断自我完善和发展的国际化数据传输标准。在1993年NEMA大会上通过DICOM3．0标准之后，经过将近二十年的努力和扩充修改，其补充协议已达到一百多个。目前，DICOM标准共有20个章节和若干扩充部分。第一章，简介。第二章，一致性。第三章，信息对象定义。第四章，服务类说明。第五章，数据结构和编码。第六章，数据字典。第七章，消息交换。第八章，消息交换的网

3、络支持。第九章，用于消息交换的点到点连接。已被淘汰。第十章，媒体存储和文件格式。第十一章，媒体存储应用概要。第十二章，数据交换的存储功能和媒介格式。第十三章，点到点通信支持的打印管理。此章已被淘汰。第十四章，灰度标准显示函数。第十五章，安全概要。第十六章，内容映射资源。定义了DICOM信息对象的结构化文档模板和信息对摘要象中使用的代码术语集。第十七章，解释信息。此部分包含解释信息的附录。第十八章，网络访问DICOM对象。第十九章，应用程序虚拟主机。第二十章，DICOM标准与HL7标准的转换。肿瘤放射治疗是利用放射线如放射性同位素产生的0

4、【、B、7射线和各类X射线治疗机或加速器产生的X射线、电子线、质子束及其它粒子束等治疗恶性肿瘤的一种方法，是当今恶性肿瘤治疗的主要手段之一。整个治疗过程，可分为四个环节：体模阶段、计划设计、计划确认及计划执行，这涉及到频繁而精确的数据交换，因此数据的安全和迅速传输对保证治疗质量具有非常重要的意义。对此NEMA赞助了一个特别工作组，也就是后来的WorkingGroup7，用来专门研究放射治疗领域的数据传输问题。特别工作组在DICOM标准的基础上根据放射治疗的需求制定了DICOM．RT标准。就目前的形势来看，DICOM．RT标准是行业内公认

5、的最为可靠的放射治疗数据存储和传输标准，绝大多数国际设备生产厂商的放射治疗设备都兼容DICOM．RT标准。DCIOM．RT标准对加快放射治疗数据使用和传输的标准化和专业化起到了关键作用。DCIOM．RT标准共包含七个DICOM．RT对象：RT结构集、RT计划、RT剂量、RT图像以及RT记录。其中RT记录包括射束治疗记录、近距离治疗记录和放射治疗总记录。RT结构集定义了放射治疗相关的重要区域的数据结构集，每个区域结构可以和一个或多个图像对象相联系。RT计划包括体外或近距离治疗过程的几何参数和剂量数据。ffIJOH照射角、准直器开口、射野调

6、节装置、近距离治疗通道与源规格。RT剂量主要用于传输TPS所计算的剂量数据。其中剂量的分布可以通过二维、三维的网格或等剂量线来表示，还可以包含剂量直方图数据、声音解说、应用查找表，但没有坐标系统的定义，需要和其他相关对象同时定义。RT图像包括成像设备(ONCBCT)所得到的图像及数字化重建放射图像(DRR图像)等。相对DICOM图像对象，它可以叠加一些特征曲线和成像参数信息，如准直器的开度、射束修整设备位置、病人器官轮廓线和靶区轮廓线等。RT记录包括射束治疗记录、近距离治疗记录和放射治疗总记录。治疗记录对象是整个疗程中各次治疗的记录，还

7、可以显示治疗的累积效果。硕士学位论文在现代放疗体系中，放射治疗的完成需要DICOM．RT对象的全程参与：①在体模阶段，得到包括病人靶区的DICOM断层图像，为进一步制定肿瘤放射治疗计划提供基本数据。②虚拟模拟工作站接收到DICOM断层图像后，利用三维图像处理技术对DICOM图像进行勾画，确定病灶和受保护区域(脊髓、神经等)，包含肿瘤、危险器官等结构，生成对应的RTStructureSet对象。⑧根据RTStructureSet对象中的人体解剖结构信息，治疗计划系统(TreatmentPlanningSystem，TPS)生成一个与RTS

8、tructureSet对象相关联的初步RTPlan对象(包括射束几何尺寸等)及RTImage对象(如DRR等)。TPS通过以上对象信息计算出剂量分布，并将吸收剂量分布和剂量学统计数据包含在其生成的RTDos